岡底斯帶桑巴區(qū)早白堊世后碰撞花崗巖類的確定及構造意義

門巴區(qū)晚白堊世花崗巖主要分布于岡底斯中段的扎雪、金達和桑巴附近,由黑云母鉀長花崗巖、鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖及花崗閃長巖等組成。其中花崗閃長巖shrimp鋯石u-pb年齡為68.8±1.6ma;鉀長花崗巖黑云母k-ar年齡為78.2±1.2ma和81.5±1.4ma;黑云母鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖的黑云母k-ar分別為90.8±1.81ma和91.2±1.8ma。巖石學和地球化學分析結果表明,s型和低sr低yb特征的黑云母鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖形成于拉薩地塊與羌塘地塊碰撞造山過程中的地殼加厚背景;s型和總體低sr、高yb特征的鉀長花崗巖形成于造山帶晚期階段的伸展背景;i型花崗閃長巖應是新特提斯洋俯沖作用的結果,形成于島弧構造環(huán)境。

拉薩地塊中北部地區(qū)在~113ma發(fā)生的帶狀巖漿大爆發(fā)事件被認為是南向俯沖的班公湖-怒江洋殼巖石圈板片斷離的結果,但缺乏更多的地球化學數(shù)據(jù)。本文報道的拉薩地塊中部申扎地區(qū)花崗巖類地球化學數(shù)據(jù)為這一模型提供了可靠的地球化學證據(jù)。申扎花崗巖類包括寄主花崗閃長巖(113ma),輝長質包體和閃長質包體(111ma)。申扎早白堊世花崗巖中的寄主巖石與鎂鐵質包體均屬于偏鋁質中-高鉀鈣堿性系列,所有樣品均富集大離子親石元素(如rb、ba、u和th)、虧損高場強元素(如nb、ta、ti和zr)?；◢忛W長質寄主巖和閃長質包體具有高的(87sr/86sr)i值(0·7121~0·7133),負的εnd(t)值(-10·2~-9·1)及古老的nd同位素模式年齡(1·90~1·55ga);輝長質包體具偏低的(87sr/86sr)i值(0·7067和0·7108),較高的全巖εnd(t)(-2·1和-4·1)值,nd同位素模式年齡為1·33ga和1·32ga。申扎花崗巖類中的輝長質包體具有板內玄武巖親緣性,這一特征與班公湖-怒江洋殼巖石圈南向俯沖板片在~113ma左右發(fā)生的板片斷離有關。申扎花崗巖類是在板片斷離背景下,主要由來源于古老拉薩基底物質重熔的熔體與上涌的軟流圈地幔物質發(fā)生巖漿混合產(chǎn)生的。

吉林省晚三疊世—早白堊世花崗巖類侵入活動十分頻繁,依據(jù)區(qū)域地質構造的演化和相應的巖石組合及所獲之測年資料,可劃分出三大成因構造類型:裂解型;走滑型,包括走滑拉分—張裂亞型和走滑拉分—隆擠亞型;會聚型。不同成因構造類型常有自身的成礦特征,藉以指導礦產(chǎn)的普查與勘探工作。

新疆哈巴河縣白哈巴巖體主要巖石類型為黑云母斜長花崗巖,另有少量花崗閃長巖。sio2含量介于65.58%～65.79%之間,a/cnk≤1.05,為弱過鋁質巖石,屬高鉀鈣堿性系列。稀土元素總量為174.1×10-6～210.6×10-6,具明顯的eu負異常(0.54～0.63),稀土元素分餾中等((la/yb)n值為4.46～5.56),稀土配分曲線為輕稀土富集型,富集rb,th,u,k,la,ce,nd,hf,zr和sm等元素,而強烈虧損ba,nb,ta,sr,p和ti等元素。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,白哈巴巖體形成于擠壓體制向拉張體制轉換的構造環(huán)境,屬后碰撞花崗巖類。shrimp鋯石u-pb年齡為413.8±6.4ma。白哈巴巖體后碰撞花崗巖的發(fā)現(xiàn),支持阿爾泰-蒙古微大陸的存在,豐富了對新疆北部構造演化的認識。

