西藏仲巴地區(qū)格絨松多玄武巖地球化學(xué)特征

姜　平，陳志輝，周漢初，吳火星

(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊(duì)，江西九江332000)

西藏仲巴地區(qū)格絨松多玄武巖地球化學(xué)特征

姜平*，陳志輝，周漢初，吳火星

(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊(duì)，江西九江332000)

根據(jù)西藏仲巴地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，描述了西藏仲巴地區(qū)格絨松多玄武巖的地質(zhì)、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)特征。該玄武巖的巖石化學(xué)成分特征表明巖石為二氧化硅、氧化鈣較低，屬堿性玄武巖系列。巖石稀土元素配分曲線呈輕稀土明顯比重稀土富集，輕重稀土分異中等，微量元素配分模式圖呈鋸齒狀“多隆起”型，大離子親石元素Sr、Rb、K、Th、Ta在玄武巖中出現(xiàn)大量富集,為洋島玄武巖的微量元素配分模式。根據(jù)玄武巖U-Pb測年數(shù)據(jù)分析，得到時(shí)代為晚侏羅世。

仲巴地區(qū)；玄武巖；稀土元素；U-Pb測年；西藏

長期以來，雅魯藏布江縫合帶通常是新特提斯洋的開啟和關(guān)閉的地質(zhì)記錄。最新的研究成果顯示，在測區(qū)鄰區(qū)（仲巴西北約90km）的混雜巖中卻發(fā)現(xiàn)了泥盆紀(jì)（363.7Ma）的幔源洋島型玄武巖（OIB），這一年齡目前為止是雅魯藏布江縫合帶中最老的洋殼年齡（Dai等，In Preparation）。然而，按照現(xiàn)今所在的地理位置和構(gòu)造分帶來判斷，該洋殼不應(yīng)屬于新特提斯洋的范圍，而應(yīng)該是古特提斯的蛇綠巖殘片。此結(jié)果與過去在羅布薩發(fā)現(xiàn)的早石碳世基性巖有可能都是古特提斯的記錄。

研究區(qū)通過1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，在格絨松多實(shí)測剖面PM021發(fā)現(xiàn)玄武巖、輝長巖等。本次主要研究松多玄武巖成分來源和形成時(shí)代，可能為反演特提斯構(gòu)造演化過程提供時(shí)間依據(jù)。

1　玄武巖的野外分布特征

仲巴地區(qū)北帶，玄武巖呈斷續(xù)帶狀展布，出露面積249km2。在西段東麻北一帶呈北西西向帶狀展布，向西延出區(qū)外；北部與日喀則群、東部與修康群混雜巖、南部與修康群及硅質(zhì)巖呈斷裂接觸關(guān)系。在東段松多南一帶呈北西向、北北西向帶狀展布。

玄武巖在仲巴地區(qū)廣泛分布，空間上具成份分帶性特征。根據(jù)巖石組合，可以分為3種類型：第一類（北帶Th型）分布在地幔橄欖巖以北，并與其共生，構(gòu)成區(qū)內(nèi)蛇綠巖組成單元，屬洋脊型拉斑玄武巖。第二類（北帶TR型）分布在地幔橄欖巖以南，與硅質(zhì)巖共生，形成獨(dú)立的玄武質(zhì)混雜巖單元，成份上屬堿性玄武巖與拉斑玄武巖之間的洋島過渡型玄武巖。第三種類型（南帶）主要以巖塊狀寄主在蛇綠巖混雜巖帶的泥砂質(zhì)混雜巖單元中，即有堿性玄武巖，也有島弧型拉斑玄武巖，甚至有洋脊型拉斑玄武巖。有鑒于此，本次工作將考慮使用鋯石單礦物的LA-ICP-MS方法進(jìn)行U-Pb同位素測年，以獲得較為精確的年齡數(shù)據(jù)，為解決相關(guān)地質(zhì)科學(xué)問題服務(wù)。

2　玄武巖的地球化學(xué)特征

2.1常量元素

仲巴地區(qū)各類玄武巖的巖石化學(xué)分析如表1所示。

表1　松多玄武巖的巖石化學(xué)分析（重量%）

樣品P21GS5中SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO總和89.18%。其中，SiO2含量為47.01%低于正常洋中脊玄武巖（N-MORB，48.77%，schilling et，1983），而與夏威洋島堿性玄武巖（Hawaii-OIB，47.2%，Burkeet al，1981）的含量比較近。TiO2含量較高，含量超過2%，高達(dá)3.82%，P2O5含量為0.35%，TiO2與P2O5都明顯高于N-MORB（1.15%和0.09%）與OIB（3.29%和0.68%）相似。Al2O3含量也較高。

Na2O+K2O的含量為3.78%，Na2O＞K2O，這顯示可堿性玄武巖的化學(xué)特征。在SiO2-Na2O+K2O變異圖解[1]中，玄武巖落在堿性玄武巖區(qū)（圖1）。推斷原巖可能是堿性玄武巖。

圖1　SiO2-Na2O+K2O變異圖（據(jù)Irvine等1971）

2.2微量元素（含稀土元素）

2.2.1微量元素特征

表2、表3是區(qū)內(nèi)各類玄武巖的微量元素，稀土元素分析結(jié)果，表中也列出了洋中脊玄武巖（MORB）微量元素豐度，并以此為標(biāo)準(zhǔn)，把區(qū)內(nèi)主要樣品繪制在圖2中，由此可以看出：

