藏南葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶的年代學(xué)和微量元素特征及其對拉薩地塊構(gòu)造演化的啟示

田雅楠,魏友卿,孟元庫,王珍珍

(山東科技大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266590)

拉薩地塊是青藏高原中生代以來巖漿動最頻繁、規(guī)模最大且?guī)r漿巖類型最復(fù)雜的一條構(gòu)造-巖漿巖帶。關(guān)于拉薩地塊的起源及其與岡瓦納、羅迪尼亞超大陸在分裂前具體位置的探討可以追溯到上世紀(jì)八十年代。拉薩地塊石炭—二疊紀(jì)冰磧巖中碎屑鋯石年代學(xué)和Hf同位素研究表明,拉薩地塊起源于澳大利亞西北緣,東段代表了中澳大利亞大陸的北部,西段代表了澳大利亞克拉通的西部邊界[1-2]。然而,Gehrels等卻得出不同結(jié)論,認(rèn)為拉薩地塊起源于印度北緣[3]。另外,對雅魯藏布縫合帶雜巖和印度大陸北緣三疊紀(jì)被動大陸邊緣沉積地層的碎屑鋯石研究也支持拉薩地塊和印度大陸的親緣性[4]。近年來,對拉薩地塊中部仁錯地區(qū)出露的念青唐古拉群變質(zhì)巖系的研究認(rèn)為,拉薩地塊新元古代的巖漿-沉積-變質(zhì)記錄與莫桑比克洋的演化時限一致,推測拉薩地塊是新元古代早期從非洲大陸裂解出來,且新元古代晚期位于東非造山帶北段[5-7]。因此,拉薩地塊起源的爭議仍然存在,原因是對其基底特征的研究存在很大的局限性。

在研究拉薩地塊侏羅系葉巴組火山巖噴發(fā)年代的過程中,筆者發(fā)現(xiàn)玄武巖中攜帶大量早于其噴發(fā)時代的鋯石捕擄晶。與沉積巖中無法確定物源的碎屑鋯石相比,這些捕獲鋯石直接來自于深部地殼,對于了解深部地殼提供了重要信息,被視為深部地殼的重要“探針”。本研究對葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶進(jìn)行了年代學(xué)和微量元素特征研究,提出對拉薩地塊基底特征和構(gòu)造演化歷史的新認(rèn)識。

1 地質(zhì)概況和樣品信息

青藏高原作為地球上三大主要造山帶之一,包含大量不同時代和構(gòu)造背景的巖漿巖,這些巖石記錄了青藏高原的構(gòu)造演化過程,如大陸增生、洋陸交互作用、大陸碰撞和造山[8]。拉薩地塊是青藏高原內(nèi)的一條透鏡狀巖漿-構(gòu)造帶,東西向延伸約2 500 km,南北向?qū)挾燃s100～300 km(圖1)。根據(jù)基底性質(zhì)和沉積蓋層性質(zhì)不同,將拉薩地塊劃分為南、中和北三個亞地塊[9-10]。也有學(xué)者將中拉薩地塊和北拉薩地塊合稱為“北拉薩地塊”[5-6]。拉薩地塊具有獨(dú)特的地質(zhì)特征,古老結(jié)晶基底主要分布于中拉薩地塊和北拉薩地塊的部分區(qū)域,而南拉薩地塊和北拉薩地塊的北部邊緣則以新生陸殼為主[9,11]。葉巴組為一套侏羅系火山-沉積地層,主要分布于南拉薩地塊東部達(dá)孜縣至加查縣一帶,呈透鏡狀展布,東西向延伸超過250 km,中部寬度約30 km,兩側(cè)逐漸變薄。該地層中的火山巖呈雙峰式分布,主要由厚約3 000 km的玄武-玄武安山巖以及厚約2 000～7 000 km的英安-流紋質(zhì)熔巖和火山碎屑巖組成。沉積巖主要包括砂巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖和灰?guī)r。整體上,葉巴組大部分呈強(qiáng)烈的片理化,變質(zhì)程度達(dá)到綠片巖相。研究表明,葉巴組火山巖主要噴發(fā)于早—中侏羅世,集中在192～168 Ma[12]。

