西藏南木林盆地林子宗群火山岩年代学和地球化学特征

Geochronology and Geochemistry of the Linzizong Volcanic Succession, Namling Basin, Xizang

摘要

为了更好地约束林子宗群火山岩的年龄格架、岩石成因及其演化历史，对拉萨地块中南部南木林盆地的林子宗群火山岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究.结果显示，南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~57.0 Ma、52.0~50.2 Ma、49.7 Ma.随着时间的演化，早期典中组以爆发相为主，年波组以喷发‒沉积相为主，到晚期帕那组以喷溢相为主，且呈现出从中酸性向酸性演化，由钙碱性系列向高钾钙碱性系列再到钾玄岩系列逐渐过渡的趋势.其中，典中组英安质岩石为钙碱性系列，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有明显的Nb、Ta、Ti负异常，显示典型的弧火山岩特征；年波组和帕那组流纹质岩石为钙碱性‒高钾钙碱性系列岩石，且有钾玄岩出现，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，除具有明显的Nb、Ta、Ti负异常外，还具有显著的Ba、Sr、P负异常，显示碰撞‒碰撞后火山岩的特点.上述特征暗示典中组英安质岩石可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融的产物，年波组和帕那组流纹质岩石则是印度‒亚洲大陆碰撞初期阶段英安质岩石进一步分离结晶的产物.林子宗群火山岩是记录这种体制转换的重要载体.

关键词

林子宗群火山岩 / 锆石U-Pb年代学 / 地球化学 / 南木林 / 拉萨地块 / 岩石学

Key words

Linzizong volcanic succession / zircon U-Pb chronology / geochemistry / Namling / Lhasa terrane / petrology

0 引言

在青藏高原南部，夹持于班公湖‒怒江缝合带（BNSZ）和印度河‒雅鲁藏布江缝合带（IYZSZ）之间的冈底斯构造岩浆岩带，又被称为拉萨地块，其内部发育的大规模中‒新生代岩浆作用完整地记录了与拉萨地块形成和特提斯洋构造演化有关的洋‒陆转换、碰撞造山和陆内汇聚等各个演化阶段的重要信息（Zhu et al.， 2015）.拉萨地块作为印度与亚洲大陆直接碰撞的前锋地带，一直以来受到了广泛关注.

林子宗群火山岩在时间上跨越了白垩世末到始新世，空间上覆盖了冈底斯构造岩浆岩带中南部从东部拉萨地区到西部措勤地区，以蕴含从特提斯洋北向俯冲到印度‒亚洲大陆碰撞的重要信息而备受瞩目.它是一套以中酸性火山岩为主，局部夹有沉积岩的陆相火山岩，与下伏的设兴组呈不整合接触.林子宗群火山岩从白垩世末至始新世存在三期火山活动旋回，即早期典中组旋回→中期年波组旋回→晚期帕那组旋回.目前，林子宗群火山岩研究主要集中在东部林周盆地（周肃等，2004；He et al.， 2007；李皓扬等，2007；Huang et al.， 2015；Zhu et al.， 2015；陈贝贝等，2016；Liu et al.， 2018；Yan et al.， 2019），中部朱诺地区（梁银平等，2010；谢冰晶等，2013；陈兰朴等，2019；赵亚云等，2019）、措勤地区（呼建雄等，2018）、桑桑地区（谢克家等，2011；李勇等，2018）以及西部狮泉河地区（王乔林，2011；付文春等，2014；曹延等，2020；Ding et al.， 2021）.在岩石成因方面，多数学者（谢冰晶等，2013；Yan et al.， 2019；曹延等，2020）认为，林子宗群火山岩形成于新特提斯洋沿拉萨地块南缘北向俯冲消减到印度‒亚洲大陆碰撞过渡的背景下，初期具有陆缘弧火山岩的特征，中期陆内火山岩特征增强，晚期则更多显示出加厚陆壳条件下的火山岩特征，并认为林子宗群火山岩是印度‒亚洲大陆碰撞的火山活动响应（Zhu et al.， 2015）.为了更好地约束林子宗群火山岩的演化历史，本文依托中国地质调查局地调项目“西藏南木林地区1∶5万区域地质调查（H45E013021、H45E013022、H45E014021、H45E014022）” （No. DD20160015-35），对南木林盆地出露的一套林子宗群火山岩开展了详细的岩相学、岩石地球化学、 LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究，以探讨其成岩时代、岩石成因和源区特征，为进一步认识和完善林子宗群火山岩的年代学格架、壳‒幔相互作用和区域构造体制转变等问题提供丰富的资料.

