藏南民久瑪淡色花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其地質意義

羅 巍，肖淵甫，魏永峰，楊劍紅，林美英

藏南民久瑪淡色花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其地質意義

羅 巍1、2，肖淵甫1，魏永峰2，楊劍紅2，林美英2

(1. 成都理工大學 地球科學學院，成都 610059，2. 四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，四川 雙流 610213)

民久瑪淡色花崗巖大地構造屬于喜馬拉造山帶中東部的喜馬拉雅地塊，呈不規則狀侵位于侏羅系普普嘎組碳酸鹽巖中，其主要巖性為（含電氣石）白云母二長花崗巖。通過對白云母二長花崗巖進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年，年齡為：23±0.7Ma（MSWD=1.4），時代為中新世。屬于新喜馬拉雅階段（Neo-Himalayan：26~13Ma），與藏南拆離系（STDS）活動時代相吻合。反映了STDS的活動促使了高喜馬拉雅地區的快速隆起，產生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。為喜馬拉雅淡色花崗巖的研究提供了新的年代證據。

藏南淡色花崗巖；喜馬拉雅造山帶；鋯石U-Pb測年

在藏南喜馬拉雅地區分布有兩條世界矚目的淡色花崗巖帶分別為：①南為高喜馬拉雅淡色花崗巖帶，主要沿高喜馬拉雅和特提斯喜馬拉雅之間的藏南拆離系（STDS）分布，構成喜馬拉雅山的主體；②北帶淡色花崗巖位于特提斯喜馬拉雅單元內，又被稱之為特提斯喜馬拉雅淡色花崗巖帶[1]。淡色花崗巖的形成與新特提斯洋的俯沖和隨后的印度板塊與亞歐板塊的碰撞有關，因此蘊含著豐富的板塊運動和大陸地殼形成與演化的重要信息[2][3]。前人對喜馬拉雅淡色花崗巖的形成時代進行了大量的研究工作，其時代主要集中在36～13Ma[4-9]，表明長時間的地殼深熔作用。本次研究工作通過采集喜馬拉雅造山帶東段洛扎縣民久瑪一帶淡色花崗巖樣品，對其產出形態、地質背景及同位素年代學進行研究，為研究區內大地構造屬性、構造演化及喜馬拉雅淡色花崗巖的研究提供新的年代學證據，并探討其構造背景及地質意義。

1 地質背景及巖石學特征

喜馬拉雅造山帶是指雅魯藏布江縫合帶與主前鋒逆沖斷裂之間的、由新生代印度板塊與歐亞板塊陸陸碰撞形成的強烈變形、變質造山帶[10]。研究區位于藏南洛扎縣民久瑪一帶，大地構造屬于喜馬拉造山帶中東部的喜馬拉雅地塊，南鄰藏南拆離系（STDS），北部發育雅魯藏布江縫合帶（YTSZ）。區內經歷了岡瓦納古陸北緣自泛非運動以來長期的沉積-構造演變，特別是受三疊紀以來雅魯藏布洋盆的擴張、消減、閉合，以及喜馬拉雅地塊與岡底斯地塊的強烈碰撞造山和大規模的伸展拆離作用，造成了區內沉積作用類型復雜，巖漿活動、變質作用強烈，構造層次、構造樣式、構造組合復雜多樣。淡色花崗巖呈不規則狀侵位于侏羅系普普嘎組碳酸鹽巖中（圖1）①。巖石類型主要為（含電氣石）白云母二長花崗巖，具有細粒花崗結構，塊狀構造。巖石由石英、斜長石、鉀長石、云母、金屬礦物、電氣石、石榴子石、磷灰石等礦物組成，粒徑多處于0.2～1.625mm間。斜長石38%、鉀長石22%、石英33%、白云母5%、黑云母0.5%、磷灰石少量、金屬礦物少量、電氣石少量、石榴子石少量。斜長石為更長石，半自形板狀，少量發生點狀絹云母蝕變；鉀長石為正長石、微斜長石，呈它形粒狀，晶體有弱的粘土蝕變，多被石英交代，部分殘余呈島狀，分布在石英之中或縫隙中。石英為它形粒狀，多發生重結晶作用，波狀消光明顯，石英交代長石，局部形成顯微蠕蟲狀結構。白云母呈片狀，不均勻分布。黑云母，片狀，發生綠泥石蝕變或退色變為白云母。巖石中有磷灰石，它形粒狀、短柱狀，少量。電氣石，短柱狀、它形粒狀，偶見。石榴子石，它形粒狀，偶見。金屬礦物呈它形粒狀（圖2）。

