藏東吉塘變質(zhì)雜巖體鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義*

陳奇 王長明,2** 杜斌 賀知成 祝佳萱 楊立飛 石康興

1. 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 1000832. 中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000831.

西南三江地區(qū)是研究特提斯演化與成礦的熱點(diǎn)區(qū)域(莫宣學(xué)等，1993；潘桂棠等，1997；鄧軍等，2011，2012，2014；Dengetal., 2014a；Wangetal., 2014a, 2016；Liuetal., 2015；Gengetal., 2017；Liu and Hou, 2017; Gouetal., 2019)。沿班公湖-怒江縫合帶、龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶和金沙江縫合帶將三江地區(qū)北部分割為拉薩、南羌塘和北羌塘三個(gè)微地塊(圖1a；Moetal., 1994；Metcalfe, 2002, 2013；Wangetal., 2014b)。龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶位于羌塘地塊中部，與三江南段的昌寧-孟連縫合帶被認(rèn)為是古特提斯洋主洋盆消亡的殘跡，代表了岡瓦納大陸和歐亞大陸的分界線(李才，1987，2008；鄭洪偉等，2012；Wangetal., 2015a, b；杜斌等，2016；Dengetal., 2018b)。前人多聚焦于對龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶自新元古代以來的特提斯成巖成礦作用及青藏高原隆起的研究(鄧軍等，2010；Dengetal., 2014b, 2017b, 2018a；Wangetal., 2018a；杜斌等，2018)，但由于前寒武紀(jì)基底巖石出露較少，缺乏足夠的地質(zhì)證據(jù)，因而對該縫合帶元古代變質(zhì)基底的性質(zhì)和岡瓦納北緣的構(gòu)造演化等問題眾說紛紜(黃繼鈞，2001a，b；王國芝和王成善，2001；趙政璋等，2001；李才，2003；李才等，2005，2009b)。

沿藏東他念他翁山東側(cè)出露的吉塘變質(zhì)雜巖體最早由李璞(1955)首先發(fā)現(xiàn)并命名為“吉塘變質(zhì)巖”，但因受到大面積中生代花崗巖侵入和多期次構(gòu)造活動后期疊加的影響，其原巖性質(zhì)和時(shí)代屬性存在較大爭議(Huetal., 2014；Pengetal., 2015)。早期的野外研究(艾長興和陳炳蔚，1986)及區(qū)域地質(zhì)資料(西藏地礦局第一地質(zhì)大隊(duì),1977[注]西藏地礦局第一地質(zhì)大隊(duì). 1977. 西藏察雅縣卡貢鐵礦外圍普查報(bào)告)將“吉塘變質(zhì)巖”稱為吉塘群，根據(jù)其變質(zhì)程度不同由上至下分為酉西組和吉塘組，其形成時(shí)代均為古生代。隨后，雍永源等(1990)通過對察雅縣酉西村至吉塘鎮(zhèn)多窮溝剖面的野外觀測，以花崗閃長侵入體為界，將西側(cè)定為以片巖和變質(zhì)砂礫巖為主、變質(zhì)程度較低的酉西群，東側(cè)定為以片麻巖和斜長角閃巖為主、變質(zhì)程度較高的吉塘群，由此基本確定該區(qū)地層序列分為由上到下的酉西群和吉塘群。藏東區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2007[注]西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院. 2007. 八宿縣幅、貢覺縣幅、然烏區(qū)幅、芒康縣幅1:25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告)通過進(jìn)一步研究認(rèn)為酉西巖群可能屬新元古代，吉塘巖群屬古-中元古代。昌都幅1:20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1999[注]西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1999. 洛隆幅、昌都幅1:20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告)將位于酉西群和吉塘群之間的混合巖和混合花崗巖統(tǒng)稱“吉塘復(fù)式巖體”，形成時(shí)代為三疊紀(jì)。但這些過于寬泛的年齡結(jié)果使吉塘群和酉西群的形成時(shí)代變得模糊不清，也制約著對龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶構(gòu)造演化的認(rèn)識。近年來，鋯石U-Pb同位素定年技術(shù)在吉塘地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步約束了吉塘變質(zhì)雜巖體的形成時(shí)代。李才等(2009a)在類烏齊地區(qū)的吉塘群花崗片麻巖得到鋯石SHRIMP U-Pb年齡為227～254Ma；沙紹禮等(2012)利用鋯石U-Pb和白云母Ar-Ar法分別得到240±12Ma和226±2Ma的中生代年齡，由此認(rèn)為吉塘變質(zhì)雜巖體形成于中生代，很可能不存在變質(zhì)基底。但另有研究者對吉塘變質(zhì)雜巖體中出露的花崗巖開展U-Pb定年，顯示其年齡為249～220Ma，巖漿源巖為具有變質(zhì)雜砂巖成分的古元古代吉塘群片麻巖(陶琰等，2011；Huetal., 2014；Taoetal., 2014)。因此吉塘變質(zhì)雜巖體古-中生代的鋯石年齡很可能代表古特提斯洋俯沖巖漿事件的年齡，并不代表變質(zhì)基底的形成時(shí)代。最新研究顯示，在酉西群石英綠泥片巖(何世平等，2012)和變質(zhì)雜砂巖(金鷺等，2017)中獲得了原巖形成時(shí)代為中-新元古代的鋯石U-Pb年齡，這表明吉塘變質(zhì)雜巖體作為變質(zhì)基底的存在且具有中-新元古代的地質(zhì)事件，其原巖組成和時(shí)代歸屬仍有待進(jìn)一步研究。

基底的性質(zhì)與時(shí)代是板塊的“根”(李才等，2006)，其在研究和確定板塊邊界和屬性等問題時(shí)具有重要意義。吉塘變質(zhì)雜巖體變質(zhì)基底的時(shí)代和性質(zhì)是怎樣的？這是否可以成為研究羌塘地塊大地構(gòu)造屬性及特提斯與岡瓦納北緣演化新的地質(zhì)證據(jù)？針對以上問題，本文以察雅縣吉塘鎮(zhèn)附近的酉西群和吉塘群為研究對象，對兩個(gè)巖群具有代表性的片巖和片麻巖進(jìn)行鋯石LA-ICP-MS年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究，對原巖組成、時(shí)代界限和演化意義等問題進(jìn)行探討。研究成果不僅有助于解析龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶變質(zhì)基底的時(shí)代與組成，而且對深入研究羌塘地塊基底格架構(gòu)造演化和區(qū)域?qū)Ρ纫嗑哂兄匾目茖W(xué)意義。

圖1 區(qū)域大地構(gòu)造簡圖(a)與青藏高原-三江地區(qū)構(gòu)造單元圖解(b)(據(jù)Zhu et al., 2013；Deng et al., 2014a改繪)Fig.1 Simplified regional geological map (a) and tectonic subdivision of the Tibetan Plateau-Sanjiang region (b) (modified after Zhu et al., 2013; Deng et al., 2014a)

圖2 類烏齊-吉塘-左貢地質(zhì)略圖(a，據(jù)潘桂棠等，2004a修改)和吉塘變質(zhì)雜巖體簡圖及采樣點(diǎn)位置圖(b，據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2007)Fig.2 Simplified maps of the Leiwuqi-Jitang-Zuogong area (a, modified after Pan et al., 2004a) and simplified geological maps and sample locations of the Jitang metamorphic complex (b)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

