西昆仑山奇台达坂花岗岩锆石TIMS+U-Pb测年及热演化历史分析.pdf

第3 4 卷第6 期 2 0 0 7 年1 2 月 中国地质 G E o L o G YI NC H I N A V 0 1 ．3 4 ．N o ．6 D e c ．．2 0 0 7 西昆仑山奇台达坂花岗岩锆石T lM SU P b 测年 及热演化历史分析 黎敦朋1 ’2赵越，胡健民，李新林z 周小康z 王向利z 杜少喜z 肖爱芳z 1 ．中国地质科学院地质力学研究所，北京1 0 0 0 8 1 ；2 ．陕西省地质调查院，陕西西安7 1 0 0 1 6 提要应用锆石T I M su P b 测年获得西昆仑山奇台达坂花岗岩年龄为 2 0 2 ．2 士3 ．4 M a M s w D 8 ．6 5 ；利用不同海 拔高度获得磷灰石裂变径迹测定年龄为2 4 ．8 1 4 ．O M a 。通过裂变径迹热史模拟，并结合前人m ‰一”A r 测年数据，得出 西昆仑山奇台达坂花岗岩就位以来．至少经历了三快二慢的冷却降温 隆升剥蚀 过程即2 0 2 ．2 ～1 9 5 ．6M a 、2 6 ～1 5M a 和5M a 以来3 个阶段的快速降温 隆升剥蚀 ，1 9 5 ．6 ～2 6M a 和1 5 ～5M a2 个阶段的缓慢冷却降温 隆升剥蚀 。西昆仑 山地壳最上部约3k m 的快速去顶作用主要发生于2 扣1 5M a 和5M a 以来．它是印度板块向欧亚板块碰撞的结果。 关键词锆石T I M su P b 测年；裂变径迹；热演化历史；西昆仑山 中图分类号P 5 9 7 文献标志码A文章编号1 0 0 0 3 6 5 7 2 0 0 7 0 6 1 0 1 3 0 9 奇台达坂花岗岩出露于新藏公路5 0 9 道班以东 图1 的 西昆仑山．出露面积约2 1 0k m z ，呈不规则长卵圆形分布。2 0 世纪8 0 一9 0 年代昆仑山～喀喇昆仑山科学考察时．张玉泉 等川对该花岗岩体进行过封闭温度较低的m m M r 测年．获 得1 9 5 ．4 ～1 9 5 ．8M a 年龄值，确定为早侏罗世岩体。 奇台达坂花岗岩位于西昆仑山东段．规模较大．很多学 者先后对新藏公路沿线分布的花岗岩进行过侵位时代和地 球化学等方面的研究} 1 _ w ．确定在西昆仑山南部的康西瓦断 裂以南至甜水海地块以北存在一条中晚三叠世一早侏罗世 的俯冲一碰撞型花岗岩带．而对该花岗岩带花岗岩的热演化 历史的研究尚属空白。笔者通过对西昆仑山晚三叠世一早侏 罗世俯冲一碰撞型花岗岩带中规模较大的奇台达坂花岗岩 体进行热演化历史研究．以期了解西昆仑山南部花岗岩就位 以后的冷却隆升历史，勾绘该花岗岩带花岗岩隆升剥露的时 间框架。 1岩体特征 奇台达坂花岗岩侵位于二叠系黄羊岭群中下部粉砂岩、 板岩中，与围岩呈侵入接触关系，接触界线明显，接触带见5 ～ 3 0m 的硅化、角岩化等接触蚀变。奇台达坂花岗岩局部被中 新统玄武岩覆盖．玄武岩之下的花岗岩具烘烤现象。奇台达 坂花岗岩由石英闪长岩和花岗闪长岩两种岩性组成。奇台达 坂花岗岩侵位于二叠系黄羊岭群中．黄羊岭群地层总厚度约 1 3 ．5k m 黄羊岭群之上为三叠系巴颜喀拉山群。其地层总厚 度约为7 ．8k m ．．而三叠系巴颜喀拉山群为该时期最顶部地 层。因此．根据奇台达坂花岗岩上覆地层的厚度，可以确定该 岩体就位深度为1 5 2 0k m 的高位花岗岩体。 1 ．1 岩石学特征 石英闪长岩呈长条状出露于岩体西北部．与二叠系黄羊 岭群呈侵入接触．被花岗闪长岩脉动侵入。岩石为灰色、灰白 色．细粒一中粒半自形花岗结构，块状构造。主要矿物斜长 石5 0 ％，6 0 ％、石英1 5 ％ 2 0 ％、角闪石1 0 ％～1 5 ％、黑云母5 ％一 1 0 ％，少量磷灰石、错石、榍石、独居石。其中斜长石呈半自 形一自形板柱状．钾长石呈半自形板状及不规则板状．发育 卡氏双晶．黑云母呈自形条状，石英呈他形粒状，矿物粒径 0 ．5 3m m 。岩石次生蚀变较弱．主要有长石高岭土化、角闪石 黑云母化、黑云母绿泥石化等。 花岗闪长岩呈长卵圆状出露于岩体东南部．与黄羊岭群 收稿日期2 0 0 6 1 2 2 2 改回日期2 0 0 7 0 8 1 2 基金项目中国地质调查局地质大调查项目 1 2 1 2 0 1 0 6 1 0 1 0 8 和2 0 0 3 1 3 0 0 0 0 0 3 资助。 