遼北-吉西南地區(qū)早白堊世富堿質花崗巖主要由堿長花崗巖、石英二長巖組成,同位素年齡為125ma左右,巖石化學以富堿、富硅為特征,具a型花崗巖特點,但鋁質偏高,又具過鋁質花崗巖的特點,應屬于后造山期之pa型花崗巖。其構造背景為晚印支期-早燕山期濱太平洋造山帶造山晚期坍塌階段的產(chǎn)物。

內蒙古東北部阿龍山地區(qū)的早白堊世花崗巖巖體就位于火山噴發(fā)形成的塌陷破火山口中央或火山斷裂中,巖石類型有石英二長(斑)巖、晶洞正長花崗巖、文象堿長石英正長巖等。巖石普遍具文象結構、晶洞構造,但未見堿性暗色礦物;巖石化學上具高硅、富堿和富鋁、低鈦鎂等特征,且?guī)r石中富集高場強元素(hfse),在微量元素蛛網(wǎng)圖中出現(xiàn)sr、ba相對虧損,稀土配分曲線呈輕稀土富集的不對稱右傾"海鷗"型,δeu虧損中等,巖石具較低的εnd(t)值(-3.00)和低的86sr/87sr初始值(0.708734)。以上巖體的巖石學、主微量元素及同位素特征表明,巖體具有鋁質a1型花崗巖的特征,其成因與陸內巨量火山噴發(fā)造成的伸展、崩塌機制有關,反映了非造山板內拉張的構造環(huán)境。

1地質概況位于印度河-雅魯藏布縫合帶(iyzs)與班公湖-怒江縫合帶(bns)之間的岡底斯-下察隅構造巖漿亞帶分布著一系列白堊紀花崗巖類巖石。它們在區(qū)域上明顯受ew向深大斷裂的控制。按巖石組合特征,這些巖石可分為2類,一類為中酸性巖,主要巖性為花崗閃長巖,有少量石英

大別造山帶產(chǎn)出兩期早白堊紀造山后花崗巖類:早期(≈132ma)變形的角閃石英二長巖和斑狀二長花崗巖具高鉀的類埃達克巖的地球化學特征,形成于增厚地殼(>50km)的下地殼部分熔融;晚期(≈128ma)未變形的花崗巖包括細粒二長花崗巖和鉀長花崗(斑)巖,屬于正常安山巖-英安巖-流紋巖系列巖石,它們形成于相對薄的地殼(132ma),增厚地殼(>50km)的下地殼存在雙層結構:鋯石hf模式年齡約為3.0ga的基性下地殼基底和約2.7ga的中酸性(英云閃長質-花崗質)上部下地殼.在大別造山帶伸展垮塌的晚期階段(≈128ma),減薄的下地殼(<35km)主要為鋯石hf模式年齡約2.6～2.2ga的中酸性(英云閃長質-花崗質)巖石,并夾雜少量新元古代rodinia超大陸裂解時形成的新生陸殼。

a型花崗巖是非造山的、無水的堿性花崗巖,具有獨特的礦物學、巖石學和地球化學特征,形成于造山后、板內非造山或者地幔熱柱等伸展動力學背景,蘊涵著大陸地殼生長、巖石圈演化及區(qū)域構造發(fā)展等大陸動力學的重要信息.在華北東部廣泛分布著一期中生代a型花崗巖及伴生的堿性巖,結合前人的研究成果以及筆者近年來的研究發(fā)現(xiàn):它們主要侵位于早白堊世(130～110ma),來源于上地殼、下地殼和地幔等多元源區(qū),是不同成分的巖漿經(jīng)過分離結晶、巖漿混合作用形成;綜合區(qū)域地球動力學研究和a型花崗巖本身的地球化學特征,認為華北東部早白堊世a型花崗巖形成于地殼伸展背景之下,是巖石圈減薄和克拉通破壞的淺部地質響應,標志著華北東部巖石圈減薄和克拉通破壞作用的峰期.

