Geochemical characteristics, chronology and geological significance of the dacite in the Mazhala deposit, southern Tibet
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摘要:
马扎拉金（锑）矿位于西藏北喜马拉雅金锑铅锌多金属成矿带，是扎西康整装勘查区发现的最早并最具代表性的金矿。对马扎拉矿区广泛出露的英安岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。全岩主量和微量元素地球化学特征显示，英安岩具有富硅（SiO2=66.86%~71.84%）、低碱（Na2O+K2O=3.79%~4.60%）、低Mg（MgO=0.50%~0.94%）、强过铝质（A/CNK=1.55~2.23）的特征，强烈富集Rb、U等大离子亲石元素（LILEs），相对亏损Ta、Ti、Zr等高场强元素（HFSEs）；稀土元素总量较高（ΣREE=283.74×10-6~380.04×10-6），轻稀土元素富集，且轻、重稀土元素分馏明显（LREE/HREE=10.57~15.22），中等负Eu异常（δEu=0.39~0.48），无明显Ce异常。英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得206Pb/238U年龄加权平均值为138.2±1.6Ma，表明马扎拉矿区英安岩形成于早白垩世。结合区域地质资料，初步认为马扎拉矿区英安岩形成于被动大陆边缘构造环境，可能是Comei-Bunury大火成岩省形成早期的产物。
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关键词:
- 马扎拉 /
- 英安岩 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb测年 /
- 地球化学 /
- 藏南
Abstract:Located in Northern Himalaya metallogenic belt, the Mazhala deposit is the most representative gold deposit in the Zhaxikang integrated exploration area. In this study, the authors carried out comprehensive researches including petrochemistry and zircon U-Pb dating analysis of the dacite in the Mazhala deposit, Comei County, southern Tibet. Chemical analyses show that the dacite is characterized by high Si (SiO2=66.86%~71.84%), low alkali (Na2O+K2O=3.79%~4.60%), low Mg (MgO=0.50%~0.94%), strong peraluminous nature (A/CNK=1.55~2.23), enrichment of LILE such as Rb, U and depletion of HFSE such as Ta, Ti and Zr. The rocks also exhibit high total REE content (ΣREE=295.71×10-6~343.82×10-6), enrichment of LREE and obvious differentiation (LREE/HREE=10.5~15.22), with moderately negative Eu anomalies (δEu=0.39~0.48) and no cerium anomaly. LA-ICP-MS zircon UPb chronology indicates that the Mazhala dacite was emplaced at 138.2±1.6Ma, being the product of the Early Cretaceous magmatic activity. According to regional geology and related data, it is considered that the dacite was formed on the Himalayan passive continental margin and may be a part of Comei-Bunbury large igneous province.
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Keywords:
- Mazhala deposit /
- dacite /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb dating /
- geochemistry /
- southern Tibet
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北喜马拉雅成矿带是西藏一个重要的金锑铅锌多金属成矿带[1-2]，带内已发现有沙拉岗、车穷卓布、勇日、壤拉等锑矿床，马扎拉、古堆、纳定、哲古错等锑-金矿床，哈翁、倒不龙、查拉普等岩金矿床，以及扎西康、洛扎等铅锌银锑多金属矿床[3-4]。对该地区金锑铅锌矿成矿背景的研究表明，这一地区的多数矿床主成矿期为新生代，是印度-亚欧陆陆碰撞作用的产物，但可能存在成矿物质的早期预富集作用[4-8]，这就需要追索该带中生代或更早时期的构造环境。自石炭纪至印度-亚欧陆陆碰撞开始，该带经历了复杂的被动大陆边缘环境变化[9]，且随着地质调查工作的深入，带内还发现了大量的中生代玄武岩、辉绿岩、流纹岩和少量的晚古近纪基性-中酸性脉岩。这些岩石“探针”也为众多学者探讨岩浆活动与构造演化及成矿之间的关系打开了窗口[10-14]。朱弟成等[15-16]提出，该带由浪卡子—洛扎—措美—哲古错—琼结等围限的区域，存在形成于130~136Ma的Comei大火成岩省。前人针对这些白垩纪火成岩的研究主要集中在江孜、康马及羊卓雍错地区[10-16]，对隆子—措美一带的火山岩缺乏相应的年代学和地球化学研究。
本文对马扎拉矿区发现的英安岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和全岩主量、微量元素地球化学特征研究，以期完善该地区白垩纪岩浆岩的研究，进而从岩浆岩方面为隆子—措美一带的地质构造历史提供佐证。
1. 区域和矿区地质概述
马扎拉矿区处于西藏扎西康整装勘查区西北角，大地构造位置属于北喜马拉雅构造带(或称特提斯喜马拉雅)南部，地层分区属于康马-隆子地层分区（Ⅶ4-1）（图 1-a）。
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图 1 西藏措美马扎拉矿床大地构造位置（a，据参考文献[17]修改）和马扎拉矿区地质图及采样位置(b)Figure 1. Tectonic location(a)and geological map (b) of the Mazhala deposit, southern Tibet区域上出露的地层主要为中生界碎屑沉积岩，其间夹有规模不等的火山岩、砂岩、灰岩等。区内主构造方向为近东西—北西西向，包括断裂和相关褶皱，形成时代稍早，并被后期的北东向、北西向和近南北向断裂切割错动。
除第四系外，马扎拉矿区（图 1-b）主要出露侏罗系—白垩系碎屑岩，其中，灰岩夹层主要位于中下部，火山岩夹层主要位于中上部。火山岩夹层规模变化较大，出露面积从小于1m2至约1km2均有，总体具有下部以英安岩、英安质凝灰岩为主、上部以玄武岩-玄武安山岩为主的特征。