青藏高原被認(rèn)為是由多個(gè)地塊在不同時(shí)代經(jīng)歷多次碰撞拼合而形成的一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造單元(eng?r, 1990；潘桂棠等，1997，2002；Yin and Harrison, 2000；許志琴等，2006)。龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶是青藏高原北側(cè)一條重要的縫合帶，將羌塘地塊分為北羌塘地塊和南羌塘地塊(李才，2008；Xuetal., 2015)。該縫合帶以西在龍木錯(cuò)地區(qū)被阿爾金大型走滑斷裂帶錯(cuò)斷，向東經(jīng)雙湖、巴青，延入藏東吉塘地區(qū)，全長超過2000km。昌寧-孟連縫合帶被認(rèn)為是龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶在西南三江地區(qū)的南延部分(圖1a)。龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶兩側(cè)的南羌塘和北羌塘地塊古-中生代的地層序列、生物組合和沉積建造屬于兩種不同類型。南羌塘地塊奧陶系-泥盆系是一套以淺變質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r淺海碳酸鹽為主的穩(wěn)定大陸邊緣臺地型沉積建造；上石炭統(tǒng)至下二疊統(tǒng)以夾碎屑巖基性火山巖的裂谷型建造為主，中-下二疊統(tǒng)以發(fā)育枕狀玄武巖、復(fù)理石建造為特征，具泥盆系與上覆地層層序連續(xù)特征，被認(rèn)為是岡瓦納大陸北緣的蓋層體系(李才等，2004；周志廣等，2004；程立人等，2007)。北羌塘地塊上石炭統(tǒng)到上二疊統(tǒng)以穩(wěn)定臺地型碳酸鹽沉積為主，出露范圍較廣，發(fā)育珊瑚、海綿、類化石的古生物組合；泥盆系到二疊系以淺海、濱淺海碳酸鹽建造為主，生物繁盛，但表現(xiàn)出泥盆系以角度不整合覆于奧陶系-志留系地層之上，特征與揚(yáng)子板塊蓋層類似(崔建堂等，2006；夏軍等，2006)。該縫合帶構(gòu)造活動活躍，中-西段多沿寬窄不一的近東西向負(fù)地形走向，地層受東西向斷裂為主的構(gòu)造活動強(qiáng)烈改造，發(fā)育以岡瑪日-菊花山為代表的新生代逆沖推覆構(gòu)造(解超明等，2010)；東段受到新生代以來印度-歐亞大陸碰撞影響，在藏東昌都一帶急轉(zhuǎn)為與瀾滄江近平行的北西走向，因強(qiáng)烈擠壓而呈高山峽谷地貌。該縫合帶以雙湖為界分段性清楚(圖1b)：在雙湖以西由一系列高壓變質(zhì)帶、蛇綠混雜巖和火山巖漿弧組成(Kappetal., 2000；胡培遠(yuǎn)等，2010; Yangetal., 2011；Zhaietal., 2011, 2013)，與古特提斯演化相關(guān)的晚古生代至三疊紀(jì)巖漿活動大體平行于縫合帶發(fā)育，持續(xù)時(shí)間較短(翟慶國等，2006)；雙湖以東至吉塘地區(qū)沿縫合帶發(fā)育規(guī)模巨大的中酸性巖漿巖帶，其中，侵入巖出露于類烏齊(Huetal., 2014)、吉塘(陶琰等，2011; Taoetal., 2014)、東達(dá)山(Pengetal., 2015)等地，以中-晚三疊世花崗巖為主，被上三疊統(tǒng)甲丕拉組不整合覆蓋，火山巖則平行于他念他翁-東達(dá)山中酸性侵入巖帶的東側(cè)分布，與中酸性侵入巖共同構(gòu)成巨大的火山巖漿弧(李才等，2009b)。

吉塘變質(zhì)雜巖體為昌都-芒康變質(zhì)巖系的主體，介于怒江與瀾滄江之間，西起巴青縣、東至左貢縣，長300余千米、寬3～10km(圖2a)。昌都-芒康變質(zhì)巖系沿龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶北側(cè)的他念他翁山呈北西-南東向長條狀展布，是藏東三江地區(qū)主要的變質(zhì)巖系。區(qū)域地質(zhì)資料顯示，昌都-芒康變質(zhì)巖系與班公湖-怒江和岡底斯騰沖變質(zhì)巖帶均具有中-新元古代變質(zhì)基底，上覆古-中生界地層(圖3)。昌都-芒康變質(zhì)巖系南北延伸，經(jīng)歷了不同層次的“混雜-構(gòu)造置換”和“變質(zhì)均一化作用”(王根厚，2006)。因此，吉塘變質(zhì)雜巖體在南北兩地出露變質(zhì)巖組成差別較大，其內(nèi)部包含了不同地層、巖石單元的有序或無序組合，成為形成時(shí)代爭議較大的變質(zhì)雜巖體(王根厚等，1996；王根厚，2006)。

圖3 藏東變質(zhì)基底柱狀圖(據(jù)西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2007)Fig.3 Stratigraphic column of the metamorphic basement in eastern Tibet

2 樣品巖相學(xué)特征及測試方法

2.1 樣品巖相學(xué)特征

研究區(qū)位于昌都地區(qū)察雅縣吉塘鎮(zhèn)西側(cè)的多窮溝一帶(采樣點(diǎn)如圖2b)，區(qū)內(nèi)主要出露兩套變質(zhì)巖群，分別為下部的吉塘巖群和上部的酉西巖群。古-中元古代吉塘巖群(Pt1-2J)出露于吉塘鎮(zhèn)附近，為一套片麻巖、變粒巖、斜長角閃巖和少量片巖等組成的中深變質(zhì)巖系，屬于南羌塘地塊的結(jié)晶基底。新元古代酉西群(Pt3Y)出露于酉西村、察蘭多一帶，巖性組合為綠泥片巖、石英片巖、云母(石英)片巖、綠泥鈉長片巖及少量變質(zhì)石英礫巖組成的淺變質(zhì)巖系，西與上三疊統(tǒng)甲丕拉組斷層接觸，東與古-中元古代吉塘巖群斷層接觸，是南羌塘地塊褶皺基底的組成部分。酉西群野外觀察未發(fā)現(xiàn)明顯的混合巖化，與晚三疊世花崗閃長巖侵入體邊界可見長英質(zhì)脈體(圖4a)；而吉塘群與中酸性侵入體接觸的部分地段則遭受不同程度的混合巖化作用，野外明顯可見黑云母團(tuán)塊和不規(guī)則石英脈的注入(圖4b)。本區(qū)出露的三疊紀(jì)中酸性侵入體主要為二長花崗巖和花崗閃長巖，大多受到明顯的變質(zhì)作用，野外露頭普遍呈灰綠色，黑云母大多蝕變?yōu)榫G泥石，發(fā)育片麻狀構(gòu)造。

樣品JT17D01B1為云母綠泥鈉長片巖(圖4c, d)，采自酉西群，巖石呈深灰綠色，具鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。主要礦物為石英(～25%)、鈉長石(～30%)、綠泥石(20%)、黑云母(～15%)、白云母(～5%)、斜長石(～5%)等。鈉長石呈粒狀變晶，包含石英、云母等礦物而具有殘縷構(gòu)造，且部分發(fā)生較強(qiáng)烈的絹云母化，暗色礦物以黑云母和綠泥石為主，呈連續(xù)定向排列，綠泥石富鐵質(zhì)而在鏡下顯暗黑色條帶。變質(zhì)程度為低綠片巖相。

樣品JT17D03B1、JT17D03B3、JT17D05B1和JT17D05B4為黑云母二長片麻巖(圖4e)，采自吉塘群，巖石呈灰色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要礦物為鉀長石(20%～25%)、斜長石(15%～20%，以更長石為主，An=12～17)、石英(20%～25%)、黑云母(20%～25%)、微斜長石(10%～15%)，以及少量的白云母(<5%)和綠泥石(<5%)。鉀長石呈半自形-他形，部分發(fā)生泥化蝕變。石英顆粒微定向特征，顆粒間有白云母分布。條帶礦物主要為黑云母等暗色礦物，具有不連續(xù)定向性。

