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東昆侖東段各瑪龍閃長巖年代學、地球化學特征及成因分析*

2024-03-08 10:16夏楚林韓芝弘孫方余魏密密
地質科學 2024年1期
關鍵詞:造山閃長巖昆侖

許 智 夏楚林,2 韓芝弘 孫方余 魏密密

(1.青海大學地質工程系 西寧 810016;2.青藏高原北緣新生代資源環境重點實驗室 西寧 810016)

昆侖造山帶被阿爾金斷裂錯開為東昆侖和西昆侖兩個造山帶,是構成中央造山帶的重要區域(許慶林等,2014)。東昆侖造山帶位于青藏高原東北部,大地構造位于古亞洲與特提斯構造域交匯處,東臨秦嶺造山帶,西接阿爾金山斷裂,北與柴達木盆地相鄰,南接昆南斷裂,是我國著名的成礦帶之一,不僅成礦作用類型具有復雜性,而且礦種呈現多樣性(姜春發等,2000;杜瑜等,2023;劉永樂等,2023)。東昆侖造山帶經歷了多次的板塊俯沖與碰撞,形成了多個區域性的深大斷裂(胥曉春,2015)。該造山帶的三級構造帶有4 個:昆北、昆中、昆南和阿尼瑪卿(陸松年,2002)。東昆侖造山帶巖漿侵入活動強烈,遍布全區?;◢弾r主要集中在前寒武紀、加里東期、海西—印支期、燕山期這幾個時間段內,尤以海西—印支期最為發育,構成東昆侖造山帶花崗巖的主體。該時期花崗巖主要類型有:石英閃長巖、花崗閃長巖、英云閃長巖、斜長花崗巖、二長花崗巖和鉀長花崗巖等(潘彤,2005;杜玉良等,2012)。東昆侖歷經的構造演化概括為4 個階段:第一階段為前寒武紀,第二階段為早古生代,第三階段為晚古生代至早中生代,第四階段從晚中生代開始,直至新生代。其中,第三階段(海西—印支旋回)巖漿活動強烈(莫宣學等,2007;鄭振華等,2022),在此期間東昆侖地區歷經了俯沖造山、碰撞、后碰撞伸展3 個演化過程(劉成東等,2003;范興竹,2022)。東昆侖造山帶巖石組合、構造及其演化、侵入巖時空分布及其地質意義,長期以來一直是眾多學者研究的焦點?;◢弾r類成因類型以及形成時代是探討地球動力學演化、地殼發展的重要標志。各瑪龍地區位于青海省都蘭縣熱水鄉東南約70 km 處,此前已經開展過中小比例尺物探、化探等勘查工作,圈定出5 條含銀構造蝕變帶、20 條礦體,基本明確了該地區的地質特征,找礦潛力較大(薛長軍等,2019;裴有生等,2022)。但是對礦區的成巖時代、巖石地球化學特征及相對應的構造演化背景等研究不足,缺乏系統性的探討。鑒于此,本文通過野外實地勘查以及室內實驗,對各瑪龍地區分布的閃長巖通過巖石學、鋯石U-Pb 年代學、全巖地球化學3 種方法,分析巖石成因及其對應的構造演化背景,以期對該地區構造格局、演化歷史提供約束。

1 研究區地質概況

研究區隸屬東昆侖造山帶,位于其南部,處于東昆中陸塊(I1)之東昆中巖漿弧帶(Pt3—J)(I11-1)內(圖1),界于東昆中新元古代—早古生代縫合帶(KZS)之東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶(KSPZ)與柴達木陸塊(I9)祁漫塔格山北坡—夏日哈新元古代—早古生代巖漿弧帶(Pt3—S)(I9-2)之間(楊生德等,2013)。

該地區構造活動較為頻繁,地質結構復雜,發育斷裂構造并且巖漿現象發生強烈。由于斷裂切割和巖體熔蝕,部分地層并沒有完全出露于地表,該地區屬于典型的有層狀結構混交地帶(謝錄軍,2020)。主要出露地層為上三疊統鄂拉山組(T3e),第四紀沖、洪積殘坡積出露較少(圖2)。