马扎拉矿区构造极为发育，包括近东西向、北西向和近南北向3组构造，构成矿区的“破棋盘”状构造格局。发育时限较早的一系列近东西向的北倾逆冲断裂是矿区的主构造。这些逆冲断裂构造使得矿区出露的各岩性段成为叠瓦式构造中的岩片，这些岩片又形成一系列轴面北倾的复式褶皱，并造成矿区许多部位地层的倒转。北西向和近南北向构造主要为具有走滑性质的逆冲断裂，叠加于近东西向构造之上。
马扎拉矿区出露的侵入岩以中基性岩为主，包括岩脉、岩株和岩基，其中面积最大的为出露于矿区北西部的闪长岩。该岩体呈岩基状产出，侵位于夹有砂岩的粉砂岩中，与围岩接触部位有热蚀变现象，中粗粒结构，主要造岩矿物为斜长石、角闪石和钾长石，局部有少量石英。
2. 样品及分析测试方法
本次研究的英安岩采集于矿区北部英安岩露头，采样位置见图 1。露头上英安岩柱状节理发育，下伏粉砂岩（图版Ⅰ-a）。采集的岩石样品新鲜、无蚀变，没有明显的变形变质作用，块状构造，灰白色，斑状结构，基质为隐晶质结构，斑晶粒径大小为0.5~2mm，斑晶主要为斜长石，少量黑云母，偶见石英（图版Ⅰ-b）。
在显微镜下主要由斑晶和基质组成，斑晶占10%~15%，以斜长石、石英及黑云母为主（图版Ⅰ-c、d），其中斜长石呈半自形板状，具聚片双晶结构；石英呈他形分布，发育熔蚀结构及港湾结构；黑云母呈鳞片状分布。
锆石分选在廊坊诚信地质服务有限公司采用标准方法完成。制靶后，在光学显微镜下进行透射光、反射光观察和照相。锆石阴极发光（CL）照相和U-Pb同位素定年在中国地质大学（北京）LA-MC-ICP-MS实验室完成（表 1）。激光剥蚀系统配备有美国New Wave贸易有限公司UP193SS型激光器，激光波长193nm，装载氦气，流速0.7L/min，束斑直径36μm，激光频率10Hz，预剥蚀时间5s，剥蚀时间45s。ICP-MS为Agilent 7500a型质谱，辅助气体为氩气，流速1.13L/min，RF功率1350W，元素积分时间除U、Th、Pb外为20ms。同位素比值及元素含量计算采用Glitter 4.1.1程序，普通铅校正使用An⁃ derson[18]的程序计算，年龄计算及谐和图绘制采用Isoplot 3.0完成[19]。年龄计算时以标准锆石TEM为外标进行同位素比值校正，标准锆石Qinghu和91500为监控盲样，元素含量以标样NIST610为外标，Si为内标计算，NIST612和NIST614为监控盲样。全岩主量、微量及稀土元素分析在国土资源部西南矿产资源监督检测中心完成，主量元素分析采用AXIOS-X荧光光谱仪测定（表 2），微量和稀土元素分析采用IcapQ型ICP-MS完成（表 3）。
表 1 马扎拉矿区英安岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Pb data for dacite in the Mazhala deposit样品号 Th/10-6 U/10-6 Pb/10-6 Th/U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 238U/232Th 206Pb/238U
年龄/Ma1σ 207Pb/235U
年龄/Ma1σ 207Pb/206Pb
年龄/Ma1σ MZL01-01 77.53 123.54 3.09 0.63 0.02174 0.00041 0.1458 0.0168 0.04862 0.00567 1.59 139 3 138 15 130 221 MZL01-02 73.76 98.69 2.59 0.75 0.02200 0.00051 0.1480 0.0219 0.04878 0.00727 1.34 140 3 140 19 137 264 MZL01-03 159.44 187.46 4.91 0.85 0.02184 0.00040 0.1468 0.0133 0.04875 0.00448 1.16 139 3 139 12 136 169 MZL01-04 63.11 115.69 2.82 0.55 0.02168 0.00045 0.1463 0.0186 0.04892 0.00628 1.83 138 3 139 17 144 241 MZL01-05 66.2 155.52 3.72 0.43 0.02182 0.00042 0.1468 0.0192 0.04880 0.00641 2.35 139 3 139 17 138 245 MZL01-06 78.47 115.02 2.89 0.68 0.02138 0.00045 0.1437 0.0181 0.04872 0.00619 1.47 136 3 136 16 134 237 MZL01-07 104.68 116.91 3.06 0.90 0.02151 0.00049 0.1446 0.0274 0.04874 0.00930 1.12 137 3 137 24 135 314 MZL01-08 81.28 126.9 3.19 0.64 0.02178 0.00048 0.1464 0.0212 0.04873 0.00711 1.56 139 3 139 19 135 260 MZL01-09 65.81 140.41 3.37 0.47 0.02168 0.00049 0.1459 0.0189 0.04881 0.00639 2.13 138 3 138 17 139 242 MZL01-10 55.38 154.73 3.52 0.36 0.02141 0.00046 0.1439 0.0200 0.04874 0.00683 2.79 137 3 137 18 135 254 MZL01-11 84.5 232.78 5.33 0.36 0.02162 0.00035 0.1453 0.0086 0.04872 0.00294 2.75 138 2 138 8 134 104 MZL01-12 75.04 128.24 3.17 0.59 0.02203 0.00043 0.1491 0.0184 0.04909 0.00610 1.71 140 3 141 16 152 238 MZL01-13 55.47 78.7 2.02 0.70 0.02145 0.00058 0.1446 0.0222 0.04888 0.00759 1.42 137 4 137 20 142 267 表 2 马扎拉矿区英安岩主量元素分析数据及相关系数Table 2. Major element composition and parameters for the dacite in the Mazhala deposit编号 MZL 02 MZL 03 MZL 04 MZL 05 MZL 06 MZL 07 MZL 08 SiO2 71.84 70.04 66.86 71.55 71.64 69.48 67.84 Al2O3 12.2 12.89 12.71 12.37 12.56 12.84 13.76 Fe2O3 1.22 1.78 2.17 3.16 1.09 1.04 0.99 FeO 2.93 2.88 2.79 0.57 3.13 2.68 3.94 CaO 2.18 2.23 3.98 2.71 1.96 3.21 2.37 MgO 0.58 0.68 0.66 0.5 0.64 0.58 0.94 K2O 1.58 1.48 1.86 1.79 1.56 2.12 2.5 Na2O 2.85 3.12 2.36 2.51 2.88 2.06 1.29 TiO2 0.76 0.81 0.79 0.78 0.74 0.8 0.86 P2O5 0.28 0.26 0.28 0.29 0.28 0.29 0.32 MnO 0.044 0.064 0.1 0.061 0.054 0.06 0.047 烧失量 3.34 3.38 5.05 3.55 2.96 4.44 4.61 总量 99.80 99.61 99.61 99.84 99.49 99.6 99.47 Q 44.59 41.55 38.37 45.69 44.4 43.25 45.2 An 9.32 9.73 18.95 12.01 8.18 14.74 10.19 Ab 25 27.43 21.12 22.09 25.24 18.32 11.51 Or 9.68 9.09 