作者简介黎敦朋，男，1 9 6 7 年生，博士生，高级工程师，主要从事区域地质调查与构造地质研究工作；E m a i l h d u n p e n 莎1 8 8 8 1 6 3 ．c o m 。 o 陕西省地质调查院．阿克萨依湖幅1 2 5 万区域地质调查报告，2 0 0 6 ． 万方数据 1 0 1 4中国地质2 0 0 7 年 图1 西昆仑山奇台达坂花岗岩出露位置图 N ，口一中新统玄武岩；T B 一三叠系巴颜喀拉山群；P H 一二叠系黄羊岭群c h T 一长城系甜水海岩群； c h s T 一长城系赛图拉岩群；N ．”一中新世二长花岗岩；T r 6 一三叠纪花岗闪长岩；T6o i 叠纪石英闪长岩； T ”r 一三叠纪二长花岗岩；P ”r 一二叠纪花岗闪长岩；F 一断层 F 嘻1L o c a d o nm a po fo u t c r o p so ft h eQ i t a i d a b a ng r a l l i t ei nt h ew e s t e ms e 乎n e n to ft h eB a y a nH a rM o u n t a i n s N l 卢一M i o c e n eb a s a I t - T B T r i a s s i cB a y a nH a rG m u p ；P H P e n I l i a nH u a n g y a n 西i n gG r o u p ；c h T M e s o p m t e r o z o i cc h a n g c h e n 酉a n T i a l l s h u i l l a iG r o u p c o 。n p l e x ；c h s T M e s o p m t e f o z o i cc h a n g c h e n 百a ns a i t u l aG r o u p c o m p l e x ；N 1 玎一M i o c e n em o n z o g r a n i t e ； T r 6 一T r i a s s i c 孕a n o d i o r i t e ；T 6o T r i a 镐i cq u a r t zd i o r i t e ；T 竹r T r i a s s i c m o n z o g r a m t e ；Pqr P e n m a ng r a n o d i o 血e ；F f a u k 呈侵入接触。岩石为灰白色，中～细粒半自形粒状花岗结构、 似斑状结构、块状构造。斑晶为钾长石和斜长石．含量1 5 ％～ 2 0 ％，粒径3 ～51 n r l l ，呈自形板状，具环带状结构。基质含量斜 长石为4 0 ％～4 8 ％、钾长石1 5 ％～2 0 ％、石英2 0 ％ 2 5 ％、黑云母 1 0 ％～1 5 ％、角闪石5 ％左右，副矿物有磷灰石、锆石、榍石、独 居石等，矿物粒径O ．5 2n l n l ；斜长石呈半自形板状、角闪石 呈自形柱状、黑云母呈自形条状、石英呈他形粒状结构。岩石 次生蚀变以长石绢云母化与高岭土化、角闪石次闪石化、黑 云母绿泥石化为主． 1 ．2 地球化学特征 奇台达坂花岗岩中石英闪长岩化学分析 1 件样品 S i 0 2 含量为6 3 ．5 4 ％、F e 2 0 3 为0 ．1 2 ％、F e o 为3 ．5 8 ％、K 2 0 为 3 ．铴，A ／C N K 0 ．9 7 ，N a 2 0 ／K 2 0 1 ．2 1 ， C a o N a 2 0 K 2 0 n 创2 0 ， n N a o K 2 0 n 为铝正常型，分异指数 D I 为 6 5 ．2 7 、特曼指数 盯 为1 ．8 2 ；石英闪长岩以高硅、富钠、低钛、 低钾为特征。奇台达坂花岗岩中花岗闪长岩 3 件样品 化学 分析S i o ，含量为6 6 ．4 3 ％～6 7 ．9 9 ％、F e ，o ，为0 ．3 9 ％一1 ．1 4 ％、 F e o 为2 ．8 6 ％ 3 ．0 2 ％、K 2 0 为3 ．8 7 ％～4 ．0 8 ％， N a 2 0 n ／ K 2 0 n 1 左右．．A ／C N I 为1 ～1 ．0 3 ，为铝饱和型。