1 地质背景与样品

1.1　地质背景

拉萨地块是指位于青藏高原北部的班公湖‒怒江缝合带（BNSZ）和南部印度河‒雅鲁藏布江缝合带（IYZSZ）之间近东西向的狭长地域（图1a），分布着长约2 500 km、宽150~300 km的巨型构造岩浆岩带，即冈底斯构造岩浆岩带.在构造上，拉萨地块由北向南可被分为北、中和南三部分，依次被狮泉河‒纳木错蛇绿混杂岩带（SNMZ）和洛巴堆‒米拉山断裂（LMF）所分割（图1b）.北拉萨地块出露少量中、晚三叠统复理石沉积岩系，并广泛出露白垩世火山‒沉积岩及与其有关的花岗侵入岩和少量侏罗纪沉积岩；中拉萨地块被认为是一个经历了多期变质作用的前寒武纪结晶基底，并广泛被石炭纪‒二叠纪变沉积岩和晚侏罗世‒早白垩世火山‒沉积地层所覆盖；南拉萨地块即狭义的冈底斯岩浆岩带，以白垩纪‒古近纪冈底斯岩基和白垩纪晚期‒古近纪林子宗群火山岩为主，二者占其总面积的60%以上.

本文报道的林子宗群火山岩位于中拉萨地块和南拉萨地块交界处的南木林盆地，洛巴堆‒米拉山断裂（LMF）从研究区中北部呈东西向贯穿，该断裂在研究区内向北倾斜，上盘地质体为晚古生代地层和晚三叠世花岗闪长岩，晚古生代地层包括下石炭统永珠组（C₁ y）浅海相碎屑岩、上石炭统‒下二叠统拉嘎组（C₂-P₁ l）以含冰川漂砾为特征的粗碎屑岩、下二叠统昂杰组（P₁ a）浅海相细碎屑岩；下盘出露地层主要为古新世‒始新世林子宗群火山岩.晚古生代地层逆冲推覆于林子宗群火山岩之上（图1c、1e）.研究区林子宗群火山岩之下的地层主要为白垩系下统楚木龙组（K₁ c）细碎屑岩夹灰岩、塔克那组（K₁ t）碳酸盐岩及细碎屑岩和白垩系上统设兴组（K₂ s）粉砂岩夹泥质板岩，它们与林子宗群火山岩呈显著的角度不整合接触关系（图1c、1e）.此外，在研究区还可见始新世二长花岗岩侵入于林子宗群典中组（韩飞等，2019）.区内断裂构造主要为近东西向和北西向，在研究区北东侧帕那组和新近纪花岗岩体中发育一条北东走向、形成于中新世晚期的左行滑覆型韧性剪切带（Huang et al.， 2020）.

1.2　林子宗群火山岩岩石地层

南木林盆地林子宗群火山岩产状总体上向北‒北北东缓倾，呈近东西向展布于南木林县城至达那、热当一带（图1c）.本文在前人划分方案的基础上，结合实测地质剖面和野外路线地质调查将南木林盆地林子宗群火山岩划分为典中组、年波组和帕那组.各岩性单元的地层层序见图1e、1f.其中典中组（E₁ d）与上覆年波组（E₂ n）呈喷发不整合接触，角度不整合于中生代地层之上（图1e、图2a）.典中组火山岩主要岩性为巨厚的深灰色、紫灰色中酸性火山岩及火山碎屑岩，岩石组合主要为安山岩（图2d）、英安岩（图2e）、英安质含角砾晶屑凝灰岩、英安质熔结凝灰岩等，夹有少量火山角砾岩、火山集块岩及安山玢岩（图2i）等（图1e）.典中组中火山机构和火山构造发育，常伴随放射状安山玢岩脉，多显示出火山爆发空落堆积相、崩落堆积相及火山碎屑流堆积相，出露厚度约660 m.年波组（E₂ n）为一套以浅紫红色调为主的中‒酸性火山岩、火山碎屑岩与河湖相沉积碎屑岩互层（图2b），局部夹少量湖相淡水灰岩地质体，主要岩石类型有安山质晶屑凝灰岩、流纹质含角砾晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩（图2f）、英安岩及少量火山角砾岩，沉积碎屑岩主要为复成分砾岩、不等粒长石岩屑砂岩、凝灰质粉砂岩（图2g）等（图1e）.年波组火山岩主要显示为火山爆发空落堆积相和喷发‒沉积相，出露厚度约850 m.帕那组（E₂ p）为一套浅灰色调的酸性火山岩（图2c），岩石类型以流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑凝灰岩、英安岩、球粒流纹岩（图2h）为主（图1f），多显示为喷溢相和火山碎屑流堆积相，出露厚度大于800 m.

