西藏班戈地區棒那拉中生代火山巖鋯石U-Pb年齡和地質意義

孔維華，劉 洋，姚 媛

(湖北省地質局第六地質大隊，湖北孝感 432100)

班怒結合帶是指位于岡底斯—念青唐古拉板片與羌塘板片之間的狹長地域，西起班公湖，向東經改則、安多、丁青后沿怒江進入滇西［1］。班怒結合帶出露大量的早白堊世火山巖，前人將其歸為早白堊世去申拉組［2］，認為與班公湖—怒江特提斯洋殼的南向俯沖作用有關［2-5］，對于班公湖—怒江結合帶中晚侏羅世向南俯沖消減缺乏時代依據。本文主要目的是報道1∶25萬區域地質調查在班—怒結合帶內班戈地區棒那拉圈定的早白堊世去申拉組英安巖的年代學數據，并對巖石地球化學及鋯石U-Pb同位素進行了研究，簡要討論巖石成因及構造環境。

1 區域地質概括和樣品描述

去申拉組火山巖主要分布在班戈縣佳瓊鎮棒那拉、恰當一帶，呈近東西向展布，其巖性主要為淺紫紅色安山質晶屑巖屑凝灰巖、淺灰綠色英安質晶屑凝灰熔巖、淺紫紅色英安質晶屑凝灰熔巖、灰綠色英安巖、球粒狀流紋巖、變玄武巖等。本次采集的英安巖(D4480-TW1)樣品位于佳瓊鎮北西約5 km棒那拉附近，地理坐標:269838，3511951(圖1)。露頭出露一般，風化較嚴重，產狀北傾。英安巖具斑狀結構、基質具交織霏細結構，塊狀構造。斑晶由角閃石(綠泥石、綠簾石、鐵質)3%、斜長石(鈉長石、綠簾石、綠泥石、絹云母)7%組成，角閃石為鐵質、綠泥石、綠簾石蝕變礦物取代，晶體大小在0．5～1．5 mm。斜長石為半自形板柱狀，晶體大小在0．5～1．5 mm，具鈉長雙晶，晶體內有蝕變礦物綠簾石、綠泥石;基質由石英23%、長石56%、綠簾石8%、綠泥石2%、磷灰石＜1%組成，斜長石晶體大小寬 0．005 ～0．05 mm，長 0．02 ～0．15 mm，呈微角度定向分布，具交織結構。它們分布在呈霏細狀的長英質巖石中，表現為基質具交織霏細結構。

圖1 西藏班戈地區佳瓊鎮地質圖Fig．1 Geological map of Jiaqiong town

2 分析方法

所采集的英安巖(D4480-TW1)樣品鋯石挑選在河北省廊坊市誠信地質服務所完成，采用常規方法粉碎至80～100目，按常規發放分選后在雙目鏡下分類挑選，挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒作為測試對象。將待測的鋯石顆粒粘在雙面膠上，然后用無色透明的環氧樹脂固定，待環氧樹脂充分固化后，對其表面進行拋光至鋯石內部暴露，然后進行鋯石顯微(反射光和投射光照相)、陰極發光(CL)顯微圖像研究，在此基礎上選擇合適的鋯石顆粒進行鋯石U-Pb年齡測定。

LA-ICP-MS鋯石原位微區U-Pb定年分析在中國地質大學(武漢)國家重點實驗室完成。樣品主量、微量、稀土元素分析由湖北省地質局第六地質大隊實驗室完成。

3 分析結果

圖2 西藏班戈地區棒那拉D4480-TW1英安巖鋯石CL圖像Fig．2 Zircons'CL images of D4480-TW1 dacite in Bange district

樣品D4480-TW1中鋯石為長、短柱狀，半自形—自形晶形。通過CL圖像看出，多數鋯石具有較好晶形，呈現巖漿結晶環帶或條帶結構、內部無殘留老核、外部無變質邊，具典型巖漿鋯石特征(圖2)。通過數據分析，選擇18個測點數據進行加權平均年齡計算，獲得鋯石U-Pb加權平均年齡值為(161．3±1．3)Ma(表1、圖3)，代表該英安巖形成時代為中侏羅世晚期—晚侏羅世早期。

4 主量元素和微量元素

本次在2件同位素樣品附近火山巖中采取了8套巖石化學樣，其主量分析結果見表2。從表2中可知，去申拉組中的火山巖 SiO2含量主要在54．56% ～74．32%，平均為61．81%，屬于中性巖范疇;K2O+Na2O含量在3．02% ～7．5%，平均為5．00%。在表3CIPW標準礦物中，大部分巖石標準礦物組合為:Q+An+Ab+Or+C+Hy，表明巖石為SiO2過飽和、鋁過飽和巖石，4個樣品不具剛玉分子C，出現透輝石Di，顯示巖石為正常型SiO2過飽和巖石。里特曼指數δ為0．28～2．29，屬于鈣堿性巖。分異指數平均值為59．85，固結指數平均值為25．49，表明巖漿分異結晶程度一般。過堿指數A/CNK有4個樣品＜1．1，表明巖石為準鋁質巖石;4個樣品＞1．1，表明巖石為過鋁質巖石。在構造環境TiO2-Zr判別圖解中(圖4)，所有樣品投影均位于火山弧玄武巖區。