分异指数 D I 在 7 2 ．4 5 7 4 ．2 8 ，里特曼指数 盯 为1 ．8 5 ～1 ．9 4 ；花岗闪长岩以高 硅、高钛、高钾、低钠为特征。 奇台达坂花岗岩R E E 含量为9 4 ．8 3 1 0 。～1 1 3 ．2 2 1 0 * 、 L R E E ／H R E E 3 ．6 9 ～7 ．9 3 、 L a ／L u n 3 ．9 ～12 ．5 ，6E u 0 ．6 3 ～ O ．7 9 ，呈现富集轻稀土元素、亏损重稀土元素、E u 负异常特征。 奇台达坂花岗岩富集R b 、B a 、s r 等大离子亲石元素，亏 损N b 、T a 、z r 、T h 等高场强元素； m s ∥峪r 。初始值为 O ．7 0 7 3 1 0 ．0 0 0 0 8 ．反映其为地幔和地壳混熔或下地壳岩石部 分熔融的产物． 上述地球化学特征表明奇台达坂花岗岩具有俯冲一碰 撞型花岗岩地球化学特征。 2 锆石ⅡM SU P b 测年 2 ．1 测定方法 锆石T I M Su P b 测年样品采自岩体东部 图1 ，采样 点海拔5 4 3 7m ，样品重量5 奴，粉碎至8 0 ～1 2 0 目，通过磁选、 电磁选，剩下非磁性部分．经淘洗获得锆石．然后在双目镜下 进行挑选用于定年的锆石。所选锆石无包裹体、无裂纹、无熔 蚀、晶体呈浅黄色、半透明、中长柱状、晶体完整、自形程度 高．为典型的岩浆锆石。 锆石的精选、化学处理和同位素测年分析在天津地质矿 产研究所同位素测试实验室完成．测试方法为锆石T I M S 法。锆石的溶解及u 、P b 的分离在K r o 曲程序的基础上做相 万方数据 第3 4 卷第6 期 黎敦朋等西昆仑山奇台达坂花岗岩锆石T I M Su P b 测年及热演化历史分析 1 0 1 5 表l 花岗岩锆石u P b 同位素年龄分析结果 质量分数普通同位素原子比率 表面年龄，M a 占 U P b 铅含 J ● 量“p b ／“P b ，“P b ，”P b ，2 ”P b ，“P b ，”7 P b ／ 2 0 7 P b ／ 号 Ⅳ∥曲 “∥g “P b“P b2 3 3 U2 3 5 U“P b2 3 8 U2 3 5 U 2 “P b n g 11 3 6 05 9O 4 3 01 6 9O ．1 2 5 900 3 1 5 3 O ．2 2 0 0 00 5 0 6 1 2 0 0 l2 0 l92 2 30 21 1 9 05 2O 3 6 01 5 501 1 3 200 3 1 6 9 O2 2 0 3 O0 5 0 4 2 2 0 1 ．12 0 222 1 45 31 7 0 96 2O2 2 03 9 50 1 0 4 800 3 2 0 2 O2 2 2 1 O0 5 0 3 0 2 0 322 0 372 0 89 45 3 32 2O1 l O2 8 00 1 2 3 700 3 2 3 5 O2 1 2 3 0 ．0 4 7 5 9 2 0 531 9 557 88 5 备 同位素原子比率2 “P b ／2 “P b 已对实验空白 P b 00 5 0 n g ，u o0 0 2 n g 及稀释剂作了校正。其他比率中的铅同位素均为放射成因 注铅同位素，括弓内的数字为 2o 绝对误差，例如00 3 2 3 5 表示O0 3 2 3 5 0 ．0 0 0 4 8 2o 测定结柴l 一4 号数据点2 “P b ／2 3 8 u 表面年龄统计权重平均值2 0 2 ．2 34M a ，M S w D 86 5 注样品由天津地质矿产研究所李怀坤测试。 应的改进．锆石在0 ．2 5r I 】l 容积的氟塑料容器内溶解．并使用 a 叩b m 5 U 混合稀释剂．将u 、P b 用硅胶一磷酸溶液加在同一 单铼灯丝上．在v G 3 5 4 型质谱仪上用高灵敏度的D a l v 检测 器进行u 、P b 同位素测定，所有u 、P b 同位素数据均对质量 歧视效应进行校正。实验全流程P b 空白为0 ．0 3 0 Ⅷ．0 5 0n g ．U 空白为0 ．0 0 2 o ．0 0 4n g 。 2 ．2 测定结果 从测定的4 颗锆石表面年龄 表1 来看基本一致，获得 4 个同位素数据点均落在谐和曲线上 图2 ．测得锆石表面 年龄为2 0 0 ．1 2 0 5 ．3M a ．