樣品JT17D05B2為黑云母斜長片麻巖(圖4f)，采自吉塘群，巖石呈灰色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要礦物為斜長石(～35%)、石英(～25%)、黑云母(～25%)、白云母(～10%)以及少量的鉀長石(～5%)。斜長石呈半自形板狀-他形，粒徑約為0.2～0.5mm，An=11～16，以更長石為主，部分發(fā)育簡單雙晶和聚片雙晶，可見石英、云母等包裹體礦物。巖石后期受動力作用，長石雙晶彎曲，石英壓碎并具波狀消光。暗色礦物以黑云母為主，具有不連續(xù)定向性。

2.2 測試方法

本次對昌都地區(qū)酉西群片巖和吉塘群片麻巖等共計(jì)6件新鮮的巖石樣品進(jìn)行主量、微量和稀土元素分析。全巖粉末樣樣品的初步加工在河北省廊坊欣航測繪院完成，采用人工碎樣等步驟，獲得200目的新鮮全巖粉末樣品，并選取部分作全巖主微量分析測試。全巖主微量測試分析在國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成。主量元素使用X射線熒光光譜儀(PW4400)分析，采用GB/T 14506.28—2010標(biāo)準(zhǔn)。微量稀土元素在等離子質(zhì)譜儀(PE300D)上分析測試，采用GB/T 14506.30—2010標(biāo)準(zhǔn)。

本文對采自酉西群和吉塘群的3件樣品(JT17D01B1、JT17D03B1和JT17D05B2)進(jìn)行了鋯石U-Pb定年。鋯石挑選在河北省廊坊欣航測繪院進(jìn)行，將巖石樣品破碎至自然粒度，經(jīng)搖床、淘洗、電磁分選及重液分選后分離出鋯石單礦物，在雙目鏡下挑純。鋯石制靶及拍照工作均在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。鋯石制靶篩選原則是挑選顆粒大、表面潔凈，透明度高的鋯石。挑選出的鋯石在環(huán)氧樹脂上制成樣靶，并對鋯石進(jìn)行陰極發(fā)光(CL)、透射光、反射光拍照，分析鋯石結(jié)構(gòu)特征，為測年工作做準(zhǔn)備。

鋯石U-Pb定年和微量元素測試工作均是在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)礦物激光微區(qū)分析實(shí)驗(yàn)室(Milma Lab)通過LA-ICP-MS方法完成的。實(shí)驗(yàn)中，使用NewWave 193UC型ArF準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行剝蝕取樣，Angilent 7900四級桿型等離子質(zhì)譜儀測試離子信號強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)過程中采用NIST 610作為元素含量外標(biāo)，鋯石91500(Wiedenbecketal., 2004)作為U-Pb同位素比值外標(biāo)，鋯石GJ-1(Jacksonetal., 2004)和Plesovice(Slámaetal., 2008)作為未知樣品的數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)來進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal 軟件(Liuetal., 2008, 2010a, b；Huetal., 2012)，同位素比值及年齡誤差均為1σ。普通鉛采用Andersen(2002)程序進(jìn)行校正，諧和圖和年齡均值圖均采用Isoplot軟件(Ludwig, 2001)進(jìn)行繪制。同時(shí)，本文對協(xié)和度小于90%的測點(diǎn)暫不考慮，對大于1000Ma的鋯石采用207Pb/206Pb年齡，對小于1000Ma的鋯石采用206Pb/238U年齡。

圖4 吉塘變質(zhì)雜巖體野外特征及巖相學(xué)特征顯微照片(a)酉西群(Pt3Y)與晚三疊世花崗閃長巖侵入體(γδT3)邊界可見長英質(zhì)脈體；(b)吉塘群(Pt1-2J)與侵入體接觸位置可見混合巖化作用；(c、d)酉西群云母綠泥鈉長片巖；(e)吉塘群黑云母二長片麻巖；(f)吉塘群黑云母斜長片麻巖. Qtz-石英; Pl -斜長石; Kfs-鉀長石; Ab-鈉長石; Bt-黑云母; Ms-白云母; Chl-綠泥石; Mi-微斜長石; Ser-絹云母Fig.4 Field characteristic and petrographic photomicrographs of the Jitang metamorphic complex(a) the felsic veins can be seen at the boundary between the Youxi Group (Pt3Y) and Late Triassic granodiorite intrusions (γδT3); (b) mixed lithification can be seen in the contact position between Jitang Group (Pt1-2J) and intrusion; (c, d) mica-chlorite-albite schist in Youxi Group; (e) biotite monzonitic gneiss in Jitang Group; (f) biotite plagioclase gneiss in Jitang Group. Qtz-quartz; Pl-plagioclase; Kfs-alkali feldspar; Ab-albite; Bt-biotite; Ms-muscovite; Chl-chlorite; Mi-microcline; Ser-sericite

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 地球化學(xué)特征

表1列出了所分析的6件樣品的常量、微量及稀土元素測試結(jié)果和計(jì)算所得的相關(guān)參數(shù)，顯示6件樣品具有較為一致的地球化學(xué)變化特征。

酉西群云母綠泥鈉長片巖(JT17D01B1) 樣品中SiO2含量為66.60%，Na2O+K2O含量為5.39%，顯示全堿含量較低；K2O/Na2O為1.72，具有富鉀的特征；CaO和MgO分別為1.15%和3.24%；Al2O3含量高達(dá)15.15%，且分子數(shù)大于K2O、Na2O和CaO分子數(shù)之和，A/CNK=1.67，具有明顯過鋁質(zhì)特點(diǎn)；該樣品Al2O3/SiO2為0.23，與雜砂巖(0.20～0.23)相當(dāng)(Roser and Korsch, 1986)；全鐵(FeOT)為5.91%，顯示較為富鐵。由DF判別式(Shaw, 1972)計(jì)算的得到DF值為-5.23(表1)，明顯小于0，可能屬于副變質(zhì)巖(王仁民等，1987)。對該樣品的巖石化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到K值和A值并進(jìn)行K-A圖解，顯示樣品落入沉積巖的泥質(zhì)-粉砂質(zhì)巖亞區(qū)(圖5a)，在尼格里指數(shù)(al+fm)-(c+alk)對Si原巖恢復(fù)圖中樣品同樣落入沉積巖范圍(圖5b)。由稀土元素配分模式顯示，該樣品稀土元素總量較高(ΣREE=231.6×10-6)，且輕重稀土比值LREE/HREE=3.52，(La/Yb)N=9.64，反映輕稀土元素相對富集，重稀土元素相對虧損，具有較強(qiáng)的輕、重稀土元素分餾。樣品δEu=0.53，體現(xiàn)較明顯的Eu負(fù)異常，而δCe=0.92，異常不明顯。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖中(圖6b)，樣品顯示為明顯向右傾斜且中間呈V字型。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6a)，樣品呈現(xiàn)出右傾的多峰谷模式，富集K、Rb、Th等大離子親石元素(LILE)，而Ba則明顯虧損；高場強(qiáng)元素(HFSE)如Ti、Nb和Ta呈現(xiàn)負(fù)異常，而Zr和Hf顯示出正異常的特點(diǎn)，體現(xiàn)較為穩(wěn)定的地化特征。

表1 吉塘變質(zhì)雜巖體主量(wt%)及微量元素(×10-6)組成

Table 1 Major (wt%) and trace element (×10-6) concentrations of the Jitang metamorphic complex