11.62 11 9.55 13.17 15.58 C 2.6 2.83 0.26 2.15 3.36 2.12 5.68 Hy 4.81 4.46 4.08 2.3 5.51 4.52 7.83 Tl 1.5 1.6 1.59 1.54 1.46 1.6 1.72 Mt 1.83 2.68 3.33 2.51 1.64 1.58 1.51 Ap 0.67 0.63 0.69 0.7 0.67 0.71 0.78 TFeO 4.03 4.48 4.74 3.41 4.11 3.62 4.83 Mg# 20.43 21.29 19.88 20.70 21.72 22.24 25.75 AR 1.89 1.87 1.68 1.8 1.88 1.69 1.38 DI 79.27 78.07 71.11 78.78 79.19 74.74 72.29 A/CNK 1.18 1.20 0.97 1.13 1.26 1.11 1.51 A/NK 1.91 1.91 2.16 2.04 1.95 2.26 2.85 注：Q—石英；An—钙长石；Ab—钠长石；Or—钾长石；C—刚玉；Hy—紫苏辉石；Tl—钛铁矿；Mt—磁铁矿；Ap—磷灰石；TFeO=FeO+0.8998 × Fe2O3；Mg#=molar MgO/(MgO+TFeO)；A/CNK=n(Al2O3)/[n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]；A/NK=n (Al2O3)/[n(Na2O)+n(K2O)]；AR—莱特碱度率；DI—分异系数；主量元素含量单位为% 表 3 马扎拉矿区英安岩微量及稀土元素分析数据及相关参数Table 3. Trace and rare earth element composition and parameters for dacite in the Mazhala deposit编号 MZL02 MZL03 MZL04 MZL05 MZL06 MZL07 MZL08 La 57.9 58.5 76.4 74.8 57.3 74.6 77.7 Ce 141 148 156 164 140 168 168 Pr 13.6 12.4 18.2 17 12.5 17.1 18.6 Nd 49.7 44 67.1 62.2 45.2 62.7 69 Sm 9.79 8.05 13.5 12.6 8.54 12.2 14.1 Eu 1.29 1.02 1.92 1.71 1.1 1.72 1.83 Gd 8.43 7.49 10.3 10.1 7.34 9.72 10.7 Tb 1.12 0.89 1.53 1.41 0.95 1.34 1.61 Dy 5.02 3.8 7.61 6.66 4.35 6.14 7.66 Ho 0.99 0.74 1.56 1.3 0.86 1.2 1.5 Er 2.73 2.08 4.4 3.6 2.36 3.24 4.02 Tm 0.47 0.36 0.78 0.62 0.41 0.56 0.68 Yb 2.9 2.21 4.73 3.76 2.5 3.48 4.1 Y 29.2 21.1 42.8 38.2 23.7 35.6 40.2 Lu 0.39 0.3 0.61 0.49 0.33 0.47 0.54 Ba 215 204 258 259 193 340 485 Sc 6.9 6.42 11.1 8.72 6.58 8.23 9.96 V 42.5 43.5 41.5 39.7 41.4 45.2 48.5 Cr 18.4 19.5 15.4 17.8 16.8 19.3 20.7 Co 7.88 8.06 7.57 6.54 7.41 7.66 7.17 Ni 10.8 9.31 9.23 8.15 9.35 8.53 11.1 Ga 24.4 24.9 25.8 23.2 23.1 24.9 27.4 Rb 73.3 73.7 80.3 78.9 76.6 88.9 99.1 Sr 70.4 65.9 134 90.9 53.3 92.3 122 U 3.85 4.11 3.98 3.96 3.93 4.52 4.45 Th 28 27.5 34.8 33 27.9 34.2 36.9 Nb 12.2 12.6 22.5 2.83 16 5.8 10.5 Ta 0.15 0.16 1.85 0.081 0.39 0.2 0.45 Zr 228 241 220 202 208 250 265 Hf 6.08 6.43 6.25 5.43 5.76 6.78 7.17 Cs 22.5 26.8 20 23.2 23.9 40.6 8.09 ∑REE 295.33 289.84 364.64 360.25 283.74 362.47 380.04 LREE 273.28 271.97 333.12 332.31 264.64 336.32 349.23 HREE 22.05 17.87 31.52 27.94 19.10 26.15 30.81 LREE/HREE 12.39 15.22 10.57 11.89 13.86 12.86 11.33 (La/Yb)N 14.32 18.99 11.59 14.27 16.44 15.38 13.59 δEu 0.42 0.39 0.48 0.45 0.41 0.47 0.44 δCe 1.19 1.28 0.99 1.08 1.23 1.11 1.05 注：δEu=2×ω(Eu)N/[w(Sm)N+w(Gd)N]；δCe=2×CeN/(LaN+PrN)；微量、稀土元素含量单位为10-6 3. 分析结果
3.1 LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄
本次研究所获取的13颗锆石边部韵律环带经普通铅校正的U-Th-Pb同位素比值及年龄如表 1所示，锆石阴极发光（CL）图像及分析测试位置如图 2所示。
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图 2 马扎拉矿区样品（MZL01）阴极发光(CL)照片及分析点位置Figure 2. Cathodoluminescence (CL) images of zircons taken from the sample (MZL01) of the Mazhala deposit样品锆石多为长柱状晶形，短轴50~80μm，长轴100~300μm，长短轴比多为3:1。测试部位锆石韵律环带清晰，13个测点的U含量为78.7×10-6~232.78 × 10-6，平均值为136.51 × 10-6；Th含量为55.38×-6~159.44×10-6，平均值为80.05×10-6；Th/U值介于0.36~0.90之间（表 1），均大于0.1，属于典型的岩浆锆石[20]，其U-Pb年龄可以代表英安岩结晶的年龄。锆石测点的同位素比值经校正后获得的206Pb/238U年龄介于136~140Ma之间，年龄非常集中，加权平均值为138.2±1.6Ma（MSWD=0.16）（图 3）。因此，马扎拉矿区英安岩成岩年龄为138.2±1.6Ma。
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图 3 马扎拉矿区英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图及206Pb/238U年龄加权平均值直方图Figure 3. LA-ICP-MS U-Pb concordia diagram and histogram of zircons from rock samples in the Mazhala deposit3.2 地球化学特征
从岩石化学分析结果看（表 2、表 3），本次研究的英安岩富Si(SiO2=66.86%~71.84%)，低碱（Na2O+K2O=3.79%~4.60%），在TAS图解（图 4-a）上落入亚碱性英安岩区域。低Mg（MgO=0.50%~0.94%），Mg#为19.88~25.75，A/CNK多大于1.1，在A/ CNK-A/NK图解中落入过铝质区域（图 4-b）。K2O/Na2O值为0.47~1.93，岩石的莱特碱度率指数（AR）为1.38~1.89，在SiO2-K2O图解（图 4-c）及AR-SiO2碱度率图解（图 4-d）上，样品均位于钙碱性区域内。
