西秦嶺中—晚三疊世構(gòu)造屬性：來自將其那梁侵入雜巖體的年代學(xué)及地球化學(xué)證據(jù)

嚴(yán) 鏡，劉景顯，蒲萬峰，魏學(xué)平，李智斌

(1.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅省中心實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730050)

0 引 言

大陸造山帶在形成和演化過程中形成了種類繁多的巖石，侵入巖作為其中的重要產(chǎn)物，其產(chǎn)生的過程與板塊構(gòu)造、地球動力學(xué)關(guān)系甚密，是探秘大陸地殼生長、殼幔相互作用和地球內(nèi)部物質(zhì)組成等科學(xué)問題的“窗口”和“探針”[1-5]。西秦嶺造山帶位于青藏高原北緣，夾持于華北克拉通和揚(yáng)子克拉通之間，作為中央造山帶的重要組成部分，其地質(zhì)演化歷史與揚(yáng)子和華北地塊的長期匯聚以及特提斯構(gòu)造的發(fā)展演化緊密相關(guān)[6]。西秦嶺地區(qū)在印支期發(fā)生了強(qiáng)烈的巖漿侵位事件，這些侵入巖主要沿共和—貴德—臨夏斷裂帶與夏河—臨潭—宕昌—鳳縣斷裂帶分布，區(qū)域資料顯示這些巖體的形成時代多集中于248～234 Ma和224～211 Ma兩個階段，但是近些年對于這些巖體產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境、起源、成因以及源區(qū)類型等尚存在諸多不同觀點(diǎn)：(1)源于加厚的下地殼部分熔融，與古特提洋殼的北向俯沖有關(guān)，據(jù)此提出這些花崗巖形成于大陸弧構(gòu)造背景[7-12]；(2)物質(zhì)來源以殼源物質(zhì)為主，并有少量幔源物質(zhì)參與，形成于后碰撞早期構(gòu)造環(huán)境[13-28]；(3)早期玄武質(zhì)巖石部分熔融的產(chǎn)物，形成于同碰撞環(huán)境[12,28-35]。這些研究基本都是基于一種或者一類巖石，缺少對中性巖和酸性巖的綜合對比研究；同時西秦嶺將其那梁地區(qū)的中性巖和酸性巖鮮有報道，因此，有必要對其開展綜合研究。本文通過對將其那梁雜巖體的地質(zhì)特征、巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)特征、LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡方面的研究，探討其成因及構(gòu)造環(huán)境，以期厘清印支中晚期西秦嶺中部地區(qū)的構(gòu)造活動。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖體特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺造山帶處于濱太平洋構(gòu)造域、特提斯構(gòu)造域和古亞洲構(gòu)造域的匯聚部位，西秦嶺作為秦嶺造山帶的西延部分是我國中央造山帶的重要組成部分，其東到寶成鐵路線，西到溫泉—哇洪山斷裂，南至青海湖南緣的斷裂—寶雞斷裂，北至瑪沁—略陽斷裂(圖1(a))[36-37]。西秦嶺造山帶北部與祁連造山帶毗鄰，西緣與柴達(dá)木板塊和東昆侖相鄰，南側(cè)以阿尼瑪卿—勉略縫合帶為界與松潘—甘孜造山帶相連，與其共同組成中國大陸最大的構(gòu)造結(jié)[38]。其中阿尼瑪卿—勉略縫合帶反映了古特提斯洋向北俯沖作用[39-42]。區(qū)域地質(zhì)資料顯示，西秦嶺地區(qū)出露地層主要為泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系，以淺海相-半深海相碎屑巖和碳酸鹽巖為主，但沒有前寒武紀(jì)沉積記錄。