樣品號JT17D01B1JT17D03B1JT17D03B3JT17D05B1JT17D05B4JT17D05B2巖性云母綠泥鈉長片巖黑云母二長片麻巖黑云母斜長片麻巖SiO266.6058.8563.9268.7764.58 72.33TiO20.680.890.961.020.66 0.44Al2O315.1516.6714.3114.0815.25 13.04Fe2O3T5.919.416.735.236.79 4.16FeOT5.378.546.104.746.16 3.78Fe2O31.051.361.391.081.30 0.64FeO4.427.324.853.774.99 3.20MnO0.090.110.060.060.08 0.06MgO3.244.883.572.433.37 2.38CaO1.152.732.872.441.75 1.62Na2O1.982.532.712.321.61 1.63K2O3.411.142.472.953.50 2.30P2O50.070.050.050.070.09 0.08CO20.200.190.300.100.22 0.20H2O+2.063.601.760.901.92 1.58Total100.10100.3299.2299.9999.3299.50LOI2.273.201.921.111.70 1.60A/CNK1.67 1.61 1.16 1.23 1.58 1.60 A/NK2.18 3.09 2.00 2.01 2.37 2.52 K2O/Na2O1.72 0.45 0.91 1.27 2.17 1.41 δ1.23 0.85 1.28 1.08 1.21 0.53 Mg#51.850.5 51.147.749.4 52.9DF-5.23-6.43 -4.47 -4.05 -5.00 -5.53 Li24.225.724.314.842.824.4Be3.362.580.861.142.782.67Sc12.525.21711.117.37.83V10116912913211264.5Co16.22519.312.112.79.04Ni38.458.144.426.829.618.4Cu18.517.44.963.736.233.17Zn95.310310275.210964.4Ga20.428.122.219.520.717.5Rb15862.4142185177102Sr138171132145125113Zr226260233202233198Nb1210.912.516.712.77.98Cs6.811.344.47.626.363.02Ba10673795986171093533Hf6.287.346.135.396.415.37Ta0.930.670.861.110.950.62Pb20.615.730.220.11815.9Th18.914.19.4419.619.126U2.511.401.551.521.982.08Mn697808464443615427Mo0.06<0.050.070.060.120.05Cd0.10.080.250.120.070.05Bi0.260.190.110.160.100.16Ti396552866032611738322578W1.310.770.691.551.981.62As1.841.261.001.371.291.47La41.934.931.444.540.547.2Ce81.464.553.482.376.292.7Pr10.27.836.3310.49.4411.5Nd37.928.722.937.934.440.7Sm7.645.514.237.326.648.35Eu1.261.281.121.881.851.39Gd6.494.533.135.395.156.63Tb1.030.670.490.740.780.85

續(xù)表1

Continued Table 1

樣品號JT17D01B1JT17D03B1JT17D03B3JT17D05B1JT17D05B4JT17D05B2巖性云母綠泥鈉長片巖黑云母二長片麻巖黑云母斜長片麻巖Dy5.693.342.563.364.223.74Ho1.070.60.440.530.800.55Er3.051.711.121.242.221.15Tm0.450.250.140.150.300.12Yb2.931.760.90.981.740.73Lu0.440.270.140.160.240.1Y30.115.71214.321.714.7ΣREE231.6171.6140.3211.2206.2230.4LREE180.3142.7119.4184.3169.0201.8HREE51.25 28.83 20.92 26.85 37.15 28.57 LREE/HREE3.52 4.95 5.71 6.86 4.55 7.06 (La/Yb)N9.64 13.423.530.615.7 43.6δEu0.53 0.76 0.90 0.88 0.93 0.55 δCe0.92 0.90 0.86 0.89 0.91 0.93

圖5 吉塘雜巖體變質(zhì)巖原巖恢復(fù)判別圖解(a)K-A關(guān)系圖(周世泰，1984；齊秋菊等，2011)；(b)尼格里指數(shù)-Si原巖恢復(fù)圖解(Winkler, 1976)；(c、d)La/Yb-∑REE原巖判別圖解(Allègre and Minster, 1978；王仁民等，1987)Fig.5 Protolith restoration of metamorphic rocks diagrams for the Jitang metamorphic complex(a) the K-A diagram (Zhou et al., 1984; Qi et al., 2011); (b) protolith discrimination diagram of Niggli index (al+fm)-(c+alk) vs. Si (Winkler, 1976); (c, d) protolith discrimination diagram of La/Yb vs. ∑REE (Allègre and Minster, 1978; Wang et al., 1987)

圖6 吉塘變質(zhì)雜巖體原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(a, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線(b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton, 1984)Fig.6 Primitive mantle-normalized multi-element diagrams (a, normalization values after Sun and McDonough, 1989) and chondrite-normalized rare earth element patterns (b, normalization values after Boynton, 1984) for the Jitang metamorphic complex

吉塘群黑云母二長片麻巖(JT17D03B1、JT17D03B3、JT17D05B1和JT17D05B4) 樣品整體SiO2含量較高，為58.85%～68.77%；全堿含量較低，Na2O+K2O=3.67%～5.27%，Na2O/K2O=0.45～2.17，沒有明顯富鉀或富鈉的特征；CaO和MgO分別為2.44%～2.87%和2.43%～4.88%，除1件樣品(JT17D05B1)CaO和MgO值接近外，其余樣品均有MgO>CaO的特點(diǎn)；Al2O3=14.08%～16.07%，含量較高且分子數(shù)大于K2O、Na2O和CaO分子數(shù)之和，A/CNK=1.16～1.61>1.1，具有明顯的過鋁質(zhì)特征；全鐵(FeOT)為4.74%～8.54%，其中樣品JT17D03B1更為富鐵(FeOT=8.54%)。樣品的DF值為-4.05～-6.35<0，在(al+fm)-(c+alk)對Si原巖恢復(fù)圖解中落入沉積巖區(qū)(圖5b)，但K-A關(guān)系判別圖中除JT17D03B1落入基性凝灰?guī)r區(qū)外，其余點(diǎn)均投點(diǎn)位于火成巖與沉積巖的判別線附近(圖5a)。由稀土元素配分模式顯示，該樣品稀土元素總量較高(ΣREE=140.3×10-6～211.2×10-6)，且輕重稀土比值比值較高，LREE/HREE=4.55～6.86，(La/Yb)N=13.4～30.6，反映出輕稀土元素相對富集，重稀土元素相對虧損，具有較強(qiáng)的輕、重稀土元素分餾特征。樣品δEu=0.76～0.93，δCe=0.86～0.91，Eu和Ce均無異常或顯示弱負(fù)異常。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖中(圖6b)，樣品顯示為具陡立狀的右傾特征。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6a)，樣品呈現(xiàn)出右傾的多峰谷模式，富集除Ba之外的K、Rb、Th等大離子親石元素(LILE)；高場強(qiáng)元素(HFSE)如Ti、Nb和Ta呈現(xiàn)負(fù)異常，而Zr和Hf顯示出正異常的特點(diǎn)，與酉西群樣品特征類似，均體現(xiàn)了其較為穩(wěn)定的地化特征。

吉塘群黑云母斜長片麻巖(JT17D05B2) 樣品SiO2含量較高，為72.33%；Na2O+K2O為3.93%，全堿含量較低，Na2O/K2O=1.41>1，具有富鈉貧鉀的特征；CaO/MgO=1.47>1，MgO相對于CaO明顯富集；Al2O3為13.04%，與其他樣品相比略低，但分子數(shù)仍大于K2O、Na2O和CaO分子數(shù)之和，A/CNK=1.60>1.1，具有明顯的過鋁質(zhì)特征；全鐵(FeOT)=3.78%，與其他樣品相比較為貧鐵。樣品的DF值為-5.53<0，在(al+fm)-(c+alk)對Si原巖恢復(fù)圖解和K-A關(guān)系判別圖中均落入沉積巖區(qū)(圖5a, b)。由稀土元素配分模式顯示，樣品具有高稀土元素總量(ΣREE=230.4×10-6)，高輕重稀土比值(LREE/HREE=7.06)，高(La/Yb)N值((La/Yb)N=43.6)的特征，具有與另外兩組樣品類似的輕、重稀土元素配分形式。但樣品中δEu=0.55，具有較明顯的Eu負(fù)異常，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖中(圖6b)，樣品顯示為明顯右傾且中間呈V字型的稀土元素配分模式。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6a)，樣品的微量元素特征與樣品類似，富集除Ba之外的K、Rb、Th等大離子親石元素(LILE)；高場強(qiáng)元素(HFSE)中虧損Ti、Nb和Ta，富集Zr和Hf元素。

