LA-ICP-MS zircon U-Pb ages and geological sig-nificance of granodiorite from Zongwulong tectonic belt in Delingha, Qinghai Province
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摘要:
对德令哈市石底泉地区宗务隆构造带内花岗闪长岩进行了锆石U-Pb测年和岩石地球化学分析。岩石地球化学分析结果显示，其具有岛弧或活动大陆边缘花岗岩的属性，原岩可能为新元古代早期（870.0±4.5Ma左右）硅铝地壳或地壳物质熔融的产物，它们的形成与板块的俯冲作用有关LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示2组年龄，分别为870.0±4.5Ma和443.3±2.3Ma。其中870.0±4.5Ma代表源区继承锆石的年龄，反映了新元古代时期的构造岩浆事件；443.3±2.3Ma代表花岗闪长岩岩浆锆石的结晶年龄，即花岗闪长岩侵位于晚奥陶世。综合分析可以确定，宗务隆构造带内花岗闪长岩与柴达木盆地北缘加里东期的板块汇聚碰撞造山作用有关，证实了宗务隆构造带内岩体形成时代并非全部是海西期一印支期。
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关键词:
- 宗务隆构造带 /
- 花岗闪长岩 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 /
- 地球化学特征
Abstract:Based on a study of zircon U-Pb dating and rock geochemical analysis of granodiorite from Zongwulong tectonic belt in Shidiquan area of Delingha, the authors revealed that the granodiorite has the characteristics of island arc or active continental margin granite. The original rock may be salic crust or the product of crustal melting formed in Early Neoproterozoic (870.0±4.5Ma). The granodiorite samples yielded ages of 870.0±4.5Ma and 443.3±2.3Ma respectively. The age of 870.0±4.5Ma represents provenance in-herited zircon age, which reflects the tectonic magmatic event during the Neoproterozoic, whereas the other age of 443.3±2.3Ma in-dicates the time of zircon crystallization of the granodiorite, which shows that the emplacement occurred in the Late Ordovician. Comprehensive analyses suggest that the granodiorite in the Zongwulong tectonic belt was related to plate convergent collisional orogeny of the Caledonian period on the northern margin of the Qaidam Basin, confirming that the formation of the rock in the Zongwulong tectonic belt did not wholly occurred in Hercynian-Indosinian period.
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党的十九大报告指出，“要以‘一带一路’为重点，坚持引进来和走出去并重，遵循共商共建共享原则，加强创新能力开放合作，形成陆海内外联动、东西双向互济的开放格局”。在国家实施“一带一路”建设及拉美战略的契机下，提升中国在拉丁美洲地区地学领域的话语权，提高服务水平和质量，从粗放型服务向精准型服务转变，依靠科技创新解决全球重大资源环境问题和地球系统科学问题的能力，是新形势下对境外地质工作的新需求。因此，“两种资源、两个市场”、实施“走出去”是中国长期的资源战略任务，而拉丁美洲地区是中国实施“走出去”战略最重要的优选地区之一。
拉丁美洲是指从墨西哥起的西半球南部的整个地区，也就是地处北纬32°42′和南纬56°54′之间的大陆，东濒加勒比海和大西洋，与非洲大陆的最短距离约为2494.4km；西临太平洋；南隔德雷克海峡与南极洲相望；北界墨西哥与美国界河布拉沃河（即格兰德河），与美国为邻。拉丁美洲包括北美洲的墨西哥、中美洲和南美洲大陆，共有34个国家和地区，2008年人口约5.77亿，主要是印欧混血和黑白混血人种，其次为黑人、印第安人和白种人。由于本区都隶属拉丁语族，因此这些国家被称为拉丁美洲国家，这个地区被称为拉丁美洲。
早在20世纪20年代，澳大利亚学者安德鲁斯E就已指出统一的环太平洋成矿带的存在。40年代原苏联学者斯米尔诺夫C C将环太平洋成矿带划分为以铜为主的内带和以锡钨为主的外带，尔后西里托（1976）、米切尔（1976）、拉德科维奇（1983）均做出了巨大贡献，包括拉丁美洲在内的环太平洋地区的构造与矿产受到普遍重视，发表了大量的论文和专著。中国学者从西太平洋和东太平洋分析对比的角度出发做了许多研究，如张炳熹、李文达、裴荣富、戚建中、陆志刚、陶奎元等。近年来，随着境外地质矿产工作的开展，年轻一代的学者又做了许多有益的工作。特别是中国地质调查局南京地质调查中心境外地质室，他们的工作成果正陆续推向社会。《拉丁美洲地区重要矿产成矿规律研究》专辑的发表正是其集中体现。
该专辑系国内首次总结拉丁美洲地区的成矿地质条件，划分成矿区带，研究成矿系列，将对该地区进一步规划和开发起到指导作用。其主要特色在于：
（1）全面清晰地讨论了拉丁美洲地区重要成矿带的区域地质背景和成矿地质环境，通过对代表性的成矿带、成矿作用和典型矿床的研究，以点带面地阐明了拉丁美洲地区的优势矿产资源。
（2）利用大量的第一手资料，涉及原创、方法及技术，进行系统性、集成性、综合性分析整理，为拉丁美洲地区优势矿产资源成矿规律研究的真实性、准确性提供了依据，并能够使读者顺藤摸瓜，进一步查找所需资料。
（3）文章涵盖面广泛，论文编写单位以中国地质调查局南京地质调查中心为主，中国地质调查局发展研究中心、中国地质科学院地质研究所、吉林大学地球科学学院、福州大学紫金学院，以及秘鲁地质矿产冶金研究院、中国中资企业等多家单位参与；从学科领域看，从典型矿床解剖、重要成矿带成矿规律到投资环境均有涉及，并进行了国际、国内的对比研究，提升了文章的学术水平。可以服务不同层面，满足不同层次的需求。
总之，加强境外地质矿产研究工作十分重要，不仅要收集境外地质矿产资料，开展实地考察，更要加强综合研究，使境外地质矿产编图、成矿区带划分、成矿规律总结等得到深化，才能集成为有影响的大成果。《拉丁美洲地区重要矿产成矿规律研究》专辑的出版，为进一步开展境外地质成矿规律综合研究提供了有借鉴意义的工作思路、方法和实例。
在此，我热诚祝贺这一系列研究成果的取得，并向具有创新意识和国际化视野的地学人才、为境外地质矿床研究作出贡献的专家学者们表示由衷的祝贺!
