赵波 李有波 陈思尧

摘    要：在甜水海地区北部发现一处新近纪浅成侵入岩岩体，对其进行岩石学特征、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果显示岩体侵位时间为（8.09±0.16） Ma，形成时代为晚中新世。地球化学分析显示，岩石具有轻稀土元素富集，铕负异常，Th、La、Hf明显富集的特征。通过类比研究，其岩浆源可能来自中上地壳，形成于印度板块与欧亚板块碰撞后青藏高原隆升的陆内构造演化过程，为地幔上拱、烘烤上地壳岩石使其局部熔融、上侵而成。

关键词：甜水海地区;新近纪;锆石U-Pb;地球化学

西昆仑造山带位于青藏高原北缘，北邻塔里木板块，南接羌塘地块[1]，属中央造山带的最西段[2]。该地区经历了多期变形与岩浆活动，沉积类型众多[3]，在众多的前人研究资料中，对西昆仑甜水海地区的侵入岩研究主要集中在三叠—侏罗世[4-6]，鲜有新近纪侵入岩研究报道，只是在甜水海地区西侧的奇台达坂有新近系火山岩发现[7]。笔者在甜水海地区开展基础地质调查工作时，在该地区北部新发现新近纪侵入岩一处，对其进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究，并探讨其岩石成因、物质来源和构造环境分析，为该区的构造演化提供了新证据。

1  岩石学特征

岩体呈岩株状产出，形态为近NS向椭圆形，出露面积约1.33 km2，岩体侵位于三叠系巴颜喀拉山群地层中（图1），与围岩呈侵入接触关系，接触界面清晰，围岩接触带见硅化等接触蚀变，未见围岩捕虏体和暗色包体。同时，在1∶25万阿克萨依湖幅区调中发现的花岗斑岩岩体与本次发现的岩体具相似性，空间位置上处于同一构造带，通过两者在岩体组构、成分特征等方面的类比，显示该岩体的侵位深度较浅，为浅成侵入岩。

该岩体岩石组合为细粒似斑状黑云母二长花岗岩：细粒花岗结构，由碱性长石（31%）、斜长石（38%）、石英（20%）、黑云母（7%）、普通角闪石（4%）等矿物组成，斜长石、碱性长石、石英的自形程度依次降低;碱性长石，由条纹长石、正长石组成，半自形-他形板状，少量包含斜长石晶体，具包含结构，弱粘土蚀变常见。石英，他形粒状，均匀分布，常交代碱性长石、斜长石。斜长石，由更长石、中长石组成，少量中长石具环带结构，半自形-自形板状，多发生绢云母蚀变。黑云母，棕褐色，片状，分布于斜长石、碱性长石、石英颗粒间，少量发生蛭石蚀变，解理缝隙中析出铁质。普通角闪石，半自形柱状，少量发生绿泥石蚀变。磷灰石，他形粒状，少量。金属矿物，他形粒状，零星分布。

2  稀土、微量元素地球化学特征

笔者选择了两件新鲜无蚀变的细粒似斑状黑云母二长花岗岩样品，在国土资源部成都矿产资源监督检测中心进行了样品的稀土、微量元素分析，岩体稀土元素含量分析结果及特征数值见表1，2。