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稀土元素总量较高（∑ REE=283.74 × 10-6~380.04×10-6），平均值为333.76×10-6，稀土元素含量与羊卓雍错英安岩的含量相当[14]（平均值为368.51×10-6），各样品之间含量差异较小；样品富集轻稀土元素（LREE），相对亏损重稀土元素（HREE），LREE/HREE值为10.57~15.22，平均值约为12.59；样品（La/Yb）N值为11.59~18.99，平均值为14.94，球粒陨石标准化稀土元素配分曲线总体呈右倾的海鸥型（图 5-a）；具中等程度的负Eu异常（δEu=0.39~0.48），指示岩浆演化过程中有斜长石的结晶分异。
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在原始地幔标准化微量元素蛛网图解（图 5-b）中，样品均高度富集Rb、U等大离子亲石元素（LI⁃ LEs），而相对亏损Ta、Ti、Zr等高场强元素（HFSEs）。
4. 讨论
4.1 形成时代及岩石成因
本次锆石测年结果显示，马扎拉英安岩锆石13个测点的206Pb/238U年龄介于136~140Ma之间，非常集中，年龄加权平均值为138.2±1.6Ma（MSWD=0.16）。因此，马扎拉地区的英安岩成岩年龄为138.2±1.6Ma，形成于早白垩世。
运用La-La/Sm图解（图 6）可以判别相关岩石的成岩作用[27]。从图 6可以看出，马扎拉矿区英安岩随着La含量的升高，La/Sm值基本保持不变，说明其应为岩浆源区分离结晶的产物。
此外，在英安岩Harker图解（图 7）中，Al2O3、 MgO、CaO、TFeO、TiO2含量均与SiO2含量呈显著的负相关关系，而Na2O与SiO2含量呈显著的正相关关系。这些特征均表明，英安岩在成岩过程中经历了结晶分异作用。此外，较高的TFeO/MgO值和分异指数，指示岩体在形成过程中发生了结晶分异[28]，马扎拉矿区英安岩具有较高的TFeO/MgO值（大于5）和分异指数（DI=71.11~79.27），也指示英安岩在成岩过程中经历了强烈的结晶分异作用。
马扎拉英安岩显示出显著的Sr、Eu、Ti、P等的负异常和Th、Nd、Sm、Zr正异常。Sr的负异常显示，岩体在形成过程中，岩浆发生了强烈的分异结晶作用[29]；明显的负Eu异常（δEu=0.39~0.48）也表明，岩石在形成过程中岩浆发生过强烈的分异，斜长石不断从熔体中分离结晶[30]；Ti、P的亏损可能与含Ti矿物（如金红石和钛铁矿）和磷灰石的分离结晶有关[28]。
综合图 5、图 6、图 7可见，本次研究的样品与朱弟成等[13]研究的桑秀组英安岩及林彬等[25]研究的扎西康流纹岩在稀土、微量元素方面存在一定差异。但马扎拉地区英安岩所具有的强富集Al、Th、LREE等特征，与羊卓雍错地区桑秀组英安岩具有很大的相似性，暗示马扎拉英安岩源岩浆并非由玄武质岩浆演化而来，而是由深熔作用形成的[14]。此外，从图 5-a可以看出，马扎拉英安岩在稀土元素配分模式图中与OIB（洋岛玄武岩）及上地壳极为相似，显示出马扎拉英安岩应是OIB型熔融体与地壳熔融体混合的产物。
综合上述分析，本次研究的马扎拉英安岩形成于早白垩世，岩浆源应为具有OIB特征的地幔熔融体与地壳熔融体混合的产物，其在上侵、喷出地表并冷却成岩的过程中又经历了金红石、钛铁矿等矿物的分离结晶作用。
4.2 形成的大地构造环境
马扎拉矿区所处的特提斯喜马拉雅带主体为一套古生代以来的海相沉积序列[31]，是大印度北缘晚三叠世以来被动大陆边缘的典型代表[9, 32]，直到早白垩世特提斯喜马拉雅仍处于被动大陆边缘环境[12-13]。朱弟成等[10-13]曾对特提斯喜马拉雅中东段进行过详细的研究，认为早白垩世火山岩系主要出露在下白垩统桑秀组和南部的下白垩统拉康组中，显示出双峰式火山岩特征[33]，该套火山岩的构造环境与岛弧火山岩具有明显的差异，具有板内拉张的特征，可能形成于被动大陆边缘裂谷环境[12-13]。任冲等[34-35]通过研究该区域的早白垩世中基性岩脉，指出早白垩世该区域处于新特提斯被动大陆边缘构造环境，并发育强烈的裂解和岩石圈伸展减薄的构造环境和动力学背景。此外，1:5万区域地质资料也显示，该区域在早白垩世发育一套规模较大的玄武岩-英安岩-石英砂岩-泥质粉砂岩的海相火山-沉积建造，具有典型的被动大陆边缘的特点[34]及大陆边缘拉张带（初始裂谷）特点[14]。
上述资料表明，特提斯喜马拉雅中东段在马扎拉火山岩活动时代处于被动大陆边缘环境，因此马扎拉英安岩产出的大地构造背景为被动大陆边缘环境。
特提斯喜马拉雅带中东段保存有大量火山活动的记录，从喜马拉雅西部吉隆—中部江孜—浪卡子—东部措美—隆子等地，均有火山岩分布[11, 15]，同时在带内上侏罗统—下白垩统桑秀组，以及下白垩统甲不拉组、拉康组中均出现大量的基性玄武岩和中酸性安山岩、流纹岩[25]。众多学者对这些火成岩进行了研究，认为在晚侏罗世—早白垩世，喜马拉雅被动大陆边缘处于强烈的拉张、软流圈上涌的构造环境与动力学背景[10, 12-13, 36]，并将之总结为Comei-Bunbury火成岩省说[15-16, 37-38]。而出露在藏南措美—隆子一带的大量火成岩可能是Comei-Bunbury大火成岩省的一部分[19, 37-38]。因此，本次测得的马扎拉矿区英安岩可能与扎西康流纹岩[25]及羊卓雍错玄武岩-安山岩-英安岩[14]一样，均为Comei-Bunbury大火成岩省的一部分。
5. 结论
（1）根据LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果，马扎拉矿区英安岩的成岩年龄为138.2±1.6Ma，属于早白垩世。
（2）马扎拉矿区英安岩岩浆源为具有OIB特征的地幔熔融体与地壳熔融体混合的产物，其在上侵、喷出地表并冷却成岩的过程中又经历了金红石、钛铁矿等矿物的分离结晶作用。
（3）马扎拉矿区英安岩形成于被动大陆边缘构造环境，是Comei-Bunury大火成岩省早期的一部分。
致谢: 野外工作和室内工作中得到成都地质调查中心张林奎、黄勇高级工程师及曹华文博士的大力支持，再此一并表示诚挚的感谢。 -
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图 1 西藏措美马扎拉矿床大地构造位置（a，据参考文献[17]修改）和马扎拉矿区地质图及采样位置(b)
Figure 1. Tectonic location(a)and geological map (b) of the Mazhala deposit, southern Tibet
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图 2 马扎拉矿区样品（MZL01）阴极发光(CL)照片及分析点位置
Figure 2. Cathodoluminescence (CL) images of zircons taken from the sample (MZL01) of the Mazhala deposit
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图 3 马扎拉矿区英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图及206Pb/238U年龄加权平均值直方图
Figure 3. LA-ICP-MS U-Pb concordia diagram and histogram of zircons from rock samples in the Mazhala deposit
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表 1 马扎拉矿区英安岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data for dacite in the Mazhala deposit