1.3　样品采集

本文系统采集了林子宗群各个组的火山岩样品，用于地球化学、锆石U-Pb测年的样品岩性主要为英安岩、英安质含角砾晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质含角砾熔结凝灰岩、球粒流纹岩及安山玢岩，样品岩性特征描述见表1.

2 测试方法

2.1　锆石U-Pb

本文锆石的挑选、制靶及阴极发光照相工作在南京宏创地质勘查技术服务有限公司完成.单矿物分选采用常规方法：经粉碎后采用传统的重力和磁选方法分选和富集，再在双目镜下提纯，将锆石嵌于环氧树脂样靶中，经打磨、抛光后在阴极发光下观察、记录显微结构，查明锆石内部结构，便于选取最佳分析区域点.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测试工作在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成.应用Coherent公司生产的193 nm准分子激光剥蚀系统+Agilent7700x电感耦合等离子质谱仪联机进行测试.激光剥蚀过程中采用氦气作载气，由一个T型接头将氦气和氩气混合后进入ICP-MS中.每个采集周期包括大约30 s的空白信号和60 s的样品信号.对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算）采用软件ICPMSDataCal完成.U-Pb同位素定年中采用锆石标准91500作外标进行同位素分馏校正，每分析6~8个样品点，分析2次91500.对于与分析时间有关的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的变化采用线性内插的方式进行校正.锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制和加权平均年龄均采用Isoplot完成.

2.2　岩石地球化学分析

样品经显微镜下鉴定后，磨制成200目送至中国冶金地质总局山东局测试中心进行主、微量元素测定.主量元素采用ARL 9900XP型X射线荧光光谱仪分析，误差小于5%，其中FeO采用湿法化学分析法测定；微量元素采用ICP-MS法，将样品粉末与体积分数为2%的HNO₃溶解后，采用X Series2电感耦合等离子体质谱仪测定.两者检测温度均为25 ℃，分析精度小于1%.分析环境均在温度20~25 ℃和湿度40%~45%下进行，分析精度均小于1%.

3 测试结果

3.1　年代学特征

南木林盆地林子宗群火山岩锆石U-Pb定年结果列于附表1.

安山玢岩样品（P9）的锆石粒度较大，呈长柱状自形晶体，长度多在80~200 μm，宽度多在45~ 95 μm，长宽比介于3∶1~1∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育明暗相间的韵律环带.本次获得锆石Th含量介于15×10^-6~426×10^-6，平均值为100×10^-6，U含量介于28×10^-6~797×10^-6，平均值为135×10^-6，Th/U比值介于0.40~1.20，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在59.3~67.2 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线集中分布（图3a），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（62.6±0.9） Ma，代表安山玢岩的结晶年龄.

英安岩样品（D3423）的锆石粒度大，多呈短柱状自形晶体，长度多在50~150 μm，宽度多在40~70 μm，长宽比介于2∶1~1∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育典型的岩浆振荡生长环带.本次获得锆石Th含量介于52×10^-6~948×10^-6，平均值为184×10^-6，U含量介于90×10^-6~632×10^-6，平均值为215×10^-6，Th/U比值介于0.56~1.65，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在56.3~68.6 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线或其附近集中分布（图3b），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（62.8±1.9） Ma，代表英安岩的结晶年龄.

