西秦岭中—晚三叠世构造属性:来自将其那梁侵入杂岩体的年代学及地球化学证据

2021-02-16 07:38刘景显蒲万峰魏学平李智斌
现代地质 2021年6期
关键词:闪长岩秦岭锆石

严 镜,刘景显,蒲万峰,魏学平,李智斌

(1.甘肃省地质矿产勘查开发局 第三地质矿产勘查院,甘肃 兰州 730050;2.甘肃省中心实验室,甘肃 兰州 730050)

0 引 言

大陆造山带在形成和演化过程中形成了种类繁多的岩石,侵入岩作为其中的重要产物,其产生的过程与板块构造、地球动力学关系甚密,是探秘大陆地壳生长、壳幔相互作用和地球内部物质组成等科学问题的“窗口”和“探针”[1-5]。西秦岭造山带位于青藏高原北缘,夹持于华北克拉通和扬子克拉通之间,作为中央造山带的重要组成部分,其地质演化历史与扬子和华北地块的长期汇聚以及特提斯构造的发展演化紧密相关[6]。西秦岭地区在印支期发生了强烈的岩浆侵位事件,这些侵入岩主要沿共和—贵德—临夏断裂带与夏河—临潭—宕昌—凤县断裂带分布,区域资料显示这些岩体的形成时代多集中于248~234 Ma和224~211 Ma两个阶段,但是近些年对于这些岩体产出的构造环境、起源、成因以及源区类型等尚存在诸多不同观点:(1)源于加厚的下地壳部分熔融,与古特提洋壳的北向俯冲有关,据此提出这些花岗岩形成于大陆弧构造背景[7-12];(2)物质来源以壳源物质为主,并有少量幔源物质参与,形成于后碰撞早期构造环境[13-28];(3)早期玄武质岩石部分熔融的产物,形成于同碰撞环境[12,28-35]。这些研究基本都是基于一种或者一类岩石,缺少对中性岩和酸性岩的综合对比研究;同时西秦岭将其那梁地区的中性岩和酸性岩鲜有报道,因此,有必要对其开展综合研究。本文通过对将其那梁杂岩体的地质特征、岩相学、岩石地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄方面的研究,探讨其成因及构造环境,以期厘清印支中晚期西秦岭中部地区的构造活动。

1 区域地质背景及岩体特征

1.1 区域地质背景

秦岭造山带处于滨太平洋构造域、特提斯构造域和古亚洲构造域的汇聚部位,西秦岭作为秦岭造山带的西延部分是我国中央造山带的重要组成部分,其东到宝成铁路线,西到温泉—哇洪山断裂,南至青海湖南缘的断裂—宝鸡断裂,北至玛沁—略阳断裂(图1(a))[36-37]。西秦岭造山带北部与祁连造山带毗邻,西缘与柴达木板块和东昆仑相邻,南侧以阿尼玛卿—勉略缝合带为界与松潘—甘孜造山带相连,与其共同组成中国大陆最大的构造结[38]。其中阿尼玛卿—勉略缝合带反映了古特提斯洋向北俯冲作用[39-42]。区域地质资料显示,西秦岭地区出露地层主要为泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系,以浅海相-半深海相碎屑岩和碳酸盐岩为主,但没有前寒武纪沉积记录。

图1 中央造山系构造格架简图(a)、西秦岭印支期岩浆岩分布图(b)和将其那梁侵入杂岩体地质简图(c)((a)据路东宇等[20]修改;(b)据冯益民等[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)图中:①塔里木地块;②西昆仑;③祁连地块;④柴达木地块;⑤东昆仑;⑥秦岭;⑦特提斯构造域;⑧扬子陆块。(b)图中年代数据据文献[4,7-9,11-13,17-19,25-28,30,34-35,74-75];1.第四系;2.下三叠统隆务河组二段;3.下三叠统隆务河组一段;4.花岗斑岩;5.石英闪长岩;6.断层;7.地层产状;8.地球化学样品采样点;9.同位素年龄样品采样点