圖2 各瑪龍地區地質簡圖(據張志穎,2019 修改)1.第四系;2.鄂拉山組凝灰巖;3.黑云母花崗巖;4.英云閃長巖;5.花崗斑巖;6.花崗閃長巖;7.花崗閃長巖脈;8.閃長巖脈;9.蝕變帶及編號;10.斷層及編號;11.實測地質界線;12.取樣位置Fig.2 Geologic sketch map of Gemalong area(modified from Zhang,2019)

該地區有兩組主要斷裂:那更山前斷裂(F1)和各瑪龍斷裂(F2)。那更山前斷裂(F1)延展于該區的北部,呈東西向發育,南側山體沿斷裂(帶)形成斷裂三角面,是一條區域性大型斷裂帶(王婧等,2020)。各瑪龍斷裂(F2)位于研究區中部,走向為北東向,延展大于1 km,其旁側巖層由于受到擠壓而較為破碎,斷裂形成Fs1礦化蝕變帶(圖2)。

該地區發現5 條構造蝕變帶,其中Fs1為一條主要構造蝕變帶,其位于研究區中東部,呈東西向展布,長約1 km,產于鄂拉山組火山巖內。

2 樣品采集與測試方法

本次樣品均為在各瑪龍地區開展礦床地質調查期間獲得,其中兩件有代表性的測年樣品GML-1、GML-7 均選自銀礦(化)體外圍的閃長巖(位置見圖2)。樣品測試委托南京宏創地質勘查技術服務有限公司完成。其中主量元素分析儀器為帕納科Axios MAX XRF 儀器,微量元素分析儀器為Elan DRC-ICP-MS。鋯石挑選制靶后進行透反射和陰極發光檢查,在此基礎上選定樣品鋯石U-Pb同位素的最佳分析點位。采用等離子質譜儀(LA-ICP-MS)進行鋯石U-Pb 測年,使用Iolite 程序對所測得的數據進行分析。校正標樣采用的是鋯石91500,監測標樣采用的是GJ-1,每次對10~12 個采樣點分析后,依次分析兩個91500 校正標樣和一個GJ-1 監測標樣。一般情況下,收集氣體空白,收集時間為20 s,挑選35~40 s 的信號區間,并對此區間的數據進行處理,并根據指數方程的標準進行深度分餾校正。將NIST 610 作為計算微量元素含量的外標,91Zr 作為內標。本實驗測量的91500(1 067.5±3.2 Ma,2σ)和GJ-1(604±6 Ma,2σ)與不確定范圍內的推薦值是一致的。

3 巖相學特征

本次工作針對該地區出露的閃長巖,樣品均采自各瑪龍地區未蝕變的新鮮巖石,分別為GML-1、GML-2、GML-3-1、GML-7。

(1) 似斑狀花崗閃長巖:樣品編號GML-1,灰色,似斑狀結構,塊狀構造(圖3a),主要成分為50%左右的斜長石,次要成分為15%左右的鉀長石,20%左右的石英,15%左右的黑云母;斜長石呈近半自形板狀,它形粒狀,邊角圓化,雜亂分布,粒內發育聚片雙晶,少數隱約可見環帶結構;鉀長石呈它形粒狀,為條紋長石,星散分布,具輕微高嶺土化;石英呈它形粒狀、集合體狀,受輕微糜棱巖化作用,邊緣呈縫合線狀接觸,亞顆粒發育;黑云母呈片狀、葉片狀,星散分布,具綠泥石化、白云母化,局部綠簾石化析出鐵質呈假象(圖3e)。

(2) 英云閃長巖:樣品編號GML-2,灰色,變余細中粒半自形粒狀結構,塊狀構造(圖3b),主要成分為60%左右的斜長石,次要成分為15%左右的鉀長石,10%左右的石英和10%左右的黑云母;斜長石呈板狀和粒狀,粒內可觀察到聚片雙晶;鉀長石為條紋長石,為它形粒狀,含量較低的微斜長石具有輕高嶺土化;石英在顆粒內部可以觀察到強波狀消光現象和帶狀消光現象;黑云母為片—葉片狀(圖3f)。