圖2 白云母二長花崗巖野外（a）及顯影（b）照片

圖3 白云母二長花崗巖（PM15(2)）鋯石陰極發光圖像

2 樣品采集、制樣及分析方法

測年鋯石采集于白云母二長花崗巖中，采樣點位坐標：東經91°15′07″，北緯28°01′29″，見圖1。樣品送至四川華陽巖礦測試中心進行清洗，粉碎至100目后，用常規的重液浮選和電磁分離方法進行分選，人工在雙目鏡下據鋯石顏色、自形程度、形態和透明度等特征初步分類，挑選出無包裹體、無裂紋和透明度高的晶形完好的鋯石顆粒。鋯石樣品靶的制作、鋯石陰極發光照相及樣品分析均在中國冶金地質總局山東局測試中心完成。將所選鋯石鑲嵌于環氧樹中拋光使其內部暴露，然后對待測鋯石進行透射光、反射光和陰極發光照相，以提示其內部結構，幫助選定最佳鋯石待測部位，從而進行LA-ICP-MS分析。其中主檢設備為iCAP Q電感耦合等離子體質譜儀（YQ108）及激光燒蝕Compex Pro ArF Geolas（YQ061）；檢測環境：實驗室潔凈度：<1000級、溫度（℃）：20~25℃、濕度（%）：40%~45%。樣品的同位素比值及元素含量計算采用ICPMSDATACAL數據處理程序，普通鉛校正采用Anderson(2002)提出的ComPbCorr#3.17校正程序，U-Pb諧和圖、年齡分布頻率圖繪制和年齡權重平均計算采用Isoplot/Ex_ver 3[13]程序完成。詳細實驗測試過程可參見文獻[14]。

3 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

樣品選取20顆鋯石進行LA-ICP-MS法U-Pb測年，分析鋯石為無色－淺黃色透明，顆粒形狀規則，主要表現為柱狀自形晶，粒徑多為105～195μm，個別可達230μm，長寬比為1.5∶1～3∶1。CL圖像表現出典型的巖漿韻律環帶和明暗相間的條帶結構，屬無核巖漿結晶鋯石，可代表花崗巖成巖年齡（圖3）。獲得測試數據見表1，樣品的諧和曲線剔除了嚴重偏離諧和線數據。白云母二長花崗巖（PM15（2））樣品20顆鋯石6個分析點集中分布于諧和曲線上或附近，見圖4，206Pb/238U加權平均年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），可代表樣品結晶時代，其形成時代為中新世。

圖4 白云母二長花崗巖（PM15(2)）LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年諧和圖（a）及直方圖（b）

