岡底斯中段早侏羅世輝長巖-花崗巖雜巖體成因及其對(duì)新特提斯構(gòu)造演化的啟示:以日喀則東嘎巖體為例*

邱檢生 王睿強(qiáng) 趙姣龍 喻思斌

QIU JianSheng，WANG RuiQiang，ZHAO JiaoLong and YU SiBin

南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023

State Key Laboratory for Mineral Deposits Research，School of Earth Sciences and Engineering，Nanjing University，Nanjing 210023，China

2015-05-01 收稿，2015-07-08 改回.

匯聚板塊邊緣是巖漿作用發(fā)生的主要場所，也是殼幔相互作用最強(qiáng)烈的地區(qū)，其巖漿作用的產(chǎn)物以大規(guī)模的花崗質(zhì)巖石為代表，但也常伴隨有少量的輝長質(zhì)巖石。這些輝長巖與花崗巖形成時(shí)間相近，空間上緊密共存，構(gòu)成輝長巖-花崗巖雜巖體。由于這類雜巖體較之單純的輝長巖或花崗巖體蘊(yùn)含有更豐富的深部殼幔相互作用過程信息，并具有明確的構(gòu)造指示意義，因而成為示蹤構(gòu)造-巖漿演化的重要研究對(duì)象(Sisson et al.，1996;Renna et al.，2007;Zhang et al.，2009;Li et al.，2012)。

西藏岡底斯發(fā)育一條巨型花崗巖帶，它大致夾持于洛巴堆-米拉山斷裂以南、印度河-雅魯藏布縫合帶以北(圖1a，Zhu et al.，2011)，是岡底斯帶巖漿巖最集中的地區(qū)。在該巖帶的南緣斷續(xù)分布一系列輝長質(zhì)侵入體，它們與相伴產(chǎn)出的花崗質(zhì)巖體形成年齡基本一致，構(gòu)成輝長巖-花崗巖雜巖體(圖1b)。以往的研究認(rèn)為這些雜巖體主要形成于始新世(53 ～40Ma)，是新特提斯洋板片俯沖過程中由基性巖漿底侵及其誘發(fā)殼幔巖漿混合作用的產(chǎn)物(董國臣等，2006，2008)，而對(duì)其他時(shí)代(特別是侏羅紀(jì))這類雜巖體的研究較少，因而制約了對(duì)新特提斯洋板片俯沖演化過程的全面理解。為此，本次研究以日喀則東嘎早侏羅世輝長巖-花崗巖雜巖體為例，通過對(duì)輝長巖、花崗巖及其中鎂鐵質(zhì)包體年代學(xué)、元素地球化學(xué)和鋯石Hf 同位素組成的系統(tǒng)研究，闡明了雜巖體的成因，并探討了其對(duì)新特提斯構(gòu)造演化的啟示。

圖1 青藏高原構(gòu)造格架(a，據(jù)Zhu et al.，2011)、岡底斯中段輝長巖分布(b，據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)廳，1997a①西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)廳.1997a.謝通門幅1∶20 萬地質(zhì)圖，b②西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)廳.1997b.南木林幅1∶20 萬地質(zhì)圖;西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993③西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1993.曲水幅1∶20 萬地質(zhì)圖編繪)及日喀則東嘎輝長巖-花崗巖雜巖體地質(zhì)略圖(c，據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)廳，1997a 修改)IYZSZ:印度河-雅魯藏布縫合帶;LMF:洛巴堆-米拉山斷裂;SNMZ:獅泉河-納木錯(cuò)蛇綠混雜巖帶;BNSZ:班公湖-怒江縫合帶;JSSZ:金沙江縫合帶Fig.1 Schematic geological map showing tectonic framework of the Tibetan Plateau (a，after Zhu et al.，2011)，distribution of gabbros in the middle segment of the Gangdese belt (b)，and the Dongga gabbro-granite complex in Xi’gaze (c)IYZSZ:Indus-Yarlung Zangbo Suture Zone;LMF:Luobadui-Milashan Fault;SNMZ:Shiquan River-Nam Tso Mélange Zone;BNSZ:Bangong-Nujiang suture zone;JSSZ:Jinsha suture zone