(3) 花崗閃長巖:樣品編號GML-3-1,淺灰色,不等?;◢徑Y構,塊狀構造(圖3c),主要成分為45%~50%的斜長石,次要成分為15%左右的鉀長石、20%左右的石英和15%~20%的黑云母;斜長石呈板狀,顆粒內部可以觀察到聚片雙晶現象;鉀長石呈顆粒狀,為它形,格子雙晶可以在顆粒內部觀察到,局部可見綠簾石化,局部有黑云母殘留,多色性顯著(圖3g)。

(4) 中細粒英云閃長巖:樣品編號GML-7,淺灰色,中細?;◢徑Y構,塊狀構造(圖3d)。主要成分為55%左右的斜長石,次要成分為5%~10%的鉀長石、20%左右的石英和15%~20%的黑云母,并含有較少的角閃石;斜長石為板狀,粒內可觀察到聚片雙晶;鉀長石是微斜長石,為它形粒狀,粒內可觀察到格子雙晶,斜長石對局部的鉀長石有交代作用,具有輕微高嶺土化;石英分布于長石顆粒之間,接觸邊緣顆粒內部可觀察到消光現象,帶狀消光現象比較明顯;黑云母呈片狀,多色性顯著;角閃石部分具有假象特征,局部有殘留(圖3h)。

4 測試結果

4.1 鋯石U-Pb 年代學

本次進行鋯石U-Pb 測年的樣品為GML-1 和GML-7。GML-1 為似斑狀花崗閃長巖,GML-7 為中細粒英云閃長巖,樣品GML-1 選取了30 個點進行定年,樣品GML-7 選取了31 個點進行定年;在鋯石陰極發光(CL)圖像下(圖4),兩個樣品的鋯石顆粒形狀比較規則,大多是長柱狀,其他的則是短柱狀或不規則形狀,大部分鋯石為核—邊結構,發育弱的振蕩環帶。在進行定點測年時,GML-7的第二個點和第七個點發育不完整,故在處理數據時進行剔除,本次鋯石U-Pb定年測試結果見表1。

表1 各瑪龍地區閃長巖LA-ICP-MS U-Pb 鋯石測年結果(樣品GML-1 與GML-7)Table 1 LA-ICP-MS U-Pb zircon dating results of diorite in Gemalong area(sample GML-1 and GML-7)

圖4 各瑪龍地區花崗閃長巖和英云閃長巖鋯石陰極發光圖像(圈內數字為分析點位)和206Pb/238U 年齡Fig.4 Zircon cathode luminescence images of granodiorite and tonalite and ages of 206Pb/238U in Gemalong area

鋯石的形成環境、形成條件不一樣,其Th/U值也不同:巖漿鋯石具有較高的Th/U 比值,通常情況下高于0.4;變質鋯石具有較低的Th/U 比值,通常情況下低于0.1(吳元保等,2004)。

樣品GML-1(似斑狀花崗閃長巖):Pb 的變化范圍為8.7×10-6~52.9×10-6,平均值為24.2×10-6;232Th 的變化范圍為46.7×10-6~596.0×10-6,平均值為162.4×10-6;238U 的變化范圍為104.5×10-6~683.7×10-6, 平均值為308.9×10-6; Th/U 的值在0.21~1.46 之間,較為集中,具有較高的Th/U 值,表明為典型的巖漿鋯石(Hoskin et al.,2003),Th/U值都大于0.1,顯示其為巖漿成因特征,在巖漿結晶的條件下,可形成花崗閃長巖(國顯正等,2019);30 個鋯石測點的206Pb/238U 年齡411.4~400.0 Ma,所有測量點都落在諧和曲線上或者附近(圖5a),206Pb/238U 加權平均年齡為405.3±1.1 Ma(n= 30,MSWD = 0.58)(圖5b),代表該樣品的形成年齡。

圖5 各瑪龍地區閃長巖鋯石U-Pb 年齡諧和圖及加權平均年齡圖Fig.5 Zircon U-Pb concordia diagram and weighted mean ages diagram of diorite in Gemalong area