表1 白云母二長花崗巖（PM15(2)）LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結果

注：測試分析單位為中國冶金地質總局山東局測試中心

4 地質意義討論

喜馬拉雅造山帶內發育多種類型不同期次的花崗巖，其形成過程對應不同的碰撞造山階段，反映不同的構造背景和動力學過程[10]。吳福元等[1]根據目前已發表的年齡數據，將喜馬拉雅淡色花崗巖的年代格架大致劃分為始喜馬拉雅階段（Eo-Himalayan：44～26Ma）、新喜馬拉雅階段（Neo-Himalayan：26～13Ma）和后喜馬拉雅階段（Post-Himalayan：13～7Ma）。藏南拆離系（STDS）是與造山帶平行、沿喜馬拉雅北坡綿延展布2000km以上的大型拆離斷層，是世界上規模最大的低角度正斷層體系。該斷層將低級變質的特提斯喜馬拉雅沉積巖系直接疊置于高級變質的高喜馬拉雅結晶巖系之上，從而形成了喜馬拉雅造山帶最重要的地質界線之一[15]。藏南拆離系的運動性質為上盤相對于下盤做向北的下滑運動。與STDS共同發育、或被STDS切割、或切穿STDS的淡色花崗巖的結晶年齡被廣泛用來確定藏南拆離系的活動時間[16]。目前已有的年代學數據表明，該斷層系的活動時代為24～12Ma，與主中央逆沖斷層的活動時代一致[16-18]。大約從26Ma開始，青藏高原范圍內發生了由巖石圈匯聚加厚而導致的拆沉事件，俯沖到青藏高原底部的高喜馬拉雅地塊發生大規模熔融，這些熔融體和高喜馬拉雅一起折返至淺部，并在折返過程中發生強烈的結晶分異作用，形成新喜馬拉雅淡色花崗巖。這些淡色花崗巖均沿區域性伸展構造STDS（藏南拆離系）分布，且具有近乎一致的峰期結晶年齡，暗示其形成可能與STDS的活動密切相關[10]。民久瑪淡色花崗巖鋯石U-Pb年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），屬于新喜馬拉雅階段，與STDS活動時代相吻合，反映了STDS的活動促使了高喜馬拉雅地區的快速隆起，產生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。

5 結論

1）民久瑪白云母二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），時代為中新世。

2）本次研究的淡色花崗巖年齡反映了藏南拆離系（STDS）的活動促使了高喜馬拉雅地區的快速隆起，產生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。

致謝：本文為《西藏哈熱地區H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地質礦產綜合調查》項目成果之一，參加工作的成員還有曾強、楊劍紅、普瓊、廖炳勇、陳尚品、張鐵硬等，定稿過程中匿名審稿人對稿件提出了寶貴的修改意見，在此表示誠摯的感謝！

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LA-ICP-MS Zircon U-Pb Dating of the Minjiuma Leucogranite in South Tibet and Its Geological Significance

LUO Wei1,2XIAO Yuan-fu1WEI Yong-feng2YANG Jian-hong2LIN Mei-ying2

(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

The Minjiuma leucogranite intrusive body was emplaced irregularly in carbonate rock of the Jurassic Pupuga Formation in the Himalayan landmass of the east-central Himalayan orogenic belt. The leucogranite is a (tourmaline)muscovite monzogranite. Its LA-ICP-MS Zircon U-Pb age valuesare 23±0.7Ma (MSWD=1.4), being emplaced in the Miocene. It coincides with the active age of the South Tibetan detachment system (STDS) in Neo-Himalayan(26~13Ma). It indicates that the activities of STDS promoted the rapid uplift of the high Himalayan region which resulted in the emplacement of the leucogranite intrusive body and made the Himalayan orogenic process from compressive to extensional collapse. This paper provides new age evidence for the study of Himalayan leucogranite.

leucogranite; South Tibet; Himalaya; LA-ICP-MS; zircon U-Pb dating

P597+.3

A

1006-0995（2020）01-0003-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.01.001

2019-06-28

西藏哈熱地區H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地質礦產綜合調查（12120115022901）項目資助，所屬計劃項目為：岡底斯-喜馬拉雅銅礦資源基地調查項目

羅巍（1990-），男，四川彭山縣人，碩士研究生，礦物學、巖石學、礦床學專業

肖淵甫（1957-），男，教授，研究方向：巖石學及礦產資源評價

① 西藏地勘局區域地質調查大隊，西藏哈熱地區四幅1∶5萬地質礦產綜合調查報告，2018