JSSZ—金沙江縫合帶;LSSZ—龍木措-雙湖縫合帶;BNSZ—班公湖-怒江縫合帶;SNMZ—永珠-納木錯縫合帶;LMF—洛巴堆-米拉山斷裂;IYZSZ—印度河-雅魯藏布縫合帶;底圖修改自文獻(xiàn)[12]

研究樣品葉巴組玄武巖采自拉薩市達(dá)孜區(qū)。樣品普遍經(jīng)歷了綠片巖相變質(zhì)作用,外觀呈黑綠-灰綠色(圖2(a)、圖2(b)),具有塊狀構(gòu)造和變余斑狀結(jié)構(gòu)(圖2(c)、圖2(d))。樣品表面發(fā)育氣孔和杏仁構(gòu)造,且許多孔隙被碳酸鹽巖填充(圖2(b))。斑晶主要由斜長石、少量橄欖石和單斜輝石組成,部分橄欖石原生斑晶發(fā)生伊丁石化(圖2(e)、圖2(f)),玄武巖中見直徑0.5～2.0 mm的橄欖石捕擄體。單斜輝石呈變余斑晶結(jié)構(gòu)(圖2(c)、圖2(d))。部分斜長石斑晶發(fā)生碳酸鹽化,顯示高級白干涉色,正交偏光下可見雙晶結(jié)構(gòu)(圖2(d))。基質(zhì)綠泥石化,并有磁鐵礦顆粒析出(圖2(c))。

(a)野外露頭照片;(b)樣品照片;(c)單偏光顯微照片,斜長石和單斜輝石變余斑晶;(d)正交偏光照片;(e)橄欖石斑晶,部分伊丁石化,基質(zhì)綠泥石化;(f)正交偏光照片,含橄欖石斑晶;英文縮寫:Ol—橄欖石;Pl—斜長石;Cpx—單斜輝石;Mag—磁鐵礦;Chl—綠泥石;Idd—伊丁石

2 分析方法

對所采集樣品進(jìn)行鋯石U-Pb年代學(xué)分析。樣品的處理包括鋯石分選、制靶以及鋯石U-Pb年代學(xué)、微量元素測試。

2.1 鋯石分選和制靶

鋯石的單礦物分選在河北省廊坊市地質(zhì)測繪研究所完成,操作步驟:①將樣品風(fēng)化外表去除并清洗干凈,用切割機(jī)將巖石切成小塊,隨后用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎;②將顎式破碎機(jī)剛玉鄂板間距調(diào)到最大,倒入碎玻璃清理,用高壓氣槍將剛玉鄂板多次吹掃,再用鑷子夾棉球蘸酒精多次擦拭,保證縫隙之間、剛玉鄂板接觸面沒有灰塵及殘余樣品顆粒、粉末;③用保鮮袋套住樣品接收盒,將巖塊放入破碎機(jī)反復(fù)破碎至50目(270 μm);④經(jīng)過重力分選、磁力分選和重液三重分選后,用雙目鏡手動挑選出鋯石單礦物顆粒。

鋯石制靶在北京凱德正科技有限公司完成,操作步驟:首先在雙目鏡下把鋯石顆粒粘在雙面膠上,再用無色透明的環(huán)氧樹脂靶固定,等待約一周時間環(huán)氧樹脂固化后再對其表面進(jìn)行打磨拋光處理,直至均勻暴露鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)為止。為了精確分析鋯石類型,本研究對鋯石靶進(jìn)行常規(guī)透射光、反射光與陰極發(fā)光(catho-doluminescence,CL)圖像的采集。常規(guī)透反射圖像采集在山東科技大學(xué)利用光學(xué)顯微鏡完成。CL圖像在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成,用Leo4500型掃描電子顯微鏡拍攝。拍攝過程中分析電壓控制在15 kV,并隨鋯石發(fā)光強(qiáng)度隨時調(diào)整分析電流值。