西秦岭地区中生代侵入体广泛分布,这些侵入体岩性种类多,主要侵入于显生宙地层中,与围岩侵入接触关系较为清晰。线(带)状分布是西秦岭印支期侵入岩的空间分布特征,从西向东包括三个岩浆带:西部共和盆地周缘分布的代表性侵入体有大河坝岩体、同仁岩体、温泉岩体、黑马河岩体和曲如沟岩体等(图1(b)),这些岩体呈北西—南东向沿哇洪山—温泉走滑断裂和务隆山—青海湖南缘断裂分布,形成时代主要集中于235~218 Ma;中部同仁—夏河—合作一带的代表性侵入体有江里沟岩体、美武岩体、夏河岩体、德乌鲁岩体、冶力关岩体和舍哈力吉岩体,这些岩体沿区域构造线北西—南东向分布(图1(b)),形成时代多集中于245~235 Ma;东部礼县—武山—西和一带出露的侵入体产状多呈不规则等轴状岩株(图1(b)),如五朵金花岩体(教场坝、柏家庄、碌础坝、吴茶坝和正沟)、阳坝岩体、大堡岩体、糜署岭岩体等,其形成时代为225~211 Ma。

1.2 岩体地质及岩相学特征

将其那梁杂岩体出露于夏河县南东的将其那梁一带(图1(c)),研究区出露地层为早三叠世隆务河组,是一套以砂岩夹板岩为主的复理石沉积建造。研究区侵入岩出露不甚广泛,时代集中于中—晚三叠世,岩性为石英闪长岩含少量花岗斑岩。将其那梁杂岩体侵入于隆务河组的砂岩和板岩中,出露面积约8.1 km2,与围岩接触面不规则,多呈港湾状,暗色砂岩捕虏体在岩体边部较发育。岩性主要为石英闪长岩,南侧出露少量灰白色-浅红色脉状花岗斑岩,花岗斑岩与闪长岩接触关系截然(图2(a))。根据野外岩性穿插关系及岩相学特征可分为两个侵入期次,第一期石英闪长岩和第二期花岗斑岩。暗色包体在石英闪长岩中较为发育,岩体边部较常见,包体与寄主岩石的界线截然突变(图2(b)),包体形态以圆状、透镜状及不规则状为主(图2(c)),表明寄主岩石和包体可能是同时代的,包体大小5~20 cm,小的仅0.5~3.0 cm。

图2 将其那梁侵入杂岩体野外和镜下照片Fig.2 Filed photographs and micrographs of Jiangqinaliang intrusive complex(a)石英闪长岩与花岗闪长岩截然接触关系;(b)(c)石英闪长岩中包体;(d)石英闪长岩野外照片;(e)石英闪长岩正交偏光下照片;(f)花岗斑岩正交偏光下照片;Kf.钾长石;Pl.斜长石;Q.石英;Bit.黑云母

灰白色石英闪长岩具半自形粒柱状结构和块状构造(图2(d)),岩石中矿物主要为斜长石、石英、钾长石、黑云母和角闪石,其中斜长石晶形为较自形板条状和宽板状,具环带构造(图2(e)),发生较强的绢云母化和帘石化,含量为60%~82%;钾长石为板柱状,具条纹构造,含量为2%~12%;角闪石具黄绿-浅黄绿多色性,两组斜交解理发育,具绿泥石和次闪石化,含量为5%~10%;黑云母为鳞片状、片状,具红褐-浅黄多色性,含量为5%~10%;石英含量为5%~15%。岩石中副矿物为黄铁矿、锆石、赤褐铁矿和磷灰石等,一般和暗色矿物伴生或被包裹。灰色花岗斑岩具斑状结构,微晶结构,块状构造,由粒径截然的斑晶和基质两部分组成,斑晶包括斜长石、石英和黑云母等,含量分别为15%、5%和5%;基质主要包括斜长石、钾长石、石英和少量黑云母(图2(f)),其中斜长石含量为30%,钾长石含量为25%,石英含量为20%。

2 样品信息和测试分析方法

本次用于岩石地球化学分析的样品包括4件石英闪长岩和1件花岗斑岩,用于锆石U-Pb测年的样品为1件石英闪长岩(2016IXTW-1),样品新鲜具有代表性,采样位置见图1(c)。

锆石U-Pb同位素测年在西北大学大陆动力学国家重点实验室的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)上完成。采用Plešovice和Qinghu标准锆石作为外标进行基本校正;采用标准锆石91500作为外标进行年龄计算,元素含量采用美国国家标准物质局人工合成硅酸盐玻璃NIST SRM610作为外标,29Si作为内标元素进行校正。测得的同位素比值及元素含量数据处理采用GLITTER(ver 4.0,Macquarie University)程序,并用Andersen软件[43]对数据进行普通铅校正,年龄计算及谐和图绘制采用ISOPLOT(2.49版)软件[44]完成。