西大別造山帶早白堊世花崗巖廣泛發(fā)育,具有高硅(sio272.94%～77.56%),富堿(k2o+na2o7.06%～8.78%),高k2o/na2o(1.12%～2.12%),貧鎂(mgo0.13%～0.80%),貧鈣(cao0.32%～0.96%)的特征。主量元素質量平衡模擬計算表明,西大別花崗巖形成于大別角閃石片麻巖的部分熔融,并有較多的角閃石和少量石榴石殘留,結合中稀土出現(xiàn)一定的虧損,指示重熔作用很可能發(fā)生于增厚下地殼的環(huán)境。早白堊世巖漿活動與成礦,構成了對中國東部中生代大規(guī)模巖石圈減薄、拆沉的響應。

碰撞與花崗巖的關系是學術界關心的問題,但是,當前在碰撞與花崗巖關系的研究中存在許多誤區(qū)。本文認為,碰撞是地殼淺部的構造事件,不屬于構造環(huán)境范疇。碰撞本身不產(chǎn)生花崗巖,花崗巖形成需要熱,熱主要來自地幔,是來自地幔的熱使下地殼底部熔融才形成了花崗巖。碰撞和碰撞后花崗巖地球化學性質不同,原因與碰撞或碰撞后無關,而與碰撞導致的地殼厚度變化有關。碰撞不是構造環(huán)境,現(xiàn)今所用的花崗巖構造環(huán)境判別圖如果包含有碰撞的內容全部是錯誤的。

西藏南木林縣折無地區(qū)晚白堊世二云母花崗巖kar年齡為93.4ma,侵入到石炭系砂巖中。二云母花崗巖中sio2、al2o3和k2o質量分數(shù)高,a/cnk值大于1.11,并且標準礦物計算的剛玉質量分數(shù)均大于2.6%。rb和th的富集程度較強,k、ba、ta、nb、ce均有不同程度的富集,hf、zr、sm、y、yb相對虧損。輕稀土相對富集,重稀土虧損,具有明顯的負銪異常,屬于同碰撞花崗巖類。該區(qū)晚白堊世的二云母花崗巖是產(chǎn)生在陸-陸碰撞環(huán)境下的過鋁質花崗巖。

滇西大松坡錫礦區(qū)位于騰沖-梁河錫成礦帶,該帶分布著燕山早期、燕山晚期和喜馬拉雅早期三個時代的花崗巖,其巖石地球化學特征及其與錫成礦作用的聯(lián)系尚需進一步研究探明。本文選取該區(qū)古永巖體中的中細粒黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖中的鉀長石進行了ar-ar定年;中細粒黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖的坪年齡分別為67.84±0.60ma(2σ)和65.86±0.42ma(2σ),顯示前者略早于后者生成。對大松坡錫礦區(qū)古永巖體內花崗巖進行地球化學研究表明其屬于高鉀鈣堿性系列和過鋁質系列;輕重稀土分異較明顯,無鈰異常,負銪異常突出;ba、sr、p、ti等元素虧損,u、th、ta、rb、pb等元素相對富集,10000ga/al范圍為3.53～5.52;地球化學特征指示其為a型花崗巖,通過主、微量元素特征和構造環(huán)境判別圖解進一步判別其為a2亞型(造山后)花崗巖,推斷該花崗巖產(chǎn)于造山后的伸展構造環(huán)境。大松坡錫礦區(qū)云英巖和礦石的稀土及微量元素含量均低于該區(qū)古永巖體內花崗巖,但卻有著相似的稀土配分模式和微量元素蛛網(wǎng)圖分布型式,暗示它們有成因聯(lián)系。大松坡云英巖型錫礦很可能是熱液運移過程中萃取該區(qū)古永巖體內過鋁質a型花崗巖中的成礦物質并沿張性構造裂隙充填而成。結合本次獲得的ar-ar測年結果,推斷大松坡云英巖型錫礦是該區(qū)古永巖體在燕山晚期-喜馬拉雅早期巖漿活動的成礦響應,該區(qū)在68～65ma至少存在一次與古永巖體內a型花崗巖關系密切的錫成礦作用。

