Geochronology, magmatic genesis and tectonic setting of the Musidanjiao tufflava in the Asa area, Tibet
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摘要:
为了进一步探讨西藏中部阿索地区的白垩纪岩浆活动演化历史，于阿索南部的目思旦角附近采集了一期早白垩世流纹质岩屑晶屑凝灰熔岩样品，对其进行了年代学及全岩地球化学测试。测得目思旦角凝灰熔岩中锆石206Pb/238U年龄加权平均值为129.3±1.9 Ma（n=17，MSWD=0.039）。地球化学测试结果表明，凝灰熔岩具有极高的SiO2（76.27%~78.70%）含量，中等的Al2O3（11.23%~12.21%）及全碱（5.60%~6.30%）含量，很低的全铁（1.16~1.50%）、CaO（0.62%~1.40%）、MgO（0.19%~0.24%）、TiO2（0.09%~0.15%）和P2O5（0.02%~0.02%）含量；且它们表现出富集U、Th、Pb等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，并具有富集的轻稀土元素，平缓的重稀土元素，以及明显的负Eu异常。这些特征与陆缘弧地区发育的典型I型花岗质岩石的地球化学属性相似，指示它们的源区可能为部分熔融的中地壳，并在后期经历了显著的结晶分异作用。结合阿索地区已报道的120 Ma左右的陆缘岛弧岩浆活动，以及105 Ma左右的伸展型岩浆活动，认为阿索地区130 Ma左右的早白垩世流纹质岩屑晶屑凝灰熔岩可能形成于班公湖-怒江洋南向俯冲的构造背景。
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关键词:
- 西藏阿索 /
- 凝灰熔岩 /
- 班公湖-怒江洋 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb定年
Abstract:In order to further explore the evolution history of Cretaceous magmatism in the Asa area, central Tibet, samples were collected from Early Cretaceous rhyolitic tufflava near Musidanjiao, south of the Asa area, to carry out the geochronological and geochemical studies.The mean zircon 206Pb/238U age of Musidanjiao tufflava yields 129.3±1.9 Ma(n=17, mswd=0.039).The geochemical test results show that the tufflava has extremely high SiO2 content(76.27%~78.70%), moderate Al2O3(11.23~12.21%), total alkali content of 5.60%~6.30%, very low total iron(1.16%~1.50%), CaO(0.62%~1.40%), MgO(0.19%~0.24%), TiO2(0.09%~0.15%), and P2O5(0.02%~0.02%) contents.Moreover, they show enrichment of large ion lithophile elements such as U, Th and Pb, and depletion of high field strength elements such as Nb, Ta and Ti, as well as enrichment of LREE, flat HREE and obvious negative Eu anomaly.These characteristics indicate that they might be originated from the partial melting of middle crust and experienced significant crystallization differentiation in the later period, which is geochemically similar to the typical Ⅰ-type granitoids developed in the continental margin arc region.In combination with the reported continental margin island arc magmatism of~120 Ma and the extensional magmatism of~105 Ma in the Asa area, it is suggested that the Early Cretaceous rhyolitic taffflava magmatism of~130 Ma in the Asa area might be formed in the background of the southward subduction of Bangong-Nujiang Ocean.
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Keywords:
- Asa, Tibet /
- tufflava /
- Bangong-Nujiang Ocean /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb dating
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班公湖-怒江缝合带是青藏高原北部重要的板块缝合带，是羌塘地块和拉萨地块的界线[1-2]，东西断续长逾3000km，自西向东依次为班公湖-改则段、东巧-安多段及丁青-怒江段[3-4]。很多学者对该缝合带进行过大量的研究工作[5-13]，多数学者[14-15]认为班公湖-怒江洋盆在晚二叠世打开，早－中侏罗世洋壳开始俯冲消减，洋盆一直持续到早白垩世晚期才闭合。由于班怒带自身构造特征的复杂性及规模宏大，班公湖-怒江洋的俯冲极性及闭合时限至今仍存在较大的争议。
班公湖-怒江洋盆在不同位置闭合时间也不尽相同，在东西段具有一定的穿时性，总体为东早西晚，且在改则-东巧段最晚。在东段，丁青蛇绿岩的时代为晚三叠世，其上的盖层时代为中侏罗世，表明洋盆在早侏罗世已经闭合[16]。根据东巧地区的蛇绿岩中发现的晚侏罗世放射虫，推断洋盆闭合时限为晚侏罗世[17]。在缝合带中段，塔仁本OIB型玄武岩及多玛玄武岩年龄约为110Ma，说明此时洋壳还没有完全消失[18]；申扎－班戈一带出现110Ma的碰撞后A型花岗岩，表明此时拉萨与羌塘已经发生碰撞，洋盆闭合时代应该为早白垩世晚期；在中部发现富含白垩纪放射虫的蛇绿岩，其年龄在108~132Ma之间，说明洋盆直到晚白垩世才闭合[19]；而改则-尼玛段的沉积、构造特征说明，碰撞时间发生在早白垩世[8]。
在地质调查中，笔者在洞错蛇绿混杂岩中发现一套早白垩世晚期的火山岩，其位于缝合带中段与西段连接部位(图 1-b)。本文报道该岩石的野外地质特征及锆石U-Pb年龄，探讨了岩石成因及其形成的构造环境，阐述了其对于班公湖-怒江洋壳消减闭合时限的制约。
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图 1 青藏高原构造格架图(a)和改则县洞错地区地质简图(b)[20]JSSZ－金沙江缝合带；LSSZ－龙木错-双湖缝合带；BNSZ－班公湖-怒江缝合带；YZSZ－雅鲁藏布江缝合带Figure 1. Tectonic outline map of the Tibetan Plateau (a) and simplified geological map of Dongco ophiolite in Gerze County, Tibet (b)1. 地质概况
青藏高原是新生代印度板块与欧亚板块碰撞的产物，其由一系列近东西向的构造地块拼贴而成，由北向南依次是：松潘-甘孜地块、羌塘地块、拉萨地块与喜马拉雅地块[15]，中间依次为金沙江缝合带、班公湖-怒江缝合带、雅鲁藏布江缝合带所分割。其中，羌塘地块又被龙木错-双湖缝合带分为北羌塘地块和南羌塘地块(图 1-a)。班公湖-怒江缝合带位于青藏高原中部，从班公湖、洞错向东经东巧、丁青至怒江河谷进入滇西，全长逾2000km，是拉萨地块与南羌塘板块的构造界线，同时也是冈瓦纳大陆内部特提斯蛇绿岩的东延部分。许多学者根据班公湖-怒江缝合带内蛇绿岩混杂岩中辉长岩、斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄和层间硅质岩放射虫生物地层学年龄、构造接触关系等证据[21-25]，认为班公湖-怒江洋壳发育时限在晚三叠世－早白垩世期。但也有研究者提出，班公湖-怒江洋壳可能在古生代就已经形成[10, 26]。洞错蛇绿岩是班公湖-怒江缝合带中出露规模较大、岩石组合较齐全的蛇绿岩块之一，地表形态为楔状体，东西延长约50km，西段最宽处为5~6km，总厚度大于5km。从底到顶依次由地幔橄榄岩、镁铁-超镁铁质堆晶杂岩、基性熔岩及放射虫硅质岩组成，但因构造肢解作用通常只可见2~3个岩石单元。
本次研究的洞错火山岩位于西藏改则县洞错北侧，产于洞错蛇绿混杂岩内(图 1-b)，火山岩南、北两侧皆与变质橄榄岩或碳酸盐化超基性岩呈断层接触。主要岩石类型为粗安岩与凝灰岩，野外观察二者为整合接触关系(图 2-a、c)，代表了不同火山喷发韵律。粗安岩在镜下呈斑状结构；斑晶成分主要为长石，次为角闪石，含有少量石英，长石多为半自形柱状；角闪石呈长柱状，长宽比为2~4，粒径大小一般在0.1~2mm之间，个别粒径可达4mm，具有一定的蚀变；基质具安山结构，主要由细小的长石和石英组成，有少量火山玻璃、磁铁矿、磷灰石等(图 2-b)。
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图 2 洞错粗安岩野外特征(a)、显微照片(正交偏光)(b)及剖面图(c)Am－角闪石；Pl－长石Figure 2. Field characteristics (a), photomicrograph (b) and geological section (c) of the trachyandesite in the Dongco area2. 实验方法
本次选取洞错火山岩中的粗安岩样品(11DC-9)中的锆石为U-Pb同位素测定对象。锆石的挑选与分选由河北省廊坊区域地质调查研究院地质实验室完成。锆石在双目镜下按晶形使用双面胶粘在玻璃基板上，使用环氧树脂凝固成靶，然后去掉玻璃基板，在细砂纸上粗磨锆石晶体揭露出来，之后抛光制成样品靶，通过阴极发光(CL)图像揭示锆石内部结构，锆石CL照相由北京锆年领航科技有限公司完成。锆石U-Pb同位素在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室(GPMR)用LA-ICP-MS测得，锆石U-Pb同位素测定利用LA-ICP-MS完成，LA-ICP-MS为Agilent 7500a，激光剥蚀系统为配备有193nm ArF准分子激光器的GeoLas 2005，每个时间分辨分析数据包括20~30s的空白信号和50s的样品信号，测定斑束直径为32μm，详细的仪器操作条件和数据处理方法见Liu等[27-28]。