樣品GML-7(中細粒英云閃長巖):Pb 的變化范圍為9.4×10-6~45.4×10-6,平均值為20.95×10-6;232Th 的變化范圍為28.7×10-6~432×10-6,平均值為183.76×10-6;238U 的變化范圍為116.2×10-6~604.0×10-6,平均值為268.75×10-6;Th/U 的值在0.11~1.11 之間,數據相對集中,呈現出線性相關的特點,比值主要集中于0.50~1.10 的范圍內,屬于巖漿鋯石(Le Bas et al., 1986; Hoskin et al.,2000); 29 個鋯石測點的206Pb/238U 年齡值為413.4~402.1 Ma,數據起伏變化幅度較小,鋯石U-Pb 測年曲線與諧和線很接近(圖5c),206Pb/238U加權平均年齡為405.8±1.2 Ma(n= 29,MSWD =0.66)(圖5d),代表該樣品的形成年齡。

鋯石對后期地質熱事件抗干擾能力強,巖漿鋯石U-Pb 年齡可反映巖漿侵位結晶年齡,該年齡反映了巖體的結晶年齡(俞軍真等,2020),綜合分析兩件樣品的鋯石U-Pb 數據,Th/U 都較高,與Th/U 值<0.1 的變質鋯石相比較,有明顯差異,為典型的巖漿鋯石,鋯石206Pb/238U 年齡都在405 Ma左右,說明兩件樣品的形成時代為早泥盆世,屬于海西早期。

4.2 主量元素

對4 件樣品進行了主微量元素的測試,測試結果見表2,樣品編號分別為GML-1、GML-2、GML-3-1 和GML-7。GML-1 為似斑狀花崗閃長巖,GML-2 為英云閃長巖,GML-3-1 為花崗閃長巖,GML-7 為中細粒英云閃長巖。

表2 各瑪龍地區閃長巖主量/%、微量/×10-6和稀土元素/×10-6數據Table 2 Major/%,trace elements /×10-6 and REE composition /×10-6 of diorite in Gemalong area

4 件樣品SiO2含量67.14%~69.37%,SiO2含量均在67% 以上,含量較高,TiO2含量很低,為0.30%~0.66%, Al2O3含量為12.53%~15.31%,K2O 含量為2.84%~3.58%,除了樣品GML-3-1 和GML-7 外,其余樣品的K2O 含量都大于3.5,全堿含量(Na2O+K2O)為6.19%~6.80%, K2O/Na2O 為0.85~1.12。在SiO2-K2O 圖解中,樣品均為高鉀鈣堿性系列(圖6a),總體表現出高鉀鈣堿性的特點;鋁飽和指數A/CNK 為0.98~1.09,A/NK 為1.41~1.74,均值分別為1.05、1.48,并且在A/CNK-A/NK圖解中,大部分樣品投點位于過鋁質區域內,整體表現出弱過鋁質的特點(圖6b)。

圖6 各瑪龍地區閃長巖主量元素特征a.SiO2-K2O 圖解(底圖據Rickwood,1989);b.A/CNK-A/NK 圖解(底圖據Maniar and Piccoli,1989)Fig.6 Characteristics of major elements of diorite in Gemalong area

4.3 稀土元素

各瑪龍地區巖石稀土元素組成成分見表2,巖石的稀土元素總量為∑REE = 181.80×10-6~339.38×10-6,平均含量為250.60×10-6。LREE/HREE介于9.91~31.40,LaN/YbN介于13.53~61.90,除GML-1 輕、重稀土分餾程度較高外,其余樣品的LaN/YbN值比較低,表明輕、重稀土元素分餾程度中等,以輕稀土元素富集為特征,δEu 虧損程度不同,為0.51~0.74,與島弧火山巖相似,平均值為0.62。δEu 值都小于1,表明Eu 有明顯負異常,δCe 為0.95~1.00,在1 的下方小幅度波動,說明Ce 無明顯異?;蚵蕴潛p,表明巖漿由地殼重熔形成,局部巖石受到下地殼或者上地幔物質的混染(郭通珍等,2011),根據各瑪龍地區巖石稀土元素球粒隕石標準化圖解(圖7a),分配曲線整體為“右傾型”,且各曲線分布具有一致性,表明輕稀土元素相對富集,重稀土元素相對平坦,分布曲線較好的一致性說明巖漿在分異過程中具有一致性(邢浩等,2021)。