2.2 鋯石U-Pb年代學(xué)和微量元素

鋯石U-Pb同位素年代學(xué)和微量元素測試在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)方法同步完成。電感耦合等離子質(zhì)譜儀(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)型號為Agilent 7500a,配備GeoLas2005激光剝蝕系統(tǒng)。靈敏度調(diào)節(jié)選擇氦氣作為載氣并輔以氬氣作為補(bǔ)償氣,兩種氣體在被引導(dǎo)進(jìn)入ICP-MS前通過T型管混合,同時加入少許氬氣以提高測試的靈敏度、最大程度降低檢出限,改善分析精密度[13]。每個鋯石點(diǎn)位分析周期為80 s,其中前30 s為背景信號監(jiān)測、殘留樣品和雜質(zhì)排空過程,該過程激光不啟動;后50 s為激光剝蝕樣品信號采集。數(shù)據(jù)采集完畢后,運(yùn)用ICPMSDataCal軟件[14]對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析處理,包括樣品信號積分區(qū)間和背景值信號區(qū)間的選擇、儀器靈敏度校正以及U-Th-Pb同位素比值分析和年齡計算過程。積分區(qū)間選擇不小于40 s。鋯石U-Pb同位素分析選擇標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)來監(jiān)測同位素分餾,插入頻率為每6個樣品點(diǎn)中插入2個91500,并運(yùn)用線性內(nèi)插法校正與分析時間相關(guān)的同位素比值漂移。標(biāo)準(zhǔn)樣品PLE作為未知樣品插入91500之后進(jìn)行分析以檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。鋯石微量元素采用NIST610作為外標(biāo)校正。激光和質(zhì)譜儀的具體分析參數(shù)見表1。

表1 LA-ICP-MS分析參數(shù)

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年代學(xué)

葉巴組玄武巖鋯石U-Pb分析結(jié)果見表2。本研究將年齡大于1 000 Ma的鋯石采用207Pb/206Pb年齡,小于1 000 Ma的采用206Pb/238U年齡。共獲得捕獲鋯石年齡54個,年齡范圍在206～3 315 Ma,年齡分布直方圖見圖3。其中50個測點(diǎn)年齡諧和度大于90%,年齡諧和圖見圖4。核密度分布計算結(jié)果顯示(圖3紅色曲線),樣品呈現(xiàn)三個年齡峰值,分別為210、552和1 043 Ma。

表2 葉巴組玄武巖捕獲鋯石U-Pb定年分析結(jié)果

圖3 葉巴組玄武巖捕獲鋯石年齡直方圖

圖4 葉巴組玄武巖捕獲鋯石年齡諧和圖

3.2 鋯石微量元素

葉巴組玄武巖鋯石的微量元素測試結(jié)果見表3。玄武巖樣品的Th含量為24×10-6～624×10-6,平均198×10-6;U含量60×10-6～2 029×10-6,平均309×10-6。除1個點(diǎn)位外其他樣品的Th/U比值均大于0.1。玄武巖樣品的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化[15]的稀土元素配分圖(圖5)顯示輕稀土虧損、重稀土富集的特征,其中La含量極低(平均0.34×10-6),普遍小于10倍球粒隕石;稀土元素(rare earth element,REE)總量平均為1 135×10-6,略低于葉巴組英安巖(平均1 526×10-6)。Ce顯示強(qiáng)烈的正異常,Eu顯示輕微至強(qiáng)烈的負(fù)異常。

