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0 引言
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雅鲁藏布蛇绿岩带位于喜马拉雅构造带和冈底斯火山岩浆弧之间的藏南地区，与班公湖—怒江缝合带近平行，东西长约 2000 km，是中国研究最为详尽的蛇绿岩带（Zhang et al.，2015；刘飞等， 2020）。该蛇绿岩带可划分为西段、中段和东段3部分，西段蛇绿岩主要分布在狮泉河—萨嘎一线，并可进一步划分为北侧的达机翁—公珠错蛇绿岩和南侧的象泉河—普兰蛇绿岩（郭铁鹰等，1991）。中带蛇绿岩位于昂仁—仁布地区，以日喀则—白朗一带最为典型（王希斌等，1987），东段蛇绿岩位于泽当及以东地区，以泽当和罗布莎出露最好（钟立峰， 2006）。早期研究认为蛇绿岩带属于大洋岩石圈残片（肖序长等，1983；张浩勇等，1996），近年来越来越多的研究者提出了 SSZ 型蛇绿岩的认识（Hébert et al.，2012；李文霞等，2012；熊发挥等，2015）。对于雅鲁藏布蛇绿岩的形成时代，西段和中段研究表明其形成于早白垩世（李建峰等，2009；刘钊等， 2011；Guilmette et al.，2012）。而东段的蛇绿岩形成年代存在分歧，主要集中在中侏罗世（Zhou et al.，2002；钟立峰，2006）、晚侏罗世（Chan et al.， 2015）和早白垩世（Zhang et al.，2015）。此外对于东段蛇绿岩的形成环境也存在不同意见，如俯冲带上弧前盆地（李海平和张满社，1996；Zhang et al.， 2020）、洋中脊环境（Zhang et al.，2015）和俯冲带上的弧间盆地（钟立峰，2006）。
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罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩东段的典型代表（图1a），强烈的构造运动将罗布莎蛇绿岩改造成岩石序列混乱的蛇绿混杂岩。该混杂岩由岩块（方辉橄榄岩、纯橄岩、堆晶辉长岩等）和基质（各种岩石破碎的粉末）组成。前人研究罗布莎蛇绿岩形成年代主要通过其北侧方辉橄榄岩，以及侵入其中的辉绿岩岩脉和辉长岩岩脉，但辉绿岩岩脉和辉长岩岩脉有可能代表了蛇绿岩形成之后的岩浆活动，不能用于确定蛇绿岩的形成年龄。而蛇绿混杂岩中的堆晶辉长岩是蛇绿岩的组成部分，其形成年龄可用于确定罗布莎蛇绿岩的形成年龄，也可用于探讨其形成环境。本文以罗布莎蛇绿混杂岩中的堆晶辉长岩为研究对象，讨论罗布莎蛇绿岩的形成时代和形成环境。
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1 地质背景
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罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布蛇绿岩带东段的重要组成部分，该蛇绿岩位于拉萨东侧约200 km的罗布莎镇一带，蛇绿岩体呈 NW-SE展布，长约 37 km，宽约 3.7 km，面积约 70 km2 （李金阳等，2012）。古近纪以来的喜马拉雅造山运动对蛇绿岩体进行了强烈改造，使岩体平面上呈向北凸出的弧形（王希斌等，1987）。由于新特提斯洋的洋内俯冲和印度板块的向北俯冲，罗布莎蛇绿岩体向南仰冲到印度板块前缘的上三叠统复理石沉积之上，向北逆冲推覆到古近纪的罗布莎磨拉石沉积和冈底斯岩基之上（梁凤华等，2011）（图1b）。研究区蛇绿混杂岩分布于纯橄榄岩和方辉橄榄岩北侧（图1b），玄武岩和堆晶辉长岩仅以岩块形式出现在蛇绿混杂岩中；方辉橄榄岩中发育辉长岩脉和辉绿岩脉。此外，中国最大的豆荚状铬铁矿赋存于南侧的方辉橄榄岩中 （张浩勇等，1996；章奇志等，2017）。
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蛇绿混杂岩分布在纯橄岩北侧（图1b），强烈的构造改造使原岩破碎成岩块，在成岩过程中被基质胶结。岩块岩性包括纯方辉橄榄岩、纯橄岩、堆晶辉长岩、辉绿岩、硅质岩等。其中方辉橄榄岩岩块、纯橄岩岩块呈透镜体状，长 50~120 cm，多为 NW 向—NWW 向展布。此类岩块多数分布于砂泥质基质中，其表面可见有蛇纹石化现象，蚀变后颜色为绿色、黄绿色（图2a）；堆晶辉长岩岩块主要发育于蛇绿混杂岩带的中部，长为70~350 cm（图2b），呈透镜体状分布于超基性岩基质中，常见与辉绿岩岩块伴生（图2c）。堆晶辉长岩中浅色长石和暗色角闪石组成韵律清晰条带，为典型的堆晶结构（图2e）；硅质岩岩块仅出现在西部的砂泥质基质（图2d）和中部的基性岩基质中。其大小多为 50~400 cm，较大者可见有十几米。基质岩石强烈破碎，其中劈理发育，劈理的倾角为 35°~45°，劈理走向自西向东由近 EW 向逐渐转变为 NW 向，倾向变化较大，西部的劈理多呈北倾，而东部的超基性岩基质中则多发育北倾劈理。
