西藏扎雪－门巴韧性剪切带变形时代及机制研究：来自同构造花岗岩体的证据

翟文建，崔霄峰，岳国利，杜欣，王琰，陈志敏，苏建仓

（1．河南省地质调查院，河南郑州450001；2．河南省地矿局第二水文地质工程地质队，河南郑州450053；3．河南省地矿局第一地质勘查院，河南南阳470023）

西藏扎雪－门巴韧性剪切带变形时代及机制研究：来自同构造花岗岩体的证据

翟文建1，崔霄峰1，岳国利1，杜欣2，王琰1，陈志敏3，苏建仓1

（1．河南省地质调查院，河南郑州450001；2．河南省地矿局第二水文地质工程地质队，河南郑州450053；3．河南省地矿局第一地质勘查院，河南南阳470023）

从同构造花岗岩体宏、微观变形特征入手，拟定出扎雪－门巴韧性剪切带内同构造花岗岩体的存在，并揭示出剪切带在空间上为一条近南北向逆冲推覆兼具左行走滑的斜冲型剪切带。同构造花岗岩体岩浆锆石LA-ICPMSU-Pb年龄为（86．57±0．57）Ma，表明剪切带变形变质发生在晚白垩世，属冈底斯板块早、晚白垩世构造事件正反转后挤压体制下的初期产物。新特提斯闭合及洋壳俯冲所致的挤压构造环境导致晚白垩世冈底斯带普遍遭受区域变质作用，剪切带正是变形变质作用由南向北传递至该区减弱的表现，因此该变形年龄可能作为新特提斯闭合、洋壳俯冲作用延续到晚白垩世的年代学证据。

冈底斯；扎雪－门巴韧性剪切带；同构造花岗岩；锆石U-Pb年龄；新特提斯

在构造运动最为强烈或造山隆升时期侵入大量的同构造花岗岩体（杨坤光和刘强，2002），该类岩体侵位空间主要由造山带内的断裂活动和韧性剪切带提供（周刚等，2007），其岩浆作用包括岩石结构构造、岩石学和地球化学等与断裂和韧性剪切带的活动有着密切的成因关系（Tobisch and Cruden，1995；Barrie et al．，2002；杨晓勇等，1999），并具有时间上的一致性（张进江，1999；Ingram and Hutton，1994；谢才福，2002），或者说，在这类特殊的同构造花岗岩体内富有大量的断裂和韧性剪切带的形成、变形及活动历史等信息，可以为区域构造的演化历史提供证据（周刚等，2007）。本文试图通过对扎雪－门巴韧性剪切带内同构造花岗岩体的拟定，从岩体变形信息入手，结合岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb测年，探讨剪切带变形机制及时限，并进一步为区域构造演化提供年代学方面的证据。

1 地质概况

扎雪－门巴韧性剪切带位于冈底斯带中南部（图1），区域上为拉多岗－日阿－领布冲韧性剪切带在东端的延续（张认和和钟铧，2007），为一条由北向南逆冲推覆兼具左行走滑的斜冲韧性剪切带①杨德明，和钟铧．2004．西藏1∶25万门巴区幅区调报告．吉林大学地质调查院．。剪切带为近东西走向，主体发育在松多岩群（AnO）及糜棱岩化花岗岩体中（张认和和钟铧，2007；杨德明等，2004），其空间变形不均匀，表现出明显的分带性，主体包括扎雪－曲龙－扎根洪巴韧性剪切带（Ⅰ）和齐朗－错嘎郎－新惹若韧－脆性变形带（Ⅱ）。Ⅰ带韧性变形较强，岩石类型由黑云母花岗质糜棱岩和黑云母二长花岗质糜棱岩等组成的糜棱岩、构造片麻岩、片岩及伴生的同构造花岗岩等组成。Ⅱ带控制两盘岩性分布，为马布库岩组（AnO m）和雷龙库岩组（AnO l）的分界线，变形相对较弱，岩石以构造片麻岩及少量糜棱岩为主。

图1 扎雪－门巴韧性剪切带地质简图Fig．1 Schetch geological map for the Zhaxue-Menba shear zone in Tibet