致谢: 中国地质调查局西安地质调查中心余吉远高级工程师、李向民研究员对本文提出了宝贵的修改意见，野外工作中得到项目组同事的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。 -
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图 1 石底泉地区地质简图
①—祁连地块；②—宗务隆山-青海南山晚古生代-早古生代裂陷带；③—欧龙布鲁克地块；④—赛什腾-锡铁山-哇洪山早古生代结合带；⑤—柴达木地块
Figure 1. Geological sketch map of Shidiquan area
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图 2 石底泉地区花岗闪长岩野外（a）和显微（b）照片
Figure 2. The macrophotograph(a) and microphotograph(b) of the granodiorite in Shidiquan avea
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图 3 石底泉地区花岗闪长岩R1-R2岩石分类（a）和SiO2-K2O图解（b）（a据参考文献[16]，b据参考文献[17]）
1—厄塞岩；2—碱性辉长岩；3—橄榄辉长岩；4—辉长苏长岩；5—正长辉长岩；6—二长辉长岩；7—辉长岩；8—正长闪长岩；9—二长岩；10—二长闪长岩；11—闪长岩；12—霞石正长岩, 13—正长岩；14—石英正长岩；15—石英二长岩；16—英云闪长岩；17—碱性花岗岩；18—正长花岗岩；19—二长花岗岩；20—花岗闪长岩
Figure 3. R1-R2 rock classification (a) and SiO2-K2O (b) diagrams of the granodiorite in Shidiquan area
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图 4 稀土元素球粒陨石标准化图解（a）及微量元素地幔标准化图解（b）
Figure 4. Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized multi-element diagram
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图 5 石底泉地区花岗闪长岩锆石阴极发光图像
Figure 5. Cathodoluminescence image of zircons from the granodiorite in Shidiquan area
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图 6 花岗闪长岩锆石U-Pb谐和曲线和206Pb/238U年龄加权平均值图
Figure 6. U-Pb concordia diagrams of the zircons and weighted mean 206Pb/238U age from the granodiorite
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图 7 花岗闪长岩R1-R2 (a)、SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)(b)、（Yb+Ta）-Rb(c)和（Y+Nb）-Rb(d)图解
①—地幔斜长花岗岩；②—破坏性活动板块边缘(板块碰撞前)花岗岩; ③—板块碰撞后隆起期花岗岩；④—晚造期花岗岩；⑤—非造山区A型花岗岩；⑥—同碰撞(S型)花岗岩；⑦—造山期后A型花岗岩; IAG—岛弧花岗岩类；CAG—大陆弧花岗岩类；CCG—大陆碰撞花岗岩类；POG—后造山花岗岩类；RRG—与裂谷有关的花岗岩类；CEUG—与大陆的造陆抬升有关的花岗岩类
Figure 7. R1-R2(a), SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)(b), (Yb+Ta) -Rb(c) and (Y+Nb) -Rb(d) diagrams of the granodiorite
表 1 石底泉地区花岗闪长岩主量、微量和稀土元素分析结果
Table 1 Content of major, trace and rear earth elements of the granodiorite in Shidiquan area
样号 D1392-YQ1 D1392-YQ2 D1392-YQ3 SiO2 69.28 69.85 70.85 TiO2 0.25 0.26 0.24 Al2O3 11.76 11.76 11.75 Fe2O3 0.15 0.06 0.24 FeO 1.96 2.18 1.74 MnO 0.07 0.07 0.07 MgO 1.12 1.20 1.03 CaO 3.67 3.75 3.59 Na2O 3.12 3.11 3.12 K2O 3.68 3.57 3.78 P2O5 0.07 0.07 0.07 烧失量 3.17 3.39 2.95 总量 98.29 99.29 99.43 A/CNK 0.75 0.74 0.75 Rb 110.06 104.24 115.88 Sr 158.91 153.70 164.12 Ba 747.11 745.87 748.35 Th 14.41 16.75 12.06 U 1.82 1.92 1.71 Nb 11.18 11.25 11.10 Ta 0.69 0.60 0.77 Zr 120.13 137.13 103.13 Hf 1.48 1.66 1.30 La 26.92 26.56 27.27 Ce 47.42 48.60 46.24 Pr 5.78 5.89 5.66 Nd 20.63 20.90 20.36 Sm 4.44 4.60 4.28 Eu 0.93 1.02 0.84 Gd 4.27 4.39 4.14 Tb 0.67 0.71 0.63 Dy 3.66 3.82 3.50 Ho 0.74 0.74 0.73 Er 2.10 2.10 2.10 Tm 0.31 0.30 0.31 Yb 1.94 2.10 1.77 Lu 0.29 0.26 0.31 Y 18.34 18.78 17.89 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6 