圖1 中央造山系構(gòu)造格架簡圖(a)、西秦嶺印支期巖漿巖分布圖(b)和將其那梁侵入雜巖體地質(zhì)簡圖(c)((a)據(jù)路東宇等[20]修改；(b)據(jù)馮益民等[36]修改)Fig.1 Tectonic framework of central orogenic belt(a),distribution map of Indosinian magmatic rocks in West Qinling(b)and simplified geological map of Jiangqinaliang intrusive complex (c)((a)modified from Lu et al.[20];(b)modified from Feng et al.[36])(a)圖中：①塔里木地塊；②西昆侖；③祁連地塊；④柴達(dá)木地塊；⑤東昆侖；⑥秦嶺；⑦特提斯構(gòu)造域；⑧揚(yáng)子陸塊。(b)圖中年代數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[4,7-9,11-13,17-19,25-28,30,34-35,74-75]；1.第四系；2.下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組二段；3.下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組一段；4.花崗斑巖；5.石英閃長巖；6.斷層；7.地層產(chǎn)狀；8.地球化學(xué)樣品采樣點(diǎn)；9.同位素年齡樣品采樣點(diǎn)

西秦嶺地區(qū)中生代侵入體廣泛分布，這些侵入體巖性種類多，主要侵入于顯生宙地層中，與圍巖侵入接觸關(guān)系較為清晰。線(帶)狀分布是西秦嶺印支期侵入巖的空間分布特征，從西向東包括三個巖漿帶：西部共和盆地周緣分布的代表性侵入體有大河壩巖體、同仁巖體、溫泉巖體、黑馬河巖體和曲如溝巖體等(圖1(b))，這些巖體呈北西—南東向沿哇洪山—溫泉走滑斷裂和務(wù)隆山—青海湖南緣斷裂分布，形成時代主要集中于235～218 Ma；中部同仁—夏河—合作一帶的代表性侵入體有江里溝巖體、美武巖體、夏河巖體、德烏魯巖體、冶力關(guān)巖體和舍哈力吉巖體，這些巖體沿區(qū)域構(gòu)造線北西—南東向分布(圖1(b))，形成時代多集中于245～235 Ma；東部禮縣—武山—西和一帶出露的侵入體產(chǎn)狀多呈不規(guī)則等軸狀巖株(圖1(b))，如五朵金花巖體(教場壩、柏家莊、碌礎(chǔ)壩、吳茶壩和正溝)、陽壩巖體、大堡巖體、糜署嶺巖體等，其形成時代為225～211 Ma。

1.2 巖體地質(zhì)及巖相學(xué)特征

將其那梁雜巖體出露于夏河縣南東的將其那梁一帶(圖1(c))，研究區(qū)出露地層為早三疊世隆務(wù)河組，是一套以砂巖夾板巖為主的復(fù)理石沉積建造。研究區(qū)侵入巖出露不甚廣泛，時代集中于中—晚三疊世，巖性為石英閃長巖含少量花崗斑巖。將其那梁雜巖體侵入于隆務(wù)河組的砂巖和板巖中，出露面積約8.1 km2，與圍巖接觸面不規(guī)則，多呈港灣狀，暗色砂巖捕虜體在巖體邊部較發(fā)育。巖性主要為石英閃長巖，南側(cè)出露少量灰白色-淺紅色脈狀花崗斑巖，花崗斑巖與閃長巖接觸關(guān)系截然(圖2(a))。根據(jù)野外巖性穿插關(guān)系及巖相學(xué)特征可分為兩個侵入期次，第一期石英閃長巖和第二期花崗斑巖。暗色包體在石英閃長巖中較為發(fā)育，巖體邊部較常見，包體與寄主巖石的界線截然突變(圖2(b))，包體形態(tài)以圓狀、透鏡狀及不規(guī)則狀為主(圖2(c))，表明寄主巖石和包體可能是同時代的，包體大小5～20 cm，小的僅0.5～3.0 cm。

