Zircon U-Pb ages, geochemistry and geologi-cal significance of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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摘要:
欧龙布鲁克地块西北缘青海冷湖北片麻状花岗闪长岩SiO2、MgO含量较低，Al2O3、Na2O、CaO含量较高，铝饱和指数（ASI）为0.79~0.92，属高钾钙碱性系列。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集型，轻、重稀土元素分馏明显，Eu呈弱的负异常（δEu=0.82~0.90）。微量元素地球化学特征显示，岩石富集大离子亲石元素Rb、Th和U，弱亏损高场强元素Nb、Ta、Zr等，显示出与板块俯冲作用有关的造山带岩浆岩的特征。青海冷湖北片麻状花岗闪长岩为角闪岩相压力条件下变玄武质岩石部分熔融的产物。LA-ICP-MS锆石206Pb/238Pb年龄为470.2±1.2Ma（n=19，MSWD=0.68），代表片麻状花岗闪长岩的成岩年龄。结合区域地质演化特征认为，该岩体形成于火山弧构造环境，是早奥陶世北阿尔金洋壳向欧龙布鲁克地块俯冲作用的地质记录。
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关键词:
- 片麻状花岗闪长岩 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb测年 /
- 地球化学 /
- 青海冷湖北
Abstract:The gneissic granodiorite in northern Lenghu of Qinghai Province is characterized by low SiO2 and MgO, and high Al2O3, Na2O and CaO, with alumina saturation index A/CNK of 0.92~0.797. These features suggest that this gneissic granodiorite belongs to the high-K calci-alkaline peraluminous rocks and metaluminous rocks. The chondrite-normalized REE values show right-in-clined patterns with slightly negative Eu anomaly. The primitive mantle normalized trace element spidergrams are characterized by en-riched LILE(such as Rb, Th and U) and depleted HFSE(such as Nb, Ta and Zr), which is comparable with the characteristics of oro-genic magmatic rocks, suggesting a volcanic arc tectonic setting associated with subduction. Moreover, the gneissic granodiorite is characterized by rich Na2O and A12O3, high Sr, Sr/Yb and LREE, and inconspicuous differentiation of HREE. These features imply that the rocks in northern Lenghu of Qinghai were probably formed by the melting of basaltic rocks with amphibole as a residua phase. With the U-Pb isotopic age of 470.2±1.2Ma(n=19, MSWD=0.68) of granodiorite, the authors believe that north Al-tun oceanic crust subducted toward Oulongbuluke block in Early Ordovician.
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欧龙布鲁克地块是柴北缘重要的古陆块群之一，位于青藏高原北部，呈狭长带状展布，南侧柴北缘超高压变质带与柴达木地块相邻，东北部以宗务隆构造带为界与祁连造山带相隔，西北被北阿尔金早古生代红柳沟-拉配泉蛇绿构造混杂岩带截切[1-6]①，区内及邻区岩浆活动频繁，是研究区域地质演化的关键地区之一[7-16]。研究表明，欧龙布鲁克地块西北部以红柳沟-拉配泉蛇绿岩为代表的北阿尔金有限洋盆于寒武纪—奥陶纪进入洋壳俯冲阶段，导致辉长岩-闪长岩-花岗闪长岩等岩体就位[5, 17]。例如：红柳沟-拉配泉蛇绿构造混杂岩带西北缘恰什坎萨依花岗闪长岩为典型的岛弧花岗岩，SHRIMP锆石U-Pb年龄为481.5±5.3Ma，是早奥陶世洋壳俯冲的产物[18]；北阿尔金喀腊大湾地区高钾钙碱性花岗闪长岩（SHRIMP锆石U-Pb年龄为494.4±5.5Ma）及红柳沟-拉配泉蛇绿构造混杂岩带南侧金雁山陆缘弧构造背景的花岗闪长岩（锆石U-Pb年龄为467.1±6.0Ma），均是晚寒武世—中奥陶世北阿尔金有限洋盆向南俯冲的地质记录[19-20]；拉配泉西太平沟一带黑云母花岗岩形成时代为485±10Ma[21]；拉配泉-欧龙布鲁克地块西北缘克希冲霍尔一带呈东西向带状展布的花岗闪长岩（锆石U-Pb年龄为470.0±1.4Ma）和闪长岩（锆石U-Pb年龄为472.0±0.8Ma）显示了岛弧花岗岩的性质[5]；洋岛玄武岩、岛弧玄武岩、岛弧中酸性火山岩和大陆边缘碎屑岩依次分布在红柳沟-拉配泉蛇绿构造混杂岩南侧，同样指示了晚寒武世北阿尔金有限洋盆向欧龙布鲁克地块俯冲的极性[5]①。近年来，笔者在欧龙布鲁克地块西北缘进行1：5万区域地质调查时，从古元古代达肯大阪岩群中解体出片麻状花岗闪长岩，继而开展详细的岩石学、岩石地球化学、年代学等研究，为阿尔金和欧龙布鲁克地块构造演化研究提供约束。
1. 区域地质概况