巖石中ΣREE为199.06×10-6～206.37×10-6，平均202.71×10-6;轻重稀土比值为22.90～23.50，平均23.20;（La/Yb）N=34.95～36.60，平均35.78，表明轻稀土元素富集明显。（La/Sm）N为7.48～8.23，平均7.85，（Gd/Yb）N为2.27～2.29，平均2.28，岩石表现出轻稀土元素分馏较强、重稀土元素分馏较弱、基本无分馏的REE模式。稀土元素分布曲线呈向右倾型，岩石中轻稀土元素明显富集（图2）。δEu值0.51～0.52，平均0.51，显示铕负异常，其原因可能是岩浆在形成过程中源区有斜长石的残留，或在岩浆演化过程中存在斜长石的分离结晶;δCe值0.96～0.97，δCe异常不明显。相容元素Co，Cr，Zn含量明显低于世界酸性岩平均值，W含量明显高于世界酸性岩平均值;大离子亲石元素Ba、Rb含量低于世界酸性岩平均值;高场强元素Hf含量较高，含量约为世界酸性岩平均值的6～8倍，其余高场强元素Ta、Th、U含量高于世界酸性岩平均值，但总体富集不大，Zr含量与世界酸性岩平均值基本一致;Ba/Sr=0.34～0.39，均值为0.36;Zr/Hf=21.65～32.12，均值为26.89;Rb/Sr=0.2，低于世界酸性岩均值Rb/Sr=0.63，但与刘英俊同熔型花岗岩Rb/Sr=0.4值接近[8]，表明该岩体可能为同熔型花岗岩。由微量元素蛛网图可知（图3），与原始地幔微量元素相比较，岩体的微量元素明显富集，Th，La，Hf为正异常，Ba，Ta为负异常。

Zr/Hf=26.15～32.12，均值为26.89，低于地壳平均值33; Nb/Ta比值为10.03～12.89，均值为11.46，接近陆壳岩石比值11，高于下地壳岩石8.33;Nb/U值为3.28～3.70，均值为3.49，与上地壳比值4.44接近;Nb/La值为0.33～0.34，均值为0.34，低于下地壳比值0.63;La/Nb值为2.92～3.03，均值2.98，略高于总地壳比值2.2。上述特征说明岩石可能是由中上地壳部分熔融形成的。

3  锆石U-Pb年代学

本次采集了1件样品用于锆石U-Pb测年研究，样品岩性为浅灰色细粒似斑状黑云母二长花岗岩。将样品清洗并晾干，粉碎至80目，然后手工挑选出锆石，最后将不同特征的锆石黏在双面胶上，并用环氧树脂固定。最终的锆石U-Pb年龄测试在中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室完成，通过同位素实验室激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）来测定[9]。

样品中大部分锆石自形程度较好，多呈柱状，少数呈残破的单锥状，且呈浅黄-无色透明柱状，长宽比约3∶1～1∶1。锆石阴极发光（CL）图像特征显示（图4），锆石内部发育生长震荡环带结构，环带窄而密，显示岩浆锆石特征[10]。个别锆石核部发育浑圆状或不规则状继承核。本次共成功测点20个（表3）。研究表明，不同成因锆石的Th/U值不同，一般岩浆成因锆石Th/U值大于0.4，变质成因锆石Th/U值小于0.1[11]。在完成的24个测试点中，所有Th/U值介于0.76～1.96，显示出岩浆成因锆石特征。

在206Pb/238U-207Pb/235U谐和图上（图5），测点表现出较好的谐和性，样品年龄集中于7.3～8.9 Ma，其形成时代为晚中新世。206Pb/238U加权平均年龄为（8.09±0.16） Ma（n=20，MSWD=3.2，图6），代表了该岩体的结晶年龄，形成时代为晚中新世。

4  讨论

4.1  形成时代及地质意义

本次新发现的细粒似斑状黑云母二长花岗岩岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（8.09±0.16） Ma，表明该岩体形成时代为晚中新世。

印度与亚洲大陆碰撞发生在55 Ma左右[12]，到45 Ma或40 Ma左右完成，之后转入两大板块碰撞后的陆内构造演化阶段[13]。青藏高原西北缘在晚新生代时期造山运动频繁，陈正乐等通过磷灰石裂变径迹测年得到阿尔金地区岩石8 Ma快速冷却[14]。柴达木盆地在8.1 Ma沉积速率增大[15]，从河西走廊酒西盆地的沉积演化和古地磁测年结果推断，青藏高原北缘在8.2 Ma由稳定隆升转变为持续逐步较快速的隆升。同时，区域上沿康西瓦-大红柳滩-泉水沟断裂分布着一系列的火山岩，均发生在8～9 Ma：大红柳滩火山岩年龄为7.97 Ma[16]、奇台达坂火山岩年龄为（8.3±0.3） Ma[17]、阿克萨依湖地区玄武岩年龄为（8.0±0.1） Ma[18]，表明大红柳滩-阿克萨依湖一带在8 Ma时期有强烈的岩浆构造活动。