圖2 日喀則東嘎英云閃長巖-花崗閃長巖中形態(tài)各異的鎂鐵質(zhì)包體(a-c)及輝長巖(d)、英云閃長巖(e)和其中鎂鐵質(zhì)包體(f)的顯微照片(正交偏光下)Fig.2 Mafic enclaves with various shapes in tonalites and granodiorites (a-c)，and microphotographs of the gabbro (d)，tonalite(e)and mafic enclave (f)in Dongga gabbro-granite complex，Xi’gaze (under CPL)

1 地質(zhì)概況及巖石學(xué)特征

西藏岡底斯復(fù)合輝長巖-花崗巖雜巖體主要分布于巖帶中段的南緣，以曲水-謝通門一線最為發(fā)育(圖1b)。本次研究的東嘎輝長巖-花崗巖雜巖體位于日喀則市附近雅魯藏布江北側(cè)的東嘎鄉(xiāng)一帶。輝長質(zhì)巖體多呈小巖株、巖瘤或巖滴產(chǎn)出(圖1c)，巖性主要為角閃輝長巖，局部發(fā)育堆晶輝石巖及輝長質(zhì)偉晶巖等。輝長質(zhì)巖體的圍巖主要是以英云閃長巖、花崗閃長巖為主的TTG 巖石組合，二者界線不明顯，呈過渡接觸。在這些TTG 花崗質(zhì)巖石中常含形態(tài)各異的鎂鐵質(zhì)包體，其巖性主要為微粒-細(xì)粒閃長巖或輝長閃長巖。包體大小不一，多呈橢圓形、紡錘形、透鏡狀或水滴狀的塑變形態(tài)(圖2a-c)，與寄主巖之間的界線一般較清晰，但也有包體邊緣呈鋸齒狀或港灣狀(圖2a)，包體中可見寄主巖中的長石捕虜晶(圖2b)。

角閃輝長巖呈灰黑色，主要由角閃石(45% ～50%)和基性斜長石(50% ～55%)組成(圖2d)，缺乏輝石類礦物或含量極少，副礦物有鋯石、磷灰石、磁鐵礦和榍石等，其中以磁鐵礦為主。角閃石呈半自形粒狀，多色性明顯，Ng' = 深黃綠，Np' =淺黃綠，部分顆粒弱綠泥石化;斜長石呈半自形板條狀，An 值較高(=54 ～74)，種屬主要為拉長石，部分顆粒為培長石，其中多數(shù)顆粒與角閃石互嵌構(gòu)成輝長結(jié)構(gòu)，另有少數(shù)斜長石顆粒鑲嵌(或包裹)在角閃石顆粒內(nèi)構(gòu)成基底輝綠結(jié)構(gòu)。英云閃長巖呈中細(xì)粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu)(圖2e)，組成礦物主要為石英(25% ～30%)、斜長石(55% ～60%)、角閃石(15% ～20%)、鉀長石(5% ～10%)和少量黑云母(3%～5%)，副礦物主要為鋯石、磁鐵礦和榍石等。石英多呈他形粒狀充填在其它礦物之間，可見波狀消光和亞顆粒結(jié)構(gòu)，反映受到應(yīng)力作用的影響;斜長石呈半自形板條狀，聚片雙晶發(fā)育，局部可見環(huán)帶結(jié)構(gòu);角閃石多呈半自形短柱狀，多色性顯著，Ng' =深藍(lán)綠，Np' =淺黃綠。英云閃長巖隨礦物組成中角閃石含量的降低和鉀長石含量的增多過渡到花崗閃長巖。鎂鐵質(zhì)包體的礦物組合與寄主花崗巖相似(圖2f)，但鐵鎂礦物(主要為角閃石)含量更高，石英含量偏低，粒度明顯偏細(xì)。從巖相觀察可以看出，輝長巖、花崗巖和鎂鐵質(zhì)包體三者的鐵鎂礦物均主要為角閃石，且這些角閃石在巖相學(xué)特征上具有明顯的相似性。

2 年代學(xué)

本次對(duì)東嘎雜巖體中的輝長巖、花崗巖及其中的鎂鐵質(zhì)包體均采集了典型樣品進(jìn)行鋯石分離，但輝長巖中因鋯石數(shù)量少且顆粒細(xì)小，未能分離出足量的鋯石樣品，因此，本次僅對(duì)英云閃長巖及其中的鎂鐵質(zhì)包體進(jìn)行了LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡測定，表1 列出了被測樣品的定年結(jié)果，圖3 為年齡諧和圖。