表面年龄相对偏差较小．1 ～4 号数据 点的表面年龄加权平均值为 2 0 2 ．2 3 ．4 M a M s w D 8 ．6 5 ， 代表花岗闪长岩的结晶年龄。 图2 花岗岩锆石U P b 同位素年龄谐和图 F 培2z i r c o nu P bc o n c o r 击ad i a g r a m0 fg r a 面t e 3 磷灰石裂变径迹测年 3 ．1 样品采集 磷灰石裂变径迹测年样品采样位置见图1 和图3 ．样品 的高程使用美国产G A R M I N G P S l 2 x L c 型手持式G P S 直 接测定。样品采自岩体东南部的花岗闪长岩，从海拔4 7 1 p 5 6 0 7m 采集6 件磷灰石裂变径迹样品．其中最顶部的 D 5 6 3 0 F T l 样品位于中新统玄武岩下1 0m 经烘烤的花岗 闪长岩中。 3 ．2 测试方法和实验条件 野外按高程采集2k g 新鲜的岩石样品．在室内破碎后采 用磁悬浮和重液等常规方法分离出磷灰石．在双目镜下挑选 纯净的磷灰石单矿物．用环氧树脂将磷灰石制成样品．抛光 为光薄片．并将低铀白云母帖在光薄片上．与s R M 6 1 2 铀标 准玻璃组成定年组件。样品送中国原子能科学研究院4 9 2 反 应堆进行辐照实验采用外探测器法，用o L Y M P u s 偏光显 微镜在放大1 0 0 0 倍浸油条件下进行裂变径迹测量．应用 z e t a 常数校准法计算裂变径迹年龄 H u 而r d ，1 9 8 3 。 磷灰石裂变径迹蚀刻条件为7 ％H N o 、，室温，4 0s 外探 测器采用低铀含量白云母．蚀刻条件为4 0 ％H F ．室温，2 0 n 血；z e t a 标定选用国际标准样D u r a n g o 磷灰石及美国国家 标准局s R M 6 1 2 铀标准玻璃f A p a d t e z e t as R M 6 1 2 3 5 2 ．4 2 9 『．Lw a n 】。 3 ．3 测试结果与热历史模拟 样品由中国地震局地质研究所地质重力学国家重点实 验室万景林测试。实验程序根据G l e a d o we t ．a l m2 1 】．美国国家 标准局s R M 6 1 2 铀标准玻璃和z e t a 常数校准法计算裂变径 迹年龄，计算公式中的有关参数见参考文献『2 2 ] 。测试结果见 表2 和图4 。样品的磷灰石裂变径迹年龄为 2 4 ．8 4 ．9 ～ 1 4 ．0 1 ．8 M a ．所有视年龄都远远小于花岗岩的就位年龄 2 0 2 3 ．4M a 。说明磷灰石单颗粒的裂变径迹年龄是岩石结 晶后热退火作用造成的固翻。 同时，对样品进行了裂变径迹长度的测量．每件样品测 量了5 7 ～9 5 条径迹的封闭长度．样品平均径迹长度为1 2 _ 2 0 ～ 1 2 ．6 2 p m ，径迹长度的标准方差0 ．1 4 珈．1 8 肛m ，标准方差小， 径迹长度分布较稳定．表2 中给出了各样品经校正后的平均 径迹长度和标准方差，按1 m 的间隔。对各样品在长度段出 现的径迹数量进行统计．得到了样品径迹长度分布图 图4 ． D 5 6 3 0 一F T 4 和D 5 6 3 0 一F T 5 这2 件样品显示经历了部分退 火过程瞄删其余样品径迹长度均呈正态分布，属较典型的冷 却型径迹长度分布特征．表明裂变径迹是岩石结晶后热退火 万方数据 1 0 1 6中国地质2 0 0 7 年 图3 奇台达坂花岗岩磷灰石裂变径迹采样剖面图 N ，口一中新统玄武岩；P H 一二叠系黄羊岭群T r 6 一花岗闪长岩；T6o 一石英闪长岩； D 5 6 3 0 F L l 一磷灰石裂变径迹样品编号与位置 F i g - 3S e c d o no fs a n l p l i n gs i t e sf o ra p a t i t e6 s S i o nt r a c ka n a l y s i So ft h eQ i t a i d a b a ng m n i t e N l 卢一M i o c e n eb a s a l t ；P H P e r r n i a n H u a n g y a n d i n g G r o u p ；T r 6 一T r i a s s i cg r a n o d i o r i c e ；T6o T r i a s s i cq u a r t Zd i o t e ； D 5 6 3 0 一F L l 一a p a t i t e 丘S s i o nt r a c ks a Ⅱl p l eN o ．