表2　基性火山巖的微量元素組成（單位：μg/g）

（1）大離子親石元素Sr、Rb、K、Th、Ta在北帶過渡型玄武巖中出現(xiàn)大量富集，其中K是MORB的4.8～ 6.4倍，Rb是2.50～13.85倍，Th是13～80倍，Ta是12.0～13.6倍，除了與巖石的交代蝕變作用有關(guān)外，顯然與此類玄武巖源區(qū)高的Rb、Th、Ta特點(diǎn)有關(guān)。多數(shù)樣品出現(xiàn)明顯的K虧損，貧K是洋脊玄武巖的特征，雖然它們作為巖塊狀態(tài)產(chǎn)在泥砂質(zhì)混雜巖中，但暗示著它們很有可能是早期特提斯廣闊大洋的洋殼殘片信息。

（2）高場強(qiáng)元素Ti、Zr、P、Y等，在過渡型玄武巖中存在與大離子親石元素相同的特點(diǎn)，出現(xiàn)一定的富集，如Ti是MORB的2.35倍左右、Zr是1.94～2.46倍、P是2.75～3.94倍。

（3）微量元素中Y和Nb的比值是判斷堿性玄武巖和拉斑玄武巖系列最常用的標(biāo)志，Pearce&Cann (1973)指出：若Y/Nb＜1時(shí)，屬堿性玄武巖；反之則為拉斑玄武巖。結(jié)合TiO2、Zr等含量，進(jìn)一步明確確定前述的過渡型玄武巖也屬于堿性玄武巖。

2.2.2 稀土元素特征玄武巖的稀土元素特征在表2中。

表3　基性火山巖的稀土元素組成（單位：μg/g）

圖2　過渡型玄武巖的微量元素分配曲線型式

除了序號9～11三個(gè)樣品外，它們的稀土元素總量最高，∑REE分布區(qū)間在120.58～248.83μg/g，1～8樣品平均為178.34μg/g。輕稀土明顯比重稀土富集，輕稀土相應(yīng)豐度是球粒隕石的23～130倍。輕重稀土分異中等，（La/Lu）N集中在7.31～12.25間，銪的異常不明顯，Eu/Eu*在0.87～1.05之間。它們的稀土元素分配曲線（圖3）與典型的堿性玄武巖相當(dāng)，代表洋島（地幔熱柱）玄武巖構(gòu)造環(huán)境，在前述圖2中，已經(jīng)顯示出它們屬于板內(nèi)玄武巖（WPB）。

圖3　過渡型玄武巖稀土元素分配曲線型式（序號同表2）

3　玄武巖測年數(shù)據(jù)分析

3.1玄武巖野外特征

研究區(qū)的玄武巖分布在北帶蛇綠巖中，由東向西組成狹長的玄武質(zhì)混雜巖單元帶。主要巖石類型有杏仁狀玄武巖、球顆玄武巖、細(xì)碧巖，松多以變玄武巖為主。格絨松多玄武巖樣品新鮮面呈灰黑色、深灰色，風(fēng)化面呈灰、淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，枕狀、氣孔、杏仁狀構(gòu)造。

3.2玄武巖的測年數(shù)據(jù)分析

仲巴地區(qū)格絨松多玄武巖樣品鋯石U-Pb測年結(jié)果如圖4所示。

圖4　格絨松多玄武巖U-Pb年齡

格絨松多玄武巖樣品PM021-16，鋯石U-Pb測年數(shù)據(jù)分析年齡為145Ma，確定其單元時(shí)代為晚侏羅世，屬于燕山晚期。松多輝長巖樣品PM021-11，鋯石UPb測年數(shù)據(jù)分析年齡為160.5 Ma，輝長巖形成時(shí)代為晚侏羅世（圖5）。結(jié)合輝長巖U-Pb測年，進(jìn)一步確定松多玄武巖的形成時(shí)代為晚侏羅世。

圖5　格絨松多輝長巖U-Pb年齡

4　初步認(rèn)識

（1）仲巴地區(qū)格絨松多玄武巖研究表明，該區(qū)玄武巖形成時(shí)間確認(rèn)為145Ma，時(shí)代屬于晚侏羅世，是燕山晚期印度板塊向北與歐亞板塊進(jìn)行俯沖碰撞時(shí)形成的板內(nèi)玄武巖（WPB）。

（2）松多玄武巖屬于板內(nèi)洋島玄武巖（OIB），OIB型具有大體類似的地球化學(xué)性質(zhì),它們均富集Ti (TiO2-3.82%)、REE(167.20μg/g)、LREE[(La/Yb)N= 12.7]、Ti/Y(=700)、Zr/Y(=8.5)，推測巖漿來源于富集地幔源區(qū)(EM)。根據(jù)SiO2-Na2O+K2O變異圖解推斷原巖為堿性玄武巖，其成分特點(diǎn)反映了殼幔系統(tǒng)中地幔物質(zhì)流動的變化特點(diǎn)。

[1]翟慶國,李才,黃小鵬.西藏羌塘中部角木日地區(qū)二疊紀(jì)玄武巖的地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義[J].地質(zhì)通報(bào)，2006，25 (12)：1419-1427.

P59

A

1004-5716(2016)11-0132-04

2015-12-23

2015-12-29

姜平（1989-），男（漢族），江西九江人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦工作。