样品主量元素分析在成都地质矿产研究所采用XRF(RigakuRIX 2100型)玻璃熔饼法完成，分析的精度优于4%。微量元素分析在中国科学院广州地球化学研究所采用酸溶法利用Agilent7500a型ICP-MS完成，分析精度和准确度一般优于5%。详细的测定方法和分析流程参考Chen等[29]。
3. 测定结果
3.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素
锆石颜色为浅灰色到无色，自形程度较好，形态为短柱状-长柱状，长为100~130μm，长宽比为2~3。在锆石CL图像中，部分可见残留核部发育(图 3)。锆石的U和Th含量分别为104 × 1010-6~1649×10-6和14.6×10-6~8384×10-6，Th/U值为0.05~4.17，表现出岩浆锆石的特点。
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图 3 洞错粗安岩(11DC-9)锆石阴极发光图像Figure 3. Cathodoluminescence images showing the internal structures of the analyzed zircon grains from the trachyandesite in the Dongco area共测得20颗锆石的U-Pb同位素数据，结果列于表 1。其中1、6、15、18号点谐和度较差(谐和度小于40%)，在处理数据时将其舍弃(表 1)；其余16个点所作的U-Pb年龄谐和图可见3组年龄(图 4-a)，其中14、17、19号点为一组，年龄加权平均值为70±2.6Ma，但从这3颗锆石的CL图像看，其发光性与其他锆石存在很大差异，色调呈深灰色，明显不同于其他族群的浅灰色色调，笔者认为，这很可能是样品在分选时交叉污染所致，其可信度较低(图 4-a)；12、13号点为一组，其206Pb/238U年龄明显偏大，可能属于继承锆石；2~5、7~11、16、20号点为一组，其206Pb/238U年龄范围为99~104Ma，年龄加权平均值为102±1.9Ma(MSWD=0.31，n=11)(图 4-b)，代表洞错火山岩的形成年龄。
表 1 洞错粗安岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotope analytical results of trachyandesite from Dongco area测点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值(已扣除普通铅) 年龄/Ma 谐和度 Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 1 1.53 300 284 1.06 0.298 0.026 0.097 0.007 0.003 0.000 17 1 36 2 38% 2 6.16 33.5 343 0.098 0.050 0.004 0.111 0.009 0.016 0.000 103 2 152 12 95% 3 2.71 82.9 132 0.626 0.059 0.033 0.117 0.042 0.016 0.002 104 16 103 14 92% 4 18.5 241 1016 0.237 0.047 0.002 0.108 0.005 0.016 0.000 104 2 103 4 99% 5 30.3 362 1936 0.187 0.053 0.003 0.112 0.007 0.016 0.000 101 3 116 10 93% 6 9.92 2378 3050 0.780 0.050 0.003 0.018 0.001 0.003 0.000 17 0 16 1 35% 7 4.52 14.6 274 0.054 0.055 0.005 0.112 0.011 0.016 0.000 99 3 176 18 91% 8 6.42 44.8 359 0.125 0.053 0.004 0.118 0.010 0.016 0.000 104 3 114 17 91% 9 3.49 128 163 0.789 0.061 0.012 0.116 0.016 0.016 0.001 103 6 110 9 91% 10 1.82 30.2 104 0.290 0.049 0.005 0.112 0.016 0.016 0.001 100 5 120 14 93% 11 3.76 113 184 0.612 0.049 0.011 0.108 0.022 0.016 0.001 103 6 97 21 98% 12 5.71 153 170 0.898 0.054 0.004 0.185 0.013 0.025 0.001 159 3 158 7 91% 13 4.54 111 137 0.816 0.054 0.005 0.180 0.017 0.025 0.001 161 6 161 10 95% 14 28.8 3898 1302 2.99 0.048 0.003 0.072 0.004 0.011 0.000 70 1 74 2 99% 15 2.88 