样品号 Th/10-6 U/10-6 Pb/10-6 Th/U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 238U/232Th 206Pb/238U
年龄/Ma1σ 207Pb/235U
年龄/Ma1σ 207Pb/206Pb
年龄/Ma1σ MZL01-01 77.53 123.54 3.09 0.63 0.02174 0.00041 0.1458 0.0168 0.04862 0.00567 1.59 139 3 138 15 130 221 MZL01-02 73.76 98.69 2.59 0.75 0.02200 0.00051 0.1480 0.0219 0.04878 0.00727 1.34 140 3 140 19 137 264 MZL01-03 159.44 187.46 4.91 0.85 0.02184 0.00040 0.1468 0.0133 0.04875 0.00448 1.16 139 3 139 12 136 169 MZL01-04 63.11 115.69 2.82 0.55 0.02168 0.00045 0.1463 0.0186 0.04892 0.00628 1.83 138 3 139 17 144 241 MZL01-05 66.2 155.52 3.72 0.43 0.02182 0.00042 0.1468 0.0192 0.04880 0.00641 2.35 139 3 139 17 138 245 MZL01-06 78.47 115.02 2.89 0.68 0.02138 0.00045 0.1437 0.0181 0.04872 0.00619 1.47 136 3 136 16 134 237 MZL01-07 104.68 116.91 3.06 0.90 0.02151 0.00049 0.1446 0.0274 0.04874 0.00930 1.12 137 3 137 24 135 314 MZL01-08 81.28 126.9 3.19 0.64 0.02178 0.00048 0.1464 0.0212 0.04873 0.00711 1.56 139 3 139 19 135 260 MZL01-09 65.81 140.41 3.37 0.47 0.02168 0.00049 0.1459 0.0189 0.04881 0.00639 2.13 138 3 138 17 139 242 MZL01-10 55.38 154.73 3.52 0.36 0.02141 0.00046 0.1439 0.0200 0.04874 0.00683 2.79 137 3 137 18 135 254 MZL01-11 84.5 232.78 5.33 0.36 0.02162 0.00035 0.1453 0.0086 0.04872 0.00294 2.75 138 2 138 8 134 104 MZL01-12 75.04 128.24 3.17 0.59 0.02203 0.00043 0.1491 0.0184 0.04909 0.00610 1.71 140 3 141 16 152 238 MZL01-13 55.47 78.7 2.02 0.70 0.02145 0.00058 0.1446 0.0222 0.04888 0.00759 1.42 137 4 137 20 142 267 
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表 2 马扎拉矿区英安岩主量元素分析数据及相关系数
Table 2 Major element composition and parameters for the dacite in the Mazhala deposit
编号 MZL 02 MZL 03 MZL 04 MZL 05 MZL 06 MZL 07 MZL 08 SiO2 71.84 70.04 66.86 71.55 71.64 69.48 67.84 Al2O3 12.2 12.89 12.71 12.37 12.56 12.84 13.76 Fe2O3 1.22 1.78 2.17 3.16 1.09 1.04 0.99 FeO 2.93 2.88 2.79 0.57 3.13 2.68 3.94 CaO 2.18 2.23 3.98 2.71 1.96 3.21 2.37 MgO 0.58 0.68 0.66 0.5 0.64 0.58 0.94 K2O 1.58 1.48 1.86 1.79 1.56 2.12 2.5 Na2O 2.85 3.12 2.36 2.51 2.88 2.06 1.29 TiO2 0.76 0.81 0.79 0.78 0.74 0.8 0.86 P2O5 0.28 0.26 0.28 0.29 0.28 0.29 0.32 MnO 0.044 0.064 0.1 0.061 0.054 0.06 0.047 烧失量 3.34 3.38 5.05 3.55 2.96 4.44 4.61 总量 99.80 99.61 99.61 99.84 99.49 99.6 99.47 Q 44.59 41.55 38.37 45.69 44.4 43.25 45.2 An 9.32 9.73 18.95 12.01 8.18 14.74 10.19 Ab 25 27.43 21.12 22.09 25.24 18.32 11.51 Or 9.68 9.09 11.62 11 9.55 13.17 15.58 C 2.6 2.83 0.26 2.15 3.36 2.12 5.68 Hy 4.81 4.46 4.08 2.3 5.51 4.52 7.83 Tl 1.5 1.6 1.59 1.54 1.46 1.6 1.72 Mt 1.83 2.68 3.33 2.51 1.64 1.58 1.51 Ap 0.67 0.63 0.69 0.7 0.67 0.71 0.78 TFeO 4.03 4.48 4.74 3.41 4.11 3.62 4.83 Mg# 20.43 21.29 19.88 20.70 21.72 22.24 25.75 AR 1.89 1.87 1.68 1.8 1.88 1.69 1.38 DI 79.27 78.07 71.11 78.78 79.19 74.74 72.29 A/CNK 1.18 1.20 0.97 1.13 1.26 1.11 1.51 A/NK 1.91 1.91 2.16 2.04 1.95 2.26 2.85 注：Q—石英；An—钙长石；Ab—钠长石；Or—钾长石；C—刚玉；Hy—紫苏辉石；Tl—钛铁矿；Mt—磁铁矿；Ap—磷灰石；TFeO=FeO+0.8998 × Fe2O3；Mg#=molar MgO/(MgO+TFeO)；A/CNK=n(Al2O3)/[n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]；A/NK=n (Al2O3)/[n(Na2O)+n(K2O)]；AR—莱特碱度率；DI—分异系数；主量元素含量单位为%
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表 3 马扎拉矿区英安岩微量及稀土元素分析数据及相关参数
Table 3 Trace and rare earth element composition and parameters for dacite in the Mazhala deposit