扎雪－门巴韧性剪切带原岩成分为花岗岩，侵入于晚三叠世，岩浆锆石U-Pb结晶年龄为（209± 7）Ma（杨德明等，2004）。后期岩体遭受变形变质改造，但变形中各点受应力差异致使带内发育糜棱岩、片麻岩等多种岩石类型。岩石组合特征和显微构造特征两者揭示该韧性剪切带形成于绿片岩相至高绿片岩相环境，且变形构造线和变质程度均与前奥陶系围岩基本一致，因此可以推断两者经历过同期变形变质的改造。同时测得剪切带内伴生变质矿物黑云母40Ar／39Ar坪年龄值为（105．2±1．7）Ma，表明变形变质发生在早白垩世 （张认和和钟铧，2007；杨德明等，2004）。

在剪切带成因机制研究上学者认识分歧较大。吴珍汉等（2003）认为属于拉萨地块中部逆冲推覆构造带的伴生产物；杨德明等（2004）认为是晚三叠世新特提斯洋俯冲作用下的产物；而最近研究成果显示为班公湖－怒江弧后洋盆闭合碰撞背景下于中浅部构造层次温压条件下作用的结果（张认和和钟铧，2007）。

2 同构造花岗岩体地质概况

2．1 宏微观特征

图2 剪切带Ⅰ带内同构造花岗岩与围岩接触关系剖面图Fig．2 Structure section of contact between the synorogenic granites and wall rocks in the shear zoneⅠ

图3 同构造花岗岩宏、微观变形特征Fig．3 Photos showing the macro-and micro-deform ation features of the synorogenic granites

作为扎雪－门巴韧性剪切带的重要组成部分，同构造花岗岩体发育在剪切带的中心部位并侵蚀早期晚三叠世糜棱岩化花岗岩体（图1），空间上与围岩呈协调式接触（图2），但接触面较陡。岩体多被挤压拉长而呈条带状，其长轴与区域构造线平行。岩体通体已遭受构造浅变质，表现为韧性变形特征，局部发育早期花岗岩包裹体，其内糜棱面理与围岩面理具有空间上的连续性和一致性，但内部递进变形特征不明显，变形强度明显弱于围岩花岗质糜棱岩。同时岩体保留了原生的流动构造（图3a），流动构造反映的运动学性质与围岩花岗质糜棱岩韧性剪切反映的运动学性质相同。以上特征均与大型走滑带内同构造花岗岩判别标志相符（张进江，1999；王涛等，2007），揭示扎雪－门巴韧性剪切带内同构造花岗岩体的存在。

岩体岩性以糜棱岩化似斑状花岗岩为主，少量为糜棱岩化似斑状二长花岗岩和糜棱岩化似斑状钾长花岗岩。似斑状花岗岩具初糜棱结构，眼球状构造，但原岩结构保留，具似斑状结构（图3a）。斑晶主体为钾长石和石英，基质矿物晶型发育较好，由中粗粒的长石、石英及片状黑云母等矿物组成。岩石经糜棱岩化作用暗色矿物断续排列，并被浅色粒状矿物分开构成面理，但线理基本不发育，局部微弱可见，面理产状与围岩花岗质糜棱岩面理基本一致，并伴随韧性剪切带的空间形态变化而调整，整体产状较稳定，总体倾向北，变化于NNW-NNE之间，倾角变化较大，在扎雪处S1为355°∠54°、不拉拢S1为23°∠80°。碎斑由斜长石（15%）、钾长石（30%）和石英（10%）组成，常趋于糜棱岩面理呈定向排列，长轴轴面产状整体向东倾，倾向在70°～100°之间，倾角在0°～30°不等。碎斑粒径一般在1．0～20 mm之间，最大可达30 mm。钾长石碎斑呈长板状自形晶，多呈矩形、浑圆状，常发育卡氏双晶，后期遭受改造，具碎裂特征，微裂纹发育。