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图1 西藏罗布莎地区大地构造位置图（a）与地质简图（b，据Zhu et al.2013修改）
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2 样品特征及分析方法
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本文对蛇绿混杂岩中的4件堆晶辉长岩进行了地球化学分析，1 件堆晶辉长岩样品进行定年。其中堆晶辉长岩呈浅灰色（图2e），半自形板状结构，条带状构造，由斜长石（60%~65%）和辉石（35%~40%）组成，其中斜长石粒度0.1~0.5 mm，发育强黝帘石化，部分隐约可见环带；辉石为单斜辉石，粒度 0. 05~0.50 mm，杂乱分布，少数包嵌板状斜长石，少数可见环带构造（图2f）。
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LA-ICP-MS锆石U-Pb测年在北京锆年领航有限公司完成，其激光剥蚀系统采用美国相干公司生产的193 nm准分子激光器，质谱检测器采用美国赛默飞热电 ICAPQ，年龄标样为 91500，成分标样为 NIST SRM 610。同位素比值及元素含量利用 ICPMSDATACAL 计算，普通铅校正利用 ComPbCorr#3.17（Anderson，2002），U-Pb 谐和图、年龄分布频率图绘制和年龄权重平均值利用 Isoplot/Exver 3（Ludwig，2003）绘制。主微量元素测定在河北省区域地质调查院实验室完成，其中主量元素采用可见分光光度计和原子吸收分光光度计测定（分析精度优于 5%），微量元素采用等离子质谱仪（ICP-MS）测定（分析精度优于5%）。锆石单矿物分选、透反射及阴极发光照相也在河北省区域地质调查院实验室完成。
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3 测试结果
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3.1 锆石 U-Pb 年龄
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对堆晶辉长岩（D2555TW1）进行了锆石 U-Pb 定年，锆石晶型为半自形—自形，粒度100~200 μm，长宽比为 2~4。阴极发光图像上内部结构清楚，生长振荡环带和核幔结构发育（图3），表明其为岩浆成因（Hoskin and Schaltegger，2003）。经过普通铅矫正获得了 25个有效数据（表1），锆石的平均年龄为（144 ± 3）Ma（MSWD=0.19，n=25，图4），代表了堆晶辉长岩结晶年龄。
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图2 蛇绿混杂岩岩块野外和镜下照片
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a—砂泥质基质中的纯橄榄岩岩块；b—超基性岩基质中的具层状构造的辉长岩岩块；c—超基性岩基质中的辉绿岩岩块；d—砂泥质中硅质岩岩块；e—堆晶辉长岩岩块；f—堆晶辉长岩镜下照片； Cpx—单斜辉石；Pl—斜长石
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3.2 主、微量元素地球化学特征
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罗布莎蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩主微量元素分析结果见表2。辉长岩中 SiO2含量介于 46.48%~48.12%，平均 47.30%，MgO 含量为 10.13%~15.93%，平均 11.83%，Na2O含量为 0.54%~1.56%，平均 1. 06%；TiO2 含量为 0.13%~0.22%，平均 0.17%，P2O5 含量 0. 001%~0. 004%，平均值 0. 003%，辉长岩Mg# 为72.47~80.87，平均77.83。
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在 SiO2-（Na2O+K2O）图解中样品落入到辉长岩区域（图5a）。高场强元素 Nb、Ce、Zr、Y、Se 等元素在蚀变过程中具有相对不活动的特性，并且上述元素在辉长岩-辉绿岩-玄武岩中也能基本保持一致 （Rollinson，1993； Janney and Castillo，1996；黄强太等，2015），因此可以采用 Nb/Y-Zr/Ti 图解进行岩石类型划分。在 Nb/Y-Zr/Ti 图解中，样品落入到亚碱性辉长岩区域（图5b）。
