東昆侖中段中灶火地區(qū)花崗閃長巖體的裂變徑跡熱年代學(xué)研究

羅文行　徐俊杰　朱建　房艷國

(長江三峽勘測研究院有限公司湖北武漢430074)

東昆侖中段中灶火地區(qū)花崗閃長巖體的裂變徑跡熱年代學(xué)研究

羅文行徐俊杰朱建房艷國

(長江三峽勘測研究院有限公司湖北武漢430074)

在東昆侖中段中灶火地區(qū)的花崗閃長巖體中采集了一系列樣品進(jìn)行了鋯石和磷灰石的裂變徑跡研究。鋯石裂變徑跡最年輕的P1年齡大致與高程具有正相關(guān)關(guān)系，粗略估算巖體在晚侏羅世-早白堊世的平均抬升速率為19.2m/Ma。海拔最高（5200m）的EK07具有較低的P1年齡（125Ma），可能記錄了昆中斷裂在早白堊世晚期的一次構(gòu)造活動。磷灰石裂變徑跡年齡與高程的關(guān)系不是正相關(guān)，說明受到了后期熱事件的干擾。東昆北地塊古新世（56～45Ma）的一次抬升事件在研究區(qū)裂變徑跡年齡上得到反映，采樣剖面的北端附近有近東西向的斷裂穿過，是這次事件的構(gòu)造響應(yīng)。

裂變徑跡熱年代學(xué)東昆侖

1　研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)位于格爾木以西120km處中灶火泵站以南的東昆侖山脈，橫跨東昆北地塊、東昆中構(gòu)造混雜巖帶和東昆南地塊，其中東昆北地塊占大部分，東昆中構(gòu)造混雜巖帶呈北西方向穿過研究區(qū)（圖1）。以東昆中構(gòu)造混雜巖帶為界，以北的東昆北地塊發(fā)育大量中酸性巖體，主要巖性有花崗閃長巖、石英閃長巖、英云閃長巖和斑狀花崗巖等，局部有花崗巖脈穿插。東昆北地塊的北部出露有白沙河巖群深變質(zhì)巖系，巖性以片麻巖為主，有較多的混合巖及較少的片巖、大理巖、含紅柱矽線堇青斜長片麻巖、黑云角閃片麻巖，黑云二長片麻巖、斜長石英角閃巖，夾少量麻粒巖。昆中帶以萬寶溝群、納赤臺群為主，穿插有早泥盆世花崗閃長巖脈和花崗斑巖脈，最近陸露等（2010）[1]研究認(rèn)為這些花崗斑巖脈為昆中斷裂活動同時(shí)侵入的，記錄了昆中斷裂的活動過程。

圖1　裂變徑跡采樣區(qū)附近地質(zhì)構(gòu)造圖

2　樣品采集

采樣位置見圖1。Ek01～Ek07共7件樣品是從東昆南地塊與東昆中構(gòu)造混雜巖帶界線處一較低的埡口向北翻越昆侖山北脈的山脊，從5200米的山脊向北下降到4400米高程。Ek08為花崗斑巖脈樣品，每件樣品重量均大于2kg，樣品均用外探測器法分析，并用Zeta（ζ）值標(biāo)定年齡值[2]。

3　裂變徑跡分析

樣品的測試工作由北京市澤康恩科技有限公司袁萬明完成。樣品EK08只獲得鋯石裂變徑跡分析結(jié)果，其余7件EK01～EK07均獲得成對的鋯石和磷灰石裂變徑跡分析有效數(shù)據(jù)[3]。變徑跡年齡進(jìn)行多峰值分解擬合是用美國耶魯大學(xué)Mark T.Brandon教授開發(fā)的BinomFit軟件[4]（1.2.63版本）進(jìn)行的。該軟件采用的算法是目前國際上常采用最佳的二項(xiàng)式峰值擬合[5,6]的方法。