英安质含角砾晶屑凝灰岩样品（D0108）的锆石粒度大，多呈长柱状或短柱状自形晶体，长度多在80~180 μm，宽度多在50~90 μm，长宽比介于 3∶1~1∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育明暗相间的韵律环带.本次获得锆石Th含量介于143×10^-6~568×10^-6，平均值为323×10^-6，U含量介于157×10^-6~623×10^-6，平均值为297×10^-6，Th/U比值介于0.77~1.68，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在56.5~57.5 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线或其附近集中分布（图3c），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（57.0±0.3） Ma，代表英安质含角砾晶屑凝灰岩的结晶年龄.

流纹质晶屑凝灰岩样品（D1099）的锆石粒度较大，多呈长柱状自形晶体，长度多在100~200 μm，宽度多在60~90 μm，长宽比介于3.5∶1~1.5∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育明暗相间的韵律环带.本次获得锆石Th含量介于211×10^-6~1 014×10^-6，平均值为515×10^-6，U含量介于244×10^-6~884×10^-6，平均值为515×10^-6，Th/U比值介于0.84~1.18，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在51.2~52.8 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线或其附近集中分布（图3d），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（52.0±0.4） Ma，代表流纹质晶屑凝灰岩的结晶年龄.

流纹质含角砾熔结凝灰岩样品（D3022a）的锆石粒度较大，多呈长柱状自形晶体，长度多在100~210 μm，宽度多在40~90 μm，长宽比介于4.5∶1~1.5∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育典型的岩浆振荡生长环带.本次获得锆石Th含量介于80×10^-6~666×10^-6，平均值为283×10^-6，U含量介于166×10^-6~853×10^-6，平均值为333×10^-6，Th/U比值介于0.48~1.13，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在48.1~53.3 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线集中分布（图3d），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（51.1± 0.8） Ma，代表流纹质含角砾熔结凝灰岩的结晶年龄.

流纹质含角砾熔结凝灰岩样品（D3022b）的锆石粒度较大，多呈长柱状自形晶体，长度多在100~240 μm，宽度多在65~90 μm，长宽比介于3.5∶1~ 1∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育典型的岩浆振荡生长环带.本次获得锆石Th含量介于49×10^-6~79×10^-6，平均值为62×10^-6，U含量介于88×10^-6~137×10^-6，平均值为109×10^-6，Th/U比值介于0.52~0.63，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在46.5~54.3 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线集中分布（图3e），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（50.2±0.9） Ma，代表流纹质含角砾熔结凝灰岩的结晶年龄.

球粒流纹岩样品（D9018）的锆石粒度大，多呈长柱状或短柱状自形晶体，长度多在80~ 160 μm，宽度多在50~90 μm，长宽比介于2∶1~ 1∶1.阴极发光图像显示锆石具有明显的核幔结构，核部阴极发光强度均一，不显示环带或具有扇状分布特征；幔部发育典型的岩浆振荡生长环带.本次获得锆石Th含量介于326×10^-6~2 037×10^-6，平均值为943×10^-6，U含量介于342×10^-6~2 235×10^-6，平均值1 008×10^-6，Th/U比值介于0.77~1.12，均大于0.4，为典型的岩浆成因锆石.获得的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄集中在48.2~ 51.8 Ma，测年结果在U-Pb谐和图上沿谐和线集中分布（图3f），说明各自同位素系统封闭较好.所有测年锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄加权平均值为（49.7±1.0） Ma，代表球粒流纹岩的结晶年龄.

3.2　地球化学特征

3.2.1　蚀变影响

本次研究采集了南木林林子宗群火山岩共24件样品进行岩石地球化学分析，测试结果见附表2.由于样品普遍遭受不同程度的热液蚀变，尽管选择了相对新鲜的样品进行全岩地球化学分析，部分样品的烧失量（LOI）仍然较大（0.52%~5.70%）.本文采用烧失量与主微量元素双变量图解（图4）来评估热液蚀变对样品主微量元素的影响.图4显示，往往被认为活动性较差的元素（Si、Ti、Fe和Al）含量随烧失量的增加基本保持不变；通常被认为活动性较高的碱金属和碱土金属元素（Na、K和Mg）也基本保持稳定，仅典中组英安质岩石样品中Mg存在一个异常点，表明这些元素受热液蚀变的影响比较小.对于微量元素而言，通常认为大离子亲石元素（LILE，包括Rb、Sr、和Ba）活动性极高，而高场强元素（HFSE，包括Nb、Ta、Zr、Hf和HREE）活动性很低，而本文样品整体上保持稳定，说明样品基本没有受到热液蚀变的影响，能够代表样品的地球化学特征.