a n di 拓s i t o 样号鬻蒌。蕃。器c 漂焉篇鬟焉。鋈，瑟 注样品由中国地震局地质研究所地震重力学国家重点实验室万景林测试。 作用造成的．它们未经历部分退火过程∞。l 。 从表2 的测试结果看奇台达坂花岗岩6 件样品中．最 上部的D 5 6 3 0 一F T l 样品 7 ．9 1 ．0 M a 径迹年龄代表中新世 晚期玄武岩烘烤花岗闪长岩的后期热事件年龄．D 5 6 3 0 一F T 4 和D 5 6 3 0 一F T 5 这2 件样品分别保留有 6 0 ．3 1 9 ．1 M a 和 1 7 1 ．4 2 9 ．2 M a 残留的年龄，其年龄属} 昆合年龄。剔除火山事 件裂变径迹年龄外．奇台达坂花岗岩剖面上的裂变径迹年龄 为 2 4 ．8 4 ．9 M a 1 4 ．0 1 ．8 M a ，裂变径迹年龄从高海拔到低 海拔具跳跃现象。不具随海拔升高年龄增大的规律。 为了更好地了解该花岗岩体的热演化历史．以K e t c h a m e ta l 刚m u l d k 访e d c 退火模式为模型．用该花岗岩黑云母柏A r ”心年龄1 9 5 ．4 1 9 5 ．8M a l t J 为约束条件．选用蒙特卡罗 M o n ￡e c a d o 逼近法．将实测的径迹长度值和单颗粒年龄值代入 A F Ts o l v e 程序∞．对样品 除D 5 6 3 0 一F T l 外 的热演化史进 行了模拟．每件样品均模拟1 0 0 0 0 次得到最佳拟合曲线 图 5 。样品模拟相关参数见表3 。 由表3 可以看出．样品K s 检验值和年龄拟合度值均大 于0 ．5 0 ．表明模拟结果是高质量的。从图5 可得出如下认识 奇台达坂花岗岩约3 0M a 开始从1 8 0 ℃开始冷却剥露．在 2 6 1 7M a 依次通过1 1 0 ℃磷灰石退火线开始快速隆升剥露． 从2 3 ～1 5M a 先后到达8 0 0 c 左右的部分退火带．在8 0 c C 左 右的部分退火带稳定地停留了在1 5 ～1 0M a ．在～5M a 再次开 始快速隆升剥露．3 ～2M a 通过6 0 ℃部分退火带。因此，裂变 径迹热历史模拟结果显示奇台达坂花岗岩在2 6 ～1 5 M a 和～5 M a 以来经历了2 个阶段的快速隆升剥露．而其间的1 5 ～5 M a 隆升剥露速率很小，热历史模拟曲线呈水平状。 4 岩体热演化历史分析 对西昆仑山奇台达坂花岗岩进行锆石T I M su P b 测年 和磷灰石裂变径迹测年热历史模拟结果如表1 和图5 张玉 泉等1 1 】测定该岩体海拔4 8 2 0m 的黑云母* 址一杈r 年龄为 1 9 5 ．4 士0 ．3 M a ，海拔4 9 2 0m 的黑云母* A r 一”A r 年龄 1 9 5 ．8 士0 ．8 M a 。根据w a g l l e P ，叼研究，锆石u P b 年龄封 闭温度为7 5 0 5 0 ℃．磷灰石裂变径迹年龄封闭温度为1 0 0 2 5 ℃而H a r r i s o np 踟研究黑云母钟A r 强r 年龄封闭温度为 3 0 0 5 0 ℃。如果古地温梯度与现在地温梯度一致．取古地温 梯度平均值3 0 ℃／h ．将不同方法的测年数据和封闭温度联 系起来．综合考虑该岩体侵位深度．分析西昆仑山奇台达坂 花岗岩的热演化历史．揭示山脉隆升的过程。 据锆石T I M Su P b 测年成果．三叠纪末期古特提斯洋 万方数据 第3 4 卷第6 期 黎敦朋等西昆仑山奇台达坂花岗岩锆石T I M SU P b 测年及热演化历史分析1 0 1 7 图4 磷灰石裂变径迹分析数据图 F i g ．4 D a t ao fa p a t i t e6 s S i o n 吐∞ka 1 1 a l y s i s 万方数据 1 0 1 8中国地质 2 0 0 7 年 p 世 赠 表3 磷灰石裂变径迹热历史模拟参数 墅坐兰塑堂堕垫苎塑墅塑堕垦堂竺型她受竺塑竺蝗 样号 模岂篙q a测{ 嚣1 0模蕊龄测鼍篙士1 6 K - S 检验年龄拟合度⋯ 弘m 1 ‘m O 出 O 山 ⋯⋯一 ’⋯。。’ 