甘肅省北祁連西段黑下佬二長花崗巖是加里東造山期同碰撞期產(chǎn)物,是以巖墻擴張機制形成的被動就位巖體,為下地殼部分熔融形成的花崗巖巖漿經(jīng)分異結晶作用形成的i型花崗巖。按其副礦物組合特征,相當于磁鐵礦系列,具有輕稀土富集的右傾式稀土元素配分形式,巖石的δ18osmow值與i型花崗巖的一般特征相符,巖石的微量元素蛛網(wǎng)圖特征與同碰撞期花崗巖相似。

云南西部中緬邊界的怒江一帶被認為是青藏高原向東南逃逸的通道,但位于通道之中、紅河-哀牢山走滑剪切帶與高黎貢山剪切帶之間的貢山地塊應屬于哪一個大地構造單元的組分,目前尚不清楚.通過對云南福貢縣馬吉一帶古當河片麻狀花崗巖鋯石shrimp年齡測定,確定該花崗巖的巖漿結晶年齡為(487±11)ma,并發(fā)現(xiàn)鋯石具有773～794ma的殘核,該年齡可以與印度板塊內部及喜馬拉雅造山帶中發(fā)育大量同時代的花崗質巖石相對比,表明與印度大陸有非常密切的親緣關系,該研究對揭示滇西地區(qū)怒江流域的構造屬性有重要意義.

本文在野外地質調查基礎上,通過對西準噶爾花崗巖類年代學的研究,厘定各期構造巖漿事件的時限,反演西準噶爾造山帶構造演化過程。研究結果表明,西準噶爾巖漿活動劃分為3個時期。晚志留世—早泥盆世花崗巖類主要為謝米斯臺花崗巖類、賽爾花崗巖類及阿克喬克花崗巖類,結合區(qū)域地質背景及阿克喬克花崗閃長巖具有典型的埃達克巖地球化學特征,推測阿克喬克埃達克巖可能是大洋板片俯沖過程中經(jīng)過脫水發(fā)生部分熔融形成的;早石炭世花崗巖類主要分布在扎爾馬—薩吾爾巖漿弧地區(qū),這一時期的花崗巖類可能是額爾齊斯蛇綠巖所代表的古大洋向南俯沖脫水引發(fā)上覆地幔楔部分熔融或者部分熔融形成的玄武巖漿底侵作用引起中、下地殼物質部分熔融的結果,指示俯沖的古大洋在早石炭世期間未閉合碰撞;晚石炭世—早二疊世的花崗巖類在整個西準噶爾地區(qū)都有分布,形成于后碰撞構造環(huán)境,表明西準地區(qū)進入了陸內構造演化階段。

西南天山南緣震旦紀后碰撞過鋁花崗巖同位素u-pb年齡成果為(601.5±3.4)ma和(677.3±3.8)ma.巖石高硅富堿,a/cnk值平均1.02,c-norm≤1.79,屬高鉀鈣堿性系列過鋁質花崗巖類.巖石σree普遍較低,呈明顯負銪異常,分布曲線為顯著的"v"字型,輕重稀土分餾程度較弱.與洋脊花崗巖相比,明顯富集rb,th,相對富集ce,sm,強虧損ba,相對虧損zr,ta,nb虧損不明顯.地球化學特征表明,該花崗巖形成于后碰撞環(huán)境.結合區(qū)域資料,認為震旦紀后碰撞過鋁花崗巖形成于塔里木運動后碰撞期,是塔里木微板塊和伊犁微板塊邊緣發(fā)生相對水平剪切運動,巖石圈源巖熔融.塔里木運動下限可能延伸到晚震旦紀早期.