研究区位于欧龙布鲁克地块的西北缘，北西为红柳沟-拉配泉蛇绿构造混杂岩，南部被第四系冲洪积物覆盖（图 1）。区内出露欧龙布鲁克地块变质基底岩系——古元古代达肯大阪岩群，主要由混合片麻岩段（Pt1DK1.）、条带状片麻岩段（Pt1DK2.）、片麻岩夹片岩段（Pt1DK3.）、片岩段（Pt1DK4.）和大理岩段（Pt1DK5.）组成[22]①。其中，混合片麻岩原岩混合岩化程度较高，绝大多数被侵入体及后期构造改造，呈现浅色体和深色体混合且不均匀的特征，发育长英质“假砾”和暗色矿物集合体，局部包含不均匀、大小不等的残留物，表明原岩发生部分熔融，并已向原地重熔花岗岩过渡。条带状片麻岩中普遍发育长英质条带、不对称流动组构、揉流褶皱，前人对浅色长英质条带测年，获得1939±21Ma的锆石U-Pb年龄，代表了一次深熔事件[23]。片麻岩夹片岩段岩石中发育少量长英质条带或条痕，宽窄不一（可达数厘米到数十厘米），条带总体产状与区域片麻理一致，变质变形程度明显低于条带状片麻岩段。片岩构造变形较强，可见片理褶皱，偶保留原始层理S0，与岩体接触部位脉混合岩化现象明显，长英质条带发育，与片理面产状一致，部分地段脉体穿插片理。查显锋等[22]根据野外变形特征及各期变形的叠加改造关系，建立了达肯大坂岩群构造变形序列。后期，中元古代片麻状二长花岗岩（ηγPt1）、早奥陶世片麻状花岗闪长岩、中二叠世花岗闪长岩（γδ P2）、晚二叠世二长花岗岩（ηγP3）等岩体侵位[14-15]。
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2. 岩石学特征
用于同位素及地球化学研究的片麻状花岗闪长岩（编号Pm026-24）采自青海冷湖北地区（公里网坐标：X=16494850, Y=4334760，H=3860），岩体与达肯大阪岩群侵入接触关系明显（图 2-a），岩体中矿物受构造作用，不同程度地弱定向排列。岩石具花岗结构，弱片麻状构造，主要由斜长石（约48%）、碱性长石（约18%）、石英（约26%）、角闪石（约8%）、磷灰石（约1%）等组成（图 2-b）。斜长石多呈半自形板状，粒径一般介于2~2.5mm之间，普遍发生较强的绢云母化与帘石化。碱性长石为具有格子双晶的微斜长石，晶体呈规则或不规则粒状，粒径一般在1~2mm之间，个别可达4mm。石英呈粒状或不规则粒状，粒径在1~2mm之间。黑云母呈片状，多被绿泥石交代。副矿物磷灰石呈细小柱状，或呈粒状与黑云母相伴。
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图 2 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩野外露头（a）及镜下显微照片（b）Qz—石英；Pl—斜长石；Kf—碱性长石；Hbl—角闪石；Bi—黑云母Figure 2. Typical field photograph (a) and photomicrograph (b) of granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province3. 锆石U-Th-Pb同位素测定方法和结果
3.1 测定方法
锆石阴极发光（CL）图像在西北大学扫描电镜实验室完成，采用FEI公司XL30型SFEG电子束拍摄。测试点的选取首先根据锆石反射光和透射光照片进行初选，再与CL图像反复对比，力求避开裂隙和包裹体，以及不同结晶世代的混合区域，以获得较准确的年龄信息。
用LA-ICP-MS进行的锆石微区原位U-Th-Pb同位素测定在西北大学大陆动力学国家重点实验室的Agilent7500型ICP-MS和德国Lambda Physik公司的ComPex102 ArF准分子激光器（工作物质ArF，波长193nm）及MicroLas公司的GeoLas200M光学系统的联机上进行。激光束斑直径为30μm，剥蚀深度为20~40μm。实验中采用氦作为剥蚀物质的载气，用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST SRM610进行仪器最佳化。采样方式为单点剥蚀，数据采集选用一个质量峰一点的跳峰方式，每完成4~5个待测样品测定，插入测标样1次。在所测锆石样品15~20个点前后各测2次NIST SRM610。锆石U-Pb年龄和元素含量分别采用标准锆石91500和标准玻璃NIST SRM610作为外部标准物质校正。由于SiO2在锆石中的含量较恒定，选择29Si作为内标来消除激光能量在点分析过程中及分析点之间的漂移，对于大多数元素单点分析的相对标准偏差为5%~15%。详细分析步骤和数据处理方法参见文献[24]。
采用Macquarie University的4.0版本的Glitter程序计算锆石的同位素比值及元素含量，并按照Andersen Tom的方法[25]，用3.15版本的LAM-ICPMS Common Lead Correction程序扣除普通铅，用3.0版本的Isoplot程序计算加权平均值和绘制U-Pb谐和图[26]。
3.2 分析结果
本次对青海冷湖北片麻状花岗闪长岩中的锆石进行了阴极发光（CL）图像观察和LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素测定（图 3；表 1）。绝大多数锆石为无色透明，长柱状晶形明显（长50~200μm），长宽比为2：1~4：1。CL图像显示，该类锆石发育窄的岩浆振荡环带。少数锆石呈短柱状，个别为次圆状（3号锆石），均可见环带结构。选择代表性的30粒锆石进行测定，其中29个有效测点的数据投影点位于U-Pb谐和线上（图 4-a），其206Pb/238U年龄介于462± 3~502±3Ma之间，Th/U值较高（0.33~1.14）（16、19、20号测点除外）。结合CL图像特征可知，均属于岩浆结晶锆石。其中19个测点谐和度高且年龄较集中，其206Pb/238U年龄加权平均值为470.2±1.2Ma，代表该片麻状花岗闪长岩的形成年龄（图 4-b）。8个测点年龄偏大，年龄为500±3~479±3Ma，谐和度较高，亦落在谐和线上，为捕获的较老岩浆锆石。23号和27号测点年龄分别为463±2Ma及462±3Ma，可能是后期构造岩浆事件的记录。
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图 3 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩典型锆石阴极发光（CL）图像Figure 3. Representative zircon CL images, ages of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province表 1 青海冷湖北山麻状花岗闪长岩（Pm026-24）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测年结果Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analytical data of gneissic granodiorite(Pm026-24)in northern Lenghu, Qinghai Province测点号 元素含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 208Pb/232Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 01 20 257 88 0.34 0.0563 0.0009 0.5898 0.0103 0.0759 0.0004 0.0321 0.0012 472 3 471 8 466 37 02 18 213 93 0.44 0.0571 0.0012 0.6345 0.0137 0.0806 0.0004 