3.2.2　主量元素

典中组英安质岩石SiO₂含量（质量分数，后同）变化于61.74%~68.04%之间，平均值为64.54%；K₂O+Na₂O含量变化于2.82%~5.45%，平均值为4.50%；K₂O/Na₂O比值介于0.47~0.99，平均值为0.70；Al₂O₃含量为14.51%~19.07%，平均值为16.11%；MgO含量为0.94%~3.10%，平均值为1.37%，相应的Mg^#值为32~53；TiO₂含量为0.56%~0.81%，平均值为0.71%.在TAS图解（图5a）、SiO₂-K₂O图解（图5b）和Ta/Yb-Ce/Yb图解（图5c）中，样品主要落入亚碱性英安岩和钙碱性岩石系列区域.年波组和帕那组流纹质岩石SiO₂含量变化于67.36%~78.98%之间，平均值为71.78%；全碱（K₂O+Na₂O）含量变化于4.76%~8.77%，平均值为7.40%；Al₂O₃含量为11.10%~15.84%，平均值为13.91%；MgO含量为0.22%~0.85%，平均值为0.50%，相应的Mg^#值为10~63；TiO₂含量为0.23%~0.48%，平均值为0.36%；年波组流纹质岩石K₂O/Na₂O比值介于0.12~2.80，平均值为0.80；帕那组流纹质岩石K₂O/Na₂O比值介于1.11~1.78，平均值为1.45.在TAS图解中两者均落入亚碱性流纹岩区域（图5a）.在SiO₂-K₂O图解（图5b）中，年波组流纹质岩石主要落入钙碱性系列，少量落入低钾（拉斑）系列和高钾钙碱性系列；帕那组流纹质岩石主要落入高钾钙碱性系列区域，且有钾玄质岩石出现.在Ta/Yb-Ce/Yb图解（图5c）中，两者均落入钾玄质系列.

3.2.3　稀土元素

典中组英安质岩石稀土元素总量（∑REE）介于110×10^-6~145×10^-6，平均值为130×10^-6；稀土元素配分曲线具明显的右倾型（图6a），（La/Yb）_N介于5.13~9.40，（Gd/Yb）_N介于1.33~1.78；具有微弱的负Eu异常，δEu=0.79~0.90.帕那组流纹质岩石稀土元素总量（∑REE）介于171×10^-6~240×10^-6，平均值为214×10^-6；稀土元素配分曲线具有显著的右倾型（图6a），（La/Yb）_N介于13.76~22.97，（Gd/Yb）_N介于1.17~2.04；具有中等程度的负Eu异常，δEu为0.49~0.68（平均值为0.58）.年波组流纹质岩石稀土元素总量（∑REE）为125×10^-6~226×10^-6，平均值为199×10^-6；稀土元素配分曲线具有显著的右倾型，其斜率介于典中组和帕那组之间（图6a），（La/Yb）_N介于10.84~31.86，（Gd/Yb）_N介于1.90~5.09；具有中等程度的负Eu异常，δEu为0.43~0.75（平均值为0.60）.

3.2.4　微量元素

原始地幔标准化微量元素蛛网图（图6b）显示，所有样品均呈现大离子亲石元素（Rb、K、Th、U等）相对富集，高场强元素（Nb、Ta、Ti等）相对亏损的特点.相对而言，典中组英安质岩石具有明显的Nb、Ta、Ti谷，但基本没有P、Sr谷；帕那组流纹质岩石除了具有明显的Nb、Ta、Ti谷外，还有显著的Ba、Sr、P谷，蛛网图曲线总体斜率和峰谷变化较大，呈现清晰的锯齿状；年波组流纹质岩石则介于上述二者之间.