83.1 106 0.784 0.155 0.019 0.355 0.044 0.016 0.001 103 6 204 20 0% 16 2.87 79.1 136 0.582 0.051 0.012 0.108 0.025 0.016 0.001 101 5 122 23 96% 17 35.2 5183 1585 3.270 0.044 0.006 0.066 0.008 0.011 0.001 69 4 69 6 93% 18 1.12 25.1 55.1 0.455 0.194 0.043 0.317 0.056 0.016 0.001 103 9 176 26 8% 19 52.6 8384 2012 4.17 0.047 0.010 0.072 0.015 0.011 0.001 70 7 72 11 99% 20 99.1 1233 5306 0.232 0.049 0.013 0.106 0.026 0.016 0.002 100 12 104 20 98% ![]()
图 4 洞错粗安岩锆石U-Pb谐和图Figure 4. U-Pb concordia diagrams of zircon grains from the trachyandesite in the Dongco area3.2 元素地球化学特征
洞错火山岩5件样品的主量、微量元素列于表 2。主量元素方面，粗安岩SiO2含量为59.82%~64.98%，具有高的Na2O(3.59%~4.17%)、Al2O3(15.52%~16.01%)、MgO(2.13%~2.98%)含量、Mg# (50.0~54.1)和低的K2O(1.74%~2.17%)。在Nb/Y-Zr/TiO2图解(图 5)中，洞错火山岩样品点均落入粗安岩区，与镜下鉴定的结果一致。
表 2 洞错粗安岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 2. Major, trace and rare earth elements analyses of trachyandesite from Dongco area样品编号 11DC-9 11DC-10 11DC-11 11DC-12 11DC-14 SiO2 59.82 60.54 60.79 59.88 64.98 TiO2 0.89 0.87 0.85 0.90 0.60 Al2O3 15.90 16.01 15.88 15.88 15.52 TFe2O3 5.50 5.45 5.57 6.16 4.26 MnO 0.06 0.07 0.07 0.06 0.05 MgO 2.36 2.65 2.81 2.98 2.13 CaO 6.00 5.57 5.50 5.70 3.36 Na2O 3.61 3.59 3.64 3.62 4.17 K2O 1.75 1.86 1.86 1.74 2.17 P2O5 0.31 0.30 0.30 0.30 0.17 烧失量 2.98 3.00 2.65 2.42 2.15 总量 99.18 99.91 99.92 99.64 99.56 Mg# 50.0 53.1 54.1 53.0 53.8 Sc 14.2 13.4 13.5 14.5 9.5 Ti 4933 4735 4746 4996 3412 V 97.8 95.6 93.5 101 71.5 Cr 95.1 85.9 82.0 96.8 54.4 Co 17.2 16.6 16.3 17.8 10.4 Ni 52.1 51.9 47.9 52.0 23.5 Ga 18.7 18.2 18.3 18.4 17.9 Ge 1.24 1.25 1.17 1.28 1.29 Rb 39.1 37.7 39.3 37.9 47.0 Sr 475 449 452 458 494 Y 18.3 16.9 17.3 17.7 11.7 Zr 231 227 232 231 199 Nb 16.6 16.5 16.3 16.5 11.1 Cs 1.54 1.05 1.19 1.16 0.68 Ba 427 405 425 393 664 La 29.9 29.9 29.8 28.7 30.2 Ce 57.9 57.0 57.0 55.5 52.4 Pr 6.96 6.92 6.83 6.66 6.20 Nd 26.1 25.2 25.1 24.9 22.2 Sm 4.69 4.48 4.56 4.44 3.59 Eu 1.34 1.28 1.30 1.27 1.05 Gd 4.35 4.05 4.09 4.04 3.18 Tb 0.61 0.60 0.58 0.58 0.42 Dy 3.44 3.30 3.24 3.31 2.16 Ho 0.70 0.66 0.66 0.68 0.42 Er 1.84 1.78 1.72 1.74 1.19 Tm 0.27 0.26 0.25 0.25 0.16 Yb 1.77 1.74 1.66 1.68 1.06 Lu 0.26 0.26 0.26 0.25 0.17 Hf 4.88 4.75 4.84 4.82 4.44 Ta 1.03 1.05 1.03 1.02 0.73 Pb 10.7 10.2 9.85 10.2 12.0 Th 5.01 5.00 4.96 4.78 5.38 U 1.15 1.19 1.19 1.07 1.17 ΣREE 509 498 496 486 429 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素单位为10-6 ![]()