晶体内部塑性变形特征不明显，正交镜下无明显动态重结晶矿物发育，边界虽碎粒化发生韧性变形，但位移量较小，表现为近原地旋转变形特征。微观下长石发育简单双晶，双晶面平行于糜棱面理（图3b），并且晶体内多包裹有板状斜长石及片状黑云母，矿物沿长轴平行糜棱面理定向排列（图3c），粒径多在0．2～2．0 mm，此现象进一步佐证岩体为同构造成因（张进江，1999）。石英碎斑宏观上多被韧性拉伸拖尾，但微观下主体表现为碎裂脆性特征，晚期微裂隙发育，但不延伸至碎基内，晶体多破裂呈细小颗粒结合体，结合体之间相对位移量较小（图3d）。碎基具隐晶质结构，主要由长英质（30%）、石英（8%）、黑云母（5%）及少量粒状石榴子石（2%）组成。粒状石英聚集重结晶呈条带状，长度在0．05～0．30 mm之间，颗粒晶呈齿状结合。条带状分布的石英与聚集成纹理状的黑云母及隐晶质重结晶的长英质矿物一起绕过碎斑定向分布，构成岩石的眼球纹理条带构造。

2．2 运动学特征

岩体内韧性剪切指向标志较发育，在岩体水平面及纵剖面上均可以观察到发育剪切标志的 XY面。在扎雪北由长石（主体为钾长石）构成的旋转碎斑周围被浅色、暗色韧性基质包裹，整体似“σ”型（图3d），运动学信息显示左行特征。S-C组构内C面理与糜棱面理近于平行（图3e），两者产状基本一致，剪切面理呈反“S”型，产状S2为25°∠50°，S、C两者之间的锐夹角显示左行剪切特征，规模约15 cm。在垂直面理纵剖面上由长石斑晶组成的碎斑沿相间平行排列组成多米诺骨牌构造（图3 f），整体倾向NEE，其裂面与剪切带的锐夹角指示由北向南逆冲性质，规模约10 cm。

在不龙拉以西同构造花岗岩体表现出相同的运动特征。在水平面上旋转碎斑主要由钾长石组成，XZ面上碎斑长轴呈雁列状平行排列（图3g），长轴产状S2为210°∠85°，野外最大主应力的方向为近南北向，σ1产状为20°∠5°，同时碎斑长轴与糜棱面理夹角较小，一般在5°～20°之间，运动学信息显示左行特征，其中糜棱面理产状S1为26°∠89°。在剖面上岩体内拖尾旋转碎斑比较发育，如图3h所示，碎斑大小约为1．0cm×0．5cm，其长轴轴面基本上平行于糜棱岩面理，运动学信息显示近南北向逆冲推覆性质。

根据同构造花岗岩体内剪切运动标志详细分析，可以确定同构造岩体结晶过程中受区域应力影响显示近南北向逆冲兼具左行运动性质（图4）。

图4 剪切带内同构造花岗岩体运动学模式Fig．4 Kinem atic model for the synorogenic granites in the shear zone

综上所述，同构造花岗岩体空间形态呈条带状，与围岩呈协调式接触，岩体变形明显弱于围岩，岩体面理与围岩糜棱面理具有空间上的连续性和一致性；岩体保留原生的流动构造，微观下长石双晶面平行于糜棱面理，并且晶体内斜长石和黑云母等包裹体沿长轴平行面理定向排列。以上宏、微观变形特征均显示出同构造花岗岩体的变形特点（张进江，1999；赵兰等，2006），但显微特征表明后期岩体遭受脆性改造。

同构造花岗岩体具同侵位固结期的塑性变形特征（谢才福，2002），其岩浆变形可提供相对应的区域构造力学信息（王涛等，2007），因此扎雪－门巴韧性剪切带与同构造花岗岩体具相似的构造变形特征，表现为剖面上由北向南逆冲推覆性质、平面上具左行走滑剪切特征，因此剪切带空间上为一条近南北向逆冲推覆兼具左行走滑的斜冲型剪切带（图4），这与前人研究和野外认识基本一致①。同时研究区地处冈底斯南缘，剪切带的构造变形与区域构造变形相协调，主体受新特提斯洋闭合控制①，因此力源主要来自新特提斯洋壳的向北俯冲作用。