0.0315 0.0009 500 3 499 11 495 47 03 29 341 112 0.33 0.0562 0.0011 0.6272 0.0199 0.0809 0.0008 0.0375 0.0015 502 5 494 16 461 44 04 30 344 179 0.52 0.0580 0.0007 0.6476 0.0082 0.0810 0.0004 0.0314 0.0008 502 3 507 6 528 26 05 8 86 50 0.58 0.0566 0.0020 0.6032 0.0218 0.0772 0.0006 0.0427 0.0014 480 4 479 17 478 78 06 17 191 169 0.88 0.0571 0.0010 0.5961 0.0108 0.0758 0.0004 0.0274 0.0008 471 3 475 9 494 39 07 22 258 182 0.71 0.0559 0.0010 0.5880 0.0105 0.0762 0.0004 0.0273 0.0008 474 3 470 8 450 39 08 19 206 213 1.03 0.0564 0.0014 0.5929 0.0153 0.0763 0.0004 0.0257 0.0009 474 3 473 12 468 56 09 22 250 223 0.89 0.0564 0.0009 0.5893 0.0096 0.0758 0.0004 0.0243 0.0008 471 3 470 8 468 35 10 23 263 262 1.00 0.0569 0.0009 0.5918 0.0097 0.0755 0.0004 0.0230 0.0007 469 3 472 8 486 36 12 23 265 263 0.99 0.0559 0.0009 0.5863 0.0091 0.0761 0.0004 0.0211 0.0006 473 3 468 7 448 34 13 21 253 176 0.70 0.0564 0.0011 0.6066 0.0113 0.0780 0.0004 0.0186 0.0005 484 3 481 9 469 41 14 45 553 335 0.61 0.0562 0.0007 0.6087 0.0075 0.0786 0.0004 0.0178 0.0005 488 3 483 6 459 27 15 14 166 160 0.97 0.0569 0.0012 0.5938 0.0126 0.0757 0.0004 0.0153 0.0005 470 3 473 10 488 45 16 38 548 22 0.04 0.0550 0.0006 0.5690 0.0067 0.0750 0.0004 0.0212 0.0010 466 2 457 5 414 26 17 50 663 257 0.39 0.0570 0.0007 0.5952 0.0061 0.0757 0.0006 0.0180 0.0006 470 4 474 5 492 26 18 24 273 301 1.10 0.0569 0.0012 0.6045 0.0143 0.0771 0.0004 0.0188 0.0006 479 3 480 11 486 46 19 13 183 12 0.06 0.0569 0.0018 0.5932 0.0198 0.0756 0.0005 0.0168 0.0005 470 3 473 16 488 72 20 63 884 73 0.08 0.0566 0.0006 0.5935 0.0066 0.0761 0.0004 0.0247 0.0009 473 3 473 5 476 23 21 28 328 375 1.14 0.0562 0.0009 0.5855 0.0103 0.0755 0.0004 0.0174 0.0005 469 3 468 8 461 35 22 25 293 287 0.98 0.0572 0.0009 0.5953 0.0095 0.0754 0.0004 0.0184 0.0005 469 2 474 8 501 35 23 23 295 185 0.63 0.0558 0.0009 0.5733 0.0089 0.0745 0.0004 0.0187 0.0006 463 2 460 7 444 34 24 21 240 242 1.01 0.0562 0.0015 0.5855 0.0156 0.0756 0.0004 0.0195 0.0006 470 3 468 12 460 58 25 27 327 310 0.95 0.0574 0.0023 0.5936 0.0238 0.0750 0.0004 0.0181 0.0006 466 3 473 19 508 88 26 28 325 248 0.76 0.0557 0.0008 0.5977 0.0090 0.0779 0.0004 0.0221 0.0006 483 3 476 7 439 33 27 18 207 202 0.97 0.0571 0.0030 0.5855 0.0304 0.0743 0.0005 0.0200 0.0005 462 3 468 24 497 116 28 19 229 152 0.66 0.0573 0.0011 0.5968 0.0111 0.0755 0.0004 0.0231 0.0006 469 3 475 9 503 40 29 19 214 209 0.98 0.0568 0.0010 0.5924 0.0106 0.0757 0.0004 0.0218 0.0006 470 3 472 8 482 38 30 15 168 155 0.92 0.0568 0.0013 0.5914 0.0143 0.0755 0.0004 0.0225 0.0007 469 3 472 11 484 52 ![]()
图 4 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄图（b）Figure 4. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and 206Pb/238U age (b) of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province4. 岩石地球化学特征
4.1 主量元素
由主量元素分析结果（表 2）可知，片麻状花岗闪长岩富Al2O3（17.63% ~18.02%）、TFeO（5.90% ~ 6.80%)、CaO（5.50% ~6.04%），低SiO2（57.02% ~ 59.24%）、MgO（2.07% ~2.12%）、MnO（0.11% ~ 0.12%）。K2O含量为2.07% ~2.16%，Na2O含量为3.61% ~3.82%，K2O/Na2O=0.56~0.58，里特曼指数（δ）介于0.91~1.17之间，属钙碱性系列。在SiO2-K2O图解（图 5）中，样品点均落入高钾钙碱性系列区；饱和指数A/CNK为0.92~0.97，属于准铝质岩石，在A/CNK-A/NK图解（图 6）中样品点落入准铝质区，与恰什坎萨依、喀腊大湾、金雁山及拉配泉地区具有Ⅰ型花岗岩地球化学特征的岩体属性基本一致[5, 18-20]。