表1 日喀則東嘎英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的鋯石LA-ICP-MS U-Pb 定年結(jié)果Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results of tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gaze

英云閃長巖(TB-1-6)中被測鋯石多為無色-淡褐色，透明-半透明，均呈棱柱狀自形晶，長徑主要變化于150 ～250μm，長寬比介于1.5∶1 ～3∶1，陰極發(fā)光圖像均顯示出清晰的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，且所測鋯石的Th/U 比值均較高，變化于0.45 ～0.73 之間(表1)，表明它們均為典型的巖漿結(jié)晶鋯石(Corfu et al.，2003;Wu and Zheng，2004)，且沒有發(fā)生顯著的Pb 丟失(Connelly，2001)。對(duì)該樣品本次共獲得19 個(gè)有效測試點(diǎn)數(shù)據(jù)，在206Pb/238U-207Pb/235U 諧和圖上，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)均投影在諧和線上(圖3a)，表明被測鋯石未遭受明顯的后期熱事件的影響。它們的206Pb/238U 年齡介于175 ～184Ma 之間，經(jīng)計(jì)算獲得的206Pb/238U 年齡統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值為179.7 ±1.7Ma(MSWD=0.5，2σ)，結(jié)果精確度較高，可以準(zhǔn)確反映巖體的成巖年齡。

圖3 日喀則東嘎英云閃長巖(a)及其中鎂鐵質(zhì)包體(b)的鋯石U-Pb 諧和圖Fig.3 U-Pb concordia diagrams of zircons from tonalites (a)and their enclosed mafic enclaves (b)from Dongga，Xi’gaze

鎂鐵質(zhì)包體(TB-1-4)中被測鋯石多無色透明，呈棱柱狀或長柱狀自形晶，長徑主要變化于100 ～300μm，長寬比介于1∶1 ～3∶1。CL 圖像依晶形不同存在一定差別，棱柱狀鋯石的CL 圖像同樣顯示出較清晰的巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，但長柱狀鋯石的CL 圖像多表現(xiàn)出條帶狀吸收，偶爾也出現(xiàn)不明顯的韻律環(huán)帶，這些特征與基性巖起源的鋯石CL 圖像一致(Corfu et al.，2003)。被測鋯石的Th/U 比值均較高，變化于0.41 ～0.99 之間(表1)，同樣指示它們應(yīng)為巖漿結(jié)晶鋯石。本次對(duì)該樣品共獲得20 個(gè)有效測試點(diǎn)數(shù)據(jù)，在206Pb/238U-207Pb/235U 諧和圖上，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)也均投影在諧和線上(圖3b)，20 個(gè)測試點(diǎn)的206Pb/238U 年齡變化于174 ～182Ma，經(jīng)計(jì)算獲得的206Pb/238U 年齡統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值為177.4 ±1.7Ma(MSWD=0.3，2σ)，代表鎂鐵質(zhì)包體的形成年齡。

從上述定年結(jié)果可以看出，鎂鐵質(zhì)包體與寄主巖的形成年齡十分接近，表明它們應(yīng)同時(shí)形成，包體呈塑變形態(tài)也印證了結(jié)果的合理性。盡管本次研究我們未獲得輝長質(zhì)侵入體的年齡，但譚陳誠(2012)獲得東嘎輝長質(zhì)侵入體的鋯石U-Pb 年齡為178.9 ±0.6Ma(MSWD =1.06，2σ)，這一年齡與花崗質(zhì)侵入體及其中鎂鐵質(zhì)包體的年齡在測試誤差范圍內(nèi)基本一致，因而構(gòu)成典型的輝長巖-花崗巖復(fù)合雜巖體，三者年齡的一致性說明它們?cè)诔梢蛏洗嬖诿芮新?lián)系。

3 元素地球化學(xué)

表2 列出了東嘎雜巖體中輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體代表性樣品的主量、微量和稀土元素測定結(jié)果。