注模拟长度是指由程序预测的径迹平均长度；测试长度是指实测的平均围限径迹长度；模拟年龄是指由程序预测 的样品年龄；测试年龄是指实测的样品池年龄；K s 检验是指K 0 l m 0 9 0 r o v s r n i m o v 数理统计检验值，表示模拟 径迹长度与实测长度之间的拟合程度年龄拟合度是指模拟年龄与测试年龄之间的拟合程度。当K sc e S t 检验 值和年龄拟合度值大于O ．0 5 时，表明模拟结果“可以接受”；当它们≥0 ．5 0 时，模拟结果则是高质量的。 图5 样品热历史模拟曲线图 F i g ．5 C u Ⅳe so ft h e 玎n dh j s c o r yn l o d e h n go fs a I n p l e s ． 图6 奇台达坂花岗岩冷却路径图 F i g ．6C o o l i I l gp a d lo f t 1 1 eQ i t a i d a b a n 蓼a 1 1 i t e 向古欧亚板块俯冲、碰撞，导致岩浆侵位，在西昆仑山形成奇 台达坂花岗岩。奇台达坂花岗岩的锆石T I M SU P b 年龄为 2 0 2 ．2M a 。代表该岩体的就位年龄据奇台达坂花岗岩上覆地 层的厚度．可以确定该岩体就位深度为1 5 2 0k m 的高位岩 体。根据奇台达坂花岗岩2 0 2 ．2M a 就位年龄 锆石T I M Su P b 年龄 和黑云母m A r 一强r 法1 9 5 ．6M a 冷却年龄 由于 4 9 2 0m 和4 8 2 0m 的黑云母‰一3 9 A r 年龄在误差范围非常 接近．取其平均年龄1 9 5 ．6M a 作为该岩体的黑云母m 心一”A r 年龄 ．因此，岩体温度自7 5 0 ℃降低到3 0 0 ℃，应用矿物对法 计算得出2 0 2 ．2 ～1 9 5 ．6M a 的平均降温速率约为6 8 ．1 8 ℃／ M a ．根据该岩体就位深度1 5 ～2 0h n 和黑云母誓A r 一”A r 年龄 封闭温度3 0 0 ℃换算的深度1 0k m 计算的平均隆升剥蚀速率 为O ．7 6 1 ．5 2m m ／a 。 岩体温度自黑云母帅A r 一鼍h 年龄封闭温度3 0 0 ℃降低到 磷灰石裂变径迹年龄约1 1 0 ℃的年龄是1 9 5 ．6 ～2 6M a ．该阶段 平均降温速率为1 ．1 2 ℃／M a ．计算的平均隆升剥蚀速率为 0 ．0 4m m ／a 。 根据磷灰石裂变径迹测年热历史模拟结果 图5 ．在 2 6 ～1 5M a 期间。该岩体从1 1 0 ℃降温至8 0 ℃，耗时2 3M a ， 因此．可以计算其平均降温速率为1 0 一1 5 ℃／M a 、平均隆升剥 蚀速率为o ．3 3 0 ．5 0m 【I l ／a 而在1 5 ～5M a 期间．该岩体一直 处于约8 0 ℃等温线上．暗示基本没有遭受隆升剥蚀作用．平 均降温速率和平均隆升剥蚀速率均接近0 5M a 以来．该岩 体由8 0 ℃等温线再次快速降温．遭受强烈隆升剥蚀而抬升出 露地表．假如地表平均温度为1 0 ℃．估算该阶段平均降温速 率为1 4 ℃／M a ．计算的平均隆升剥蚀速率为0 ．4 7m r n ／a 。 根据上述分析绘制的西昆仑山奇台达坂花岗岩冷却路 径图 图6 ，显示该岩体自2 0 2 ．2M a 就位以来，经历了三快 二慢的冷却降温过程．其中2 0 2 ．2 ～1 9 5 ．6M a 的快速冷却降温 过程与西昆仑山受印支造山作用发生的早期快速冷却事件 和强烈构造隆升作用有关。1 9 5 ．6 2 6M a ，平均降温速率为 1 ．1 2 ℃／№．属早期缓慢冷却降温过程，计算的平均隆升剥蚀 速率为O ．0 4m m ／a 。对应早期缓慢隆升剥蚀阶段。2 6 1 5M a 期间．受印度板块向欧亚板块俯冲碰撞远程效应作用．岩体 万方数据 第3 4 卷第6 期 黎敦朋等西昆仑山奇台达坂花岗岩锆石T I M su P b 测年及热演化历史分析1 0 1 9 温度由1 1 0 ℃降至8 0 ℃耗时约3M a ．平均降温速率～1 0 ℃／ M a 、平均隆升剥蚀速率 0 ．3 3n m l ／a ．属中期快速冷却降温过 程，对应中期快速隆升剥蚀阶段。1 5 5M a ．