圖7 吉塘變質(zhì)雜巖體鋯石的陰極發(fā)光(CL)圖像Fig.7 Cathodoluminescene (CL) images of zircons from metasedimentary rocks in the Jitang metamorphic complex

3.2 鋯石U-Pb定年結(jié)果

本文對采自酉西群和吉塘群的3件樣品(JT17D01B1、JT17D03B1和JT17D05B2)進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年(表2、表3、表4)。

3.2.1 酉西群云母綠泥鈉長片巖(JT17D01B1)

樣品JT17D01B1鋯石顆粒大部分呈半自形、具有一定磨圓度的次棱角狀或次圓狀，半透明-透明，粒徑長在80～170μm，長寬比介于1.1～2.5之間。在鋯石陰極發(fā)光圖像(CL)中，絕大部分鋯石具有典型的核邊結(jié)構(gòu)，由一個(gè)弱發(fā)光效應(yīng)的核部(黑色或暗灰色)以及強(qiáng)發(fā)光效應(yīng)的邊部(淺灰或白色)組成(圖7a)。鋯石核部一般自形程度較好且具有清晰細(xì)密的巖漿震蕩環(huán)帶，顯示典型巖漿結(jié)晶成因的鋯石特征(吳元保和鄭永飛，2004)。鋯石邊部無明顯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，部分切割核部震蕩環(huán)帶，應(yīng)為后期變質(zhì)增生鋯石，由于鋯石的變質(zhì)增生邊寬度一般為5～20μm，小于本次原位剝蝕束斑直徑(32μm)，因此測點(diǎn)均集中鋯石核部。從中隨機(jī)挑選了25顆鋯石進(jìn)行U-Pb年齡測定，同時(shí)選點(diǎn)時(shí)避開了CL圖像中可見的裂隙和包體。

樣品LA-ICP-MS原位U-Pb年齡測試結(jié)果見表2。測點(diǎn)的Th和U含量及比值差異較大，U含量為148.7×10-6～3570×10-6，Th含量為72.6×10-6～851.1×10-6，對應(yīng)的Th/U值在0.03～0.9之間，其中大部分測點(diǎn)Th/U大于0.1(除點(diǎn)9、12、21外)，具有典型的巖漿鋯石特征(Hoskin and Schaltegger, 2003)。但也有研究表明，部分快速生長、變質(zhì)不徹底的變質(zhì)鋯石仍可殘留相對較高的Th/U值(Whitehouse and Kamber, 2002)，因而不能作為區(qū)分鋯石成因的唯一標(biāo)準(zhǔn)。鋯石測點(diǎn)的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖如圖8b所示，除8和10號點(diǎn)可能熱液熔蝕而顯示輕稀土相對于重稀土富集，20號點(diǎn)可能為變質(zhì)成因鋯石而顯示重稀土下降外(Dempsteretal., 2004)，其余鋯石總體呈輕稀土虧損重稀土強(qiáng)烈富集的，顯示出較高的稀土總量(REE)以及重稀土含量(HREE)，分別為330.0×10-6～6054×10-6和335.3×10-6～3217×10-6。所有測點(diǎn)均具有明顯的Eu負(fù)異常(δEu=0.01～0.47)；除8和10號點(diǎn)外，其余點(diǎn)位均具有明顯的Ce正異常(δCe=2.52～160)，顯示出典型的巖漿鋯石特征。鋯石原位U-Pb年齡結(jié)果顯示出一組較為分散的年齡特征，排除協(xié)和度較差以及受到熱液混雜影響的測點(diǎn)后，獲得的20個(gè)鋯石諧和年齡的范圍變化為685～1109Ma，在累計(jì)頻率圖上形成多個(gè)年齡峰值(圖8a)，主要集中在864～865Ma(n=3)、914～932Ma(n=4)、968～973Ma(n=5)和1042～1087Ma(n=4)四個(gè)年齡區(qū)段。

圖8 吉塘變質(zhì)雜巖體鋯石的U-Pb年齡諧和圖及鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton, 1984)Fig.8 U-Pb concordia plot of detrital zircons from metasedimentary rocks and chondrite-normalized rare earth element patterns (normalization values after Boynton, 1984) of zircons in the Jitang metamorphic complex

3.2.2 吉塘群黑云母二長片麻巖(JT17D03B1)

樣品JT17D03B1鋯石顆粒形態(tài)與JT17D01B1類似，大部分呈半自形次棱角狀或次圓狀，半透明-透明，粒徑長在70～160μm，長寬比介于1.2～2.5之間。在鋯石陰極發(fā)光圖像(CL)中，絕大部分鋯石具有典型亮暗特征的核邊結(jié)構(gòu)，鋯石核部一般具有顯示典型巖漿結(jié)晶成因的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)。鋯石邊部即可見無明顯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變質(zhì)增生邊，也可見較狹窄的晚期巖漿環(huán)帶，鋯石的邊部寬度一般為5～40μm(圖7b)。從中隨機(jī)挑選了25顆鋯石進(jìn)行U-Pb年齡測定，同時(shí)選點(diǎn)時(shí)避開了CL圖像中可見的裂隙和包體。

圖9 吉塘變質(zhì)雜巖體樣品鋯石U-Pb年齡諧和圖(a)和碎屑鋯石U-Pb年齡譜(b)由各樣品中諧和度>90%的鋯石年齡組成Fig.9 U-Pb concordia plot of detrital zircons from metasedimentary rocks in the Jitang metamorphic complex (a) and U-Pb age spectra of detrital zircons (b)Age data used are those with a concordance > 90%

樣品LA-ICP-MS原位U-Pb年齡測試結(jié)果見表3。測點(diǎn)的Th和U含量及比值差異較大，U含量為290.7×10-6～2028×10-6，Th含量為95.5×10-6～1619×10-6，對應(yīng)的Th/U=0.1～1.28>0.1，其中大部分測點(diǎn)Th/U大于0.4。鋯石測點(diǎn)的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖如圖8d所示，除2和13號點(diǎn)可能受到熱液溶蝕顯示輕稀土相對于重稀土富集，其余鋯石總體呈輕稀土虧損重稀土強(qiáng)烈富集的，體現(xiàn)了巖漿成因的鋯石稀土分配趨勢。測點(diǎn)的稀土總量(REE)以及重稀土含量(HREE)較高，分別為551.3×10-6～3595×10-6和541.3×10-6～3379×10-6。所有測點(diǎn)均具有明顯的Eu負(fù)異常(δEu=0.01～0.54)；除1、2、13和20號點(diǎn)外，其余點(diǎn)位均具有明顯的Ce正異常(δCe=1.16～148)。鋯石原位U-Pb年齡結(jié)果顯示跨度較大的年齡特征，排除協(xié)和度較差以及受到熱液混雜影響的測點(diǎn)后，獲得的23個(gè)鋯石諧和年齡的范圍變化為316～1161Ma，其中7個(gè)點(diǎn)組成的加權(quán)平均年齡為930.8±4.2Ma，為該組樣品的峰值年齡(圖8c)。17號點(diǎn)位于鋯石外圍邊部，測得的本組最小年齡值為316Ma，該點(diǎn)位具有明顯指示巖漿成因鋯石的特征環(huán)帶，可能代表受晚期巖漿事件影響(圖7b)。

3.2.3 吉塘群黑云母斜長片麻巖(JT17D05B2)