圖2 將其那梁侵入雜巖體野外和鏡下照片F(xiàn)ig.2 Filed photographs and micrographs of Jiangqinaliang intrusive complex(a)石英閃長巖與花崗閃長巖截然接觸關(guān)系；(b)(c)石英閃長巖中包體；(d)石英閃長巖野外照片；(e)石英閃長巖正交偏光下照片；(f)花崗斑巖正交偏光下照片；Kf.鉀長石；Pl.斜長石；Q.石英；Bit.黑云母

灰白色石英閃長巖具半自形粒柱狀結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造(圖2(d))，巖石中礦物主要為斜長石、石英、鉀長石、黑云母和角閃石，其中斜長石晶形為較自形板條狀和寬板狀，具環(huán)帶構(gòu)造(圖2(e))，發(fā)生較強(qiáng)的絹云母化和簾石化，含量為60%～82%；鉀長石為板柱狀，具條紋構(gòu)造，含量為2%～12%；角閃石具黃綠-淺黃綠多色性，兩組斜交解理發(fā)育，具綠泥石和次閃石化，含量為5%～10%；黑云母為鱗片狀、片狀，具紅褐-淺黃多色性，含量為5%～10%；石英含量為5%～15%。巖石中副礦物為黃鐵礦、鋯石、赤褐鐵礦和磷灰石等，一般和暗色礦物伴生或被包裹。灰色花崗斑巖具斑狀結(jié)構(gòu)，微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由粒徑截然的斑晶和基質(zhì)兩部分組成，斑晶包括斜長石、石英和黑云母等，含量分別為15%、5%和5%；基質(zhì)主要包括斜長石、鉀長石、石英和少量黑云母(圖2(f))，其中斜長石含量為30%，鉀長石含量為25%，石英含量為20%。

2 樣品信息和測試分析方法

本次用于巖石地球化學(xué)分析的樣品包括4件石英閃長巖和1件花崗斑巖，用于鋯石U-Pb測年的樣品為1件石英閃長巖(2016IXTW-1)，樣品新鮮具有代表性，采樣位置見圖1(c)。

鋯石U-Pb同位素測年在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)上完成。采用Ple?ovice和Qinghu標(biāo)準(zhǔn)鋯石作為外標(biāo)進(jìn)行基本校正；采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)進(jìn)行年齡計算，元素含量采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局人工合成硅酸鹽玻璃NIST SRM610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正。測得的同位素比值及元素含量數(shù)據(jù)處理采用GLITTER(ver 4.0，Macquarie University)程序，并用Andersen軟件[43]對數(shù)據(jù)進(jìn)行普通鉛校正，年齡計算及諧和圖繪制采用ISOPLOT(2.49版)軟件[44]完成。

樣品巖石地球化學(xué)測試均在甘肅省中心實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素采用X射線熒光光譜法(XRF)進(jìn)行分析，分析儀器為日本理學(xué)ZSX Primus II 型X射線熒光光譜儀，依據(jù)GB/T 14506.28—2010“硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法”進(jìn)行測試，F(xiàn)eO和燒失量采用標(biāo)準(zhǔn)濕化學(xué)分析，分析精度優(yōu)于1%，誤差一般小于2%。稀土元素和微量元素的分析測定采用ICP-MS(Inductively-coupled Plasma Mass Spectrometery)進(jìn)行，儀器型號為Xseries 2型，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。

3 年代學(xué)特征

所選取的鋯石顆粒顏色較淺，主要為淺玫瑰色，少量為淺黃色，透明-半透明狀，鋯石晶形完整，無包裹體，具有自形-半自形形態(tài)，顆粒大小多在150～250 μm之間，長短軸比為1.5:1.0～3:1。CL圖像顯示鋯石核部與邊部界線清晰，核部顏色較深，環(huán)帶不甚清晰，邊部顏色較亮，陰暗相間的環(huán)帶結(jié)構(gòu)較明顯(圖3)，顯示出典型的巖漿鋯石特征[45]。鋯石的Th/U比值為0.28～0.59，也顯示巖漿成因鋯石特征。