3.1 主量元素

主量元素組成上，東嘎輝長巖硅、堿(尤其是鉀)含量較低(SiO2= 44.56% ～48.73%，K2O + Na2O = 1.40% ～3.06%，K2O=0.20% ～0.23%)，在TAS 關(guān)系圖上落在亞堿性系列范圍內(nèi)(圖4a)，在SiO2-K2O 關(guān)系圖上落在低鉀拉斑系列或鈣堿性系列區(qū)內(nèi)(圖4b)。富鐵(Fe2O3T=10.25% ～11.20%)，鈣、鎂含量較低(CaO =10.23% ～13.04%，MgO=7.14% ～11.61%)，Mg#指數(shù)也較低(=0.56 ～0.69)，在AFM 三角圖解上落在拉斑系列區(qū)(圖略)。輝長巖在化學(xué)組成上的另一重要特征是富鋁(Al2O3=17.25% ～19.05%)，與島弧和大陸邊緣地區(qū)產(chǎn)出的高鋁玄武巖化學(xué)組成十分相似，如印尼蘇門答臘北部Barren 現(xiàn)代火山產(chǎn)出的高鋁玄武巖均為低鉀拉斑系列，Al2O3含量最高可達(dá)22.80%(Luhr and Haldar，2006)。

與輝長巖富鋁的特點(diǎn)不同，英云閃長巖的鋁含量低(Al2O3=16.39% ～16.54%，A/NKC =0.89 ～0.91)。其硅含量也較低(SiO2=62.31% ～62.73%)，相對(duì)貧堿但較富鈉(K2O+Na2O=5.23% ～5.25%，K2O/Na2O =0.34 ～0.38)，里特曼指數(shù)(σ)介于1.40 ～1.42，屬典型的準(zhǔn)鋁鈣堿性I 型花崗巖。鎂鐵質(zhì)包體貧硅(SiO2=49.23% ～50.55%)，按TAS 分類，其巖性為二長輝長巖(圖4a)，化學(xué)組成較之輝長巖相對(duì)富堿富鉀(圖4a，b)，鈣、鎂、鐵含量介于輝長巖與英云閃長巖之間，且三者主要氧化物與SiO2之間具有明顯的協(xié)變關(guān)系(圖5a-c)，足見它們?cè)诔梢蛏暇呙芮新?lián)系。

3.2 微量及稀土元素

圖4 日喀則東嘎輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的SiO2-K2O+Na2O(a，底圖據(jù)Middlemost，1994)和SiO2-K2O(b，底圖據(jù)Peccerillo and Taylor，1976)關(guān)系圖Fig.4 SiO2-K2O+Na2O (a，base map after Middlemost，1994)and SiO2-K2O (b，base map after Peccerillo and Taylor，1976)plots of gabbros，tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gaze

圖5 日喀則東嘎輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的主量元素協(xié)變關(guān)系圖圖例同圖4Fig.5 Major element correlation plots of gabbros，tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gazeThe legends are the same as those in Fig.4

微量元素組成上，東嘎輝長巖富集大離子親石元素(K、Sr、Pb)，虧損高場強(qiáng)元素(Nb、Ta、Zr、Hf，圖6a)，表現(xiàn)出消減帶巖漿巖的典型特征(Kelemen et al.，1990)，指示巖漿源區(qū)受到了俯沖相關(guān)組分的影響，并與受俯沖板片析出流體(熔體)交代地幔楔部分熔融形成的輝長質(zhì)侵入體(Wang et al.，2013)十分相似。英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的微量元素分布模式與輝長巖相似，但其元素(尤其是大離子親石元素)豐度較輝長巖明顯偏高(圖6a)。英云閃長巖的Pb、Sr 等大離子親石元素含量較鎂鐵質(zhì)包體反而偏低(表2、圖6a)，說明二者并非同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。

東嘎輝長質(zhì)侵入體稀土總量偏低，∑REE=11.82 ×10-6～48.64 ×10-6，尤其是Mg#最高的TB-3 樣品，其稀土總量最低(表2);它們均中等富集輕稀土，(La/Yb)N=1.52 ～2.26，相對(duì)于球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分型式呈緩右傾型(圖6b);TB-3 樣品出現(xiàn)一定程度的銪正異常(δEu=1.37)，說明存在一定的斜長石的堆晶作用，高鋁玄武巖也常出現(xiàn)弱的銪正異常，Luhr and Haldar(2006)認(rèn)為可能是受到橄長質(zhì)巖石的混染所致。英云閃長巖和鎂鐵質(zhì)包體均富輕稀土，二者均缺乏明顯的Eu 異常，但英云閃長巖輕重稀土的分異程度較鎂鐵質(zhì)包體更顯著，其特征與島弧及大陸邊緣地區(qū)鈣堿性I型花崗質(zhì)巖石(Shinjoe，1997)相似。鎂鐵質(zhì)包體的稀土總量較英云閃長巖明顯偏高(表2、圖6b)，同樣暗示其不是寄主巖漿早期結(jié)晶分異產(chǎn)物的堆積體，因?yàn)镽EE 為強(qiáng)不相容元素，倘若鎂鐵質(zhì)包體是花崗質(zhì)巖漿早期結(jié)晶分異產(chǎn)物的堆積體，則其REE 含量應(yīng)該較寄主花崗質(zhì)巖石低，REE 配分曲線也應(yīng)當(dāng)位于寄主花崗質(zhì)巖石的下方。