表 2 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩主量元素含量Table 2. Major element compositions of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province% 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Pm026-24-1 57.55 0.86 18.02 1.94 4.65 0.12 3.09 6.04 3.67 2.12 Pm026-24-2 59.24 0.82 17.63 1.10 4.91 0.11 2.82 5.9 3.61 2.10 Pm026-24-3 57.08 0.89 18.12 2.14 4.7 0.12 3.2 6.04 3.69 2.10 Pm026-24-4 57.08 0.89 18.02 2.10 4.68 0.12 3.17 6.3 3.64 2.07 Pm026-24-5 57.02 0.88 17.98 1.05 5.83 0.12 3.41 5.9 3.69 2.08 Pm026-24-6 57.04 0.89 17.99 1.41 5.53 0.12 3.48 5.5 3.82 2.16 样品号 P2O5 烧失量 TFeO A/CNK A/NK K2O/Na2O R1 R2 Mg# δ Pm026-24-1 0.24 1.65 6.40 0.93 2.16 0.58 1833.23 1152.67 41.0 1.05 Pm026-24-2 0.23 1.53 5.90 0.93 2.15 0.58 1986.49 1116.65 42.7 0.91 Pm026-24-3 0.25 1.66 6.63 0.94 2.17 0.57 1792.37 1160.09 39.9 1.10 Pm026-24-4 0.25 1.66 6.57 0.92 2.19 0.57 1818.68 1184.45 39.8 1.07 Pm026-24-5 0.24 1.77 6.77 0.94 2.16 0.56 1789.14 1152.80 39.2 1.10 Pm026-24-6 0.24 1.81 6.80 0.97 2.09 0.57 1724.74 1113.69 40.0 1.17 ![]()
图 5 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩SiO2-K2O图解[27]Figure 5. SiO2-K2O diagram for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province![]()
图 6 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩A/CNK-A/NK图解[28]Figure 6. A/CNK-A/NK diagram for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province4.2 微量、稀土元素
片麻状花岗闪长岩微量元素分析数据见表 3和表 4。稀土元素总量（ΣREE）为161×10-6~195×10-6。在稀土元素球粒陨石标准化图解中表现出十分一致的右倾型特征（图 7-a）。轻稀土元素（LREE）明显富集，LREE=145 × 10-6~144 × 10-6，重稀土元素（HREE）含量低，HREE=17×10-6~20×10-6，LREE/ HREE=8.71~9.92，（La/Yb）N=9.90~12.12，轻、重稀土元素分馏明显，（Gd/Yb）N=1.64~1.71，重稀土元素平缓。具有弱的负Eu异常（δEu=0.82~0.90），说明斜长石的分离结晶作用不明显。
表 3 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩稀土元素含量Table 3. REE compositions of granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province10-6 样品号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Pm026-24-1 38.20 75.71 8.81 30.20 5.98 1.61 5.07 0.8 4.30 0.87 2.45 Pm026-24-2 40.21 77.10 8.92 30.61 5.97 1.53 5.09 0.78 4.31 0.86 2.40 Pm026-24-3 41.50 82.2 9.44 32.82 6.65 1.67 5.58 0.87 4.73 0.9 2.64 Pm026-24-4 35.01 65.9 8.08 28.51 5.77 1.56 4.99 0.76 4.19 0.82 2.30 Pm026-24-5 38.70 75.4 9.09 32.83 6.27 1.76 5.40 0.87 4.83 0.95 2.69 Pm026-24-6 40.31 81.6 9.52 34.60 6.64 1.77 5.98 0.94 5.30 1.04 2.95 样品号 Tm Yb Lu ∑REE LREE HREE LREE/HREE δEu （La/Yb）N （La/Sm）N Gd/Yb）N Pm026-24-1 0.38 2.45 0.37 177.19 160.50 16.69 9.62 0.87 11.18 4.02 1.67 Pm026-24-2 0.37 2.38 0.37 180.88 164.32 16.56 9.92 0.83 12.12 4.24 1.73 Pm026-24-3 0.38 2.57 0.40 192.33 174.26 18.07 9.64 0.82 11.58 3.93 1.75 Pm026-24-4 0.36 2.30 0.36 160.89 144.81 16.08 9.01 0.87 10.92 3.82 1.75 Pm026-24-5 0.42 2.71 0.42 182.31 164.02 18.29 8.97 0.90 10.24 3.88 1.61 Pm026-24-6 0.45 2.92 0.44 194.45 174.43 20.02 8.71 0.84 9.90 3.82 1.65 表 4 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩微量元素含量分析结果Table 4. Trace element compositions of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province10-6 样品号 Ba Rb Sr Nb Ta Hf Zr