表3 葉巴組玄武巖捕獲鋯石微量元素分析結(jié)果

圖5 鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖

4 討論

4.1 鋯石形態(tài)及其成因

玄武巖樣品中的鋯石分選較差,粒度較小,粒徑30～100 μm。根據(jù)CL圖(圖6),可大致將鋯石形態(tài)分為三類:第一類(I)鋯石呈渾圓狀,磨圓較好,粒徑30～50 μm,顆粒存在明顯震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu),見明顯磨損和熔蝕現(xiàn)象,說明并非由玄武質(zhì)巖漿直接結(jié)晶形成的;第二類(II)鋯石呈板狀結(jié)構(gòu),磨圓較差,晶棱明顯,長寬比約3∶1,長邊約100 μm,具明顯環(huán)帶結(jié)構(gòu),盡管該類鋯石具巖漿鋯石特征,但存在于酸性巖漿巖中,與典型的基性巖鋯石特征不同,后者通常不具環(huán)帶結(jié)構(gòu),分選和磨圓度均很差,可能直接捕獲自巖漿巖;第三類(III)鋯石呈厚板狀,長寬比約1∶1,磨圓中等,粒徑30～80 μm,部分顆粒可見明顯繼承核,該類鋯石常見于高級變質(zhì)巖或S型花崗巖中。根據(jù)鋯石形態(tài),葉巴組玄武巖中的鋯石并非典型基性巖鋯石特征,鋯石的大小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與形態(tài)、分選和磨圓度均差別較大。葉巴組玄武巖樣品的鋯石形態(tài)類似于沉積巖的碎屑鋯石,其年齡與玄武巖噴發(fā)年齡無關(guān)。

圖6 葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶陰極發(fā)光圖

4.2 鋯石源巖與地殼性質(zhì)

鋯石的微量元素組成在一定程度上反映了其源巖特征。不同類型巖漿具有不同的微量元素含量,而鋯石結(jié)晶過程記錄了與之平衡的巖漿系統(tǒng)的特征。因此,通過對比鋯石的微量元素組成,可以初步推測其可能的源巖類型,尤其對于失去母巖的捕獲鋯石以及碎屑鋯石,該方法尤為重要。在葉巴組玄武巖中,捕獲鋯石普遍具有高Th/U比值(圖7)、極低的La含量、富集重稀土元素、虧損輕稀土元素,同時具強(qiáng)烈的Ce正異常和Eu負(fù)異常等特征。此外,捕獲鋯石的稀土元素配分曲線與其同期噴發(fā)的英安巖結(jié)晶鋯石類似(圖5(a))。捕獲鋯石的輕稀土元素(light rare earth element,LREE)總量與REE總量均較低,與巖漿結(jié)晶鋯石相同。需要注意的是,因熱液攜帶較高濃度的LREE,因此從熱液中結(jié)晶或受熱液改造的鋯石普遍具有較高的LREE總量。