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表 2 研究区花岗闪长岩锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 2 Results of zircon U-Th-Pb isotope analysis of the granodiorite in the study area
测点编号 元素含量/10-6 Th/
U同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb238U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 谐和度 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ D1392-01 182 460 874 0.53 0.0696 0.0012 1.3932 0.0251 0.1449 0.0010 917 36 886 11 872 6 98% D1392-02 110 548 1009 0.54 0.0578 0.0016 0.5695 0.0152 0.0716 0.0010 520 63 458 10 446 6 97% D1392-03 243 255 1530 0.17 0.0695 0.0009 1.3877 0.0213 0.1444 0.0014 915 19 884 9 869 8 98% D1392-04 394 407 2510 0.16 0.0689 0.0009 1.3904 0.0278 0.1462 0.0024 894 29 885 12 880 14 99% D1392-05 167 443 2040 0.22 0.0571 0.0009 0.5669 0.0101 0.0718 0.0007 494 35 456 7 447 4 98% D1392-06 204 632 2319 0.27 0.0570 0.0008 0.5682 0.0088 0.0720 0.0006 494 31 457 6 448 3 98% D1392-07 307 325 1920 0.17 0.0698 0.0009 1.3927 0.0205 0.1443 0.0012 924 26 886 9 869 7 98% D1392-08 220 907 2187 0.41 0.0575 0.0010 0.5707 0.0104 0.0719 0.0007 522 39 458 7 448 4 97% D1392-09 83 34 1190 0.03 0.0576 0.0017 0.5646 0.0182 0.0709 0.0008 517 69 455 12 441 5 97% D1392-10 126 574 1239 0.46 0.0616 0.0014 0.6011 0.0136 0.0708 0.0007 661 49 478 9 441 4 91% D1392-11 221 372 1219 0.31 0.0703 0.0011 1.3879 0.0263 0.1431 0.0017 937 31 884 11 862 10 97% D1392-12 239 312 1411 0.22 0.0702 0.0010 1.3886 0.0243 0.1432 0.0016 1000 30 884 10 863 9 97% D1392-13 109 486 1041 0.47 0.0587 0.0015 0.5743 0.0154 0.0708 0.0007 554 56 461 10 441 4 95% D1392-14 315 311 2041 0.15 0.0709 0.0009 1.3899 0.0221 0.1420 0.0016 967 25 885 9 856 9 96% D1392-15 194 380 972 0.39 0.0700 0.0012 1.3860 0.0258 0.1437 0.0018 929 35 883 11 866 10 98% D1392-16 164 785 1493 0.53 0.0578 0.0011 0.5678 0.0146 0.0711 0.0012 520 41 457 9 443 7 96% D1392-17 261 521 1297 0.40 0.0692 0.0010 1.3849 0.0252 0.1448 0.0016 903 28 883 11 872 9 98% D1392-18 272 1020 2710 0.38 0.0605 0.0009 0.5914 0.0091 0.0708 0.0005 620 30 472 6 441 3 93% D1392-19 120 199 626 0.32 0.0684 0.0010 1.3807 0.0213 0.1461 0.0010 883 35 881 9 879 6 99% D1392-20 287 863 3159 0.27 0.0562 0.0009 0.5538 0.0088 0.0714 0.0005 457 31 447 6 445 3 99% D1392-21 151 821 1261 0.65 0.0598 0.0011 0.5807 0.0121 0.0703 0.0008 594 41 465 8 438 5 94% D1392-22 325 1475 2952 0.50 0.0618 0.0010 0.5961 0.0083 0.0703 0.0007 665 33 475 5 438 4 91% D1392-23 171 372 810 0.46 0.0696 0.0012 1.3804 0.0276 0.1436 0.0018 917 33 881 12 865 10 98% D1392-24 200 226 1190 0.19 0.0699 0.0010 1.3907 0.0254 0.1442 0.0019 924 30 885 11 868 11 98% D1392-25 260 385 1402 0.27 0.0691 0.0011 1.3874 0.0250 0.1456 0.0018 902 27 884 11 876 10 99% 注：所列误差均为1σ；样品测试单位为西北大学大陆动力学国家重点实验室
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