Th U Cr Pm026-24-1 554.12 94.04 612.05 23.72 2.02 4.83 167.03 13.63 2.52 16.20 Pm026-24-2 549.01 100.31 611.01 22.51 2.01 4.77 162.11 14.52 2.44 9.84 Pm026-24-3 546.03 95.15 609.11 23.53 2.03 4.74 146.21 14.60 2.51 14.61 Pm026-24-4 548.11 66.80 570.23 24.33 2.14 4.69 156.09 12.84 2.49 16.83 Pm026-24-5 582.13 98.81 590.24 27.64 2.26 4.27 143.18 13.90 2.44 18.90 Pm026-24-6 536.21 73.84 533.17 27.90 2.22 5.72 192.22 14.61 2.61 24.24 样品号 Y Sc Ga Co Li Be Cs Zn Ge Pb Pm026-24-1 24.62 15.30 21.70 16.71 30.44 1.69 3.21 75.91 1.83 12.91 Pm026-24-2 24.41 15.30 21.33 15.90 28.61 2.02 3.13 73.04 1.77 12.50 Pm026-24-3 25.42 16.21 22.43 17.01 29.62 2.10 2.96 83.62 1.84 12.20 Pm026-24-4 23.64 13.93 21.11 16.42 28.60 2.01 2.78 68.12 1.82 11.32 Pm026-24-5 26.43 17.32 22.40 17.12 29.13 1.61 3.22 77.83 1.90 11.24 Pm026-24-6 29.81 12.10 22.23 16.13 30.02 2.26 3.01 76.04 1.83 11.02 ![]()
图 7 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩稀土元素球粒陨石标准化图解（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）（标准化值据参考文献[29]）Figure 7. Chondrite-normalized REE pattern(s a)and primitive-mantle normalized spidergram(b)for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province在微量元素原始地幔标准化蛛网图（图 7-b）中，所有样品均具相似的分配型式，富集大离子亲石元素Rb、Th、U等，Nb、Ta、Zr等高场强元素出现了不同程度的弱亏损，显示出与板块俯冲作用有关的造山带岩浆岩的特征[31-33]。
5. 讨论
研究认为，Al2O3可以作为中酸性岩体压力大小的标志之一[32-33]。当熔体中的Al2O3含量低于15%时，其成岩压力小于1.6Pa，源区残留相以角闪石、斜长石和斜方辉石为主；当熔体中的Al2O3含量高于15%时，其成岩压力大于1.6Pa，源区残留相以单斜辉石、角闪石、斜长石和石榴子石为主[29]。青海冷湖北片麻状花岗闪长岩A12O3（17.63%~18.12%）高于15%，指示源区残留相可能以单斜辉石、角闪石、斜长石和石榴子石为主。高Sr（ > 400×10-6）、低Yb（ < 2×10-6），无Eu异常或有弱的Eu异常的中酸性侵入体的地球化学特征指示，花岗岩类源区熔融的残留物由石榴子石、辉石、角闪石组成[34-35]。HREE分异不明显则表明，源区以角闪石为主要的稳定残留，岩体形成的压力环境低于石榴子石稳定残余区[32, 36]。青海冷湖北片麻状花岗闪长岩相对富Na2O和A12O3，高Sr、Sr/Yb，LREE富集，HREE分异不明显，无明显负Eu异常，反映其形成于以角闪石为主要残余的压力环境下。
CaO/Na2O值是中酸性岩浆源区特征的反映，源区为泥质岩的中酸性花岗质岩石CaO/Na2O < 0.5，源于变杂砂岩或火成岩部分熔融的中酸性花岗质岩石CaO/Na2O值介于0.3~1.5之间，角闪岩部分熔融而成的偏中性熔体（花岗闪长岩、石英闪长岩等）CaO/Na2O值相对略高[16,37-38]。青海冷湖北片麻状花岗闪长岩CaO/Na2O较高，为1.44~1.73，指示源区岩石可能为角闪岩，与（Na2O+K2O）/（FeO+MgO+TiO2）-（Na2O+K2O+FeO+Mg+TiO2）图解（图 8）一致。Rb/Sr-Rb/Ba图解（图 9）显示该岩体源区为玄武岩。研究指出，具有低SiO2、高Al2O3、Eu弱负异常、LREE富集及HREE弱亏损的石英闪长岩和花岗闪长岩源于角闪岩相下地壳的部分熔融[38-39]，与本次研究的岩体地球化学特征基本一致。而综合推断，青海冷湖北片麻状花岗闪长岩为角闪岩相压力条件下变玄武质岩石部分熔融的产物。
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图 8 海冷湖北片麻状花岗闪长岩（Na2O+K2O+FeO+Mg+TiO2）-（Na2O+K2O）/（FeO+MgO+TiO2）图解[43]Figure 8. Diagram of Na2O+K2O+FeO+Mg+TiO2-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province![]()
图 9 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩Rb/Sr-Rb/Ba图解[44]Figure 9. Diagram of Rb/Sr -Rb/Ba for gneissic gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带为区域上一条重要的早古生代构造带。部分研究者[40-42]①认为，以红柳沟-拉配泉蛇绿岩为代表的北阿尔金有限洋盆形成时代为约520Ma。510~450Ma，洋壳向南俯冲，在其南侧形成岛弧钙碱性中酸性岩浆岩[5, 19-20]①。欧龙布鲁克地块西北缘青海冷湖北片麻状花岗闪长岩为高钾钙碱性系列花岗岩，富集大离子亲石元素Rb、Th、U等，弱亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素，显示出与板块俯冲作用有关的岩浆岩的特征，与图 10和图 11显示结果一致。结合区域地质演化特征，认为该岩形成于早寒武世北阿尔金洋壳向欧龙布鲁克地块俯冲消减作用背景下的火山弧构造环境。
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图 10 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩R1-R2判别图[45]1—幔源花岗岩；2—板块碰撞前消减区花岗岩；3—板块碰撞后隆起花岗岩；4—晚造山期花岗岩；5—碰撞后花岗岩；6—地壳熔融的花岗岩（同碰撞）Figure 10. Diagram of R1-R2 for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province![]()