编号 MZL02 MZL03 MZL04 MZL05 MZL06 MZL07 MZL08 La 57.9 58.5 76.4 74.8 57.3 74.6 77.7 Ce 141 148 156 164 140 168 168 Pr 13.6 12.4 18.2 17 12.5 17.1 18.6 Nd 49.7 44 67.1 62.2 45.2 62.7 69 Sm 9.79 8.05 13.5 12.6 8.54 12.2 14.1 Eu 1.29 1.02 1.92 1.71 1.1 1.72 1.83 Gd 8.43 7.49 10.3 10.1 7.34 9.72 10.7 Tb 1.12 0.89 1.53 1.41 0.95 1.34 1.61 Dy 5.02 3.8 7.61 6.66 4.35 6.14 7.66 Ho 0.99 0.74 1.56 1.3 0.86 1.2 1.5 Er 2.73 2.08 4.4 3.6 2.36 3.24 4.02 Tm 0.47 0.36 0.78 0.62 0.41 0.56 0.68 Yb 2.9 2.21 4.73 3.76 2.5 3.48 4.1 Y 29.2 21.1 42.8 38.2 23.7 35.6 40.2 Lu 0.39 0.3 0.61 0.49 0.33 0.47 0.54 Ba 215 204 258 259 193 340 485 Sc 6.9 6.42 11.1 8.72 6.58 8.23 9.96 V 42.5 43.5 41.5 39.7 41.4 45.2 48.5 Cr 18.4 19.5 15.4 17.8 16.8 19.3 20.7 Co 7.88 8.06 7.57 6.54 7.41 7.66 7.17 Ni 10.8 9.31 9.23 8.15 9.35 8.53 11.1 Ga 24.4 24.9 25.8 23.2 23.1 24.9 27.4 Rb 73.3 73.7 80.3 78.9 76.6 88.9 99.1 Sr 70.4 65.9 134 90.9 53.3 92.3 122 U 3.85 4.11 3.98 3.96 3.93 4.52 4.45 Th 28 27.5 34.8 33 27.9 34.2 36.9 Nb 12.2 12.6 22.5 2.83 16 5.8 10.5 Ta 0.15 0.16 1.85 0.081 0.39 0.2 0.45 Zr 228 241 220 202 208 250 265 Hf 6.08 6.43 6.25 5.43 5.76 6.78 7.17 Cs 22.5 26.8 20 23.2 23.9 40.6 8.09 ∑REE 295.33 289.84 364.64 360.25 283.74 362.47 380.04 LREE 273.28 271.97 333.12 332.31 264.64 336.32 349.23 HREE 22.05 17.87 31.52 27.94 19.10 26.15 30.81 LREE/HREE 12.39 15.22 10.57 11.89 13.86 12.86 11.33 (La/Yb)N 14.32 18.99 11.59 14.27 16.44 15.38 13.59 δEu 0.42 0.39 0.48 0.45 0.41 0.47 0.44 δCe 1.19 1.28 0.99 1.08 1.23 1.11 1.05 注：δEu=2×ω(Eu)N/[w(Sm)N+w(Gd)N]；δCe=2×CeN/(LaN+PrN)；微量、稀土元素含量单位为10-6
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杜光树, 冯孝良, 陈福忠.西藏金矿地质[M].四川:西南交通大学出版社, 1993. 张建芳, 郑有业, 张阳刚, 等.西藏北喜马拉雅马扎拉金锑矿床地质特征及成矿作用[J].黄金, 2011, 1(32):20-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJZZ201101008.htm 杨竹森, 侯增谦, 高伟, 等.藏南拆离系锑金成矿特征与成因模式[J].地质学报, 2006, 80(9):1377-1391. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200609013.htm 聂凤军, 胡朋, 江思宏, 等.藏南地区金和锑矿床(点)类型及其时空分布特征[J].地质学报, 2005, 79(3):373-385. http://cn.bing.com/academic/profile?id=1577852124&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn 王军, 张均, 郑有业.西藏南部马扎拉金锑矿成矿规律初探[J].黄金科学技术, 2001, 9(3/4):5-11. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJKJ2001Z1001.htm 王军, 张均.西藏南部马扎拉金锑矿成矿特征及找矿方向[J].黄金地质, 2001, 7(3):15-20. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJDZ200103002.htm 郑有业, 多吉, 马国桃, 等.藏南查拉普金矿床特征、发现及时代约束[J].地球科学-中国地质大学学报, 2007, 32(2):185-192. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200702004.htm 郑有业, 孙祥, 田立明, 等.北喜马拉雅东段锑多金属成矿作用、矿床类型与成矿时代[J].大地构造与成矿学, 2014, 38(1):108-118. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK201401010.htm Garzanti E,Le Fort P,Sciunnach D.First report of lower Permian basalts in south Tibet:Tholeiitic magmatism during break-up and incipient opening of Neotethys[J].J Asian Earth Sci.,1999,17(4):533-546. doi: 10.1016/S1367-9120(99)00008-5 Garzanti E, Le Fort P, Sciunnach D.First report of lower Permian basalts in south Tibet:Tholeiitic magmatism during break-up and incipient opening of Neotethys[J].J Asian Earth Sci., 1999, 17(4):533-546. doi: 10.1016/S1367-9120(99)00008-5
朱弟成, 王立全, 潘桂棠, 等.藏南特提斯喜马拉雅带中段中侏罗统遮拉组OIB型玄武岩浆的识别及其意义[J].地质科技情报, 2004, 23(3):15-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ200403004.htm 朱弟成, 潘桂棠, 莫宣学, 等.藏南特提斯喜马拉雅带中段二叠纪-白垩纪的火山活动(Ⅰ):分布特点及其意义[J].地质通报, 2004, 23(7):645-654. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=200407118&journal_id=gbc 朱弟成, 潘桂棠, 莫宣学, 等.特提斯喜马拉雅带中段桑秀组玄武岩的地球化学和岩石成因[J].地质通报, 2005, 34(1):7-19. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DQHX200501001.htm 朱弟成, 潘桂棠, 莫宣学, 等.特提斯喜马拉雅桑秀组英安岩锆石SHRIMP年龄及其意义[J].地质通报, 2005, 50(4):375-379. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-KXTB20050400C.htm 钟华明, 童劲松, 夏军, 等.藏南羊卓雍错南部桑秀组火山岩的特征及构造环境[J].