表2 日喀則東嘎輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的主量(wt%)、微量和稀土元素含量(×10 -6)Table 2 Major (wt%)，trace and rare earth element contents(× 10 -6) of gabbros，tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gaze

4 鋯石Hf 同位素組成

本次對(duì)前面2 件已做U-Pb 定年的英云閃長巖和鎂鐵質(zhì)包體樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的Hf 同位素組成測定，表3 列出了測試結(jié)果及根據(jù)年齡計(jì)算的有關(guān)參數(shù)。由表中數(shù)據(jù)可看出，英云閃長巖和鎂鐵質(zhì)包體均具有顯著虧損的Hf 同位素組成，二者的εHf(t)值均為很高的正值(分別為+11.4 ～+15.0 和+14.4 ～+18.6)，二階段模式年齡(tDM2)均很年輕(分別為261 ～492Ma 和31 ～302Ma)。這一結(jié)果基本落在前人總結(jié)的岡底斯巖基中生代花崗巖鋯石Hf 同位素組成范圍內(nèi)(εHf(t)= + 10.2 ～ + 17.6，tDM2= 55 ～746Ma，Ji et al.，2009)，說明它們的巖漿源區(qū)應(yīng)為與虧損地幔同位素組成相似的初生地殼。

5 討論

5.1 巖石成因

盡管本次未獲得東嘎輝長質(zhì)侵入體的Hf 同位素組成，但已報(bào)道的拉薩地塊南部晚白堊世角閃輝長巖的εHf(t)值(= +11.8 ～+17.2，管琪等，2011)與花崗質(zhì)巖石十分接近。前人的研究也表明，岡底斯巖基中段南緣花崗質(zhì)巖石中的鎂鐵質(zhì)包體和寄主花崗巖、基性和酸性巖脈與被穿截的花崗巖都具有相近的年齡和Hf 同位素特征，同時(shí)期發(fā)育的不同巖性的巖石(如輝長巖和花崗巖等)Hf 同位素特征都比較相似(Ji et al.，2009)，說明東嘎輝長巖也應(yīng)起源于高度虧損的地幔。但正如前述，這些輝長質(zhì)侵入體同時(shí)具有富輕稀土和大離子親石元素、虧損高場強(qiáng)元素的地球化學(xué)特征，巖石的La/Nb、Ba/Nb 比值(分別為1.28 ～3.50 和17.8 ～78.0)遠(yuǎn)高于虧損地幔起源的洋脊玄武巖(分別為1.07 和4.30，Weaver，1991)，Ce/Pb 比值(=1.38 ～5.32)與全球平均大洋沉積物(Ce/Pb=2.9，Plank and Langmuir，1998)接近，Nb/U、Ta/U 比值(分別為3.29 ～30.82 和0.29 ～2.36)明顯偏低，與遭受俯沖板片析出流體交代作用地幔楔部分熔融派生巖漿的特點(diǎn)相似(Ayers，1998)，上述元素和同位素組成的解耦現(xiàn)象被認(rèn)為是源區(qū)虧損地幔在部分熔融形成巖漿之前遭受過近期交代作用所致，因?yàn)榻淮饔冒l(fā)生的時(shí)間距今較近，使得放射成因同位素的積累有限，因而保留了虧損地幔的同位素印記(支霞臣，1990)，因此，東嘎輝長質(zhì)侵入體最可能為近期遭受俯沖板片析出流體交代作用的虧損地幔部分熔融的產(chǎn)物。

表3 日喀則東嘎英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的鋯石Hf 同位素分析結(jié)果Table 3 Zircon Hf isotopic compositions of tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gaze