4　年齡值分解擬合

鋯石裂變徑跡(ZFT)分解擬合的峰值年齡，EK01和EK02分解出3個(gè)峰值，兩個(gè)樣品前兩個(gè)峰值年齡非常相似，均顯示出早白堊世和中侏羅世的峰值年齡。樣品EK03和EK07的兩個(gè)峰值年齡相似，均擬合出早白堊世和晚侏羅世的峰值年齡。EK04和EK06兩個(gè)樣品類似，分解擬合得到晚侏羅世和早侏羅世的兩個(gè)峰值年齡，EK05第一個(gè)峰值年齡略低，為早白堊世，第二個(gè)峰值與上二者一致，為早侏羅世。EK08是采自東昆中構(gòu)造混雜巖帶中花崗斑巖脈的樣品，前人得到昆中帶花崗斑巖脈的侵位年齡是391～408Ma[1]的早-中泥盆世之交，本次測試鋯石裂變徑跡年齡經(jīng)分解擬合得到兩個(gè)峰值年齡，分別是中侏羅世和晚三疊世。

未通過χ2檢驗(yàn)的鋯石裂變徑跡中心年齡為混合年齡，沒有具體的地質(zhì)意義。將混合年齡分解擬合之后得到的峰值年齡就有了具體的地質(zhì)含義，如其中的最小峰值年齡（P1）理論上代表了樣品最后一次穿過部分退火帶下限等溫面的時(shí)間，也就是裂變徑跡退火作用結(jié)束的時(shí)間。

徑跡最小峰值年齡P1與高程基本呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)采樣高程和P1年齡粗略估算巖體在晚侏羅世—早白堊世的抬升速率為19.2m/Ma。高程最高的EK07具有最小的P1年齡（125.1Ma），可能與其所處位置距離昆中斷裂較近，受后期斷裂活動的影響所致。

對所有的數(shù)據(jù)均進(jìn)行了分解擬合，EK01、EK02的磷灰石裂變徑跡年齡均通過了χ2檢驗(yàn)，用BinomFit軟件分解之后得到兩個(gè)峰值年齡，但是其中一個(gè)峰值概率密度占絕大部分，且該峰值年齡與原中心年齡在誤差允許范圍內(nèi)一致。在概率密度曲線與最佳擬合峰和F檢驗(yàn)圖（參考文獻(xiàn)[3]，下同）可知這兩個(gè)最佳擬合峰實(shí)際上基本重疊了，而且F檢驗(yàn)顯示增加一個(gè)峰必要性不大。因此，對于EK01、EK02這兩個(gè)樣品來說，仍然采用原來給出的中心年齡比較合適。EK05、EK06、EK07這三個(gè)樣品也是通過了χ2檢驗(yàn)，除了EK07的P（χ2）值為5.7%比較低之外，其他的都較高。但是分解擬合的結(jié)果顯示它們都具有兩個(gè)峰值年齡，而且都是P1所占概率密度較大，但P2所占概率密度也不是特別低（20%～40%）。從概率密度曲線與最佳擬合峰上可知，這三個(gè)樣品最佳擬合峰值曲線雖有大部分重疊，但峰頂區(qū)分的比較明顯，而且F檢驗(yàn)圖上三個(gè)樣品最佳擬合峰個(gè)數(shù)均以兩個(gè)為宜，說明該擬合結(jié)果有一定的合理性。雖然這三個(gè)樣品中心年齡通過了χ2檢驗(yàn)，但是不能排除其為兩次熱事件的混合年齡。

5　討論與結(jié)論

5.1討論

根據(jù)裂變徑跡退火的相關(guān)原理，可以這樣理解裂變徑跡年齡與樣品高程的一般關(guān)系：隨著巖石抬升和冷卻，位于相對較淺的樣品較早的被抬升到脫離部分退火帶溫度區(qū)間的下限，也即較早開始啟動裂變徑跡時(shí)鐘，所以年齡較大；而位于較深的樣品相對較晚被抬升至脫離部分退火帶的深度，開始計(jì)時(shí)的時(shí)間較晚，因而獲得的年齡較小。