花崗巖類區(qū)地質調查方法 三、花崗巖類區(qū)地質調查方法 我國花崗巖類巖石分布十分廣泛，其出露面積達850550km2，約占巖漿巖 出露總面積的86.5%，下面主要介紹花崗巖類分布區(qū)地質調查方法。 (一)花崗巖類巖體剖面的測制 巖體剖面的測制是在花崗巖類發(fā)育區(qū)最基本的工作方法之一。剖面應選擇 在出露較好、露頭基本連續(xù)、垂直巖體內部構造線、接觸關系清楚且構造簡 單的地段。花崗巖類巖體剖面研究的目的可以解決花崗巖類巖體不同組合類 型、巖體之間和內部的接觸關系，劃分出單元和歸并超單元；可以了解每一巖 石單元內部的巖性變化情況及超單元內部的同源演化序列的變化情況；建立 侵入的相對序次；查明巖體與圍巖的接觸關系以及巖體形成時代、巖體的變 形構造及就位機制等。通過對剖面的詳細采樣，還可以獲得單元、超單元的巖 石學、巖石化學、礦物學、地球化學、成巖溫度、含礦性等方面有價值的資 料。更重要的是通

【VIP專享】花崗巖類區(qū)填圖方法

:依據(jù)采自全國范圍內750個有代表性的大中型花崗巖類巖體上的767件組合樣的實測分析數(shù)據(jù),本文計算并提出了天山-興安造山系、中朝準地臺、昆侖-祁連-秦嶺造山系、滇藏造山系、揚子準地臺、華南-右江造山帶、喜馬拉雅造山帶等中國七大構造單元花崗巖類和不同構造單元堿長花崗巖、正長花崗巖、二長花崗巖中sio2、al2o3、fe2o3、feo、mgo、cao、na2o、k2o、h2o+、co2、tfe2o3、ag、as、au、b、ba、be、bi、cd、cl、co、cr、cs、cu、f、ga、ge、hf、hg、li、mn、mo、nb、ni、p、pb、rb、s、sb、sc、se、sn、sr、ta、th、ti、tl、u、v、w、zn、zr、la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu和y等近70種化學元素和成分的豐度,探討了不同構造單元花崗巖類巖石的巖石化學特征和微量元素豐度的特征及其區(qū)域分布。

a-型花崗巖由loiselle和wones首先提出,它是與ⅰ-型、s-型并列的另一種成因類型。這種花崗巖產(chǎn)于裂谷中,是非造山的,具富含堿質和無水或缺水的特點。我們在研究攀西裂谷雙峰式巖漿雜巖套的過程中,查明攀枝花—西昌地區(qū)也有這種類型的花崗巖存在。攀西a-型花崗巖沿裂谷軸部大致呈南北向展布,由南而北有渡口攀枝花、德昌茨達、西昌太和巖體等。。在空間上與含釩鈦磁鐵礦的層狀侵入體緊密共存。巖體多呈不完整的環(huán)狀雜巖體,面積由數(shù)平方公里至幾十平方公里,呈規(guī)模不大的巖株、巖枝。巖體侵吞海西期層狀侵入體和峨眉山玄武巖;有上三疊統(tǒng)西南組砂礫巖不整合覆蓋;全巖rb-sr年齡229.5ma,屬印支期。

內蒙古黃崗錫鐵礦是大興安嶺南段成礦帶中的一個重要礦床。la-icp-ms鋯石u-pb測年結果表明,黃崗巖體中的鉀長花崗巖和花崗斑巖分別形成于136.7±1.1ma和136.8±0.57ma,屬早白堊世的產(chǎn)物。黃崗花崗巖體sio2含量較高(66.81%~77.39%),al2o3含量低(11.33%~14.54%),顯著貧鎂,alk較高(5.65%~10.67%),k2o/na2o值在0.32~10.53,平均為2.78。稀土配分曲線呈右傾輕稀土富集型,銪強烈虧損,δeu值為0.03~0.20。富集高場強元素zr、hf和大離子親石元素rb、u、th,而元素p、ti、ba、sr明顯虧損,具有與洋島玄武巖相似的y/nb等元素比值(>1.2)。上述特征與典型的a1型板內非造山花崗巖一致,其成因可能為在巖石圈伸展環(huán)境下,幔源巖漿的底侵促使上覆的先存地殼發(fā)生部分熔融形成花崗質巖漿,巖漿源區(qū)與殼?；烊圩饔糜嘘P。