样品岩石地球化学测试均在甘肃省中心实验室完成。主量元素采用X射线荧光光谱法(XRF)进行分析,分析仪器为日本理学ZSX Primus II 型X射线荧光光谱仪,依据GB/T 14506.28—2010“硅酸盐岩石化学分析方法”进行测试,FeO和烧失量采用标准湿化学分析,分析精度优于1%,误差一般小于2%。稀土元素和微量元素的分析测定采用ICP-MS(Inductively-coupled Plasma Mass Spectrometery)进行,仪器型号为Xseries 2型,相对标准偏差小于5%。

3 年代学特征

所选取的锆石颗粒颜色较浅,主要为浅玫瑰色,少量为浅黄色,透明-半透明状,锆石晶形完整,无包裹体,具有自形-半自形形态,颗粒大小多在150~250 μm之间,长短轴比为1.5:1.0~3:1。CL图像显示锆石核部与边部界线清晰,核部颜色较深,环带不甚清晰,边部颜色较亮,阴暗相间的环带结构较明显(图3),显示出典型的岩浆锆石特征[45]。锆石的Th/U比值为0.28~0.59,也显示岩浆成因锆石特征。

图3 将其那梁侵入杂岩体锆石阴极发光图像及206Pb/238U年龄(Ma)Fig.3 Zircon CL images and 206Pb/238U ages(Ma)of the Jiangqinaliang intrusive complex

本次锆石测年点基本都分布于明显的岩浆环带上,所有测点的206Pb/238U表面年龄波动范围较小(表1),集中在(240±6)~(241±5)Ma之间,在锆石U-Pb谐和图中位于谐和线上(图4),MSWD=0.006 3,测年精度高。根据所测24个样点数据获得206Pb/238U加权平均年龄为(240.0±1.5)Ma(MSWD=0.006 3)(图4),与各测点的206Pb/238U表面年龄在误差范围内一致,并与振荡环带从内到外的表面年龄也基本一致。该年龄代表了石英闪长岩的形成年龄,其时代为中三叠世晚期。

表1 将其那梁杂岩体中石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析结果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of quartz diorite in the Jiangqinaliang intrusive complex

图4 将其那梁侵入杂岩体锆石U-Pb谐和图(a)和直方图(b)Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagram (a)and weighted average histogram (b)of the Jiangqinaliang intrusive complex

4 地球化学特征

4.1 主量元素

将其那梁杂岩体样品的元素地球化学分析结果如表2所示。将其那梁杂岩体中主体岩性石英闪长岩的SiO2含量为59.39%~63.93%,平均为62.47%;Al2O3含量为18.11%~23.66%,全碱(K2O+Na2O)含量相对较低(6.44%~7.04%);K2O/Na2O值为0.85~1.01,平均为0.96;MgO含量为2.26%~3.83%,CaO含量为3.34%~4.67%,Mg#值为63~67。相对于石英闪长岩,脉状花岗斑岩的SiO2(68.35%)和全碱(K2O+Na2O)含量(7.20%)明显偏高,而Al2O3(16.84%)、CaO(1.26%)及MgO含量(1.26%)明显偏低。所有样品在SiO2-K2O图解(图5(a))中都落入高钾钙碱性区;里特曼指数σ为2.04~2.78,均小于4,表明岩石为钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK=1.05~1.56,样品均落在了过铝质花岗岩范围内(图5(b));样品具有较高的Mg#值,分布于54~67之间,表明将其那梁杂岩体具有I型花岗岩的特征;在YbN-(La/Yb)N图(图5(c))中落入埃达克岩和岛弧岩浆岩的交汇区域。全碱-硅(TAS)图解(图5(d))显示将其那梁杂岩体主体岩性的样品落于石英闪长岩区,花岗斑岩样品落于花岗岩区域,与野外定名及岩相学观察一致。在Harker图解(图6)中,主体岩性石英闪长岩与脉状花岗斑岩的氧化物之间相关性较好,表明它们可能形成于同一岩浆作用的不同阶段。

表2 将其那梁杂岩体主元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)分析结果Table 2 Contents of major(%),REE(10-6)and trace(10-6)elements of the Jiangqinaliang intrusive complex