樣品JT17D05B2鋯石顆粒大部分呈半自形次棱角狀，半透明-透明，粒徑長在80～190μm，長寬比介于1.5～3之間。在鋯石陰極發(fā)光圖像(CL)中，絕大部分鋯石具有典型亮暗特征的核邊結(jié)構(gòu)，鋯石核部大多具有窄而密的震蕩環(huán)帶，顯示其可能多為酸性巖漿結(jié)晶成因的鋯石。可見無明顯結(jié)構(gòu)的變質(zhì)增生邊，也可見少部分鋯石邊部也具有環(huán)帶特征，可能形成于晚期巖漿事件。鋯石的變質(zhì)增生邊寬度一般為10～45μm(圖7c)。從中隨機(jī)挑選了25顆鋯石進(jìn)行U-Pb年齡測定，選點(diǎn)時(shí)避開了CL圖像中可見的裂隙和包體。

樣品LA-ICP-MS原位U-Pb年齡測試結(jié)果見表4。測點(diǎn)的Th和U含量明顯低于JT17D01B1和JT17D03B1，U含量為297.0×10-6～1032×10-6，Th含量為44.3×10-6～482.1×10-6，對應(yīng)的Th/U=0.06～0.8。鋯石測點(diǎn)的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖如圖8f所示，鋯石總體呈輕稀土虧損、重稀土強(qiáng)烈富集，顯示出典型的巖漿鋯石特征。測點(diǎn)的稀土總量(REE)以及重稀土含量(HREE)較高，分別為724.8×10-6～2479×10-6和680.5×10-6～2466×10-6。所有測點(diǎn)均具有明顯的Eu負(fù)異常(δEu=0.01～0.44)和Ce正異常(δCe=1.27～97.1)。鋯石原位U-Pb年齡結(jié)果顯示跨度較大的年齡特征，排除協(xié)和度較差以及受到熱液混雜影響的測點(diǎn)后，獲得的23個(gè)鋯石諧和年齡的范圍變化為385～1211Ma，其中7個(gè)點(diǎn)組成的加權(quán)平均年齡為929.4±4.6Ma，為該組樣品的峰值年齡；其余測點(diǎn)在602～608Ma(n=3)、808～822Ma(n=3)和995～997Ma(n=4)形成三個(gè)次峰值年齡區(qū)段(圖8e)。20號點(diǎn)位于鋯石外圍增生邊，獲得的變質(zhì)增生年齡為385Ma，可能代表鋯石受到后期變質(zhì)重結(jié)晶的影響。

4 討論

4.1 構(gòu)造-巖漿熱事件年齡約束

圖10 Th-Hf-Co(a)和La-Th-Sc(b)圖解(據(jù)Jahn and Condie, 1995修改; 平均成分據(jù)Condie, 1993)Fig.10 Diagrams of Th-Hf-Co (a) and La-Th-Sc (b) (after Jahn and Condie, 1995; reference compositions from Condie, 1993)

前人認(rèn)為西南特提斯北側(cè)的龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶與南側(cè)的昌寧-孟連縫合帶代表古特提斯主洋盆，且大多集中于對特提斯閉合以及之后的造山作用對巖漿活動、成巖成礦過程的研究(楊立飛等，2016；Dengetal., 2017a；Qiu and Deng, 2017；Wangetal., 2017, 2018b；王長明等，2017；Qiuetal., 2018； Yangetal., 2019；Yuetal., 2019)。最新的研究發(fā)現(xiàn)，在東特提斯沿龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶和昌寧-孟連縫合帶中存在可以代表泛非期和格林威爾造山期構(gòu)造-巖漿熱事件的變質(zhì)基底(圖1b)。Dongetal.(2011)在龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶北段戎馬鄉(xiāng)溫泉石英巖獲得的碎屑鋯石U-Pb年齡峰值為950Ma和625Ma，認(rèn)為來源可能與岡瓦納變質(zhì)基底有關(guān)。Heetal.(2011)在北羌塘地塊玉樹縣寧多巖群變質(zhì)巖的碎屑鋯石中發(fā)現(xiàn)了以982Ma和618Ma為峰值的年齡，認(rèn)為其分別對應(yīng)著Rodinian超級大陸和泛非期造山運(yùn)動的形成。Zhaoetal.(2017)通過測定保山地體沿昌寧-孟連縫合帶出露的瀾滄組和勐統(tǒng)組沉積巖碎屑鋯石U-Pb年齡，得到了中元古代晚期(～1150Ma)、新元古代早期(～960Ma)和泛非期(600～500Ma)三個(gè)構(gòu)造-巖漿熱事件的年齡峰值。龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶東段吉塘地區(qū)出露面積較大的變質(zhì)基底，由于該區(qū)域受到較強(qiáng)的后期構(gòu)造熱事件改造，酉西群和吉塘群的變質(zhì)巖形成時(shí)代長期存在爭論，已有的年代學(xué)成果顯示了從元古宙到晚古生代較大的時(shí)間跨度。我們對酉西群和吉塘群的3個(gè)變沉積巖樣品進(jìn)行鋯石U-Pb定年研究，共計(jì)得到有效數(shù)據(jù)點(diǎn)67個(gè)，3件樣品具有類似的鋯石年齡分布模式和鋯石稀土元素分配模式，其整體沿諧和線分布的年齡范圍從316Ma到1511Ma，鋯石年齡峰值范圍為560～600Ma、808～865Ma、925～997Ma以及1071～1119Ma(圖9a, b)。不同類型的鋯石代表了變質(zhì)基底形成過程中不同的構(gòu)造熱事件，碎屑鋯石最老的年齡峰值為1071～1119Ma，揭示了中元古代的信息，這一年齡區(qū)間在整個(gè)龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶發(fā)現(xiàn)較少，僅在北羌塘地塊寧多群變質(zhì)雜巖體(Heetal., 2011)和西南三江瀾滄組和勐統(tǒng)組沉積巖碎屑鋯石(Zhaoetal., 2017)中有所記錄。大多數(shù)碎屑鋯石具有925～995Ma和808～865Ma兩組峰值，主峰值年齡為932Ma，顯示了新元古代的信息，代表了該區(qū)存在格林威爾造山期的構(gòu)造-巖漿熱事件。吉塘變質(zhì)雜巖體碎屑鋯石最年輕的年齡范圍為560～600Ma，表明其遭受了后期構(gòu)造-熱事件，這與泛非期造山運(yùn)動年齡記錄相近。此外，本次測得的最年輕的巖漿成因的鋯石為316Ma，可能代表了晚泥盆世之后古特提斯南向俯沖有關(guān)的巖漿記錄(Pullenetal., 2011；Zhuetal., 2013；Wangetal., 2017)。來自鋯石變質(zhì)增生邊的年齡為385Ma，代表了晚于吉塘變質(zhì)雜巖體沉積時(shí)代的變質(zhì)事件；最年輕的構(gòu)造-巖漿熱事件峰值為560～600Ma，從而限定它們的沉積時(shí)代不會早于這個(gè)時(shí)間。前人研究認(rèn)為南羌塘地塊在早奧陶世到泥盆紀(jì)具有大陸邊緣淺海相的穩(wěn)定沉積序列(李才等，2004)，吉塘群上部層位獲得了泥盆紀(jì)孢子和幾丁蟲微體化石(陳炳蔚，1987)，金鷺等(2017)將酉西群沉積時(shí)代限定為410～360Ma；同時(shí)，來自昌寧-孟連縫合帶瀾滄江組和勐統(tǒng)組最新的碎屑鋯石年齡也表明其沉積作用開始于奧陶紀(jì)，并非之前推測的新元古代(Zhaoetal., 2017)。以上研究與本文得到的限定吉塘群和酉西群沉積時(shí)代大致為寒武紀(jì)之后到早泥盆世之間的推測一致。

4.2 變質(zhì)巖原巖恢復(fù)