3 锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄测试

原岩样品（样号TW 0105）采自新鲜露头，采样位置的地理坐标为北纬92°10′17″、东经30°8′10″。原岩样品在破碎成合适粒度的粉末后，进行淘洗、电磁选等流程，在双目镜下选出纯的锆石晶体，再在其中选取相对干净和较自形的锆石晶体制作成样品靶。锆石LA-ICP-MS分析在中国地质科学院矿产资源研究所 “国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室”进行。

糜棱岩化似斑状花岗岩锆石颗粒自形程度较高（图5），为半自形－自形，常发育短柱状－柱状自形晶，晶棱锋锐、清晰，晶体长度在100～300μm，长宽比为2∶1～4∶1之间，柱面和锥面发育，部分含有裂纹和核。在阴极发光图像上继承性锆石极为少见，大多数锆石呈现密集的岩浆型振荡环带结构（罗志高等，2010），但不发育扇形分带结构。根据振荡环带宽度与岩浆温度的关系，样品内锆石形成的岩浆环带较窄，多属酸性岩浆较低温下锆石结晶时微量元素扩散缓慢的缘故（吴元保和郑永飞，2004；李长民，2009）；同时环带具较窄的边，可能反映岩浆后期构造事件的影响（张宏飞等，2007）。

对17颗锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb同位素年龄测试（数据见表 1），其中232Th／238U比值除TW 0105-13为1．968外，其他均落于0．623～0．852之间，为锆石的岩浆成因特征提供了佐证（杨德明等，2004；吴元保和郑永飞，2004；李长民，2009；费光春等，2010；赵兰等，2006；伍静等，2011）。除207Pb／206Pb年龄值变化较大外，207Pb／235U、206Pb／238U和208Pb／232Th年龄均具较小的变化区间，分布为82．0～89．3 Ma、85．0～88．5 Ma和22．2～48．0 Ma。在U-Pb谐和图上（图6），这些锆石具有谐和的UPb年龄，谐和度达95%，206Pb／238U年龄的加权平均值为（86．57±0．52）Ma（MSWD＝1．9），该年龄解释为同构造花岗岩的结晶年龄，即扎雪－门巴韧性剪切带构造变质变形发生在晚白垩世。

图5 德宗南同构造花岗岩内锆石CL照片和206Pb／238U年龄值Fig．5 Cathodoluminescence images and206Pb／238U age of zircons from the synorogenic granites in southern Dezong

表1 德宗南同构造花岗岩TW0105样品锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分析结果Table 1 LA-ICP-MS U-Pb zircon analytical results of sample TW0105 from the synorogenic granites in southern Dezong

图6 德宗南同构造花岗岩中锆石U-Pb谐和图及206Pb／238U年龄图Fig．6 U-Pb concordia plot and206Pb／238U age for zircons from the synorogenic granites in southern Dezong

4 讨论及结论

从早白垩世Hauterivian期到晚白垩世初Cenomanian早期（120～95 Ma），新特提斯洋俯冲引发岩浆－热活动致使冈底斯带发生弧后裂谷作用，冈底斯南部地区表现为广泛的松弛和拉张应变环境（张开均等，2003）。而上白垩统竟柱山组陆相磨拉石沉积普遍不整合在下伏不同时代的地层之上，预示早、晚白垩世之间冈底斯带应力环境发生过构造正反转，并使冈底斯岩浆弧再次进入挤压环境（陈炜等，2010），同时构造应力体制的改变致使冈底斯南部地区普遍遭受区域变质作用，时限控制在85～90 Ma（王金丽等，2009）。结合本文对同构造花岗岩体的研究，认为剪切带为一条近南北向逆冲推覆兼具左行走滑的斜冲型剪切带，同样生成于压扭体制下，并且同构造花岗岩体结晶锆石的U-Pb年龄（86．57 ±0．52 Ma）基本上可以代表剪切带的变形变质年龄，因此从构造变形环境和变形时间两方面分析扎雪－门巴剪切带的韧性变形并非发生在早白垩世（105 Ma），应为晚白垩世挤压体制下区域变质作用的产物。此外，变质作用在冈底斯南部表现为同时代的角闪岩相至麻粒岩相（王金丽等，2009），在中南部扎雪－门巴地区变质程度为绿片岩相至高绿片岩相（张认和和钟铧，2007；杨德明等，2004），由此推断扎雪－门巴地区韧性变形特征是变质作用由南向北传递过程中逐渐减弱的表现。