圖3 將其那梁侵入雜巖體鋯石陰極發(fā)光圖像及206Pb/238U年齡(Ma)Fig.3 Zircon CL images and 206Pb/238U ages(Ma)of the Jiangqinaliang intrusive complex

本次鋯石測年點(diǎn)基本都分布于明顯的巖漿環(huán)帶上，所有測點(diǎn)的206Pb/238U表面年齡波動范圍較小(表1)，集中在(240±6)～(241±5)Ma之間，在鋯石U-Pb諧和圖中位于諧和線上(圖4)，MSWD=0.006 3，測年精度高。根據(jù)所測24個樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(240.0±1.5)Ma(MSWD=0.006 3)(圖4)，與各測點(diǎn)的206Pb/238U表面年齡在誤差范圍內(nèi)一致，并與振蕩環(huán)帶從內(nèi)到外的表面年齡也基本一致。該年齡代表了石英閃長巖的形成年齡，其時代為中三疊世晚期。

表1 將其那梁雜巖體中石英閃長巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of quartz diorite in the Jiangqinaliang intrusive complex

圖4 將其那梁侵入雜巖體鋯石U-Pb諧和圖(a)和直方圖(b)Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagram (a)and weighted average histogram (b)of the Jiangqinaliang intrusive complex

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素

將其那梁雜巖體樣品的元素地球化學(xué)分析結(jié)果如表2所示。將其那梁雜巖體中主體巖性石英閃長巖的SiO2含量為59.39%～63.93%，平均為62.47%；Al2O3含量為18.11%～23.66%，全堿(K2O+Na2O)含量相對較低(6.44%～7.04%)；K2O/Na2O值為0.85～1.01，平均為0.96；MgO含量為2.26%～3.83%，CaO含量為3.34%～4.67%，Mg#值為63～67。相對于石英閃長巖，脈狀花崗斑巖的SiO2(68.35%)和全堿(K2O+Na2O)含量(7.20%)明顯偏高，而Al2O3(16.84%)、CaO(1.26%)及MgO含量(1.26%)明顯偏低。所有樣品在SiO2-K2O圖解(圖5(a))中都落入高鉀鈣堿性區(qū)；里特曼指數(shù)σ為2.04～2.78，均小于4，表明巖石為鈣堿性系列；鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.05～1.56，樣品均落在了過鋁質(zhì)花崗巖范圍內(nèi)(圖5(b))；樣品具有較高的Mg#值，分布于54～67之間，表明將其那梁雜巖體具有I型花崗巖的特征；在YbN-(La/Yb)N圖(圖5(c))中落入埃達(dá)克巖和島弧巖漿巖的交匯區(qū)域。全堿-硅(TAS)圖解(圖5(d))顯示將其那梁雜巖體主體巖性的樣品落于石英閃長巖區(qū)，花崗斑巖樣品落于花崗巖區(qū)域，與野外定名及巖相學(xué)觀察一致。在Harker圖解(圖6)中，主體巖性石英閃長巖與脈狀花崗斑巖的氧化物之間相關(guān)性較好，表明它們可能形成于同一巖漿作用的不同階段。

表2 將其那梁雜巖體主元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)分析結(jié)果Table 2 Contents of major(%),REE(10-6)and trace(10-6)elements of the Jiangqinaliang intrusive complex

圖5 將其那梁雜巖體SiO2-K2O圖解((a)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[46])、A/CNK-A/NK圖解((b)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[47])、YbN-(La/Yb)N圖解((c)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[48])和TAS圖解((d)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[49])Fig.5 SiO2-K2O diagram ((a),base map after ref.[46]),A/CNK-A/NK diagram ((b),base map after ref.[47]),YbN-(La/Yb)N diagram ((c),base map after ref.[48])and TAS diagram ((d),base map after ref.[49])of Jiangqinaliang intrusive complex

圖6 將其那梁雜巖體哈克圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[17])Fig.6 Harker diagrams of the Jiangqinaliang intrusive complex (base map after ref.[17])

