东昆仑中段中灶火地区花岗闪长岩体的裂变径迹热年代学研究

罗文行　徐俊杰　朱建　房艳国

(长江三峡勘测研究院有限公司湖北武汉430074)

东昆仑中段中灶火地区花岗闪长岩体的裂变径迹热年代学研究

罗文行徐俊杰朱建房艳国

(长江三峡勘测研究院有限公司湖北武汉430074)

在东昆仑中段中灶火地区的花岗闪长岩体中采集了一系列样品进行了锆石和磷灰石的裂变径迹研究。锆石裂变径迹最年轻的P1年龄大致与高程具有正相关关系，粗略估算岩体在晚侏罗世-早白垩世的平均抬升速率为19.2m/Ma。海拔最高（5200m）的EK07具有较低的P1年龄（125Ma），可能记录了昆中断裂在早白垩世晚期的一次构造活动。磷灰石裂变径迹年龄与高程的关系不是正相关，说明受到了后期热事件的干扰。东昆北地块古新世（56～45Ma）的一次抬升事件在研究区裂变径迹年龄上得到反映，采样剖面的北端附近有近东西向的断裂穿过，是这次事件的构造响应。

裂变径迹热年代学东昆仑

1　研究区地质特征

研究区位于格尔木以西120km处中灶火泵站以南的东昆仑山脉，横跨东昆北地块、东昆中构造混杂岩带和东昆南地块，其中东昆北地块占大部分，东昆中构造混杂岩带呈北西方向穿过研究区（图1）。以东昆中构造混杂岩带为界，以北的东昆北地块发育大量中酸性岩体，主要岩性有花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和斑状花岗岩等，局部有花岗岩脉穿插。东昆北地块的北部出露有白沙河岩群深变质岩系，岩性以片麻岩为主，有较多的混合岩及较少的片岩、大理岩、含红柱矽线堇青斜长片麻岩、黑云角闪片麻岩，黑云二长片麻岩、斜长石英角闪岩，夹少量麻粒岩。昆中带以万宝沟群、纳赤台群为主，穿插有早泥盆世花岗闪长岩脉和花岗斑岩脉，最近陆露等（2010）[1]研究认为这些花岗斑岩脉为昆中断裂活动同时侵入的，记录了昆中断裂的活动过程。

图1　裂变径迹采样区附近地质构造图

2　样品采集

采样位置见图1。Ek01～Ek07共7件样品是从东昆南地块与东昆中构造混杂岩带界线处一较低的垭口向北翻越昆仑山北脉的山脊，从5200米的山脊向北下降到4400米高程。Ek08为花岗斑岩脉样品，每件样品重量均大于2kg，样品均用外探测器法分析，并用Zeta（ζ）值标定年龄值[2]。

3　裂变径迹分析

样品的测试工作由北京市泽康恩科技有限公司袁万明完成。样品EK08只获得锆石裂变径迹分析结果，其余7件EK01～EK07均获得成对的锆石和磷灰石裂变径迹分析有效数据[3]。变径迹年龄进行多峰值分解拟合是用美国耶鲁大学Mark T.Brandon教授开发的BinomFit软件[4]（1.2.63版本）进行的。该软件采用的算法是目前国际上常采用最佳的二项式峰值拟合[5,6]的方法。

4　年龄值分解拟合

锆石裂变径迹(ZFT)分解拟合的峰值年龄，EK01和EK02分解出3个峰值，两个样品前两个峰值年龄非常相似，均显示出早白垩世和中侏罗世的峰值年龄。样品EK03和EK07的两个峰值年龄相似，均拟合出早白垩世和晚侏罗世的峰值年龄。EK04和EK06两个样品类似，分解拟合得到晚侏罗世和早侏罗世的两个峰值年龄，EK05第一个峰值年龄略低，为早白垩世，第二个峰值与上二者一致，为早侏罗世。EK08是采自东昆中构造混杂岩带中花岗斑岩脉的样品，前人得到昆中带花岗斑岩脉的侵位年龄是391～408Ma[1]的早-中泥盆世之交，本次测试锆石裂变径迹年龄经分解拟合得到两个峰值年龄，分别是中侏罗世和晚三叠世。

未通过χ2检验的锆石裂变径迹中心年龄为混合年龄，没有具体的地质意义。将混合年龄分解拟合之后得到的峰值年龄就有了具体的地质含义，如其中的最小峰值年龄（P1）理论上代表了样品最后一次穿过部分退火带下限等温面的时间，也就是裂变径迹退火作用结束的时间。

径迹最小峰值年龄P1与高程基本呈正相关关系。根据采样高程和P1年龄粗略估算岩体在晚侏罗世—早白垩世的抬升速率为19.2m/Ma。高程最高的EK07具有最小的P1年龄（125.1Ma），可能与其所处位置距离昆中断裂较近，受后期断裂活动的影响所致。