图 5 洞错粗安岩Nb/Y-Zr/TiO2分类图解(据参考文献[30]修改)Figure 5. Nb/Y-Zr/TiO2 classification diagram for the trachyandesite in the Dongco area洞错粗安岩富集稀土元素，其稀土元素总量(∑REE)为429×10-6~509×10-6，平均为483×10-6。尤其富集轻稀土元素(La平均为124×10-6)，在稀土元素球粒陨石标准化配分图解(图 6-a)中，所有样品具有近似的变化趋势，表现为轻稀土元素(LREE)富集的右倾型，且轻、重稀土元素显示较强的分馏特征，(La/Yb)N=12.0~19.2。粗安岩样品显示弱的负Eu异常，δEu值为0.89~0.92。在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 6-b)中，洞错粗安岩亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)，富集Rb、Ba等大离子亲石元素(LILE)及U、Th等元素。
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图 6 洞错粗安岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(据参考文献[31]修改)Figure 6. Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized incompatible element spider diagram (b) of the trachyandesites in the Dongco area4. 讨论
4.1 洞错粗安岩形成的构造环境
曲晓明等[12]在班公湖-怒江缝合带中段发现一套约110Ma的碰撞型花岗岩，并认为班公湖-怒江缝合带中段早白垩世晚期已经处于碰撞后环境。这与前人根据地层及火山岩确定的洋盆闭合时间相一致[7, 32-33]。本次研究结果显示，洞错火山岩样品在Hf-Rb-Ta图解(图 7)中全部落入板内区域，这与前人结果一致。综上所述，洞错粗安岩形成于板内构造环境。
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图 7 洞错粗安岩Hf-Rb-Ta图解[34]Figure 7. Hf-Rb-Ta diagram of the trachyandesites in the Dongco area4.2 洞错粗安岩岩石成因
4.2.1 洞错埃达克质岩地球化学特征
埃达克岩(Adakite)是1990年由Defant等[35]在研究阿留申群岛火山岩时提出的一种地球化学特征和成因特殊的中酸性火山岩或侵入岩，其地球化学标志是：SiO2≥56%，高铝(Al2O3≥15%)，MgO＜3%，贫Y和Yb(Y≤18×10-6，Yb≤1.9×10-6)，Sr含量高(＞400×10-6)，LREE富集，无Eu异常(或有轻微的负Eu异常)[35]。洞错粗安岩具有较高的Sr含量(449×10-6~494×10-6)、Sr/Y值(25.2~42.2)和较低的Y含量(11.7×10-6~18.3×10-6)，明显亏损重稀土元素Yb(1.06 × 1010-6~1.70 × 1010-6)，较高的Al2O3(15.5%~16.0%)、MgO(2.13%~2.98%)含量和Mg#(50.0~54.1)，轻微的Eu、Sr负异常(图 6-a、b)。在Y-Sr/Y图解(图 8)中，样品点均落入埃达克岩区。但与典型的埃达克岩相比，洞错粗安岩具有高MgO含量和Mg#值特征。因此，笔者将研究区粗安岩称为高镁埃达克质岩石。
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图 8 洞错粗安岩Y-Sr/Y判别图[36]Figure 8. Plot of Sr/Y versus Y for the trachyandesites in the Dongco area4.2.2 岩石成因
Defant等[35]认为，埃达克岩是年轻的俯冲洋壳在石榴子石稳定区域内部分熔融的产物。随后的研究显示，埃达克质岩石还具有其他成因模式：加厚下地壳的部分熔融[36]、幔源基性岩浆的分离结晶[37-38]、拆沉下地壳的部分熔融[39-41]及残余洋壳的部分熔融[42-44]。
上述分析表明，早白垩世晚期的洞错粗安岩形成于拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合后的板内构造环境，暗示其不可能形成于班公湖-怒江洋壳的俯冲消减过程。因此排除俯冲洋壳在石榴子石稳定区域部分熔融成因。
洞错火山岩具有高Na2O含量(3.59%~4.17%)及Na2O/K2O(1.9~2.1)值，类似于洋壳的成分，而明显不同于北拉萨地块增厚下地壳部分熔融形成的富钾、贫钠的埃达克质岩[45]；同时在SiO2-MgO图解(图 9)中，洞错粗安岩样品点均落入洋壳物质区域，表明其岩浆源区并非来源于加厚下地壳。因此，洞错粗安岩不应该由增厚下地壳或拆沉下地壳部分熔融形成。
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图 9 洞错粗安岩SiO2-MgO图解[46]Figure 9. Plot of SiO2 versus MgO for the trachyandesites in the Dongco area前人研究显示，基性岩浆的分离结晶作用形成埃达克岩的一个重要条件是有同时代大规模基性岩浆的存在[39, 47-48]。然而，在研究区域未发现同时代大规模基性岩的出露，因此洞错火山岩不可能是幔源基性岩浆分离结晶作用的产物。