圖7 葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶Th-U二元協(xié)變圖解

巖石地球化學(xué)特征表明,葉巴組形成于俯沖環(huán)境,很可能是新特提斯洋在侏羅紀(jì)向北俯沖至拉薩地塊之下形成的弧后伸展環(huán)境的產(chǎn)物[12]。相較于近同期噴發(fā)的拉薩地塊南緣具有洋內(nèi)弧特征的早侏羅世桑日群玄武巖[16],葉巴組玄武巖具有相對富集的Nd-Hf同位素特征,暗示其在噴發(fā)至地表之前受到了地殼物質(zhì)混染的影響,這與其中包含大量鋯石捕擄晶的現(xiàn)象吻合。為了判斷葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶的源巖類型,本研究對Belousova等[17]提出的樹形圖方法稍作改進(jìn)(圖8),并利用改進(jìn)后的方法對鋯石進(jìn)行源巖判別。相對于其他判別鋯石源巖的二元協(xié)變圖解,樹形圖方法在判別過程中考慮了更多的元素種類。采用該方法判別來自金伯利巖和花崗巖類的鋯石準(zhǔn)確度較高,分別達(dá)89%與80%[17],但在判別鋯石具體來自哪一類花崗巖時準(zhǔn)確性較低。文獻(xiàn)[17]根據(jù)Ce/Ce*比值來區(qū)分花崗巖類與堿性正長巖類,但本研究發(fā)現(xiàn),已有的英安巖鋯石微量元素數(shù)據(jù)均分布在堿性正長巖的范圍內(nèi)。因此,本研究將不同SiO2含量范圍的花崗巖以及堿性正長巖的類別進(jìn)行了合并,統(tǒng)稱為“花崗巖類”(圖8)。采用樹形圖法對玄武巖鋯石捕擄晶的判別結(jié)果顯示,在54顆鋯石中,48顆判別為花崗巖類鋯石,2顆判別為正長巖類鋯石,4顆判別為基性巖鋯石。與沉積巖中碎屑鋯石不同,玄武巖中鋯石捕擄晶的源巖判別不需要考慮諸如源區(qū)風(fēng)化及沉積物搬運(yùn)條件等因素,其特征僅由巖漿所經(jīng)過的地殼結(jié)構(gòu)和特征決定。花崗巖類鋯石的高占比暗示了早侏羅世南拉薩地塊已存在一定規(guī)模的花崗質(zhì)地殼,該發(fā)現(xiàn)為探究南拉薩地塊的地殼特征提供了重要信息。

圖8 鋯石源巖類型樹形判別圖

同位素地球化學(xué)特征顯示,南拉薩地塊自三疊紀(jì)以來的巖漿巖普遍具有島弧特征及虧損的Sr-Nd-Hf同位素,因此部分學(xué)者認(rèn)為南拉薩地塊是由洋殼俯沖引發(fā)的弧巖漿增生形成的,其基底為虧損的新生地殼[10-11]。葉巴組玄武巖中鋯石捕擄晶絕大多數(shù)來自花崗質(zhì)的母巖,暗示了早侏羅世大規(guī)模酸性地殼的存在。這一推斷亦與葉巴組中大量噴發(fā)的英安-流紋質(zhì)火山巖的現(xiàn)象吻合。由于鋯石的結(jié)晶記錄了與之平衡的巖漿元素特征,學(xué)者們對不同成因類型(I-S-A)花崗巖的鋯石元素特征開展研究。Wang等[18]在對青藏高原南部典型的I型和S型花崗巖鋯石研究發(fā)現(xiàn),I型花崗巖鋯石以低Pb含量和高NbN/PbN比值為特征,而S型花崗巖的Pb含量相對較高。來自花崗巖類母巖的葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶具有相對較低的NbN/PbN比值(圖9(a),平均0.49),暗示了其母巖可能為S型花崗巖;而葉巴組英安巖結(jié)晶鋯石具有更高的NbN/PbN比值(圖9(a),平均1.73)。鋯石Ti溫度計[19]顯示,鋯石捕擄晶整體溫度較低,平均750 ℃,低于英安巖鋯石結(jié)晶溫度838 ℃(圖9(b))。以上結(jié)果表明,早侏羅世南拉薩地塊深部可能存在大量由沉積巖深熔形成的、具有S型特征的花崗質(zhì)地殼。由于南拉薩地塊普遍缺失中三疊統(tǒng)及更早的沉積地層,除東部林芝地區(qū)出露的林芝巖群以外[7],亦少見古老高級變質(zhì)巖系出露,本研究為南拉薩地塊三疊紀(jì)以前變質(zhì)基底的存在提供了新的線索。