该岩体一直处于 约8 0 ℃等温线上．暗示平均降温速率和平均隆升剥蚀速率均 接近0I m ／a ；5M a 以来，该岩体平均降温速率～1 4 ℃／M a 、平 均隆升剥蚀速率 o ．4 7n u n ／a ．属晚期快速冷却降温过程．对 应晚期快速隆升剥蚀阶段． 因此．西昆仑山奇台达坂花岗岩经历了三快二慢冷却降 温过程．其对应3 次快速隆升剥蚀和2 次缓慢隆升剥蚀作用． 西昆仑山奇台达坂花岗岩热演化历史与东昆仑山南部 西大滩盆北花岗岩热演化历史极为相似俐东昆仑山南部西 大滩盆北花岗岩获得2 0 4 ．1 ～1 3 4 ．4 7M a 、5 7 ．6 7 2 6 ．OM a 和2 6 M a 以来3 期构造热事件．黑云母K A r 和w 鼬一唧h 同位素 年龄为1 3 4 ．4 7 ～1 4 5 ．3M a ．指示晚期韧性剪切变形时代㈣．其 早期冷却启动时间2 0 4 ．1M a 与奇台达坂花岗岩早期冷却启 动时间2 0 2 ．2M a 极为一致．而奇台达坂花岗岩早期冷却时间 的上限因西大滩盆北花岗岩受晚期韧性剪切变形改造．同位 素年龄时钟重新启动而变薪．因此．西昆仑山奇台达坂花岗 岩2 0 2 ～1 9 5M a 早期强烈构造隆升和快速冷却时限．在区域 上可能更具有代表性．这也与形成中国基本构造格架的三叠 纪末期强烈造山事件相吻合。上述快速冷却时限同时还获得 了更多m ‰一，9 A r 同位素测年数据的支持张玉泉Ⅲ在西昆仑 三十里营房岩体海拔3 9 0 0m 和4 1 0 0m 分别获得1 8 6 ．9M a 、 1 8 8 ．5M a ‰一”脏同位素年龄．在西昆仑塔西土路克岩体海 拔3 6 9 0m 和3 8 9 0m 分别获得1 8 3 ．9M a 、1 8 6 ．3M a “‰一3 9 _ 舡 同位素年龄．根据各自高程和隆升速率．换算到奇台达坂花 岗岩海拔4 8 2 0m 的年龄分别是1 9 4 ．2 6M a 和1 9 7 ．4 6M a ．在 误差范围内与奇台达坂花岗岩早期快速冷却时间是一致的 西大滩盆北花岗岩2 6M a 以来的构造热事件与奇台达坂花 岗岩2 争1 5M a 和5M a 以来的隆升事件基本可以对比．本文 的裂变径迹热史模拟更详细地刻划了该岩体的热演化史而 西大滩盆北花岗岩5 7 ．6 7 ～2 6 ．0M a 构造热事件．在研究区未 进行3 0 0 ～2 0 0 ℃ 钾长石缸一A r 或锆石裂变径迹测试 封闭 温度区间的测年而无法对比。 5 结论 1 根据锆石T I M su P b 测年．西昆仑山奇台达坂花岗 岩就位于 2 0 2 ．1 3 ．4 M a ．是受古特提斯洋向古欧亚板块俯 冲、碰撞过程中侵位形成的花岗岩体。 2 磷灰石裂变径迹测年成果表明．西昆仑山地壳最上 部约3l 1 n 的快速去顶作用发生于2 6 1 5M a 和5M a 以来． 是印度板块向欧亚板块俯冲碰撞远程效应的结果。 3 西昆仑山奇台达坂花岗岩就位以来．经历了三快二 慢的冷却降温过程即2 0 2 ．2 ～1 9 5 ．6M a 、2 6 ～1 5M a 和5M a 以 来3 个阶段的快速降温 隆升剥蚀 ．1 9 5 ．6 2 6M a 和1 5 5 M a 2 个阶段的缓慢冷却降温 隆升剥蚀 。 致谢李怀坤、万景林、张智勇分别完成了锆石T I M s u p b 测年、磷灰石裂变径迹测年和裂变径迹热历史模拟，审 稿人对稿件修改提供了建设性意见．在此表示衷心感谢。 【1 】张玉泉，朱炳泉，谢应雯，等．青藏高原西部的抬升速率叶城一狮泉 河花岗岩4 l A r 一”A r 年龄的地质解释U ] ．岩石学报，1 9 9 8 ，1 4 1 1 1 2 1 ． Z h a n gY u q u a n ，Z h uB i n g q u a n ，x i eY i n g w e n ，e ta 1 ． T h eu p l i f h n g r a t e sf o rt h eW e s t e m Q i n g h a i T i b e t P 1 a t e a u i n t e r p r e a t i o no f 4 l A r 一∞A r d a t i n gf o rt h 。目m n i t e s i nt h ea r e ao fY e c h e n gt o S h i q u a l l l l eU 】．