对所有的数据均进行了分解拟合，EK01、EK02的磷灰石裂变径迹年龄均通过了χ2检验，用BinomFit软件分解之后得到两个峰值年龄，但是其中一个峰值概率密度占绝大部分，且该峰值年龄与原中心年龄在误差允许范围内一致。在概率密度曲线与最佳拟合峰和F检验图（参考文献[3]，下同）可知这两个最佳拟合峰实际上基本重叠了，而且F检验显示增加一个峰必要性不大。因此，对于EK01、EK02这两个样品来说，仍然采用原来给出的中心年龄比较合适。EK05、EK06、EK07这三个样品也是通过了χ2检验，除了EK07的P（χ2）值为5.7%比较低之外，其他的都较高。但是分解拟合的结果显示它们都具有两个峰值年龄，而且都是P1所占概率密度较大，但P2所占概率密度也不是特别低（20%～40%）。从概率密度曲线与最佳拟合峰上可知，这三个样品最佳拟合峰值曲线虽有大部分重叠，但峰顶区分的比较明显，而且F检验图上三个样品最佳拟合峰个数均以两个为宜，说明该拟合结果有一定的合理性。虽然这三个样品中心年龄通过了χ2检验，但是不能排除其为两次热事件的混合年龄。

5　讨论与结论

5.1讨论

根据裂变径迹退火的相关原理，可以这样理解裂变径迹年龄与样品高程的一般关系：随着岩石抬升和冷却，位于相对较浅的样品较早的被抬升到脱离部分退火带温度区间的下限，也即较早开始启动裂变径迹时钟，所以年龄较大；而位于较深的样品相对较晚被抬升至脱离部分退火带的深度，开始计时的时间较晚，因而获得的年龄较小。

断裂构造对裂变径迹年龄的影响与断裂活动产生的热有关，断裂带可以作为热源影响附近样品的温度，从而延迟样品脱离部分退火带的时间或者将已脱离部分退火带的样品又重新拖入部分退火带，甚至使之完全退火，年龄归零。一般的，离断裂带近的样品，年龄变小，离断裂带远的样品由于受热较轻或者较快的脱离部分退火带，记录的年龄较大。

昆北花岗闪长岩锆石裂变径迹年龄中，除样品EK04、EK07外，其他5件样品的P1年龄与高程的关系基本具有正相关关系，根据采样高程和P1年龄的差值粗略估算岩体在晚侏罗世—早白垩世的平均抬升速率为19.2m/Ma。锆石裂变径迹年龄记录的构造热事件与王国灿等（2007）[7]指出的东昆仑地区中-新生代三次重要构造热事件中的第二次一致，均发生在大约130-150Ma的早白垩世。一系列区域性NWW-SEE向的挤压性断裂活动是本次事件的响应，其动力来源可能与白垩纪时期拉萨地块沿班公湖-怒江缝合带拼贴增生到欧亚大陆上有关[7]。

海拔最高（5200m）的EK07具有较低的P1年龄（125Ma），可能记录的是昆中断裂在早白垩世晚期的一次构造活动。EK04处于较低的位置，但是具有最高的P1年龄（159.4Ma），这一现象比较异常，除了测试误差的因素外，另一个可能性是其他样品都受到东昆中和东昆南断裂活动的影响，不同程度的降低了裂变径迹年龄，EK04距离这两条断裂距离最远，受其影响最小。

花岗闪长岩磷灰石裂变径迹单颗粒年龄通过卡方检验的采用其中心年龄，未通过卡方检验的采用分解拟合获得的P1年龄，这些年龄与高程的关系大致呈负相关，与一般规律相反，这可能与受到新生代以来东昆仑南断裂带的持续活动的影响有关。

5.2结论

（1）昆北花岗闪长岩锆石裂变径迹最年轻的P1年龄大致与高程具有正相关关系，粗略估算岩体在晚侏罗世—早白垩世的平均抬升速率为19.2m/Ma。海拔最高（5200m）的EK07具有较低的P1年龄（125Ma），可能记录了昆中断裂在早白垩世晚期的一次构造活动。

（2）花岗闪长岩磷灰石裂变径迹年龄与高程的关系不是正相关，说明受到了后期热事件的干扰，可能与东昆中和东昆南断裂带的活动有关。东昆北地块古新世（56～45Ma）的一次抬升事件在研究区裂变径迹年龄上得到反映，研究区裂变径迹采样剖面的北端附近有一条近东西向的断裂穿过，是这次事件的构造响应。

[1]陆露,胡道功,张永清等.昆中断裂带同构造花岗斑岩锆石U-Pb年龄及其构造意义.地质力学学报,2010,16(01):36-43.

[2]王国灿,向树元,王岸等.东昆仑及相邻地区中生代-新生代早期构造过程的热年代学记录.地球科学:中国地质大学学报,2007,32(005):605-614.

P62[文献码]B

1000-405X（2015）-7-50-2