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图3 堆晶辉长岩锆石（D2555TW1）锆石阴极发光照片
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堆晶辉长岩稀土配分曲线为轻稀土亏损的曲线型式（图6a），轻重稀土之比 LREE/HREE＝0.48~0.70，LaN/YbN＝0. 09~0.24，表明岩石为轻重稀土发生明显的分馏，亏损轻稀土。LaN/SmN＝0.12~0.37， GdN/YbN＝0.65~0.71，说明轻稀土内部分馏程度稍大于重稀土内部分馏程度。δEu＝1. 00~1.76，δCe 主要集中在 0.52~0.65，表明 Eu 具有明显的正异常，Ce 显示为负异常。在微量元素比值蜘蛛网图中，大离子亲石元素 Sr 明显富集，而高场强元素 Nb、Ti 明显亏损（图6b）。
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图4 堆晶辉长岩锆石U-Pb谐和图和平均年龄图（MSWD —加权平均方差）
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4 讨论
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4.1 罗布莎蛇绿岩形成时代
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精确厘定蛇绿岩的形成时代，是研究大洋演化的关键问题之一。针对罗布莎蛇绿岩的形成时代， Zhou et al.（2002）对侵位于方辉橄榄岩及铬铁矿矿体中辉长辉绿岩岩墙进行了Sm-Nd定年，得到内部等时线年龄为（177±31）Ma，推测蛇绿岩形成于中侏罗世；但部分学者认为Sm-Nd同位素系统确定的年龄误差较大而不限制蛇绿岩地壳序列的形成 （Zhang et al.，2015； Chan et al.，2015）；钟立峰 （2006）采用SHRIMP对方辉橄榄岩中辉绿岩脉进行 U-Pb定年，获得年龄为（162.9±2.8）Ma，然而Zhang et al.（2015）发现作者文中的锆石年龄还存在更老 （390~1000 Ma）和更新（~88 Ma）的年龄，且锆石不具有岩浆锆石典型的环带结构，因此162.9 Ma的形成年龄值得商榷；Chan et al.（2015）对方辉橄榄岩中个辉长岩样品进行了 U-Pb 锆石定年，得到年龄为（149.9±1.4）Ma 和（150. 0±5. 0）Ma，显示蛇绿岩形成于晚侏罗世；Zhang 等（2015）对切割蛇纹岩的辉绿岩岩脉进行了SIMS U-Pb定年，得到了（128.4± 0.9）Ma和（131. 0±1.2）Ma的形成年龄，但蛇绿岩在就位过程中可能发生多次岩浆活动（杨亚琦等， 2018；张继恩等，2021；王玺等，2023），辉绿岩脉可能仅代表了蛇绿岩侵位过程中的一次岩浆活动；堆晶辉长岩是典型蛇绿岩岩性组合的重要部分（吴福元等，2014），其锆石 U-Pb 年龄代表了蛇绿岩的形成年龄（张天羽等，2014；任文秀等，2020；张继恩等，2021）。罗布莎蛇绿混杂岩中的堆晶辉长岩岩块锆石 U-Pb 年龄为（144±3）Ma（MSWD=0.19，n= 25），表明罗布莎蛇绿岩形成于早白垩世。
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注：δEu=2EuN/（SmN×GdN）1/2，δCe=2CeN/（LaN×PrN）1/2， Nb/Nb*= NbN /（ThN ×LaN）1/2， LaN为La原始地幔标准化后结果，标准化值据 Sun and McDonough，1989， LREE为轻稀土元素，HREE为重稀土元素。
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图5 堆晶辉长岩SiO2-（Na2O+K2O）图解（a，底图据Maitre，2002）和Nb/Y-Zr/Ti图解（b，底图据Pearce，1996）
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图6 堆晶辉长岩稀土元素配分曲线（a）和微量元素蛛网图（b）（标准化值据Sun and McDonough，1989，阴影区域数据来自 Zhang et al.，2015）
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4.2 罗布莎蛇绿岩构造环境分析
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根据蛇绿岩的形成环境，其可分为形成于洋中脊的 MOR 型和形成于俯冲带上的 SSZ 型（Pearce et al.，1984）。板块缝合带中的蛇绿岩大多数形成于俯冲带上的岛弧或弧前/后盆地等（张旗和周国庆， 2001；冯益民和张越，2018；李会恺等，2023）。不同构造环境中形成的玄武岩特征各异，俯冲带之上的岛弧和弧前环境形成岛弧拉斑玄武岩和玻安岩，不成熟的弧后盆地形成的玄武岩兼有岛弧拉斑玄武岩和洋中脊玄武岩的特征（Hawkins，2003；黄强太等，2015）；成熟的弧后盆地则形成的洋中脊玄武岩 （张旗等，1999；杨婧等，2016）。