斷裂構(gòu)造對裂變徑跡年齡的影響與斷裂活動產(chǎn)生的熱有關(guān)，斷裂帶可以作為熱源影響附近樣品的溫度，從而延遲樣品脫離部分退火帶的時(shí)間或者將已脫離部分退火帶的樣品又重新拖入部分退火帶，甚至使之完全退火，年齡歸零。一般的，離斷裂帶近的樣品，年齡變小，離斷裂帶遠(yuǎn)的樣品由于受熱較輕或者較快的脫離部分退火帶，記錄的年齡較大。

昆北花崗閃長巖鋯石裂變徑跡年齡中，除樣品EK04、EK07外，其他5件樣品的P1年齡與高程的關(guān)系基本具有正相關(guān)關(guān)系，根據(jù)采樣高程和P1年齡的差值粗略估算巖體在晚侏羅世—早白堊世的平均抬升速率為19.2m/Ma。鋯石裂變徑跡年齡記錄的構(gòu)造熱事件與王國燦等（2007）[7]指出的東昆侖地區(qū)中-新生代三次重要構(gòu)造熱事件中的第二次一致，均發(fā)生在大約130-150Ma的早白堊世。一系列區(qū)域性NWW-SEE向的擠壓性斷裂活動是本次事件的響應(yīng)，其動力來源可能與白堊紀(jì)時(shí)期拉薩地塊沿班公湖-怒江縫合帶拼貼增生到歐亞大陸上有關(guān)[7]。

海拔最高（5200m）的EK07具有較低的P1年齡（125Ma），可能記錄的是昆中斷裂在早白堊世晚期的一次構(gòu)造活動。EK04處于較低的位置，但是具有最高的P1年齡（159.4Ma），這一現(xiàn)象比較異常，除了測試誤差的因素外，另一個(gè)可能性是其他樣品都受到東昆中和東昆南斷裂活動的影響，不同程度的降低了裂變徑跡年齡，EK04距離這兩條斷裂距離最遠(yuǎn)，受其影響最小。

花崗閃長巖磷灰石裂變徑跡單顆粒年齡通過卡方檢驗(yàn)的采用其中心年齡，未通過卡方檢驗(yàn)的采用分解擬合獲得的P1年齡，這些年齡與高程的關(guān)系大致呈負(fù)相關(guān)，與一般規(guī)律相反，這可能與受到新生代以來東昆侖南斷裂帶的持續(xù)活動的影響有關(guān)。

5.2結(jié)論

（1）昆北花崗閃長巖鋯石裂變徑跡最年輕的P1年齡大致與高程具有正相關(guān)關(guān)系，粗略估算巖體在晚侏羅世—早白堊世的平均抬升速率為19.2m/Ma。海拔最高（5200m）的EK07具有較低的P1年齡（125Ma），可能記錄了昆中斷裂在早白堊世晚期的一次構(gòu)造活動。

（2）花崗閃長巖磷灰石裂變徑跡年齡與高程的關(guān)系不是正相關(guān)，說明受到了后期熱事件的干擾，可能與東昆中和東昆南斷裂帶的活動有關(guān)。東昆北地塊古新世（56～45Ma）的一次抬升事件在研究區(qū)裂變徑跡年齡上得到反映，研究區(qū)裂變徑跡采樣剖面的北端附近有一條近東西向的斷裂穿過，是這次事件的構(gòu)造響應(yīng)。

[1]陸露,胡道功,張永清等.昆中斷裂帶同構(gòu)造花崗斑巖鋯石U-Pb年齡及其構(gòu)造意義.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),2010,16(01):36-43.

[2]王國燦,向樹元,王岸等.東昆侖及相鄰地區(qū)中生代-新生代早期構(gòu)造過程的熱年代學(xué)記錄.地球科學(xué):中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,32(005):605-614.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-50-2