图 11 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩(Y+Nb)-Rb判别图[46]ORG—大洋脊花岗岩；WPG—板内花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；syn-COLG—同碰撞花岗岩；post-COLG—后碰撞花岗岩Figure 11. Diagram of (Y+Nb)-Rb for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province6. 结论
(1) 欧龙布鲁克地块西北缘青海冷湖北片麻状花岗闪长岩属于高钾钙碱性、准铝质岩石系列，为角闪相压力条件下变玄武质岩石部分熔融的产物。
(2) 片麻状花岗闪长岩形成时代为470.2 ± 1.2Ma，结合岩石地球化学及区域地质演化特征，认为该岩体形成于火山弧构造环境，是早奥陶世北阿尔金洋壳向欧龙布鲁克地块俯冲作用的地质记录。
致谢: 在论文修改过程中审稿专家、中国地质调查局西安地质调查中心校培喜教授级高工、何世平研究员提出了许多建设性的修改意见，在此一并表示诚挚的感谢。 -
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图 2 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩野外露头（a）及镜下显微照片（b）
Qz—石英；Pl—斜长石；Kf—碱性长石；Hbl—角闪石；Bi—黑云母
Figure 2. Typical field photograph (a) and photomicrograph (b) of granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 3 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩典型锆石阴极发光（CL）图像
Figure 3. Representative zircon CL images, ages of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 4 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄图（b）
Figure 4. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and 206Pb/238U age (b) of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 5 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩SiO2-K2O图解[27]
Figure 5. SiO2-K2O diagram for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 6 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩A/CNK-A/NK图解[28]
Figure 6. A/CNK-A/NK diagram for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 7 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩稀土元素球粒陨石标准化图解（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）（标准化值据参考文献[29]）
Figure 7. Chondrite-normalized REE pattern(s a)and primitive-mantle normalized spidergram(b)for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 8 海冷湖北片麻状花岗闪长岩（Na2O+K2O+FeO+Mg+TiO2）-（Na2O+K2O）/（FeO+MgO+TiO2）图解[43]
Figure 8. Diagram of Na2O+K2O+FeO+Mg+TiO2-(Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2)for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 9 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩Rb/Sr-Rb/Ba图解[44]
Figure 9. Diagram of Rb/Sr -Rb/Ba for gneissic gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 10 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩R1-R2判别图[45]
1—幔源花岗岩；2—板块碰撞前消减区花岗岩；3—板块碰撞后隆起花岗岩；4—晚造山期花岗岩；5—碰撞后花岗岩；6—地壳熔融的花岗岩（同碰撞）
Figure 10. Diagram of R1-R2 for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
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图 11 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩(Y+Nb)-Rb判别图[46]
ORG—大洋脊花岗岩；WPG—板内花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；syn-COLG—同碰撞花岗岩；post-COLG—后碰撞花岗岩
Figure 11. Diagram of (Y+Nb)-Rb for gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
表 1 青海冷湖北山麻状花岗闪长岩（Pm026-24）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测年结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analytical data of gneissic granodiorite(Pm026-24)in northern Lenghu, Qinghai Province