圖7 各瑪龍地區閃長巖稀土元素球粒隕石標準化圖解(a)(標準化數據據Boynton,1984)及微量元素原始地幔標準化圖(b)(標準化數據據Sun and McDonough,1989)Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns(a)(normalization values after Boynton,1984)and primitive mantle-normalized trace element patterns(b)(normalization values after Sun and McDonough,1989)of diorite in Gemalong area

4.4 微量元素

在各瑪龍巖石微量元素原始地幔標準化蛛網圖中(圖7b),曲線分布具有相似性,富集Rb、Ba、Th 等大離子親石元素,La 和Ce 元素也比較富集,有明顯的波峰;虧損Nb、Sr、Hf、Ti、Y、Yb、Lu 等高場強元素,Nb 和Hf 有明顯的波谷,虧損程度較高;Rb 含量為119.23×10-6~165.72×10-6,Sr 含量為346.60×10-6~381.90×10-6,Rb/Sr 值介于0.32~0.43 之間;Y 含量為9.42×10-6~33.53×10-6,Sr/Y 值為10.34~39.99,平均值為26.28。巖石的Nb 含量為7.15×10-6~11.26×10-6,Ta 含量為0.37×10-6~1.23×10-6,Nb/Ta 值為9.15~26.62,平均為15.40。Cr 含量為7.22×10-6~18.10×10-6,Ni含量為3.16×10-6~5.72×10-6,Cr 和Ni 含量都較低。

5 討 論

5.1 形成時代

關于東昆侖造山帶泥盆紀閃長巖的年代學資料積累較多:東昆侖東段大水溝英云閃長巖的鋯石U-Pb 年齡為402.4±2.5 Ma(祁生勝,2015);阿爾格山北部英云閃長巖的鋯石測年為403±3 Ma,塔鶴托坂日花崗閃長巖的40Ar-39Ar 同位素測年為406.2±2.6 Ma(趙振明等,2008);東昆侖造山帶東段大水溝英云閃長巖的鋯石U-Pb定年為402±2.0 Ma(鄧紅賓等,2018)。以上閃長巖侵位時代均為早泥盆世。

本文所采集的兩件各瑪龍地區的巖石樣品,樣品GML-1(似斑狀花崗閃長巖)所對應的U-Pb 年齡為411.4~400.0 Ma,樣品GML-7(英云閃長巖)的U-Pb 年齡為413.4~402.1 Ma。將年齡數據投于諧和圖中,樣品GML-1 的206Pb/238U 加權平均年齡是405.3±1.1 Ma(n= 30),樣品GML-7 的206Pb/238U加權平均年齡是405.8±1.2 Ma(n= 29),可以說明各瑪龍地區閃長巖成巖年齡在405 Ma 左右,屬于早泥盆世,兩個樣品都有較高的Th/U 值,顯示其為巖漿成因特征,均是巖漿活動的產物。據巖漿巖年齡統計,東昆侖造山帶在405 Ma 有明顯峰值,表明該區早泥盆世曾發生過大規模巖漿活動(劉彬等,2012)。