前人研究表明酉西群是巖性不一、成因不一的巖片集合體，自上而下主要為一套石英片巖、鈉長石片巖、綠泥片巖和變質(zhì)礫巖、砂巖夾千枚巖構(gòu)成的變質(zhì)巖系(雍永源等，1990；沙紹禮等，2012；金鷺等，2017)。酉西群在他念他翁山南麓的左貢地區(qū)尖滅，該處以變質(zhì)砂礫巖為主的特征巖性以及微層理、粒序?qū)永淼仍鷮用鏄?gòu)造可以基本判斷其原巖為沉積巖(雍永源等，1990；金鷺等，2017)。本次在吉塘鎮(zhèn)酉西村一帶的野外考察中，露頭可見較為明顯成層的片狀構(gòu)造，礦物具有明顯的定向性。從礦物學(xué)角度看，多發(fā)育為淺變質(zhì)巖系，新生變質(zhì)礦物有絹云母、白云母、黑云母、綠泥石等富鋁質(zhì)的低變質(zhì)級、低綠片巖相的變質(zhì)礦物組合。在地球化學(xué)方面，樣品具有高硅富鋁富鉀貧鈣的巖石地球化學(xué)的特征，屬于富鋁系列，原巖類型很可能為泥質(zhì)沉積巖(賀同興等，1988)。酉西群樣品主量元素中K2O>Na2O和MgO>CaO，顯示其原巖可能含有沉積巖成分。通過DF函數(shù)判別式、周世泰(1984)K-A圖解和尼格里指數(shù)原巖恢復(fù)圖解(表1、圖5a, b)，酉西群樣品顯示出較明顯的副變質(zhì)巖特征。由于稀土元素和高場強(qiáng)元素可以將地球化學(xué)信息繼承到沉積巖中，在兩個(gè)稀土元素La/Yb-∑REE原巖判別圖中(圖5c, d)，酉西群樣品既落入了沉積巖、花崗巖和堿性玄武巖的重合部分，又落入砂質(zhì)巖與頁巖相交接的位置，指示其原巖以泥沙質(zhì)沉積巖為主，可能還有酸性巖漿巖和中基性玄武巖成分的加入。這與樣品中片狀礦物黑云母占有一定比例說明其原巖可能含有中基性凝灰質(zhì)成分的判斷一致。結(jié)合前人曾在酉西群發(fā)現(xiàn)原巖為基性火山巖的斜長角閃巖、原巖為中酸性凝灰?guī)r的綠泥鈉長片巖和白云石英片巖、以及原巖為含凝灰質(zhì)長石石英砂巖的二云石英片巖(雍永源等，1990)等資料，我們認(rèn)為該群原巖自下而上可能為砂礫巖夾長石石英砂巖-砂泥質(zhì)巖夾基性火山巖-中酸性火山巖、凝灰?guī)r夾基性火山巖等的原巖組合，其中上部未見明顯露頭。

吉塘群變質(zhì)程度較高，且由受到部分混合巖化的改造，因此原巖的組構(gòu)特征殘留很少。在變質(zhì)作用過程中，大離子親石元素(如Sr、K、Rb、Ba)和主量元素等活動性元素的含量會發(fā)生明顯變化(Beckeretal., 2000)，但是稀土元素(REE)、高場強(qiáng)元素(如Zr、Ti、Hf、Y、Nb)和過渡族元素(如Co、Ni、V)等具有更為穩(wěn)定的性質(zhì)，在變質(zhì)過程甚至是高級變質(zhì)作用過程中其含量基本不變，能較好地反映原巖的性質(zhì)和源區(qū)特征(Hajash, 1984；Taylor and McLennan, 1985；王中剛等，1989；Zhengetal., 2004)。本文運(yùn)用穩(wěn)定元素解析吉塘群黑云母二長片麻巖和黑云母斜長片麻巖的源區(qū)特征，進(jìn)而對其原巖形成的構(gòu)造背景進(jìn)行制約。為避免各種交代作用的影響，La/Yb-∑REE原巖判別圖利用化學(xué)穩(wěn)定性較大的稀土元素(Allègre and Minster, 1978)。吉塘群部分樣品落入沉積巖與花崗巖和堿性玄武巖的重合部位，對樣品的進(jìn)一步判別顯示其成分為以粘土質(zhì)為主，混入少量砂質(zhì)巖成分(圖5c-d)。這些特征指示吉塘群原巖成分較為復(fù)雜，結(jié)合其鏡下照片可見細(xì)小白云母和石英分布于石英顆粒間、長英質(zhì)礦物含量高且有較多的黑云母等片柱狀礦物定向排列的現(xiàn)象，反映其原巖性質(zhì)具有碎屑巖或雜砂巖的特征(雍永源等，1990)。此外，該樣品的主量元素體現(xiàn)了富硅富鋁、高鉀貧鈣的特征，推斷其原巖可能為以長英質(zhì)粘土巖和砂礫巖為主，并混入了基性或中酸性的火山巖組分。研究表明長英質(zhì)源區(qū)通常含有較多的Th、Zr、Hf、La，而鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)源區(qū)則相對含有較多的Co、Sc、Cr(Jahn and Condie, 1995)。吉塘群樣品投點(diǎn)大多靠近聚集在長英質(zhì)火山巖和TTG成分之間，表明變沉積巖的碎屑物質(zhì)主要來自花崗質(zhì)巖石、長英質(zhì)火山巖或類似TTG的源巖(圖10a, b)。前人在北側(cè)類烏齊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的吉塘群片麻巖原巖為一套碎屑巖夾中-基性火山巖(陳炳蔚，1987；李才等，2009a)，而本次采集的南側(cè)吉塘鎮(zhèn)附近吉塘群片麻巖原巖以長英質(zhì)的粘土巖和砂礫巖為主，從而證明了吉塘群南北巖石組成差異較大，其原巖成分也有一定區(qū)別。

圖11 新元古代Rodinia超大陸古地理重建圖(a，據(jù)Condie, 2001；Zhou et al., 2019)和青藏高原泛非期古地理重建圖(b，據(jù)朱弟成等，2012；Zhu et al., 2013)Fig.11 Palaeogeographic reconstruction of Neoproterozoic Rodinia (a, modified after Condie, 2001; Zhou et al., 2019) and palaeogeographic reconstruction of Pan-African in the Tibet Plateau (b, modified after Zhu et al., 2012, 2013)

圖12 區(qū)域屑碎鋯石年齡頻譜對比圖重要年齡峰值用灰色條帶標(biāo)識. 數(shù)據(jù)來源：吉塘群和酉西群(本文；金鷺等，2017)；羌塘地體(Dong et al., 2011；Zhu et al., 2011)；拉薩地體(Zhu et al., 2011)；喜馬拉雅地體(Gehrels et al., 2006a, b；McQuarrie et al., 2008, 2013；Myrow et al., 2009, 2010). N-樣品數(shù)；n-鋯石測試點(diǎn)Fig.12 Comparison of age distributions of detrital zircons from different regionsImportant age peaks are shown in grey bands. Data sources: Youxi Group (this study; Jin et al., 2017); Qiangtang metamorphic rocks (Dong et al., 2011; Zhu et al., 2011); Lhasa Terrane (Zhu et al., 2011); Himalaya Terrane (Gehrels et al., 2006a, b; McQuarrie et al., 2008, 2013; Myrow et al., 2009, 2010). N-number of samples; n-zircon test point