4.2 稀土及微量元素特征

將其那梁雜巖體稀土與微量元素分析結(jié)果如表2所示。稀土元素總量變化范圍不大，REE=120.65×10-6～180.16×10-6，(La/Yb)N值為7.57～17.70，說明該巖體富集輕稀土虧損重稀土；(La/Sm)N值為3.89～5.70，(Gd/Yb)N值為1.29～2.15，指示輕稀土元素內(nèi)部分餾較強(qiáng)，重稀土元素分餾不甚明顯。巖石具有無或弱負(fù)Eu(δEu=0.87～1.03)異常。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖[44,50](圖7(a))中，樣品表現(xiàn)為相似的右傾型。

依據(jù)微量元素含量(表2)及其原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖7(b))可知，將其那梁雜巖體各巖石具有基本一致的微量元素分布形態(tài)，曲線整體表現(xiàn)為左高右低的右傾型展布特征，富集Hf、Th、La、Ce、Pb等高場強(qiáng)元素(HFSE)及Rb、Sr、Ba、K等大離子親石元素(LILE)，而相對虧損Nb、Ta、P、Ti等元素。

5 討 論

5.1 印支早期西秦嶺巖漿活動

前已述及，將其那梁雜巖體成巖于(240.0±1.5)Ma，是印支早期巖漿活動的產(chǎn)物，其與西北方向的夏河巖體、達(dá)爾藏巖體、舍哈力吉巖體、崗岔巖體以及東南側(cè)的美武巖體、江里溝巖體、日多瑪巖體、德烏魯雜巖體、冶力關(guān)巖體等巖基形成了北西向串珠狀巖漿巖帶。近些年眾多學(xué)者對這些巖體進(jìn)行了同位素定年(鋯石U-Pb)，結(jié)果顯示這些巖體多形成于235～245 Ma，如德烏魯雜巖體形成于238～247 Ma[11]，夏河巖體形成于238 Ma[8]，美武復(fù)式巖體的形成時代為245～242 Ma[17]。將其那梁雜巖體所在的區(qū)域還出露有許多規(guī)模不等的中酸性巖脈，如將其那梁雜巖體南側(cè)的姜隆哇金礦點(diǎn)附近的石英閃長巖脈形成時代為235 Ma(未發(fā)表數(shù)據(jù))以及棗子溝金礦區(qū)內(nèi)的石英閃長玢巖脈侵位時限為244～237 Ma[51]，說明區(qū)域上侵入巖巖基和巖株與巖脈的形成時代基本一致，進(jìn)而反映了西秦嶺西北緣印支早期巖漿活動的時限間隔較短且集中，主要為早中三疊世235～247 Ma(圖8(a))。

近些年獲得的大量同位素年代學(xué)資料顯示，西秦嶺東段和東秦嶺西段[52]在印支期的巖漿活動時限與西秦嶺西北緣相比較明顯滯后(圖8(a))，這些侵入體主要形成于晚三疊世(206～224 Ma)[16,53-58]。位于東秦嶺西段的代表性巖體東江口巖體、光頭山巖體以及姜家坪巖體等形成時代集中于206～220 Ma[55]，這與勉略洋盆閉合時代(221～242 Ma)[39]、南秦嶺三疊紀(jì)變質(zhì)變形時代[59]及大別山超高壓變質(zhì)作用時限(221～232 Ma)[60-61]相吻合，勉略洋盆閉合及其后發(fā)生的碰撞造山作用為這些巖體的形成提供了條件。目前對于西秦嶺東段和東秦嶺西段巖漿活動的動力學(xué)機(jī)制還存在分歧：(1)后碰撞早期俯沖板片斷離作用[62-63]；(2)造山后巖石圈拆沉作用[14,64-65]。但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為西秦嶺東段和東秦嶺西段出露的晚三疊世侵入體形成于后碰撞造山的構(gòu)造背景，東秦嶺西段的老君山、沙河灣以及秦嶺梁等環(huán)斑花崗巖體的形成時間分別為214.4 Ma[66]、212 Ma[66]和217.3 Ma[67]，說明東秦嶺地區(qū)完成碰撞造山并開始步入陸內(nèi)造山的時限不晚于晚三疊世[68]。