图5 将其那梁杂岩体SiO2-K2O图解((a),底图据文献[46])、A/CNK-A/NK图解((b),底图据文献[47])、YbN-(La/Yb)N图解((c),底图据文献[48])和TAS图解((d),底图据文献[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

图6 将其那梁杂岩体哈克图解(底图据文献[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

将其那梁杂岩体稀土与微量元素分析结果如表2所示。稀土元素总量变化范围不大,REE=120.65×10-6~180.16×10-6,(La/Yb)N值为7.57~17.70,说明该岩体富集轻稀土亏损重稀土;(La/Sm)N值为3.89~5.70,(Gd/Yb)N值为1.29~2.15,指示轻稀土元素内部分馏较强,重稀土元素分馏不甚明显。岩石具有无或弱负Eu(δEu=0.87~1.03)异常。在稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图[44,50](图7(a))中,样品表现为相似的右倾型。

依据微量元素含量(表2)及其原始地幔标准化蛛网图(图7(b))可知,将其那梁杂岩体各岩石具有基本一致的微量元素分布形态,曲线整体表现为左高右低的右倾型展布特征,富集Hf、Th、La、Ce、Pb等高场强元素(HFSE)及Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),而相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。

5 讨 论

5.1 印支早期西秦岭岩浆活动

前已述及,将其那梁杂岩体成岩于(240.0±1.5)Ma,是印支早期岩浆活动的产物,其与西北方向的夏河岩体、达尔藏岩体、舍哈力吉岩体、岗岔岩体以及东南侧的美武岩体、江里沟岩体、日多玛岩体、德乌鲁杂岩体、冶力关岩体等岩基形成了北西向串珠状岩浆岩带。近些年众多学者对这些岩体进行了同位素定年(锆石U-Pb),结果显示这些岩体多形成于235~245 Ma,如德乌鲁杂岩体形成于238~247 Ma[11],夏河岩体形成于238 Ma[8],美武复式岩体的形成时代为245~242 Ma[17]。将其那梁杂岩体所在的区域还出露有许多规模不等的中酸性岩脉,如将其那梁杂岩体南侧的姜隆哇金矿点附近的石英闪长岩脉形成时代为235 Ma(未发表数据)以及枣子沟金矿区内的石英闪长玢岩脉侵位时限为244~237 Ma[51],说明区域上侵入岩岩基和岩株与岩脉的形成时代基本一致,进而反映了西秦岭西北缘印支早期岩浆活动的时限间隔较短且集中,主要为早中三叠世235~247 Ma(图8(a))。

近些年获得的大量同位素年代学资料显示,西秦岭东段和东秦岭西段[52]在印支期的岩浆活动时限与西秦岭西北缘相比较明显滞后(图8(a)),这些侵入体主要形成于晚三叠世(206~224 Ma)[16,53-58]。位于东秦岭西段的代表性岩体东江口岩体、光头山岩体以及姜家坪岩体等形成时代集中于206~220 Ma[55],这与勉略洋盆闭合时代(221~242 Ma)[39]、南秦岭三叠纪变质变形时代[59]及大别山超高压变质作用时限(221~232 Ma)[60-61]相吻合,勉略洋盆闭合及其后发生的碰撞造山作用为这些岩体的形成提供了条件。目前对于西秦岭东段和东秦岭西段岩浆活动的动力学机制还存在分歧:(1)后碰撞早期俯冲板片断离作用[62-63];(2)造山后岩石圈拆沉作用[14,64-65]。但大多数学者认为西秦岭东段和东秦岭西段出露的晚三叠世侵入体形成于后碰撞造山的构造背景,东秦岭西段的老君山、沙河湾以及秦岭梁等环斑花岗岩体的形成时间分别为214.4 Ma[66]、212 Ma[66]和217.3 Ma[67],说明东秦岭地区完成碰撞造山并开始步入陆内造山的时限不晚于晚三叠世[68]。

图8 东秦岭西段及西秦岭印支期侵入岩年龄分布((a),底图据文献[11],年龄数据据文献[7-35,55-58,65-68])和将其那梁杂岩体(Na2O+K2O+FeO+MgO+TiO2)-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)图解((b),底图据文献[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])

综上,西秦岭东段和东秦岭西段出露的三叠纪侵入岩的侵位时代多集中在206~224 Ma之间,而235~245 Ma是西秦岭西北缘的三叠纪侵入岩的主要形成时代,反映了秦岭造山带的三叠纪侵入岩具有自东向西逐渐变老的特点[69],支持古勉略洋自东向西剪刀式闭合的观点[70]。