A c t aP c t r o l o 舀c as i n j c a ，1 9 9 8 ，1 4 1 1 1 2 2 i n c h i n e s e 惭山E r 目i s hA b s 仃a c t ． 1 2 】邓万明．喀喇昆仑一西昆仑地区蛇绿岩的地质特征及其大地构造 意义[ 1 ] ．岩石学报，1 9 9 5 ，1 l 增刊 9 8 1 0 1 ． D e n gW a m l l i n g ．G e o l o g ya n dt e c t o I l i cs i g n j 6 c a n c eo ft h eo p h i o b t e s i nK a r a k 兀】ma n dw e s t e mK u l l l u nM o u n t a i n sU 】．A c t a P e 仃0 1 0 画c a s j n i c a ，1 9 9 5 ，1 1 s u p p ． 9 8 1 0 1 a nc h i n e s ew i t hE n d i s ha b s ￡ a c c 【3 】王志洪，李继亮，侯泉林．西昆仑库地蛇绿岩地质、地球化学及其 成因研究U 】．地质科学，1 9 9 9 ，3 5 2 1 5 卜1 6 0 ． w a n gz l l i h o n g ，“J i l i a n g ，H o uQ u a l l l i n ．s t u d yo n 七h eg e o l o 画c a l a n dg e o c h e I n i c a lc h a r a c t e r i s d c sa n di t sf o 锄a d o no fK d d ao p h i o l i c e i nw e s tK u I l l u nU 】．s c i e n d aG e 0 1 0 舀c as i l l i c a ，2 0 0 0 ，3 5 2 1 5 1 ～1 6 0 i nc h m e S e 谢t hE n 班s ha b s 廿a c t ． 【4 】杨树锋，陈汉林，董传万．西昆仑库地蛇绿岩的特征及其构造意 义Ⅱ] ．地质科学，1 9 9 9 ，3 4 4 2 8 卜2 8 8 ． Y a n gS h u f e n g ，C h e nH a n h n ，D o n gC h u a n w a n ．C h a r a c t e r i s t i c so f t h eK 吐d ao p l l i o l i t e sa n d 如t e c t o l l i cs i g n i f i c a n c e s田s c i e n t i a G e o l o 西c as i I l i c a ，1 9 9 9 ，3 4 4 2 8 1 2 8 8 i nC l l i n e s e 砸t hE n 班s h a b s t r a c t l ． 【5 】潘裕生．喀喇昆仑山一昆仑山地区地质演化[ M J ．北京科学出版 社，2 0 0 0 3 2 4 5 0 9 ． P a nY u s h e n g ． G e o l o 百c a l E v 0 1 u d o no ft h eK a r a k m m K u r l l u n M o u n c a i n s 【M ] ．B e 西i n g s c i e n c eP r e s S ，2 0 0 0 3 2 4 5 0 9 i nc h i n e s e ． 【6 】姜春发，杨经绥，冯贵秉，等．昆仑开合构造【M ] ．北京地质出版 社，1 9 9 2 1 0 5 0 J i a n gc h u n 6 ，Y a n gJ i n s u i ，F e nB i ”g g u i ，e ta 1 ．o p e n i n g c l o s i I l g T e c t o n i c so fK u 芏1 l u n [ M 】．B e 面i n g G e o l o 垂c a lP u b h s h j n gH o u s e ， 1 9 9 2 1 0 一5 0 i nC h j n e s e