冈底斯南部广泛发育晚白垩世岩浆作用，并在90～70 Ma达到高峰期（陈炜等，2010；Barbarin，1999；李汉光等，2005；侯增谦等，2008），时空上有大量中酸性侵入岩和钙碱性火山岩与之配套。其次该岩带受区域东西向构造控制，紧邻雅鲁藏布蛇绿岩带展布并与之平行，距离印度板块与欧亚板块汇聚碰撞中心较近（陈炜等，2010），因此该期的岩浆活动可与新特提斯闭合及其洋壳俯冲削减作用联系起来（李汉光等，2005）。同时在大约88 Ma班公湖－怒江洋已经完全关闭（朱弟成等，2008），基本上可排除冈底斯北部地球动力的影响，因此晚白垩世冈底斯南部地区地球动力仅仅受到来自新特提斯闭合及洋壳向北俯冲的影响（孟繁一等，2010）。结合以上分析，导致扎雪－门巴地区晚三叠世花岗岩发生韧性变形的变形变质事件为冈底斯带中新生代以来新特提斯演化和青藏高原形成过程中一次比较广泛和强烈的构造－热事件，其变形变质时间可能作为新特提斯洋盆闭合、板块向北俯冲作用延续到晚白垩世的年代学证据。

致谢：中国地质大学（武汉）章泽军教授、审稿老师北京大学张进江教授及吉林大学和钟铧教授在学术方面提出了宝贵的修改意见并最终审定文稿；中国地质科学院矿产资源研究所辛洪波副研究员测试本文样品；野外考察得到项目组杨桂松等的帮助，岩矿方面得到河南省地质调查院实验室裴玉华、李敏工程师等的帮助，在此一并表示感谢。

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Age and Genetic Mechanism of Deformation of the Zhaxue-Menba Shear Zone in Tibet：Evidence from the Synorogenic Granites

ZHAI Wenjian1，CUI Xiaofeng1，YUE Guoli1，DU Xin2，WANG Yan1，CHEN Zhimin3and SU Jiancang1
（1．Henan Institute of Geologic Survey，Zhengzhou 450001，Henan，China；2．No．2 Hydrogeological and Engineering Geological Party，Henan Bureau of Geology and Mineral Resources，Zhengzhou 450053，Henan，China；3．The First Geology Exploration Institute，Henan Bureau of Geology and Mineral Resources，Nanyang 470023，Henan，China）

The occurrence of the synorogenic granites in the Zhaxue-Menba shear zone was determined according to the character ofmacro-and m icro-deformation in the synorogenic granites．The shear zone is a diagonal shear zone with N-S thrusting and sinistral strike slipping features．The LA-ICP-MS zircon U-Pb age of the synorogenic granites，which represents its crystallization age，is（86．57±0．57）Ma，which indicates that the deformation and metamorphism in the shear zone occurred in Late Cretaceous，and pertain to the initial products by the positive structural inversion under the compressional system in Gangdese in Early and Late Cretaceous tectonic events．The compressional tectonic environment induced by the closure of the Neo-Tethys and underthrust of oceanic crust resulted in regionalmetamorphism in Gangdese during Late Cretaceous．Then the shear zone formed when metamorphism gradually weakened and passed from south to north，therefore，it is evident to suggest that the closure of the Neo-Tethys and underthrust of oceanic crustmay last until late Cretaceous．

Gangdese；Zhaxue-Menba shear zone；synorogenic granites；zircon LA-ICP-MSU-Pb age；Neo-Tethys

P542；P597

A

1001-1552（2012）02-0149-008

2011－08－24；改回日期：2011－11－15

项目资助：本文由中国地质调查局青藏专项“西藏仁多岗地区地质矿产调查”（编码121201818027）资助。

翟文建（1983－），男，硕士，助理工程师，现从事基础地质调查工作。Email：zhaiwenjian＠163．com