圖8 東秦嶺西段及西秦嶺印支期侵入巖年齡分布((a)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[11]，年齡數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[7-35,55-58,65-68])和將其那梁雜巖體(Na2O+K2O+FeO+MgO+TiO2)-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)圖解((b)，底圖據(jù)文獻(xiàn)[73])Fig.8 Distribution of ages for intrusive rock in Indosinian from West Qinling and western part of East Qinling ((a),base map after ref.[11],ages after refs.[7-35,55-58,65-68])and diagram of (Na2O+K2O+FeO+MgO+TiO2)-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)for the Jiangqinaliang intrusive complex ((b),base map after ref.[73])

綜上，西秦嶺東段和東秦嶺西段出露的三疊紀(jì)侵入巖的侵位時代多集中在206～224 Ma之間，而235～245 Ma是西秦嶺西北緣的三疊紀(jì)侵入巖的主要形成時代，反映了秦嶺造山帶的三疊紀(jì)侵入巖具有自東向西逐漸變老的特點(diǎn)[69]，支持古勉略洋自東向西剪刀式閉合的觀點(diǎn)[70]。

5.2 巖石成因

將其那梁雜巖體屬于過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列的I型花崗巖，中等富鉀基性火成巖的部分熔融可以用來解釋其成因。與將其那梁雜巖體相鄰的夏河巖體、美武巖體以及德烏魯雜巖體的Sr-Nd同位素組成也指示夏河—合作地區(qū)三疊紀(jì)巖體的成因與富鉀的玄武質(zhì)下地殼的部分熔融有關(guān)[8,11,17]。有關(guān)將其那梁雜巖體Sr-Nd-Hf同位素的問題將在以后的工作中進(jìn)行討論。將其那梁雜巖體中石英閃長巖和花崗斑巖的輕、重稀土分異強(qiáng)烈，但重稀土元素幾乎無分異，指示巖漿源區(qū)可能有一定數(shù)量的角閃石參與其中[12]，與(Na2O+K2O+FeO+MgO+TiO2)-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)圖解反應(yīng)的現(xiàn)象一致(圖8(b))，因此源區(qū)部分熔融的主要機(jī)制可能是角閃石的分解脫水作用[72]。將其那梁雜巖體虧損重稀土，Yb/Lu值為6.05～6.26，指示源區(qū)可能有角閃石殘留[71]。該雜巖體Sr含量為305.50×10-6～470.20×10-6，Y含量為13.87×10-6～20.96×10-6，Sr/Y=16.90～24.30，無或弱的負(fù)Eu異常，在YbN-(La/Yb)N圖解(圖5(c))中樣品主要落在了埃達(dá)克巖與島弧巖石重疊區(qū)，反映源區(qū)應(yīng)該為含角閃石巖相巖石[8]。另外，將其那梁雜巖體具有較高的Mg#值(54～67)，明顯高于玄武質(zhì)下地殼部分熔融產(chǎn)生的熔體的Mg#值(小于45)[72]，顯示在將其那梁雜巖體成巖過程中幔源物質(zhì)可能扮演了重要的角色。另外，將其那梁雜巖體主巖性石英閃長巖中出現(xiàn)的暗色微粒包體(圖2(b)和(c))也可證實(shí)幔源物質(zhì)在其起源與成因中發(fā)揮了重要作用。因此，推測下地殼高鉀變基性巖的部分熔融是將其那梁雜巖體形成的主要物質(zhì)來源，且幔源巖漿的底侵作用可能在該雜巖體的形成中作出了重要貢獻(xiàn)。將其那梁雜巖體的成因模式為：俯沖洋殼發(fā)生脫水作用引發(fā)地幔橄欖巖發(fā)生部分熔融，從而形成高溫幔源玄武質(zhì)基性巖漿。這些基性巖漿不僅底侵于下地殼，還與其發(fā)生混合，導(dǎo)致下地殼發(fā)生部分熔融而形成中酸性巖漿，中酸性巖漿與內(nèi)侵的基性巖漿發(fā)生混合后上侵并固結(jié)成巖[11]，最終形成將其那梁雜巖體與其中的暗色微粒包體。