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罗布莎蛇绿岩地幔橄榄岩中发现了大量不常见的超高压矿物（Bai et al.，2000；Yang et al.， 2007），表明蛇绿岩来源于大洋中脊的深部地幔，也可能与深部地幔柱有关（Zhang et al.，2015），然而近年来在蛇绿岩中铬铁矿和橄榄岩中发现的低压矿物（斜长石、角闪石和锆石）显示其来源于俯冲的洋壳（Robinson et al.，2015）。这些不寻常矿物组合可以用前人提出的罗布莎蛇绿岩的两阶段演化模式来解释，即罗布莎蛇绿岩来源于大洋中脊，在弧环境中被改造（Zhou et al.，1996； Zhang et al.， 2015）。虽然蛇绿岩经历了详细研究，但其形成的构造环境仍有不同认识，主要的观点有弧前环境、弧间盆地和大洋中脊环境等（Zhou et al.，1996；钟立峰，2006；Zhang et al.，2020）。
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罗布莎蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩亏损LREE且具有与N-MORB类似的稀土配分曲线（图6a），表明堆晶辉长岩具有 N-MORB 的性质。微量元素蛛网图上辉长岩Eu和Sr为正异常，指示辉长岩发生了堆晶作用（Zeng et al.，2021），但可以采用高度不相容元素的比值来探求源区岩浆的性质（Hugh，2000；许王等，2014），在 Nb/Yb-TiO2/Yb图解中，罗布莎的辉长岩、堆晶辉长岩、岩玄武岩和辉绿岩落在了 N-MORB 区域（图7a），在 Th-Ta-Hf/3 图解中辉长岩、堆晶辉长岩、玄武岩和辉绿岩投点大部分落在 N-MORB 区域（图7b），少量落在岛弧拉斑玄武岩区域，因此罗布莎辉长岩、堆晶辉长岩、辉绿岩和玄武岩具有 N-MORB 特征是无疑的。Nb 的负异常一定程度反映了地幔源区含有岛弧火山岩的组分（朱弟成等，2008；李文霞等，2012），可利用样品的Th和La 判断样品是否存在 Nb 异常[Nb/Nb* = NbN /（ThN × LaN）1/2，Nb/Nb*为 Nb 异常指数，NbN、ThN、LaN为 Nb、 Th、La对原始地幔标准化的结果，Nb/Nb*＞1为正异常，Nb/Nb*＜1 为负异常，Eisele et al.，2002]，罗布莎堆晶辉长岩样品 Nb异常指数为 0.17~0.66（平均 0.46<1），显示 Nb 的负异常，指示辉长岩原始岩浆含有岛弧火山岩的成分，即受到板片的俯冲作用的影响；在 Th/Yb-Nb-Yb 图解中堆晶辉长岩、辉绿岩和玄武岩落在了大洋岛弧区域，因此罗布莎堆晶辉长岩、辉绿岩和玄武岩即具有 N-MORB 的特征，又反映出岛弧玄武岩特征。俯冲带上不成熟的弧后盆地产生的新洋壳兼有 N-MORB 和岛弧玄武岩的特征（李文霞等，2012；黄强太等，2015），因此罗布莎蛇绿岩形成的构造环境为弧后盆地。前人研究表明新特提斯洋中生代发育多次洋内俯冲活动，在得几、泽当、南迦巴瓦等地发现的玻安岩表明洋内俯冲发生在晚三叠世、中—晚侏罗世和早白垩世 （陈根文等，2003；郑来林等，2003；Liu et al.， 2020）。在罗布莎南侧发育的泽当岛弧，其形成年龄为 161~152 Ma，并在其中识别出埃达克岩（韦栋梁，2007；陈翰等，2020），表明晚侏罗世新特提斯洋发生了洋内俯冲作用。随着俯冲的进行，在泽当岛弧北侧的罗布莎地区形成了边缘洋盆（西藏地质矿产局，1993），岩浆沿着边缘洋盆中开裂的扩张脊上涌，并在弧后盆地并产生了蛇绿岩。因此，罗布莎蛇绿岩为 SSZ 型蛇绿岩，形成的构造环境可能为弧后盆地。
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图7 Nb/Yb-TiO2/Yb图解（a，底图据Pearce，1983）和Th/Nb-Nb/Yb图解（b，底图据Hawkins，2009）
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Th—拉斑玄武岩； OIB—洋岛玄武岩； Alk—碱性玄武岩
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5 结论
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（1）罗布莎蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩锆石U-Pb 年龄为（144±3）Ma（MSWD=0.19，n=25），表明罗布莎蛇绿岩形成于早白垩世。