圖6 日喀則東嘎輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(a，標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)McDonough and Sun，1995)和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線(b，標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton，1984)Fig.6 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (a，normalized values after McDonough and Sun，1995)and chondrite-normalized REE distribution patterns (b，normalized values after Boynton，1984)of gabbros，tonalites and their enclosed mafic enclaves from Dongga，Xi’gaze

東嘎地區(qū)花崗質(zhì)巖石以英云閃長巖、花崗閃長巖為主，具有島弧和被動(dòng)大陸邊緣地區(qū)的TTG 巖石組合特征，成因類型屬鈣堿性的I 型花崗巖類，同位素組成指示其源區(qū)與輝長質(zhì)基性侵入體相似，均具有顯著虧損的特征。由于地幔的部分熔融不可能獲得顯著數(shù)量的花崗質(zhì)或奧長花崗質(zhì)巖漿(Leake，1990)，因此，對(duì)于這類花崗巖的成因目前普遍認(rèn)為經(jīng)歷了二階段的成巖過程，即由幔源巖漿首先底侵至地殼底部形成初生地殼，然后在后期熱事件的影響下，這種初生地殼發(fā)生再次熔融形成(Pitcher et al.，1985)。前人的研究也表明，岡底斯巖基中生代花崗巖中不存在反映古老基底的同位素信息，也很少發(fā)現(xiàn)古生代以前的繼承鋯石(Ji et al.，2009)，Sr、Nd、Hf 同位素組成一致顯示岡底斯巖基中生代花崗巖源區(qū)具有新生地殼特征(Chu et al.，2006;Ji et al.，2009)，因此，東嘎花崗質(zhì)巖石應(yīng)為初生地殼部分熔融的產(chǎn)物。

東嘎花崗質(zhì)巖石中的鎂鐵質(zhì)包體具有典型的火成結(jié)構(gòu)，成巖年齡與寄主巖基本一致，組成礦物的種類與寄主巖相似，但粒度偏細(xì)，暗色礦物含量偏高。包體多呈塑變形態(tài)(圖2a-c)，可見反向脈(圖2a)及寄主巖中的長石捕虜晶(圖2b)，鎂鐵質(zhì)包體中的斜長石發(fā)育復(fù)雜的核邊環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖2f)，上述特征說明鎂鐵質(zhì)包體最可能為鎂鐵質(zhì)巖漿與其誘發(fā)地殼物質(zhì)熔融形成的長英質(zhì)巖漿混合的產(chǎn)物。在主量元素協(xié)變關(guān)系圖解上，輝長巖、鎂鐵質(zhì)包體及寄主花崗巖三者的SiO2與FeOT、MgO、CaO 具顯著的負(fù)消長線性演化關(guān)系(圖5a-c);在同分母的氧化物比值相關(guān)圖上(如Al2O3/CaONa2O/CaO、SiO2/CaO-Na2O/CaO 和Al2O3/MgO-SiO2/MgO，圖5d-f)也構(gòu)成良好的線性相關(guān)，上述協(xié)變關(guān)系說明鎂鐵質(zhì)包體應(yīng)為輝長質(zhì)巖漿與花崗質(zhì)巖漿二者經(jīng)混合作用的產(chǎn)物，因?yàn)樵诜蛛x結(jié)晶作用過程中，由于受固溶體礦物晶出的影響，其演化線多為曲線，而不是直線(周珣若，1994)。

圖7 日喀則東嘎輝長巖-花崗巖雜巖體成巖模式略圖(1)俯沖大洋板片脫水交代上覆虧損地幔楔，并誘發(fā)其熔融產(chǎn)生鎂鐵質(zhì)巖漿;(2)鎂鐵質(zhì)巖漿底侵至地殼底部形成初生地殼;(3)持續(xù)的底侵導(dǎo)致初生地殼熔融產(chǎn)生殼源巖漿;(4)殼源巖漿經(jīng)進(jìn)一步分異演化結(jié)晶形成英云閃長巖/花崗閃長巖，同時(shí)鎂鐵質(zhì)巖漿注入部分結(jié)晶的英云閃長巖/花崗閃長巖巖漿中經(jīng)不均勻機(jī)械混合形成鎂鐵質(zhì)包體;(5)少量鎂鐵質(zhì)巖漿沿通道直接上升至地殼淺部結(jié)晶形成輝長質(zhì)侵入體Fig.7 Schematic illustration showing the generation and emplacement of the gabbro-granite complex in Dongga，Xi’gaze