5.3 構(gòu)造意義

目前對于阿尼瑪卿—勉略洋的演化及其閉合時限還沒有定論，關(guān)于西秦嶺造山帶印支早期的構(gòu)造環(huán)境還存在著相對活動的后碰撞早期階段[13-28,74-75]和活動大陸邊緣[7-11,76]兩種不同的認(rèn)識。一些學(xué)者通過區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)研究認(rèn)為二疊紀(jì)末期阿尼瑪卿洋已經(jīng)閉合并發(fā)生了陸陸碰撞[77-79]，他們認(rèn)為與西秦嶺接壤的東昆侖地區(qū)分布的下三疊統(tǒng)洪水川群平行不整合于上二疊統(tǒng)格曲組之上，洪水川群下部出現(xiàn)的底礫巖代表了阿尼瑪卿洋在二疊紀(jì)末已經(jīng)閉合。另外，陳守建等對格曲組中發(fā)現(xiàn)的有孔蟲化石進(jìn)行定年，得到其時代為254～251 Ma，進(jìn)而將格曲組時代定為晚二疊世長興期[79]。但是一些學(xué)者認(rèn)為用海相沉積的消失時限來代表板塊碰撞開始的時間是不合理的，因?yàn)榇箨懓鍓K碰撞后，殘留海中的海相沉積還會繼續(xù)發(fā)生[80-81]。印支早期西秦嶺地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模巖漿活動，其形成時代比阿尼瑪卿洋的閉合時間晚，且在短時間內(nèi)爆發(fā)，而具有活動大陸背景的巖漿活動存在持續(xù)時間久的特征[17]。然而，金維浚等通過對冶力關(guān)巖體和夏河巖體的研究，得到其形成時代分別為(245±6)Ma和(238±2)Ma，且發(fā)現(xiàn)巖石具有埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征，認(rèn)為其形成與活動大陸邊緣環(huán)境下加厚地殼的部分熔融有關(guān)，洋盆閉合后的陸陸碰撞發(fā)生在中三疊世之后[7]。李康寧等對夏河—同仁一帶的安山質(zhì)火山巖做了研究，認(rèn)為西秦嶺地區(qū)的洋盆至少在晚三疊世早期還未完全閉合[82]。Meng等總結(jié)了印支期秦嶺地區(qū)的沉積巖特征，認(rèn)為西秦嶺印支早期的島弧巖漿巖形成與揚(yáng)子陸塊和華北陸塊剪刀式碰撞有關(guān)，西秦嶺地區(qū)阿尼瑪卿洋在中三疊世還處于俯沖階段，而東秦嶺地區(qū)的勉略洋已經(jīng)閉合[76]。