综上所述，结合洞错粗安岩的岩浆源区主要来源于洋壳物质(图 9)，形成于羌塘地块与拉萨地块碰撞后的板内构造环境，笔者认为，班公湖-怒江特提斯洋残留洋壳的部分熔融很可能是洞错粗安岩的岩石成因。在Defant等[35]最初的定义中，埃达克岩应该具有低Mg#值(40.0~45.0)。洞错粗安岩具有较高的Mg#(50.0~54.1)值。许多研究成果显示，高镁埃达克岩主要成因为大洋板片部分熔融形成的中酸性埃达克质熔体(低镁的)，在上升穿过弧下地幔楔时与地幔橄榄岩相互作用使Mg含量升高[49]。例如，Xu等[50]认为，出露于勉略蛇绿岩带中的三岔子高镁埃达克岩是板片熔融的熔体与上覆地幔楔交换作用的产物；Rapp等[51]的高压实验也证实，埃达克质熔体与地幔橄榄岩反应可以使埃达克质岩浆中的Mg、Ni和Cr含量明显增加，Mg#增大，添加10%的橄榄岩即可使Mg#从44升高到55；Stern等[52]的研究表明，Cook岛高镁埃达克岩(Mg#=68)仅需要10%~20%的地幔橄榄岩加入。因此，洋壳板片熔融形成的埃达克质岩浆与地幔物质混合能产生高镁埃达克质岩石，已经成为共识。洞错粗安岩具有较高的MgO(2.13%~2.98%)含量和Mg#值(50.0~54.1)，同时相对于普通的埃达克岩，洞错粗安岩的Ni (23.5×10-6~52.1×10-6)和Cr (54.4×10-6~96.8×10-6)含量明显增加。因此，笔者认为，班公湖-怒江残留洋壳部分熔融形成的埃达克质熔体，在上升过程中与地幔成分相互作用，最终形成洞错高镁埃达克质岩石。
4.3 对班公湖-怒江特提斯洋闭合时限的制约
通常认为，羌塘地块与拉萨地块的碰撞导致了班公湖-怒江特提斯洋的闭合，羌塘地块与拉萨地块碰撞的时限，也就是班公湖-怒江特提斯洋的闭合时限是现今青藏高原研究关注的重大地质问题之一。目前，对该时限的认识主要来自班公湖-怒江缝合带蛇绿岩残片和变质矿物年龄，但由于对蛇绿岩的性质和成因难以准确约束，造成对班公湖-怒江洋盆最终闭合及拉萨与羌塘地体碰撞造山的时间存在早白垩世[53-54]、晚侏罗世－早白垩世早期[55-56]、早侏罗世末[57-59]、晚侏罗世－早白垩世多期碰撞作用[1]等不同的认识。晚白垩世竟柱山组的磨拉石建造被学术界普遍认为代表了班公湖-怒江洋的彻底消失，此后羌塘地块与拉萨地块的碰撞才真正开始。
近年的许多研究结果显示，班公湖-怒江特提斯洋的闭合时限大致在早白垩世晚期，例如，拉萨地体北部尼玛地区存在118~125Ma的海相向非海相转变的记录[54]；曲晓明等[12, 60]在色林错以南获得114Ma、112Ma、110Ma和106Ma碰撞后花岗岩的年龄；在班公湖-怒江缝合带中段西部的改则－班戈地区，也存在大量的早白垩世晚期(100~107Ma)去申拉组火山沉积，以尼玛县中仓乡附近的去申拉组和双湖县多玛乡塔仁本洋岛附近的去申拉组为典型代表。不管是尼玛县中仓乡附近的去申拉组，还是双湖县多玛乡塔仁本洋岛附近的去申拉组，它们均不整合覆盖于蛇绿岩、洋岛和木嘎岗日岩群之上，其均含有碰撞型的火山岩夹层与陆相红层夹层，充分说明此时班公湖-怒江洋已经消减闭合，两侧的陆块已碰撞造山[61-64]。谌微微[65]和Chen等[66]对该区去申拉组陆相火山岩与红层进行了详细的古地磁方面的研究，从古地磁角度证实该地区班公湖-怒江洋在104Ma前后已经闭合。
本次研究的洞错粗安岩锆石U-Pb年龄约为102Ma(图 4-b)，在构造环境判别图中，所有样品点均落入板内火山岩区域(图 7)，表明洞错火山岩形成于板内构造环境，指示在102Ma拉萨地块与羌塘地块已经拼合完成，进入陆内演化阶段，暗示班公湖-怒江特提斯洋在此之前就已经闭合。本次在班公湖-怒江缝合带内发现的这套高镁埃达克质岩为班公湖-怒江特提斯洋的闭合时限提供了重要的岩石学约束。
5. 结论
(1) 洞错地区粗安岩的LA-ICP-MS锆石UPb年龄约为102Ma，指示班公湖-怒江缝合带内存在早白垩世晚期岩浆活动。
(2) 洞错粗安岩具有高镁埃达克质岩的地球化学特征，很可能是班公湖-怒江残留洋壳部分熔融的产物，形成于板内构造环境。
(3) 班公湖-怒江特提斯洋在102Ma之前就已经闭合，拉萨和羌塘地块已经拼合进入陆内演化阶段，为其碰撞时限提供了制约。
致谢: 野外工作期间得到吉林大学青藏高原地质研究中心的老师同学们以及后勤师傅们的许多帮助；地质图的绘制得到吉林大学杨德明教授的帮助；锆石U-Pb定年测试分析由吉林大学东北亚矿产资源评价重点实验室(长春)郝宇杰老师等帮助完成，在此一并表示感谢。 -
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图 1 青藏高原白垩纪岩浆岩及火山沉积地层分布图(a)和目思旦角地区地质简图(b)
LSSZ—龙木措-双湖-澜沧江缝合带；BNSZ—班公湖-怒江缝合带；SNMZ—狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带；LMF—米拉山断裂带；IYZSZ—印度-雅鲁藏布江缝合带；SQ—南羌塘板块；NL—北拉萨板块；CL—中拉萨板块；SL—南拉萨板块；图中年龄数据据参考文献[10, 15-29]
Figure 1. Geological map showing distibution of Cretaceous magmatic and volcanic-sedimentary strata in Qinghai-Tibet Plateau(a)and simplified geological map of the Sidanjiao area(b)
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图版Ⅰ
