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]研究認為這些花崗斑巖脈為昆中斷裂活動同時侵入的，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）進行的。該軟件采用的算法是目前國際上常采用最佳的二項式峰值擬合[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個峰值，兩個樣品前兩個峰值年齡非常相似，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EK06兩個樣品類似，分解擬合得到晚侏羅世和早侏羅世的兩個峰值年齡，EK05第一個峰值年齡略低，為早白堊世，第二個峰值與上二者一致，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)分解擬合得到兩個峰值年齡，分別是中侏羅世和晚三疊世。

未通過χ2檢驗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間，也就是裂變徑跡退火作用結(jié)束的時間。

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，用BinomFit軟件分解之后得到兩個峰值年齡，但是其中一個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檢驗圖（參考文獻[3]，下同）可知這兩個最佳擬合峰實際上基本重疊了，而且F檢驗顯示增加一個峰必要性不大。因此，對于EK01、EK02這兩個樣品來說，仍然采用原來給出的中心年齡比較合適。EK05、EK06、EK07這三個樣品也是通過了χ2檢驗，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檢驗圖上三個樣品最佳擬合峰個數(shù)均以兩個為宜，說明該擬合結(jié)果有一定的合理性。雖然這三個樣品中心年齡通過了χ2檢驗，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，開始計時的時間較晚，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時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，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的采用其中心年齡，未通過卡方檢驗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,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,2007,32(005):605-614.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-50-2