區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)資料顯示，殷鴻福等提出秦嶺海槽在晚三疊世最終閉合[83]，在中三疊世安尼期(247～242 Ma)西秦嶺地區(qū)幾乎均為海相地層，南祁連及華北地臺存在的一些海灣沉積相也提供了佐證，中秦嶺地區(qū)在拉丁期(242～235 Ma)逐步抬升為陸，進(jìn)而使深水盆地向南遷移[84]。以上資料顯示，西秦嶺地區(qū)至少在中三疊世經(jīng)歷了安尼期大海侵和拉丁期大海退。近些年，在甘肅省夏河縣甘加至青海省同仁縣隆務(wù)峽一帶二疊紀(jì)地層中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了蛇綠混雜巖帶、深海-半深海濁積巖以及枕狀玄武巖-碳酸鹽巖建造[85]，張克信等認(rèn)為蛇綠混雜巖的形成時代為二疊紀(jì)[86]；王繪清等對其進(jìn)行了進(jìn)一步研究，認(rèn)為隆務(wù)峽蛇綠巖是晚二疊世—早三疊世西秦嶺與南祁連之間古洋盆擴(kuò)張過程中巖漿活動的產(chǎn)物[87]。另外，在夏河縣甘加一帶二疊紀(jì)大關(guān)山組中存在與枕狀玄武巖共生的礁灰?guī)r和含蛇綠巖巖片的濁積巖[85]，根據(jù)其巖性組合特征以及沉積構(gòu)造，靳曉野等認(rèn)為其形成于深海-半深海的沉積環(huán)境[11]。以上區(qū)域地質(zhì)資料指示，夏河—合作地區(qū)在晚二疊世—早三疊世還處在半深海環(huán)境。

將其那梁雜巖體屬于過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列巖石，富集Ba、Rb、Sr等大離子親石元素，虧損Nb、Ta、Zr等高場強(qiáng)元素，顯示了與島弧巖漿巖的親緣性。所有樣品在(Y+Nb)-Rb圖解(圖9(a))中均投在了火山弧花崗巖區(qū)，在Y-Nb圖解(圖9(b))中樣品均位于火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖區(qū)，指示阿尼瑪卿—勉略洋的俯沖作用導(dǎo)致了將其那梁雜巖體的形成。區(qū)域地質(zhì)資料顯示西秦嶺西北緣在印支早期具有火山弧的構(gòu)造背景，與將其那梁雜巖體相鄰，且形成于印支早期的閃長巖、花崗閃長巖及埃達(dá)克質(zhì)花崗巖為其提供了佐證[7-11]。這些巖體的形成與阿尼瑪卿—勉略洋向北俯沖的關(guān)系密切[7-11,76]，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景分析，本文研究的將其那梁雜巖體形成于火山弧構(gòu)造環(huán)境。將其那梁雜巖體侵位時代為(240.0±1.5)Ma，可能是由于中—晚三疊世阿尼瑪卿—勉略洋向北俯沖，誘發(fā)下地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融，從而形成的中酸性巖漿與高溫幔源基性巖漿發(fā)生混合作用，最終形成將其那梁雜巖體與其中的暗色微粒包體，反映了中—晚三疊世西秦嶺地區(qū)具有活動大陸邊緣的屬性。

圖9 將其那梁雜巖體(Y+Nb)-Rb (a)和Y-Nb (b)判別圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[88])Fig.9 (Y+Nb)-Rb (a)and Y-Nb (b)diagrams for the Jiangqinaliang intrusive complex (base map after ref.[88])

6 結(jié) 論

(1)將其那梁雜巖體由石英閃長巖、花崗斑巖和石英閃長巖中的暗色包體組成，巖石地球化學(xué)特征反映其屬于過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列。

(2)鋯石U-Pb測年結(jié)果顯示，將其那梁雜巖體主巖性石英閃長巖侵位時代為(240.0±1.5)Ma，屬于印支期早期。

(3)將其那梁雜巖體形成于火山弧構(gòu)造環(huán)境，是中—晚三疊世阿尼瑪卿—勉略洋向北俯沖，誘發(fā)下地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融形成的中酸性巖漿與高溫幔源玄武質(zhì)基性巖漿發(fā)生混合作用的產(chǎn)物，反映了中—晚三疊世西秦嶺地區(qū)具有活動大陸邊緣的屬性。

致謝：野外工作得到了甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院嚴(yán)康的大力支持，成文過程得到了甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院曾俊杰高級工程師、李注蒼高級工程師以及中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所助理研究員王東升的幫助，匿名審稿人和楊高學(xué)教授對本文的修改提出了許多建設(shè)性意見，在此一并表示感謝。