4 讨论

4.1　南木林盆地林子宗群火山岩区域对比及年代格架

对林子宗群火山岩最系统、最经典的研究集中在林周盆地（周肃等，2004；He et al.， 2007；李皓扬等，2007；Huang et al.， 2015；陈贝贝等，2016）.周肃等（2004）在详细的地质填图和地层层序研究基础上，将林周盆地林子宗群火山岩划分为典中组、年波组和帕那组.近年来，陈贝贝等（2016）在前人研究基础上，对林周盆地林子宗群火山岩进行了详细的地层学和岩石学研究，认为下部典中组主要为玄武安山质熔岩；中部年波组主要为碎屑沉积岩夹少量湖相灰岩和凝灰岩；上部帕那组包含两段，下段为流纹质安山岩及熔结凝灰岩，上段为河流相碎屑岩夹凝灰岩.本次研究表明，南木林盆地林子宗群火山岩除不发育帕那组河流相碎屑岩段外，均与林周盆地林子宗群火山岩具有较好可比性（图7）.

林子宗群火山岩年代格架一直是众多学者的研究焦点（李皓扬等，2007；梁银平等，2010；Zhu et al.， 2015；Liu et al.， 2018；刘富军等，2019），近年来积累了一大批较高精度的锆石U-Pb年龄数据（图1c），进一步丰富了林子宗群火山岩的年代学资料，目前已有锆石U-Pb年代学数据表明，整个冈底斯构造岩浆岩带林子宗群火山岩的年龄在71~45 Ma之间.陈贝贝等（2016）对林周盆地林子宗群火山岩进行了精细的年代学研究，认为典中组火山活动年龄为66~59 Ma；年波组火山活动年龄为56~54 Ma；帕那组下段火山活动年龄为54~50 Ma；帕那组上段火山活动年龄为49~47 Ma.就南木林盆地林子宗群火山岩而言，张运昌等（2019）获得该区帕那组流纹岩和安山岩锆石U-Pb年龄分别为（46.1±0.5） Ma和（49.0±1.3） Ma；刘安琳（2020）获得该区典中组和年波组火山岩锆石U-Pb年龄分别为57.3~55.0 Ma和53.5~ 49.1 Ma；刘冯斌等（2020）在该区西侧春哲一带获得典中组火山岩锆石U-Pb年龄为61.4~60.5 Ma.本次工作，笔者在详实的野外地质填图基础上，对南木林盆地林子宗群7件火山岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得的锆石年龄结果与上述学者在研究区及邻区由锆石U-Pb方法所获得的年龄相似，给出南木林盆地林子宗群典中组火山活动年龄为62.8~57.0 Ma、年波组火山活动年龄为52.0~50.2 Ma、帕那组火山活动年龄为49.7 Ma.

4.2　岩石成因

中酸性岩石的成因较为复杂，俯冲带中酸性岩石经典的成因模式包括：（1）俯冲板片部分熔融形成的流体/熔体交代上覆地幔楔（Parman andGrove， 2004）；（2）幔源基性岩浆经历广泛的结晶分异和同化混染作用（Prouteau and Scaillet， 2003）；（3）热的幔源基性岩浆底侵促使中‒下地壳变玄武岩（角闪岩）发生脱水重熔（Jackson et al.， 2003）.模式（1）主要适用于高镁安山岩或玻安岩，而本文样品均为低镁的英安质‒流纹质岩石，因此不予考虑.模式（2）涉及分离结晶过程，且幔源岩浆在岛弧之下的地壳深部高压分离结晶往往形成具有埃达克岩性质的岩浆，与本文火山岩性质明显不同；同时，研究区同时期基性岩出露十分有限，主要发育一套浅色调的中酸性火山碎屑岩‒火山熔岩组合，其Mg^#值（平均值为30）明显偏离玄武质岩浆的范围（68~75； Green， 1976），因此模式（2）似乎也不成立.Rb/Sr-Rb/Ba图解（图8a）显示本文火山岩来源于玄武质的熔体；同时，刘安琳（2020）报道的南木林盆地流纹岩与玄武岩的全岩Nd同位素组成存在较大差异，前者ε _Nd（t）值（-2.1~1.6）有正有负，且以负值为主，后者ε _Nd（t）值（+0.4~+1.5）均为正值，说明幔源基性岩浆只是提供了热源而没有或很少有物质交换.此外，南木林盆地林子宗群英安岩和流纹岩同位素证据显示其岩浆源区存在古老地壳（刘安琳，2020）.因此，笔者推测研究区英安质‒流纹质岩石很可能是岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融的产物.