测点号 元素含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 208Pb/232Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 01 20 257 88 0.34 0.0563 0.0009 0.5898 0.0103 0.0759 0.0004 0.0321 0.0012 472 3 471 8 466 37 02 18 213 93 0.44 0.0571 0.0012 0.6345 0.0137 0.0806 0.0004 0.0315 0.0009 500 3 499 11 495 47 03 29 341 112 0.33 0.0562 0.0011 0.6272 0.0199 0.0809 0.0008 0.0375 0.0015 502 5 494 16 461 44 04 30 344 179 0.52 0.0580 0.0007 0.6476 0.0082 0.0810 0.0004 0.0314 0.0008 502 3 507 6 528 26 05 8 86 50 0.58 0.0566 0.0020 0.6032 0.0218 0.0772 0.0006 0.0427 0.0014 480 4 479 17 478 78 06 17 191 169 0.88 0.0571 0.0010 0.5961 0.0108 0.0758 0.0004 0.0274 0.0008 471 3 475 9 494 39 07 22 258 182 0.71 0.0559 0.0010 0.5880 0.0105 0.0762 0.0004 0.0273 0.0008 474 3 470 8 450 39 08 19 206 213 1.03 0.0564 0.0014 0.5929 0.0153 0.0763 0.0004 0.0257 0.0009 474 3 473 12 468 56 09 22 250 223 0.89 0.0564 0.0009 0.5893 0.0096 0.0758 0.0004 0.0243 0.0008 471 3 470 8 468 35 10 23 263 262 1.00 0.0569 0.0009 0.5918 0.0097 0.0755 0.0004 0.0230 0.0007 469 3 472 8 486 36 12 23 265 263 0.99 0.0559 0.0009 0.5863 0.0091 0.0761 0.0004 0.0211 0.0006 473 3 468 7 448 34 13 21 253 176 0.70 0.0564 0.0011 0.6066 0.0113 0.0780 0.0004 0.0186 0.0005 484 3 481 9 469 41 14 45 553 335 0.61 0.0562 0.0007 0.6087 0.0075 0.0786 0.0004 0.0178 0.0005 488 3 483 6 459 27 15 14 166 160 0.97 0.0569 0.0012 0.5938 0.0126 0.0757 0.0004 0.0153 0.0005 470 3 473 10 488 45 16 38 548 22 0.04 0.0550 0.0006 0.5690 0.0067 0.0750 0.0004 0.0212 0.0010 466 2 457 5 414 26 17 50 663 257 0.39 0.0570 0.0007 0.5952 0.0061 0.0757 0.0006 0.0180 0.0006 470 4 474 5 492 26 18 24 273 301 1.10 0.0569 0.0012 0.6045 0.0143 0.0771 0.0004 0.0188 0.0006 479 3 480 11 486 46 19 13 183 12 0.06 0.0569 0.0018 0.5932 0.0198 0.0756 0.0005 0.0168 0.0005 470 3 473 16 488 72 20 63 884 73 0.08 0.0566 0.0006 0.5935 0.0066 0.0761 0.0004 0.0247 0.0009 473 3 473 5 476 23 21 28 328 375 1.14 0.0562 0.0009 0.5855 0.0103 0.0755 0.0004 0.0174 0.0005 469 3 468 8 461 35 22 25 293 287 0.98 0.0572 0.0009 0.5953 0.0095 0.0754 0.0004 0.0184 0.0005 469 2 474 8 501 35 23 23 295 185 0.63 0.0558 0.0009 0.5733 0.0089 0.0745 0.0004 0.0187 0.0006 463 2 460 7 444 34 24 21 240 242 1.01 0.0562 0.0015 0.5855 0.0156 0.0756 0.0004 0.0195 0.0006 470 3 468 12 460 58 25 27 327 310 0.95 0.0574 0.0023 0.5936 0.0238 0.0750 0.0004 0.0181 0.0006 466 3 473 19 508 88 26 28 325 248 0.76 0.0557 0.0008 0.5977 0.0090 0.0779 0.0004 0.0221 0.0006 483 3 476 7 439 33 27 18 207 202 0.97 0.0571 0.0030 0.5855 0.0304 0.0743 0.0005 0.0200 0.0005 462 3 468 24 497 116 28 19 229 152 0.66 0.0573 0.0011 0.5968 0.0111 0.0755 0.0004 0.0231 0.0006 469 3 475 9 503 40 29 19 214 209 0.98 0.0568 0.0010 0.5924 0.0106 0.0757 0.0004 0.0218 0.0006 470 3 472 8 482 38 30 15 168 155 0.92 0.0568 0.0013 0.5914 0.0143 0.0755 0.0004 0.0225 0.0007 469 3 472 11 484 52 
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表 2 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩主量元素含量
Table 2 Major element compositions of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