4.3 地質(zhì)意義

4.3.1 格林威爾-晉寧構(gòu)造-巖漿熱事件

格林威爾造山運(yùn)動是形成新元古代Rodinia超大陸的全球性造山作用，它形成了以勞倫大陸為中心，聚合澳大利亞、南極、印度、西伯利亞、波羅的、亞馬遜、西非、剛果和北非等陸塊的超大陸(Hoffman, 1991；Condie, 2001；圖11a)。格林威爾造山運(yùn)動主要發(fā)生于中元古代(1300～1000Ma)，之后在新元古代(900～700Ma)Rodinia超大陸逐漸發(fā)生裂解，但其過程具有明顯的時(shí)空分布不均一性，聚合與裂解的時(shí)限在全球各地也略有不同。其中，印度東部Eastern Ghats帶連接?xùn)|南極大陸的格林威爾造山事件發(fā)生在960Ma左右(Mezger and Cosca, 1999)，東南極北查爾斯王子山的格林威爾造山帶形成于990～900Ma之間(Bogeretal., 2000)。自二十世紀(jì)四十年代晉寧運(yùn)動提出以來，其大地構(gòu)造性質(zhì)和時(shí)代可以與國際上格林威爾造山運(yùn)動進(jìn)行對比，并可以代表我國中元古代末會聚與新元古代裂解(1000～850Ma)的構(gòu)造-巖漿熱事件(Wang and Mo, 1995；白瑾等，1996；Zhangetal., 2012)。最新研究顯示，除在喜馬拉雅泛非基底和拉薩地塊泛非基底中得到較多的格林威爾-晉寧構(gòu)造-巖漿熱事件年齡記錄外，在羌塘地塊及沿龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶兩側(cè)均發(fā)現(xiàn)了中-新元古代構(gòu)造-巖漿熱事件的年齡紀(jì)錄，例如在龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶南側(cè)戎馬鄉(xiāng)溫泉石英巖中存在大量800～1200Ma的碎屑鋯石，且主峰值為950Ma(Dongetal., 2011)；在北羌塘地塊玉樹縣寧多巖群變質(zhì)巖的形成時(shí)代則被限定為990～1044Ma之間，且發(fā)現(xiàn)了年齡為990.5±3.7Ma的片麻狀黑云母花崗巖侵入體(何世平等，2013)。本次研究測得碎屑鋯石的主要年齡峰值范圍為808～865Ma、925～997Ma以及1071～1119Ma，且主峰值為932Ma，代表了格林威爾-晉寧期構(gòu)造-巖漿熱事件在本區(qū)域十分發(fā)育。雖然現(xiàn)有的地球化學(xué)數(shù)據(jù)難以對形成變質(zhì)基底的原巖源區(qū)性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步判斷，但研究區(qū)碎屑鋯石具有925～997Ma的峰值范圍與南羌塘地塊和喜馬拉雅地塊古生代碎屑鋯石的峰值范圍相近(Dongetal., 2011；Zhuetal., 2011)，而1071～1119Ma的峰值范圍與拉薩地塊和高喜馬拉雅地塊發(fā)現(xiàn)的碎屑鋯石年齡峰值范圍類似(Zhuetal., 2011, 2013)，這顯示出吉塘變質(zhì)雜巖體與喜馬拉雅、拉薩和南羌塘地塊具有類似的碎屑鋯石年齡譜(圖12)，成為南羌塘地塊在中-新元古代期間可能屬岡瓦納大陸一部分的有力的佐證。

4.3.2 泛非期構(gòu)造-巖漿事件

泛非期造山運(yùn)動以發(fā)生于600～500Ma之間的構(gòu)造-巖漿熱事件為主要形式，導(dǎo)致岡瓦納超大陸在新元古代末至古生代初由東岡瓦納和西岡瓦納等幾個(gè)大陸塊體合并，在南極、印度和澳大利亞西南部之間形成了普雷茲-達(dá)令造山帶(Fitzsimons, 2000；許志琴等，2005；Cawood and Buchan, 2007)。大量的泛非期構(gòu)造-巖漿熱事件的年齡可能與岡瓦納超大陸的形成有關(guān)，在～530Ma的年齡峰值變質(zhì)作用記錄了岡瓦納東部和西部的最終碰撞時(shí)間(Shabeeretal., 2005)。前人通過大量的研究與野外地質(zhì)調(diào)查證明班公湖-怒江縫合帶以南包括喜馬拉雅地塊以及拉薩地塊的基底均為泛非基底，廣泛發(fā)育前奧陶紀(jì)變質(zhì)基底的泛非期構(gòu)造-巖漿熱事件(潘桂棠等，1997，2002，2004b；DeCellesetal., 2000；許志琴等，2005；Cawoodetal., 2007；李才，2008；Zhuetal., 2013)，而近年來在北部羌塘地塊變質(zhì)基底中也相繼發(fā)現(xiàn)了泛非期的年齡記錄(Dongetal., 2011；Heetal., 2011；何世平等，2013；Zhaoetal., 2017)。岡瓦納大陸前奧陶紀(jì)的變質(zhì)基底泛非構(gòu)造-巖漿熱事件廣泛發(fā)育，但其北部歐亞大陸南緣與之相鄰地區(qū)的變質(zhì)基底中卻缺乏這一時(shí)期的年齡記錄，這些年齡信息所代表的巖漿和變質(zhì)事件可以成為判斷碎屑巖物質(zhì)來源及構(gòu)造背景分析的有力證據(jù)(Rainbirdetal., 1992；Mortonetal., 1996)。在吉塘變質(zhì)雜巖體碎屑鋯石得到的一組年齡峰值在560～600Ma之間，成為沿龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶南側(cè)在藏東昌都地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)可以代表泛非期構(gòu)造-巖漿熱事件的年齡記錄。本次研究在吉塘變質(zhì)雜巖體中獲得的年齡與典型的泛非期造山運(yùn)動時(shí)代(520～570Ma)相近(Cawoodetal., 2007)，略早于岡瓦納大陸閉合的時(shí)間，表明原巖源區(qū)受泛非期造山事件的影響，碎屑物質(zhì)可能來自洋盆閉合過程中巖漿活動產(chǎn)生的火成巖，支持了藏東南羌塘地塊屬岡瓦納大陸的觀點(diǎn)(圖11b)。而岡瓦納大陸與歐亞大陸的邊界是否需要北移則有待進(jìn)一步詳細(xì)的研究。

5 結(jié)論

本文通過對藏東南羌塘地塊酉西群變質(zhì)巖和吉塘群變質(zhì)巖進(jìn)行系統(tǒng)的巖石學(xué)、巖相學(xué)、地球化學(xué)及鋯石年代學(xué)研究，分析變質(zhì)基底原巖組成、時(shí)代界限和地質(zhì)意義，取得如下主要認(rèn)識和成果：

(1)酉西群片巖和吉塘群片麻巖的鋯石整體為巖漿成因鋯石，測得碎屑鋯石的年齡峰值范圍為560～600Ma、808～865Ma、925～997Ma和1071～1119Ma，認(rèn)為變質(zhì)基底的年齡主要由泛非期和格林威爾造山期的構(gòu)造-巖漿熱事件組成。

(2)吉塘變質(zhì)雜巖體巖性為副變質(zhì)巖，其中酉西群片巖的原巖以泥沙質(zhì)沉積巖為主，吉塘群片麻巖的原巖以長英質(zhì)粘土巖和砂礫巖為主，兩個(gè)巖群的變沉積巖碎屑物質(zhì)主要來自花崗質(zhì)巖石、長英質(zhì)火山巖或類似TTG的源巖。

(3)吉塘變質(zhì)雜巖體所在的南羌塘地塊與喜馬拉雅地塊和拉薩地塊具有相近的物源區(qū)，認(rèn)為南羌塘地塊在中-新元古代期間可能屬岡瓦納大陸的一部分。

致謝 恰逢著名礦床學(xué)家翟裕生院士九十華誕，謹(jǐn)以此文感謝翟老師多年來的教導(dǎo)、關(guān)心和幫助，并表達(dá)對他的衷心祝愿！論文的完成得益于鄧軍教授等老師的指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)過程中得到了國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)礦物激光微區(qū)分析實(shí)驗(yàn)室(Milma Lab)的幫助，在此一并感謝。