基于上述討論，我們可以初步構(gòu)想東嘎輝長巖、英云閃長巖及其中鎂鐵質(zhì)包體的成巖過程(圖7):即在侏羅紀(jì)時(shí)期，由于新特提斯板片俯沖消減析出流體交代虧損的上覆地幔楔，并誘發(fā)其熔融產(chǎn)生鎂鐵質(zhì)巖漿，這一鎂鐵質(zhì)巖漿底侵至地殼底部形成初生地殼;隨后在持續(xù)的巖漿底侵事件影響下，導(dǎo)致初生地殼發(fā)生熔融形成殼源巖漿，殼源巖漿經(jīng)進(jìn)一步的分異演化，形成英云閃長質(zhì)巖石的母巖漿。當(dāng)基性的鎂鐵質(zhì)巖漿注入已部分結(jié)晶的英云閃長質(zhì)巖漿中時(shí)，由于二種共存巖漿之間存在較大的粘度差，使得彼此之間不能發(fā)生完全的化學(xué)混合形成均一的巖漿，而主要表現(xiàn)為機(jī)械混合(Fernandez and Barbarin，1991)，這時(shí)未完全均勻混合的囊狀或液粒狀基性巖漿即形成鎂鐵質(zhì)微粒包體，少量的鎂鐵質(zhì)巖漿沿巖漿通道上侵到地殼內(nèi)部直接結(jié)晶即形成輝長質(zhì)侵入體，這一模式能較好地解釋目前所觀測到的雜巖體的各類地質(zhì)地球化學(xué)特征。

5.2 對(duì)新特提斯構(gòu)造演化的啟示

新特提斯洋的開合是青藏高原地質(zhì)研究中備受關(guān)注的重要科學(xué)問題，沿岡底斯帶發(fā)育的巖漿巖記錄著這一構(gòu)造演化過程的豐富信息。通過30 余年來的研究，目前已普遍認(rèn)識(shí)到，新特提斯洋板片的俯沖經(jīng)歷了長期的演化歷程，盡管對(duì)其持續(xù)時(shí)間尚存在分歧，但主流觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)發(fā)生在＞205～40Ma，期間經(jīng)歷了復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過程，如Ji et al.(2009)認(rèn)為晚三疊世-白堊紀(jì)新特提斯洋板片為穩(wěn)定的斜向俯沖，并引發(fā)了岡底斯巖基的連續(xù)巖漿活動(dòng);從早白堊世中后期(～110Ma)開始由于板片俯沖角度逐漸增加，使巖漿活動(dòng)持續(xù)南移，并逐漸增強(qiáng);進(jìn)入新生代，由于板片俯沖角度變陡，巖漿活動(dòng)主要集中在拉薩地塊南緣;此后隨著印度-歐亞板塊碰撞而在50Ma 左右發(fā)生斷離。但對(duì)中生代早期(晚三疊-早侏羅)巖漿作用的動(dòng)力學(xué)背景尚存在分歧，部分學(xué)者認(rèn)為可能形成于班公湖-怒江洋板片南向俯沖誘發(fā)的弧后伸展背景，如朱弟成等(2009)認(rèn)為在230 ～140Ma 期間，拉薩微陸塊南緣仍為被動(dòng)大陸邊緣，直至侏羅紀(jì)晚期-白堊紀(jì)早期(～140Ma)，因?qū)姿?羌塘碰撞才觸發(fā)了雅魯藏布新特提斯洋殼巖石圈的北向俯沖。