地质通报, 2005, 24(1):72-79. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20050112&journal_id=gbc 朱弟成, 夏瑛, 裘碧波, 等.为什么要提出西藏东南部早白垩世措美大火成岩省[J].岩石学报, 2013, 29(11):3659-3670. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201311001.htm Zhu D C,Chung S L,Mo X X,et al.The 132 Ma Comei-Bunbury large igneous province:Remnants identified in present-day southeastern Tibet and southwestern Australia[J].Geology,2009,37(7):583-586. doi: 10.1130/G30001A.1 Zhu D C, Chung S L, Mo X X, et al.The 132 Ma Comei-Bunbury large igneous province:Remnants identified in present-day southeastern Tibet and southwestern Australia[J].Geology, 2009, 37(7):583-586. doi: 10.1130/G30001A.1
潘桂棠, 王立全, 张万平, 等.青藏高原及邻区大地构造图及说明书(1:1500000)[M].北京:地质出版社, 2013. Andersen T.Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J].Chemical Geology,2002,192(1/2):59-79. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2022859730&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn Andersen T.Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J].Chemical Geology, 2002, 192(1/2):59-79. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2022859730&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
Ludwig K R.User's Manual for Isoplot 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[J].Berkeley:Berkeley Geochronology Center,Special Publication,2003,4:1-70. https://books.google.com.pg/books/about/User_s_Manual_for_Isoplot_3_00.html?id=OutNAQAAIAAJ Ludwig K R.User's Manual for Isoplot 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[J].Berkeley:Berkeley Geochronology Center, Special Publication, 2003, 4:1-70. https://books.google.com.pg/books/about/User_s_Manual_for_Isoplot_3_00.html?id=OutNAQAAIAAJ
Hoskin P W O,Black L P.Metamorphic zircon formation by solid-state recrystallization of protolith igneous zircon[J].Journal of Metamorphic Geology,2000,18(4):423-439. http://cn.bing.com/academic/profile?id=1521262137&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn Hoskin P W O, Black L P.Metamorphic zircon formation by solid-state recrystallization of protolith igneous zircon[J].Journal of Metamorphic Geology, 2000, 18(4):423-439. http://cn.bing.com/academic/profile?id=1521262137&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
Middlemost E A K.Naming materials in the magma/igneous rock system[J].Earth-Science Reviews,1994,37(3/4):215-224. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2019034794&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn Middlemost E A K.Naming materials in the magma/igneous rock system[J].Earth-Science Reviews, 1994, 37(3/4):215-224. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2019034794&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
Maniar P D,Piccoli P M.Tectonic discrimination of granitoids[J].Geological Society of America Bulletin,1989,101(5):635-643. doi: 10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2 Maniar P D, Piccoli P M.Tectonic discrimination of granitoids[J].Geological Society of America Bulletin, 1989, 101(5):635-643. doi: 10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2
Le Maitre R W.Igneous rocks:a classification and glossary of terms[M].Cambridge University press,2002. Le Maitre R W.Igneous rocks:a classification and glossary of terms[M].Cambridge University press, 2002.
Wringht J B.A simple alkalinity ratio and its application to questions of non-orogenic granite genesis[J].Geological Magazine,1969,106(4):370-384. doi: 10.1017/S0016756800058222 Wringht J B.A simple alkalinity ratio and its application to questions of non-orogenic granite genesis[J].Geological Magazine, 1969, 106(4):370-384. doi: 10.1017/S0016756800058222