圖9 鋯石成因判別小提琴圖

4.3 年代學(xué)與構(gòu)造意義

鋯石捕擄晶的U-Pb年齡為南拉薩地殼特征提供了年代學(xué)約束。測試結(jié)果顯示,三個年齡峰值210、552和1 043 Ma代表了拉薩地塊三次主要的巖漿熱事件和花崗質(zhì)巖漿作用。捕獲鋯石210 Ma的峰值暗示了南拉薩地塊存在廣泛的三疊紀(jì)巖漿活動,而葉巴組砂巖的碎屑鋯石中并未見到該年齡段的峰值出現(xiàn)(圖10),這意味著早侏羅世南拉薩地塊處于地槽坳陷階段,三疊紀(jì)巖石并未經(jīng)歷大規(guī)模的剝蝕。中侏羅世到早白堊世,受到班怒洋閉合以及拉薩-羌塘地塊碰撞作用的影響,地槽發(fā)展為造山階段,地殼發(fā)生褶皺抬升,三疊紀(jì)碎屑鋯石開始大規(guī)模出現(xiàn)于下白堊統(tǒng)楚木龍組沉積巖中[20],而侏羅紀(jì)碎屑鋯石的數(shù)量較少,表明南拉薩地塊在經(jīng)歷了三疊紀(jì)巖漿活動高峰期之后,在早侏羅世強(qiáng)度開始減弱,到中—晚侏羅世達(dá)到低谷,形成了穩(wěn)定的地臺。南拉薩地塊在三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)形成一個地槽旋回。葉巴組火山巖則在地槽噴發(fā)沉積后,在后續(xù)的地塊碰撞中經(jīng)過擠壓褶皺并沉降入地下一定深度,避免了后期的風(fēng)化剝蝕而保存下來。相反,三疊紀(jì)巖漿弧在后期幾乎被剝蝕殆盡,只能在白堊紀(jì)碎屑鋯石記錄中保留其存在的證據(jù)。

葉巴組碎屑鋯石數(shù)據(jù)引自Wei等[20];拉薩地塊石炭—二疊紀(jì)地層和澳大利亞西南部碎屑鋯石數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[9];非洲現(xiàn)代河流碎屑鋯石數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[21]

研究發(fā)現(xiàn),葉巴組玄武巖捕獲鋯石與葉巴組砂巖具有共同的550 Ma峰值年齡簇。值得注意的是,拉薩地塊中部出露的石炭—二疊紀(jì)冰磧巖中碎屑鋯石同樣包含該峰值的年齡簇,暗示了拉薩地塊廣泛存在埃迪卡拉紀(jì)晚期的巖漿活動。不僅如此,拉薩地塊南部的特提斯喜馬拉雅地塊、北部的羌塘地塊沉積地層的碎屑鋯石均出現(xiàn)峰值550 Ma的年齡簇[2,4]。埃迪卡拉紀(jì)末期,岡瓦納超大陸已基本完成聚合,并在超大陸北部邊緣形成了俯沖帶[10]。該段年齡特征可能是由于埃迪卡拉紀(jì)晚期原特提斯洋俯沖至岡瓦納大陸北緣引發(fā)的大規(guī)模安第斯型弧巖漿作用的結(jié)果[10,22]。研究發(fā)現(xiàn),這一巖漿弧并非同期形成,西特提斯(土耳其、伊朗)邊緣較早而東部(羌塘、印度、澳大利亞)較晚。因拉薩地塊北部巖漿記錄跨度相對較大,與東西兩部分特提斯邊緣缺乏辨識度,因此有學(xué)者將拉薩地塊置于原特提斯域中部東非造山帶的位置[22]。因巖漿巖記錄相對局部,或許不能反映該時期巖漿活動總體年齡分布特征,而沉積巖中的碎屑鋯石是體現(xiàn)更廣泛和全面的樣本,更具有參考價值。本研究整理了埃迪卡拉紀(jì)末期至古生代早期原特提斯北部邊緣代表性陸塊碎屑鋯石650～450 Ma年齡段的數(shù)據(jù)(圖11),結(jié)果顯示現(xiàn)代非洲河流[21](代表原特提斯域的西段)具有最老的年齡中位數(shù)585 Ma,而澳大利亞西部[9](代表原特提斯域東段)具有最年輕的年齡中位數(shù)527 Ma,符合“西早東晚”的特征。位于具有印度陸塊親緣性的南羌塘地塊[9]具有相對較老的年齡中位數(shù)572 Ma,而特提斯喜馬拉雅地塊(558 Ma)和拉薩地塊(石炭—二疊紀(jì)556 Ma,葉巴組砂巖554 Ma)則具有相對一致的年齡中位數(shù)。以上數(shù)據(jù)暗示了青藏高原各地塊在埃迪卡拉紀(jì)晚期岡瓦納超大陸的相對位置:南羌塘地塊相對偏西,特提斯喜馬拉雅地塊和拉薩地塊位置接近,相對偏東。這一推斷也與前人研究特提斯喜馬拉雅地塊朗杰學(xué)群得出的與拉薩地塊具有親緣性的結(jié)論吻合[4]。本研究的鋯石捕擄晶在該年齡段樣本數(shù)相對較少(650～450 Ma共16顆),得出的年齡中位數(shù)(547 Ma)略低于碎屑鋯石(共180顆),且四分位距范圍相對偏大,但總體與拉薩地塊中的碎屑鋯石特征基本一致。葉巴組鋯石捕擄晶數(shù)據(jù)亦暗示了拉薩地塊在該年齡段碎屑鋯石的峰值很可能并非由岡瓦納大陸中部Kuunga造山帶(580～530 Ma)剝蝕而來。

圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)代表年齡的中位數(shù),誤差線代表四分位距;數(shù)據(jù)來源同圖10

拉薩地塊沉積巖碎屑鋯石中1 170 Ma的峰值并未出現(xiàn)在葉巴組玄武巖捕獲鋯石中,暗示了該年齡階段的鋯石可能不代表拉薩地塊的基底特征,可能來自其他地塊的剝蝕。部分學(xué)者[2,9]將其物源解釋為來自澳大利亞西南部的Albany-Fraser造山帶(圖10),并將拉薩地塊在晚新元古代—早古生代的古地理位置與澳大利亞大陸相連。本研究中的1 045 Ma峰值在拉薩地塊已報道的古生代—中生代碎屑鋯石年齡譜(圖10)中并未體現(xiàn),可能代表了尚未剝蝕出露的中元古代結(jié)晶基底。該基底年齡與非洲河流沉積物碎屑鋯石對應(yīng)(圖10),暗示了拉薩地塊在中元古代時期與非洲大陸具有親緣性,該推論得到了新元古代巖漿-變質(zhì)記錄資料的支持[22]。新元古代早期,拉薩地塊自非洲大陸裂解,經(jīng)由莫桑比克洋的俯沖消減,埃迪卡拉紀(jì)末期(約650～560 Ma)位于岡瓦納大陸北緣澳大利亞西部。自此莫桑比克洋關(guān)閉,岡瓦納大陸拼合完成。此后岡瓦納大陸北緣受到原特提斯洋俯沖作用的影響,形成一系列“西早東晚”的巖漿事件。

5 結(jié)論

本研究對拉薩地塊南部葉巴組玄武巖中鋯石捕擄晶開展U-Pb年代學(xué)和微量元素分析,得到以下結(jié)論。

1) 葉巴組玄武巖鋯石捕擄晶的微量元素特征顯示,該鋯石主要捕獲自花崗質(zhì)巖石,少量捕獲自中基性巖石。

2) 捕獲自花崗質(zhì)巖石的鋯石與S型花崗巖的結(jié)晶鋯石具有類似的特征,暗示了拉薩地塊南部存在大規(guī)模酸性變質(zhì)沉積地殼。

3) 捕獲鋯石年齡分布為210、552和1 043 Ma三個峰值,分別對應(yīng)拉薩地塊三疊紀(jì)的弧巖漿活動、原特提斯洋向?qū)呒{大陸北緣的俯沖事件以及中元古代與非洲大陸的親緣性。