5.2 岩石成因

将其那梁杂岩体属于过铝质高钾钙碱性系列的I型花岗岩,中等富钾基性火成岩的部分熔融可以用来解释其成因。与将其那梁杂岩体相邻的夏河岩体、美武岩体以及德乌鲁杂岩体的Sr-Nd同位素组成也指示夏河—合作地区三叠纪岩体的成因与富钾的玄武质下地壳的部分熔融有关[8,11,17]。有关将其那梁杂岩体Sr-Nd-Hf同位素的问题将在以后的工作中进行讨论。将其那梁杂岩体中石英闪长岩和花岗斑岩的轻、重稀土分异强烈,但重稀土元素几乎无分异,指示岩浆源区可能有一定数量的角闪石参与其中[12],与(Na2O+K2O+FeO+MgO+TiO2)-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)图解反应的现象一致(图8(b)),因此源区部分熔融的主要机制可能是角闪石的分解脱水作用[72]。将其那梁杂岩体亏损重稀土,Yb/Lu值为6.05~6.26,指示源区可能有角闪石残留[71]。该杂岩体Sr含量为305.50×10-6~470.20×10-6,Y含量为13.87×10-6~20.96×10-6,Sr/Y=16.90~24.30,无或弱的负Eu异常,在YbN-(La/Yb)N图解(图5(c))中样品主要落在了埃达克岩与岛弧岩石重叠区,反映源区应该为含角闪石岩相岩石[8]。另外,将其那梁杂岩体具有较高的Mg#值(54~67),明显高于玄武质下地壳部分熔融产生的熔体的Mg#值(小于45)[72],显示在将其那梁杂岩体成岩过程中幔源物质可能扮演了重要的角色。另外,将其那梁杂岩体主岩性石英闪长岩中出现的暗色微粒包体(图2(b)和(c))也可证实幔源物质在其起源与成因中发挥了重要作用。因此,推测下地壳高钾变基性岩的部分熔融是将其那梁杂岩体形成的主要物质来源,且幔源岩浆的底侵作用可能在该杂岩体的形成中作出了重要贡献。将其那梁杂岩体的成因模式为:俯冲洋壳发生脱水作用引发地幔橄榄岩发生部分熔融,从而形成高温幔源玄武质基性岩浆。这些基性岩浆不仅底侵于下地壳,还与其发生混合,导致下地壳发生部分熔融而形成中酸性岩浆,中酸性岩浆与内侵的基性岩浆发生混合后上侵并固结成岩[11],最终形成将其那梁杂岩体与其中的暗色微粒包体。

5.3 构造意义

目前对于阿尼玛卿—勉略洋的演化及其闭合时限还没有定论,关于西秦岭造山带印支早期的构造环境还存在着相对活动的后碰撞早期阶段[13-28,74-75]和活动大陆边缘[7-11,76]两种不同的认识。一些学者通过区域基础地质研究认为二叠纪末期阿尼玛卿洋已经闭合并发生了陆陆碰撞[77-79],他们认为与西秦岭接壤的东昆仑地区分布的下三叠统洪水川群平行不整合于上二叠统格曲组之上,洪水川群下部出现的底砾岩代表了阿尼玛卿洋在二叠纪末已经闭合。另外,陈守建等对格曲组中发现的有孔虫化石进行定年,得到其时代为254~251 Ma,进而将格曲组时代定为晚二叠世长兴期[79]。但是一些学者认为用海相沉积的消失时限来代表板块碰撞开始的时间是不合理的,因为大陆板块碰撞后,残留海中的海相沉积还会继续发生[80-81]。印支早期西秦岭地区发生了大规模岩浆活动,其形成时代比阿尼玛卿洋的闭合时间晚,且在短时间内爆发,而具有活动大陆背景的岩浆活动存在持续时间久的特征[17]。然而,金维浚等通过对冶力关岩体和夏河岩体的研究,得到其形成时代分别为(245±6)Ma和(238±2)Ma,且发现岩石具有埃达克质岩的地球化学特征,认为其形成与活动大陆边缘环境下加厚地壳的部分熔融有关,洋盆闭合后的陆陆碰撞发生在中三叠世之后[7]。李康宁等对夏河—同仁一带的安山质火山岩做了研究,认为西秦岭地区的洋盆至少在晚三叠世早期还未完全闭合[82]。Meng等总结了印支期秦岭地区的沉积岩特征,认为西秦岭印支早期的岛弧岩浆岩形成与扬子陆块和华北陆块剪刀式碰撞有关,西秦岭地区阿尼玛卿洋在中三叠世还处于俯冲阶段,而东秦岭地区的勉略洋已经闭合[76]。