表1 西藏班戈地區棒那拉D4480-TW1英安巖鋯石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析結果Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb isotope analysis results of D4480-TW1 dacite zircons in Bange district

圖3 西藏班戈地區棒那拉D4480-TW1英安巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡圖Fig．3 U-Pb ages of LA-ICP-MS zircons of D4480-TW1 dacite in Bange district

表2 西藏班戈地區棒那拉火山巖主量元素分析測試結果Table 2 Analysis test results of major elements in Bange district

表3 西藏班戈地區棒那拉火山巖CIPW標準礦物計算結果表Table 3 Analysis results of rare earth elements of volcanic rock in Bange district

圖4 玄武巖構造環境TiO2-Zr判別圖Fig．4 TiO2-Zr discrimination diagram in tectonic setting of basalt

稀土元素分析結果見表4，可計算出巖石稀土總豐度值 ΣREE 在 84．86 ×10–6～180．93 ×10–6之間，LaN/YbN=9．22 ～17．93，遠 ＞1，顯示輕稀土富集。在稀土元素分布模式圖中(圖5)，曲線特征表現為輕稀土富集，分配曲線右傾，且輕稀土分餾較明顯，重稀土分餾不明顯;δEu為0．69～1．17之間，表明銪不具明顯異常，反映火山巖源區巖石部分熔融，富集輕稀土，由于俯沖作用致使含水流體相攜帶LREE等元素進入地幔楔形區的結果。根據ΣREE的變化情況及輕稀土富集程度，與不同火山巖稀土分布模式相比，可知巖石與大陸邊緣火山巖稀土分布模式相似。

圖5 稀土元素球粒隕石標準化分配圖Fig．5 Chondrite-normalized rare-earth element pattern

微量元素分析結果見表5，巖石經ORG標準化后的分布模式見圖6。從蛛網圖特征來看，與造山帶花崗巖蛛網圖類似，與地幔玄武質巖漿形成的火山弧火山巖完全不同，所以本期火山巖應該形成于尚未成熟的活動大陸邊緣火山弧環境，表明中晚侏羅世洋殼開始了向南俯沖消減。早白堊世去申拉組中的中酸性火山巖主要是班公湖—怒江洋關閉和羌塘地塊拉薩地塊碰撞的產物，碰撞過程中下地殼增厚并部分發生熔融［6］。

對所采集的英安巖樣品利用Rb-Yb+Ta、Rb+Nb-Rb圖解來判別火山巖的構造環境，該圖解能較為有效地將火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖區分開來。通過圖7、圖8可以看出，火山巖樣品投影點位于火山弧花崗巖區，說明該火山巖具有島弧型火山巖特點。

表4 西藏班戈地區棒那拉火山巖稀土元素分析結果表Table 4 Analysis results of trace element of volcanic rock in Bange district

表5 西藏班戈地區棒那拉火山巖微量元素分析結果表Table 5 Calculation results of CIPW standard mineral of volcanic rock in Bange district

圖6 微量元素ORG標準化蛛網圖Fig．6 ORG normalized spider diagram of trace element

圖7 西藏班戈地區棒那拉火山巖Rb-Yb+Ta判別圖Fig．7 Rb-Yb+Ta discrimination diagrams of volcanic rock in Bange district

圖8 西藏班戈地區棒那拉火山巖Rb-Yb+Nb判別圖解Fig．8 Rb-Yb+Nb discrimination diagrams of volcanic rock in Bange district

5 地質意義

(1)去申拉組中的火山巖鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年為(161．3 ±1．3)Ma、(164．7 ±1．5)Ma，屬于中晚侏羅世火山巖，不屬于早白堊世去申拉組;

(2)火山巖形成于尚未成熟的活動大陸邊緣火山弧環境，與班公湖—怒江大洋的俯沖作用有關，代表班公湖—怒江特提斯洋在中晚侏羅世已進入俯沖消減階段。

［1］ 潘桂棠，李興振，王立全．青藏高原及鄰區大地構造單元初步劃分［J］．地質通報，2002，21(11):701-707．

［2］ 陳玉祿，陳國榮，張寬忠，等．1∶25萬班戈幅區域地質調查報告［R］．北京:中國地質調查局，2002．

［3］ 耿全如，潘桂棠，王立全，等．班公湖—怒江帶和羌塘地塊特提斯演化與成礦地質背景初步研究［J］．地質通報，2011，30(8):1261-1274．

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