a、b.目思目角地区凝灰熔岩野外手标本近景照片；c、e.目思目角地区凝灰熔岩单偏光镜下照片，可见明显的火山碎屑结构；d、f.正交偏光镜下照片；Q—石英；Pl—斜长石
图版Ⅰ.
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图 2 目思旦角凝灰熔岩锆石阴极发光图像及锆石U-Pb谐和图
Figure 2. Cathodoluminescence images and concordia plots of zircon from tafflava in the Musidanjiao area
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图 4 目思旦角凝灰熔岩SiO2-K2O图解[35]
Figure 4. SiO2-K2O diagram of the tafflava in the Musidanjiao area
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图 5 阿索目思旦角凝灰熔岩原始地幔标准化微量元素蛛网图(a)及球粒陨石标准化稀土元素配分曲线(b)(标准化数据据参考文献[36])
Figure 5. Primitive mantle-normalized trace element distribution curves(a)and chondrite- normalized REE patterns(b)of tafflava in the Musidanjiao area
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图 6 目思旦角凝灰熔岩Sr-Ba图解[37]
Pl—斜长石；Amp—角闪石；Bi—黑云母；Kfs—钾长石
Figure 6. Sr-Ba diagram for the tufflava around Musidanjiao
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图 8 Nb/Y-Rb/Y(a)和Ce-Ce/Pb(b)图解(底图据参考文献[40])
Figure 8. Nb/Y-Rb/Y (a)and Ce-Ce/Pb(b)diagrams
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图 10 花岗质岩石构造判别图解[50]
a—(Y+Nb)-Rb图解；b—Y-Nb图解。VAG—火山弧花岗岩；Syn-COLG—同碰撞花岗岩；WPG—板内花岗岩；ORG—洋中脊花岗岩
Figure 10. Tectonic discriminant diagrams of the granitoids
表 1 目思旦角凝灰熔岩锆石U-Th-Pb同位素测试结果
Table 1 Zircon U-Th-Pb isotopic results of the tafflava in the Musidanjiao area
样品号 Th U Th/U 同位素比值 年龄/Ma 10-6 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ N18T24-01 225.23 163.29 1.38 0.04858 0.00281 0.13480 0.00787 0.02012 0.00057 128 82 128 7 128 4 N18T24-02 162.70 186.65 0.87 0.04863 0.00277 0.13459 0.00773 0.02007 0.00057 130 80 128 7 128 4 N18T24-03 55.68 60.26 0.92 0.09924 0.00234 3.89205 0.10789 0.28442 0.00729 1610 23 1612 22 1614 37 N18T24-04 49.74 58.11 0.86 0.06269 0.00217 0.98030 0.03628 0.11340 0.00300 698 38 694 19 692 17 N18T24-05 98.22 164.31 0.60 0.04866 0.00255 0.13657 0.00730 0.02035 0.00056 131 74 130 7 130 4 N18T24-06 203.23 381.06 0.53 0.04864 0.00199 0.13593 0.00581 0.02027 0.00054 131 53 129 5 129 3 N18T24-07 209.48 173.34 1.21 0.04866 0.00244 0.13559 0.00692 0.02021 0.00056 131 69 129 6 129 4 N18T24-08 162.93 68.03 2.39 0.08617 0.00212 2.80527 0.08012 0.23611 0.00608 1342 25 1357 21 1366 32 N18T24-09 123.64 156.61 0.79 0.04871 0.00273 0.13734 0.00781 0.02045 0.00057 134 80 131 7 130 4 N18T24-10 430.89 367.56 1.17 0.04868 0.00231 0.13604 0.00661 0.02027 0.00056 132 64 130 6 129 4 N18T24-11 152.43 155.03 0.98 0.04858 0.00304 0.13564 0.00846 0.02025 0.00061 128 87 129 8 129 4 