区域基础地质资料显示,殷鸿福等提出秦岭海槽在晚三叠世最终闭合[83],在中三叠世安尼期(247~242 Ma)西秦岭地区几乎均为海相地层,南祁连及华北地台存在的一些海湾沉积相也提供了佐证,中秦岭地区在拉丁期(242~235 Ma)逐步抬升为陆,进而使深水盆地向南迁移[84]。以上资料显示,西秦岭地区至少在中三叠世经历了安尼期大海侵和拉丁期大海退。近些年,在甘肃省夏河县甘加至青海省同仁县隆务峡一带二叠纪地层中陆续发现了蛇绿混杂岩带、深海-半深海浊积岩以及枕状玄武岩-碳酸盐岩建造[85],张克信等认为蛇绿混杂岩的形成时代为二叠纪[86];王绘清等对其进行了进一步研究,认为隆务峡蛇绿岩是晚二叠世—早三叠世西秦岭与南祁连之间古洋盆扩张过程中岩浆活动的产物[87]。另外,在夏河县甘加一带二叠纪大关山组中存在与枕状玄武岩共生的礁灰岩和含蛇绿岩岩片的浊积岩[85],根据其岩性组合特征以及沉积构造,靳晓野等认为其形成于深海-半深海的沉积环境[11]。以上区域地质资料指示,夏河—合作地区在晚二叠世—早三叠世还处在半深海环境。

将其那梁杂岩体属于过铝质高钾钙碱性系列岩石,富集Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,显示了与岛弧岩浆岩的亲缘性。所有样品在(Y+Nb)-Rb图解(图9(a))中均投在了火山弧花岗岩区,在Y-Nb图解(图9(b))中样品均位于火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩区,指示阿尼玛卿—勉略洋的俯冲作用导致了将其那梁杂岩体的形成。区域地质资料显示西秦岭西北缘在印支早期具有火山弧的构造背景,与将其那梁杂岩体相邻,且形成于印支早期的闪长岩、花岗闪长岩及埃达克质花岗岩为其提供了佐证[7-11]。这些岩体的形成与阿尼玛卿—勉略洋向北俯冲的关系密切[7-11,76],结合区域地质背景分析,本文研究的将其那梁杂岩体形成于火山弧构造环境。将其那梁杂岩体侵位时代为(240.0±1.5)Ma,可能是由于中—晚三叠世阿尼玛卿—勉略洋向北俯冲,诱发下地壳物质发生部分熔融,从而形成的中酸性岩浆与高温幔源基性岩浆发生混合作用,最终形成将其那梁杂岩体与其中的暗色微粒包体,反映了中—晚三叠世西秦岭地区具有活动大陆边缘的属性。

图9 将其那梁杂岩体(Y+Nb)-Rb (a)和Y-Nb (b)判别图解(底图据文献[88])Fig.9 (Y+Nb)-Rb (a)and Y-Nb (b)diagrams for the Jiangqinaliang intrusive complex (base map after ref.[88])

6 结 论

(1)将其那梁杂岩体由石英闪长岩、花岗斑岩和石英闪长岩中的暗色包体组成,岩石地球化学特征反映其属于过铝质高钾钙碱性系列。

(2)锆石U-Pb测年结果显示,将其那梁杂岩体主岩性石英闪长岩侵位时代为(240.0±1.5)Ma,属于印支期早期。

(3)将其那梁杂岩体形成于火山弧构造环境,是中—晚三叠世阿尼玛卿—勉略洋向北俯冲,诱发下地壳物质发生部分熔融形成的中酸性岩浆与高温幔源玄武质基性岩浆发生混合作用的产物,反映了中—晚三叠世西秦岭地区具有活动大陆边缘的属性。

致谢:野外工作得到了甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院严康的大力支持,成文过程得到了甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院曾俊杰高级工程师、李注苍高级工程师以及中国地质科学院矿产资源研究所助理研究员王东升的帮助,匿名审稿人和杨高学教授对本文的修改提出了许多建设性意见,在此一并表示感谢。

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