% 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Pm026-24-1 57.55 0.86 18.02 1.94 4.65 0.12 3.09 6.04 3.67 2.12 Pm026-24-2 59.24 0.82 17.63 1.10 4.91 0.11 2.82 5.9 3.61 2.10 Pm026-24-3 57.08 0.89 18.12 2.14 4.7 0.12 3.2 6.04 3.69 2.10 Pm026-24-4 57.08 0.89 18.02 2.10 4.68 0.12 3.17 6.3 3.64 2.07 Pm026-24-5 57.02 0.88 17.98 1.05 5.83 0.12 3.41 5.9 3.69 2.08 Pm026-24-6 57.04 0.89 17.99 1.41 5.53 0.12 3.48 5.5 3.82 2.16 样品号 P2O5 烧失量 TFeO A/CNK A/NK K2O/Na2O R1 R2 Mg# δ Pm026-24-1 0.24 1.65 6.40 0.93 2.16 0.58 1833.23 1152.67 41.0 1.05 Pm026-24-2 0.23 1.53 5.90 0.93 2.15 0.58 1986.49 1116.65 42.7 0.91 Pm026-24-3 0.25 1.66 6.63 0.94 2.17 0.57 1792.37 1160.09 39.9 1.10 Pm026-24-4 0.25 1.66 6.57 0.92 2.19 0.57 1818.68 1184.45 39.8 1.07 Pm026-24-5 0.24 1.77 6.77 0.94 2.16 0.56 1789.14 1152.80 39.2 1.10 Pm026-24-6 0.24 1.81 6.80 0.97 2.09 0.57 1724.74 1113.69 40.0 1.17
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表 3 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩稀土元素含量
Table 3 REE compositions of granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
10-6 样品号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Pm026-24-1 38.20 75.71 8.81 30.20 5.98 1.61 5.07 0.8 4.30 0.87 2.45 Pm026-24-2 40.21 77.10 8.92 30.61 5.97 1.53 5.09 0.78 4.31 0.86 2.40 Pm026-24-3 41.50 82.2 9.44 32.82 6.65 1.67 5.58 0.87 4.73 0.9 2.64 Pm026-24-4 35.01 65.9 8.08 28.51 5.77 1.56 4.99 0.76 4.19 0.82 2.30 Pm026-24-5 38.70 75.4 9.09 32.83 6.27 1.76 5.40 0.87 4.83 0.95 2.69 Pm026-24-6 40.31 81.6 9.52 34.60 6.64 1.77 5.98 0.94 5.30 1.04 2.95 样品号 Tm Yb Lu ∑REE LREE HREE LREE/HREE δEu （La/Yb）N （La/Sm）N Gd/Yb）N Pm026-24-1 0.38 2.45 0.37 177.19 160.50 16.69 9.62 0.87 11.18 4.02 1.67 Pm026-24-2 0.37 2.38 0.37 180.88 164.32 16.56 9.92 0.83 12.12 4.24 1.73 Pm026-24-3 0.38 2.57 0.40 192.33 174.26 18.07 9.64 0.82 11.58 3.93 1.75 Pm026-24-4 0.36 2.30 0.36 160.89 144.81 16.08 9.01 0.87 10.92 3.82 1.75 Pm026-24-5 0.42 2.71 0.42 182.31 164.02 18.29 8.97 0.90 10.24 3.88 1.61 Pm026-24-6 0.45 2.92 0.44 194.45 174.43 20.02 8.71 0.84 9.90 3.82 1.65
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表 4 青海冷湖北片麻状花岗闪长岩微量元素含量分析结果
Table 4 Trace element compositions of gneissic granodiorite in northern Lenghu, Qinghai Province
10-6 样品号 Ba Rb Sr Nb Ta Hf Zr Th U Cr Pm026-24-1 554.12 94.04 612.05 23.72 2.02 4.83 167.03 13.63 2.52 16.20 Pm026-24-2 549.01 100.31 611.01 22.51 2.01 4.77 162.11 14.52 2.44 9.84 Pm026-24-3 546.03 95.15 609.11 23.53 2.03 4.74 146.21 14.60 2.51 14.61 Pm026-24-4 548.11 66.80 570.23 24.33 2.14 4.69 156.09 12.84 2.49 16.83 Pm026-24-5 582.13 98.81 590.24 27.64 2.26 4.27 143.18 13.90 2.44 18.90 Pm026-24-6 536.21 73.84 533.17 27.90 2.22 5.72 192.22 14.61 2.61 24.24 样品号 Y Sc Ga Co Li Be Cs Zn Ge Pb Pm026-24-1 24.62 15.30 21.70 16.71 30.44 1.69 3.21 75.91 1.83 12.91 Pm026-24-2 24.41 15.30 21.33 15.90 28.61 2.02 3.13 73.04 1.77 12.50 Pm026-24-3 25.42 16.21 22.43 17.01 29.62 2.10 2.96 83.62 1.84 12.20 Pm026-24-4 23.64 13.93 21.11 16.42 28.60 2.01 2.78 68.12 1.82 11.32 Pm026-24-5 26.43 17.32 22.40 17.12 29.13 1.61 3.22 77.83 1.90 11.24 Pm026-24-6 29.81 12.10 22.23 16.13 30.02 2.26 3.01 76.04 1.83 11.02
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