本次研究的東嘎輝長巖-花崗巖復(fù)合雜巖體位于岡底斯南緣，形成于早侏羅世晚期(～178Ma)，其輝長巖中鐵鎂礦物主要為角閃石，斜長石主要為牌號(hào)高的鈣質(zhì)斜長石。研究表明，在大洋板塊俯沖過程中，俯沖帶物質(zhì)的再循環(huán)可以使來自地幔楔部分熔融產(chǎn)生的原生玄武巖漿含相當(dāng)量的水，在這種環(huán)境下形成的基性侵入體其鐵鎂礦物主要為角閃石而貧輝石(Beard，1986;Sisson et al.，1996)，同時(shí)由于有足夠的水加入，PH2O的增高，降低了An-Ab 二元系的液相線及固相線溫度，導(dǎo)致在給定的溫度下，水含量高的巖漿結(jié)晶出An值高的斜長石(Sisson and Grove，1993)。因此，東嘎輝長質(zhì)侵入體所具有的特殊礦物組合指示其形成應(yīng)與新特提斯洋板片的俯沖密切相關(guān)。輝長質(zhì)侵入體屬拉斑系列，微量元素組成與受俯沖板片析出流體(熔體)交代地幔楔部分熔融所形成的巖漿相似，共生的花崗質(zhì)巖石具有弧型巖漿巖組合特點(diǎn)及相應(yīng)的地球化學(xué)組成，這些巖石學(xué)與地球化學(xué)特征均表明侏羅紀(jì)時(shí)期岡底斯南緣應(yīng)處于新特提斯洋板片俯沖的構(gòu)造背景。

另一方面，以往認(rèn)為區(qū)內(nèi)輝長質(zhì)侵入體主要形成于53 ～40Ma(董國臣等，2008)，指示岡底斯南緣在始新世期間存在著強(qiáng)烈的巖漿底侵和巖漿混合作用。本次對(duì)東嘎雜巖體的研究表明，岡底斯南緣在侏羅紀(jì)時(shí)期也存在巖漿底侵及相關(guān)的殼幔巖漿混合作用，此外，近年來在岡底斯帶東段的朗縣至米林一帶先后報(bào)道有98 ～88Ma 的角閃輝長巖(管琪等，2011)和約93Ma 的蘇長巖與角閃石巖(Ma et al.，2013)，這些鎂鐵質(zhì)巖石均被認(rèn)為是相應(yīng)時(shí)段新特提斯洋板片俯沖誘發(fā)幔源基性巖漿上侵的產(chǎn)物，結(jié)合岡底斯巖帶在始新世之前的花崗質(zhì)巖石中均不同程度地含有鎂鐵質(zhì)包體，我們有理由認(rèn)為，在新特提斯洋板片的整個(gè)俯沖過程中(＞205 ～40Ma，Ji et al.，2009)，岡底斯南緣應(yīng)存在多次的基性巖漿底侵及其誘發(fā)的殼幔巖漿混合作用。

6 結(jié)論

(1)東嘎英云閃長巖和鎂鐵質(zhì)包體的成巖年齡十分接近，且與輝長巖的年齡基本一致，均為177 ～180Ma，構(gòu)成典型的輝長巖-花崗巖復(fù)合雜巖體。

(2)東嘎輝長質(zhì)侵入體組成礦物主要為角閃石和基性斜長石，缺乏輝石，化學(xué)組成上貧堿、富鋁、富輕稀土和大離子親石元素、貧高場強(qiáng)元素，為遭受俯沖板片析出流體交代作用的虧損地幔部分熔融的產(chǎn)物。

(3)東嘎花崗質(zhì)侵入體主要為以英云閃長巖、花崗閃長巖為主體的TTG 巖石組合，化學(xué)成分上貧堿、準(zhǔn)鋁、富鈉，具有顯著虧損的鋯石Hf 同位素組成(εHf(t)= + 11.4 ～+15.0)，為初生地殼部分熔融的產(chǎn)物。

(4)東嘎花崗質(zhì)巖石中的鎂鐵質(zhì)包體呈塑變形態(tài)，具有與寄主巖相似的礦物組成和微量元素分布模式及鋯石Hf 同位素組成(εHf(t)= +14.4 ～+18.6)，為輝長質(zhì)巖漿與花崗質(zhì)巖漿二者經(jīng)混合作用的產(chǎn)物。

(5)岡底斯南緣在早侏羅世時(shí)期應(yīng)處于新特提斯洋板片俯沖的構(gòu)造背景，在新特提斯洋板片的整個(gè)俯沖過程中(＞205 ～40Ma)，岡底斯南緣應(yīng)存在多次的基性巖漿底侵及其誘發(fā)的殼幔巖漿混合作用。

致謝 本項(xiàng)研究得到許志琴院士的指導(dǎo)與支持，賀振宇博士和陳希節(jié)博士提供了多方面的幫助，謹(jǐn)此一并表示衷心的感謝。

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