5.2 巖石成因類型

花崗巖的成因類型一直是廣大地質學者的研究熱點,目前主要將花崗巖分為A 型、M 型、I 型、S 型4 種。A 型花崗巖的特征為:具有高TFeO/MgO 值(>10),全堿含量(>8.72%),富集Ga、Nb、Zr、Ta 等高場強元素(Whalen et al.,1987),本文中4 件樣品的TFeO/MgO 值為2.37~5.16,全堿含量為6.19%~6.80%,并且富集Rb、Ba、Th 等大離子親石元素,虧損Nb、Zr 等高場強元素,這些特征明顯區別于A 型花崗巖。M 型花崗巖具有較低的K2O(<1.9%)和Rb(<48×10-6)含量(Coleman and Peterman, 1975; Amri et al.,1996),4 件樣品的K2O 含量為2.84%~3.58%,均大于1.9%,Rb 含量119.23×10-6~165.72×10-6,均大于48×10-6,因此不屬于M 型花崗巖。I 型和S 型花崗巖由于化學成分較為相似,不能單單以一種判別方法進行簡單地判斷,要多種判別方法相結合。學者Chappell and White(1974)采用A/CNK=1.1作為I 型和S 型花崗巖的劃分依據,A/CNK<1.1 是I 型花崗巖,A/CNK>1.1 是S 型花崗巖,此方法針對于未結晶分異的花崗巖,對分異的花崗巖無效,文中4 件樣品的A/CNK 值為0.98~1.09,均小于1.1,并且從圖8a 可以看出4 件樣品均落在未分異型花崗巖區域中,因此該判別方法有效,均為I 型花崗巖。為了提高結論的準確性,運用其他方法來判別花崗巖成因類型。 Chappell and White(2001)提出S 型花崗巖是一種過鋁質巖石,代表性礦物:白云母、石榴石、堇青石、紅柱石等。文中4 件樣品整體上屬于弱過鋁質—高鉀鈣堿性系列(圖6),而且樣品中未發育S 型花崗巖的代表性礦物,因此它們不同于S 型花崗巖。學者Allègre and Minster(1978)研究提出若Rb/Sr 值為1.40~4.17 時,屬于S 型花崗巖;若Rb/Sr 值小于0.9,屬于I 型花崗巖,文中4 件樣品的Rb/Sr 值為0.32~0.43,均小于0.9,因此4 件樣品屬于I 型花崗巖。此外,從圖8b~圖8d 均可看出4 件樣品均屬于I 型花崗巖。綜上所述,4 件樣品均符合I 型花崗巖的特征,屬于I 型花崗巖。

圖8 各瑪龍地區閃長巖成因類型判別圖解(a、c 據Whalen et al.,1987;b、d 據Collins et al.,1982)Fig.8 Discrimination diagram of genetic types of diorite in Gemalong area(a,c.after Whalen et al.,1987;b,d.after Collins et al.,1982)

5.3 巖漿源區特征

前人研究認為,I 型花崗巖有以下兩種成因模式:1)中性或基性巖漿結晶分異作用形成I 型花崗巖(Castro,2013);2)地殼內中性變質巖或鎂鐵質部分熔融形成I 型花崗巖,并可能伴有地幔物質的參與(Chappell and White,1974;Roberts et al.,1993)。從Nb-Nb/Ta 圖解(圖9b)可以看出,4 件閃長巖樣品均落入地殼區域,并且在La-La/Sm 圖解(圖9a)中顯示出均具有部分熔融的特點。此外,從(Zr+Nb+Ce+Y)-(Na2O+K2O)/CaO 圖解(圖8a)中可以看出4 件閃長巖樣品不具有分離結晶作用特點。綜上可知,本文4 件樣品主要受巖漿源區控制以及具有部分熔融的特點,不具有分離結晶作用。Nb/Ta、Zr/Hf、Nb/U、Rb/Sr 是示蹤巖漿源區的判別條件,本文4 件閃長巖樣品的Nb/Ta 值為9.15~26.62,均值為15.40,處于大陸下地殼Nb/Ta均值(Nb/Ta = 12)(Taylor and McLennan,1986)和地幔Nb/Ta 均值(Nb/Ta = 17)(Sun and McDonough,1989)之間;4 件樣品的Zr/Hf 值為27.20~35.19,均值為31.01,Nb/U 值為5.38~8.87,均值為6.53,Rb/Sr 值為0.33~0.43,均值為0.38??梢钥闯?,上述數據不同于地幔巖石化學成分平均值(Zr/Hf =37、Nb/U = 47、Rb/Sr = 0.034)(McDonough and Sun,1995),更加接近大陸地殼巖石化學成分平均值(Zr/Hf = 33、 Nb/U = 10、 Rb/Sr = 0.35)(Taylor and McLennan,1986)。而且,4 件樣品的Ti/Y 值為120.76~218.79,均值為170.72,Ti/Zr 值為8.46~18.96,均值為13.29,屬于殼源巖漿范圍(Ti/Y<200, Ti/Zr<30)(Taylor and McLennan,1985)。綜上所述,各瑪龍地區閃長巖是由地殼巖石部分熔融形成的,并且可能伴有幔源物質的參與。