本文样品的SiO₂含量与TiO₂、Al₂O₃、FeO^T、MgO、CaO和P₂O₅含量之间存在不同程度的负相关性（图略），且样品具有较高的FeO^T/MgO比值和分异指数（平均值为81），指示岩石在形成过程中经历了显著的结晶分异作用；样品的负铕异常程度从典中组到年波组再到帕那组呈现愈发显著的变化趋势，暗示演化过程存在斜长石和钾长石的分离结晶.Sr-Ba/Sr图解（图8b）和Sr-Rb/Sr图解（图8c）显示良好的负相关性，指示本文样品发生了斜长石和钾长石的分离结晶作用；帕那组流纹质岩石出现明显的Ba和Sr亏损，进一步说明在成岩过程中源区存在斜长石残留或在岩浆演化过程中存在斜长石结晶分异作用.此外，Nb、Ta和Ti显著异常可能与Fe-Ti氧化物残留或分异有关，而P的强烈亏损与磷灰石分离结晶有关.综上所述，本文英安 质‒流纹质岩石很可能是岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融形成英安质岩石，随后英安质岩石进一步发生分离结晶形成了流纹质岩石.

4.3　构造意义

在冈底斯地区，古新世‒始新世早期是重要的构造转换期，这一时期的火成岩记录了从新特提斯洋俯冲消亡到印度‒亚洲大陆碰撞的关键信息（黄丰等，2020）.而对林子宗群火山岩构造演化的不同理解，强烈地依赖于印度‒亚洲大陆初始碰撞的时间（朱弟成等，2017），目前主流观点认为这一时间为约55 Ma（Zhu et al.， 2015）.刘安琳（2020）报道了南木林盆地林子宗群火山岩约55 Ma发生成分变化和同位素明显富集的现象，暗示这一时期由于印度‒亚洲大陆碰撞，引起印度板块地壳物质的加入.本文所分析的林子宗群典中组英安质岩石为钙碱性系列，具有低TiO₂含量（平均值为0.71%）和Sr/Y比值（平均值为11），高Al₂O₃（平均值为16%）和Y含量（平均值为28×10^-6），亏损高场强元素（如Nb、Ta和Ti等），显示岛弧或活动大陆边缘弧的火成岩组合类型特征，可能形成于雅鲁藏布江新特提斯大洋岩石圈俯冲晚期阶段（韦乃韶等，2019；曹延等，2020）.年波组和帕那组流纹质岩石主体为一套过铝质高钾钙碱性系列火山岩，同时具有中等负Eu异常和亏损Ba、Sr的地球化学特征，显示碰撞造山的特点，同时帕那组钾玄岩的出现暗示着此时大洋岩石圈俯冲结束、陆内汇聚开始的构造背景（鲍春辉等，2014）.因此笔者倾向于年波组和帕那组流纹质岩石更可能形成于印度板块与亚洲板块碰撞的初期阶段（刘富军等，2019），是记录构造环境由岛弧向陆陆碰撞体制转换的主要载体.

5 结论

（1）锆石U-Pb测年结果显示，拉萨地块中南部南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~57.0 Ma、52.0~50.2 Ma、49.7 Ma.区域对比表明，南木林盆地林子宗群火山岩除不发育帕那组河流相碎屑岩段外，均与林周盆地林子宗群火山岩具有较好可比性.

（2）地球化学特征显示，南木林盆地典中组英安质岩石为钙碱性系列，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有明显的Nb、Ta、Ti负异常，显示典型的弧火山岩特征，可能源于岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳的部分熔融，形成于活动大陆边缘环境，为新特提斯洋北向俯冲消减过程中的产物；年波组和帕那组流纹质岩石为钙碱性‒高钾钙碱性系列岩石，且出现钾玄岩，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，除具有明显的Nb、Ta、Ti负异常外，还有显著的Ba、Sr、P负异常，显示碰撞‒碰撞后火山岩的特点，可能源自英安质岩石进一步分离结晶作用，形成于印度‒亚洲大陆碰撞的初期阶段.该区林子宗群火山岩是新特提斯洋消亡到陆陆碰撞体制转换的岩浆活动响应.

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基金资助

国家自然科学基金项目(42173048;41863005)

国家重点研发计划项目(2020YFA0714804)

中国地质调查局项目(DD20160015-35)

广西研究生教育创新计划项目(YCBZ2021065)