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（2）堆晶辉长岩是罗布莎蛇绿混杂岩的重要组成部分，可通过堆晶辉长岩的主微量特征推测罗布莎蛇绿岩形成的构造环境。堆晶辉长岩亏损高场强元素 Nb、Hf 以及 LREE，稀土配分曲线具有 N-MORB 的趋势特征，显示堆晶辉长岩形成于亏损地幔源区。Nb 的负异常表明形成堆晶辉长岩的岩浆源区受到板片俯冲作用的影响，因此罗布莎蛇绿岩为SSZ型蛇绿岩。新特提斯洋在晚侏罗世发生了洋内俯冲作用，在罗布莎南侧形成了泽当岛弧，在罗布莎地区形成了边缘洋盆。岩浆沿着边缘洋盆中开裂的扩张脊上涌，并在弧后盆地并产生了蛇绿岩。因此罗布莎蛇绿岩形成的构造环境可能为弧后盆地。
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摘要
罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布蛇绿岩带东段的典型代表，但目前对其形成时代和构造环境有不同的认识。本文对蛇绿混杂岩中的堆晶辉长岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究，以探究罗布莎蛇绿岩形成时代和构造环境。堆晶辉长岩锆石206Pb/238U 年龄平均值为（144±3）Ma（MSWD=0. 19，n=25），表明罗布莎蛇绿岩形成于早白垩世。堆晶辉长岩亏损高场强元素Nb、Hf以及轻稀土元素（LREE），且稀土配分曲线具有 N-MORB 的趋势特征，表明其形成于亏损地幔源区。Nb的负异常表明形成堆晶辉长岩的岩浆源区受到板片俯冲作用的影响，因此罗布莎蛇绿岩为SSZ型蛇绿岩。结合区域资料其形成的构造环境可能为弧后盆地。
Abstract
The Luobusha ophiolite is a typical site of the eastern part of the Yarlung Zangbo ophiolite belt，but so far there has been no consensus concerning its formation time and tectonic setting. We conducted LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and geochemistry studies on the cumulate gabbro within the ophiolite mélange， aiming to explore the formation age and tectonic setting of the Luobusha ophiolite. The mean zircon 206Pb/238U ages for the cumulate gabbro is （144 ± 3） Ma （MSWD = 0. 19，n = 25）， suggesting that the Luobusha ophiolite was formed during the Early Cretaceous. The cumulate gabbro exhibits depletion in high field strength elements such as Nb and Hf， as well as light rare earth elements （LREE）. Additionally， its rare earth element distribution curve shows characteristics consistent with N-MORB （Normal Mid-Ocean Ridge Basalt）， indicating its formation in a depleted mantle source region. The negative Nb anomaly indicates that the magma related to the studied cumulate gabbro was influenced by plate subduction. This suggests that the Luobusha ophiolite is an SSZ-type ophiolite. Combined with regional data， the tectonic setting for the formation of the Luobusha ophiolite is likely a back-arc basin.
Keywords
ophiolite mélange ； cumulate gabbro ； tectonic environment ； zircon U-Pb age ； geochronology