本次工作的测年数据很好地佐证了在8 Ma时期，甜水海北部地区发生了较强的岩浆构造活动，可能是青藏高原北缘快速隆升导致的。

4.2  岩浆源分析

根据岩浆源区判别图解（图7），在Th/Y-Ta/Yb图中，样品点位于平均上地壳上方区域，且显示出弱分离结晶演化趋势;在 Th/Y-Nb/Y图中，样品点也位于上地壳上方区域;在Rb/Y-Nb/Y图中，样品点落在上地壳区域附近，并有板内富集的趋势，暗示泉水沟岩体物质来源于地壳;在Rb/Ba-Rb/Sr图中，样品点落入杂砂岩熔融区与页岩熔融区之间，源岩以砂屑岩、粘土岩为主，暗示其为成熟度较低的陆壳组分部分熔融的产物。

同时，在1∶25万阿克萨依湖幅区调中发现的新近纪花岗斑岩岩体为过渡类型非典型的“A”型花岗岩类;1∶5万I44E002006等四幅区调中发现的新近纪黑云母二长花岗岩和黑云母石英二长岩，岩石化学成分与大陆地壳成分相近，为准铝质岩石;在构造环境判别图解中位于造山花岗岩类之造山后花岗岩类区域。结合本次稀土、微量元素分析成果，本次发现的细粒似斑状黑云母二长花岗岩岩体岩浆源区可能来自中上地壳。

4.3  构造环境讨论

本次工作由于部分原因未进行主量元素分析，对岩石类型和岩浆源区分析造成影响。在1∶25万阿克萨依湖幅区调、新疆西昆仑地区1∶5万I44E002006等四幅区调工作中，发现少量新近纪侵入岩体出露，与本次发现的岩体具相似性，空间位置上处于同一构造带，通过类比认为，本岩体形成的构造环境可能为印度板块与欧亚板块碰撞后青藏高原隆升的陆内构造演化阶段，在新生代青藏高原快速隆升的过程中，可能为地幔上拱、烘烤中上地壳岩石使其局部熔融、上侵而成。

5  结论

（1） 本次新发现的细粒似斑状黑云母二长花岗

岩岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（8.09±0.16） Ma，表明该岩体形成时代为晚中新世。

（2） 岩体中的微量元素较富集，Rb/Sr比值与同熔型花岗岩Rb/Sr=0.4值接近，该岩体可能为同熔型花岗岩。

（3） 巖浆源可能来自中上地壳，形成于印度板块与欧亚板块碰撞后，青藏高原隆升的陆内构造演化过程，可能为地幔上拱、烘烤上地壳岩石使其局部熔融、上侵而成。

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Abstract：A neogene hypabyssal intrusive rock mass was found in the northern part of the Tianshuihai area.The petrological characteristics， geochemistry and LA-ICP-MS zircon U-Pb dating were studied.The results showed that the emplacement time of the rocks was （8.09±0.16） Ma and the formation age was late Miocene.Geochemical analysis shows that the characteristic of the rocks in enrichment of LREE，negative anomaly of Eu， obvious enrichment of Th， La， Hf and obvious loss of Ba and Ta. At the same time， the analogy study shows that the rocks are hypabyssal intrusive rocks， the magma source may come from the middle and upper crust， formed by the upper crust rocks partially meltedand invaded，due to baking of the arched mantle，in the process of intracontinental tectonic evolution on Tibetan plateau upliftafter the collision of the Indian plate and the Eurasian plate

Key words： Tianshuihai area;Neogene period;Zircon U-Pb dating;Geochemistry