林彬, 唐菊兴, 郑文宝, 等.藏南扎西康矿区流纹岩的岩石地球化学、锆石U-Pb测年和Hf同位素组成[J].地质论评, 2014, 60(2):178-189. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGKD201304001292.htm Sun S S,McDonough W F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:implications for mantle composition and processes[J].Geological Society,1989,42:313-345. doi: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19 Sun S S, McDonough W F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:implications for mantle composition and processes[J].Geological Society, 1989, 42:313-345. doi: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19
Molzahn M,Reisberg L,Worner G.Os,Sr,Nd,Pb,O isotope and trace element data from the Ferrar flood basalts,Antarctica:evidence for an enriched subcontinental lithospheric source[J].Earth Planet.Sci.Lett.,1996,144:529-546. doi: 10.1016/S0012-821X(96)00178-1 Molzahn M, Reisberg L, Worner G.Os, Sr, Nd, Pb, O isotope and trace element data from the Ferrar flood basalts, Antarctica:evidence for an enriched subcontinental lithospheric source[J].Earth Planet.Sci.Lett., 1996, 144:529-546. doi: 10.1016/S0012-821X(96)00178-1
孙赛军, 张丽鹏, 丁兴, 等.西藏那曲中酸性火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征及岩石成因[J].岩石学报, 2015, 31(7):2063-2077 http://cn.bing.com/academic/profile?id=755920307&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn 张德江, 郭福生, 周万蓬, 等.江西潭港流纹英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地球化学特征[J].中国地质, 2014, 41(3):784-796. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-dizi201403008.htm 莫宣学, 赵志丹, 邓晋福, 等.印度-亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应[J].地学前缘, 2003, 10(3):135-147. http://mall.cnki.net/magazine/article/DXQY200303019.htm 余光明, 王成善.西藏特提斯沉积地质[M].北京:地质出版社, 2009:10-49. 王根厚, 梁定益, 刘文灿, 等.藏南海西期以来伸展运动及伸展作用[J].现代地质, 2000, 14(2):133-139. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ200002003.htm Zhu D C,Pan G T,Mo X X et al,.Petrogenesis of volcanic rocks in the Sangxiu Formation,central segment of Tethyan Himalaya:A probable example of plume-lithosphere interaction[J].Journal of Asian Earth Sciences,2007,29(2/3):320-335. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2022810466&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn Zhu D C, Pan G T, Mo X X et al, .Petrogenesis of volcanic rocks in the Sangxiu Formation, central segment of Tethyan Himalaya:A probable example of plume-lithosphere interaction[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2007, 29(2/3):320-335. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2022810466&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
任冲, 刘顺, 朱立东, 等.藏南古堆地区中基性脉岩SHRIMP锆石U-Pb定年、地球化学特征及构造意义[J].四川地质学报, 2014, 34(4):496-500. http://mall.cnki.net/magazine/Article/SCDB201404004.htm 任冲, 马飞宙, 朱振华, 等.藏南哲古基性岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义[J].中国地质, 2015, 42(4):881-890. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DIZI201504007.htm 童劲松, 刘俊, 钟华明, 等.藏南洛扎地区基性岩墙群锆石U-Pb定年、地球化学特征及构造意义[J].地质通报, 2007, 26(12):1654-1664. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=200701218&journal_id=gbc 裘碧波, 朱弟成, 夏瑛, 等.藏南措美残余大火成岩省的西延及意义[J].岩石学报, 2010, 26(7):2207-2216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201007022.htm 夏瑛, 朱弟成, 赵志丹, 等.藏东南措美大火成岩省中OIB型镁铁质岩的全岩地球化学和锆石Hf同位素[J].岩石学报, 2012, 28(5):1588-1602. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201205023.htm
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