圖9 各瑪龍地區閃長巖La-La/Sm 和Nb-Nb/Ta 圖解(a,據Whalen et al.,1987;b,據Pearce et al.,1984)Fig.9 La-La/Sm and Nb-Nb/Ta diagrams of diorite in Gemalong area(a.after Whalen et al.,1987;b.after Pearce et al.,1984)

5.4 構造演化環境

本文已經通過U-Pb 鋯石測年實驗得知研究區閃長巖形成于早泥盆世(~405 Ma),與龍漠卡巖體花崗閃長巖409±2 Ma(王鑫等,2018)、躍進山花崗閃長巖407±3 Ma(劉彬等,2012)、大水溝英云閃長巖402.4±2.5 Ma(鄧紅賓等,2018)、鴨子溝二長閃長巖415.5±2.6 Ma(王盤喜等,2020)的形成年齡接近,并且上述成果均認為東昆侖造山帶在此期間(即中志留世—晚泥盆世)存在大規模的巖漿事件。

東昆侖造山帶歷經原特提斯至古特提斯的重要演化,主要過程如下:在早寒武世之前,原特提斯打開并發生擴張,早寒武世到晚奧陶世,原特提斯有持續俯沖現象,志留紀發生陸殼俯沖碰撞(劉彬等,2012),早泥盆世處于后碰撞伸展構造環境(王鑫等,2018)。田廣闊等(2016)推測早、中泥盆世(400~390 Ma)原特提斯發生由消亡到造山后伸展階段的轉變;郝夢楠等(2021)研究表明原特提斯的后碰撞伸展至少持續至中泥盆世末期(~383 Ma)。

前人研究表明,東昆侖造山帶泥盆世早期和中期發育的巖漿巖類型組合,與典型后碰撞伸展環境下的巖石組合非常接近,巖石主要為花崗閃長巖、英云閃長巖、二長花崗巖和堿性長石花崗巖(Chen et al.,2019;Zhang et al.,2021),表明東昆侖造山帶東、西段閃長巖至少在泥盆世早期進入后碰撞伸展階段。早泥盆世的花崗閃長巖、英云閃長巖、富鎂閃長巖和輝長巖組合有很強的巖漿印記,與牦牛山組伸展型建造的時間(423~400 Ma)是一致的(陸露等,2010),表明自泥盆紀以來,東昆侖地區經歷了從碰撞擠壓到后碰撞伸展的變化。本文測定的各瑪龍地區的花崗閃長巖年齡為405.3±1.1 Ma,英云閃長巖年齡為405.8±1.2 Ma,屬于早泥盆世,形成于后碰撞伸展環境,與該區域的研究結果一致。

各瑪龍4件閃長巖樣品在(Y+Nb)-Rb圖解(圖10a)和Hf-Rb/30-Ta*3 圖解(圖10b)投點后均落于后碰撞區域內,說明巖體形成于后碰撞環境。

圖10 各瑪龍地區閃長巖成巖構造環境圖解a.(Y+Nb)-Rb 圖解(據Pearce et al.,1984);b.Rb/30-Hf-Ta*3 圖解(據Harris et al.,1986)Fig.10 Diagenetic tectonic environment diagram of diorite in Gemalong area

綜上所述,各瑪龍地區閃長巖是東昆侖造山帶東段早泥盆世巖漿活動的產物,形成于后碰撞伸展階段。

6 結 論

(1)各瑪龍地區花崗閃長巖年齡為405.3±1.1 Ma,英云閃長巖年齡為405.8±1.2 Ma,同為早泥盆世的產物。

(2)各瑪龍地區閃長巖屬于弱過鋁質高鉀鈣堿性系列,是由地殼巖石部分熔融形成的,并且可能伴有幔源物質的參與,成因類型上屬于I 型花崗巖。

(3)各瑪龍地區閃長巖形成于早泥盆世東昆侖造山帶的后碰撞伸展環境。

致 謝野外采樣得到課題組老師與同學們的幫助,樣品測試委托南京宏創地質勘查技術服務有限公司完成,青海大學青藏高原北緣新生代資源環境重點實驗室為本文的相關測試提供了技術與平臺支持,在此一并致謝!

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