N18T24-12 561.22 189.79 2.96 0.04851 0.00398 0.13545 0.01102 0.02025 0.00064 124 124 129 10 129 4 N18T24-13 395.75 280.90 1.41 0.04865 0.00333 0.13597 0.00939 0.02027 0.00058 131 103 129 8 129 4 N18T24-14 213.49 216.95 0.98 0.04877 0.00418 0.13830 0.01188 0.02057 0.00060 137 138 132 11 131 4 N18T24-15 95.15 105.81 0.90 0.04846 0.00505 0.13584 0.01417 0.02033 0.00060 122 178 129 13 130 4 N18T24-16 155.57 168.78 0.92 0.04861 0.00271 0.13573 0.00765 0.02025 0.00058 129 78 129 7 129 4 N18T24-17 99.11 175.82 0.56 0.04875 0.00426 0.13618 0.01196 0.02026 0.00058 136 143 130 11 129 4 N18T24-18 139.47 177.64 0.79 0.04852 0.00267 0.13676 0.00762 0.02044 0.00058 125 77 130 7 130 4 N18T24-19 117.77 117.44 1.00 0.04861 0.00512 0.13636 0.01434 0.02034 0.00062 129 178 130 13 130 4 N18T24-20 41.52 156.85 0.26 0.04374 0.00240 0.12318 0.00688 0.02042 0.00057 -84 71 118 6 130 4 
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表 2 目思旦角凝灰熔岩全岩主量、微量和稀土元素含量
Table 2 Whole-rock major, trace elements and REE contents of the tafflava in the Musidanjiao area
元素 T24H1 T24H2 T24H3 NT24H4 T24H5 元素 T24H1 T24H2 T24H3 NT24H4 T24H5 SiO2 77.13 76.72 78.70 76.27 76.81 Ce 39.3 35.7 47.8 45.4 52.4 Al2O3 12.21 11.84 11.23 11.92 11.99 Pr 5.15 4.83 6.25 6.03 6.89 TFe2O3 1.16 1.31 1.45 1.50 1.26 Nd 19.7 18.4 23.8 22.6 26.1 CaO 0.89 1.21 0.62 1.40 1.09 Sm 5.13 4.73 6.13 5.24 6.02 MgO 0.21 0.19 0.20 0.22 0.24 Eu 0.73 0.68 0.85 0.79 0.87 K2O 3.26 2.73 2.82 3.26 3.12 Gd 5.45 5.37 7.45 5.91 6.09 Na2O 3.04 3.33 2.78 2.48 2.74 Tb 0.93 0.92 1.32 1.01 0.95 TiO2 0.09 0.09 0.10 0.13 0.15 Dy 5.95 6.01 8.68 6.35 5.86 P2O5 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 Ho 1.28 1.28 1.84 1.36 1.22 MnO 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 Er 3.80 3.89 5.44 4.03 3.56 烧失量 1.90 2.16 1.84 2.39 2.11 Tm 0.58 0.56 0.79 0.59 0.53 Cr 4.38 4.19 3.72 4.33 4.58 Yb 3.76 3.67 5.15 3.86 3.40 Ni 1.26 1.49 1.69 1.69 1.66 Lu 0.56 0.56 0.76 0.60 0.51 Ga 13.5 12.8 12.2 13.6 14.1 Hf 4.17 4.35 4.18 4.51 4.17 Rb 115 96.4 103 114 117 Ta 0.95 0.95 0.92 0.91 0.88 Sr 51.6 54.2 33.9 59.0 48.6 Pb 26.8 24.7 26.4 22.7 22.2 Y 32.9 34.4 49.4 36.8 32.6 Th 16.4 16.0 18.2 15.9 18.6 Zr 107 111 112 122 117 U 2.76 2.46 3.37 2.40 2.81 Nb 12.0 12.2 11.5 11.5 11.9 Mg# 29.7 25.3 24.3 25.5 30.7 Ba 722 526 572 737 585 Eu/Eu* 0.42 0.41 0.38 0.44 0.44 La 18.7 18.1 23.5 24.4 27.3 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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