冈底斯带桑巴区早白垩世后碰撞花岗岩类的确定及构造意义

门巴区晚白垩世花岗岩主要分布于冈底斯中段的扎雪、金达和桑巴附近,由黑云母钾长花岗岩、钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩及花岗闪长岩等组成。其中花岗闪长岩shrimp锆石u-pb年龄为68.8±1.6ma;钾长花岗岩黑云母k-ar年龄为78.2±1.2ma和81.5±1.4ma;黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩的黑云母k-ar分别为90.8±1.81ma和91.2±1.8ma。岩石学和地球化学分析结果表明,s型和低sr低yb特征的黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩形成于拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中的地壳加厚背景;s型和总体低sr、高yb特征的钾长花岗岩形成于造山带晚期阶段的伸展背景;i型花岗闪长岩应是新特提斯洋俯冲作用的结果,形成于岛弧构造环境。

拉萨地块中北部地区在~113ma发生的带状岩浆大爆发事件被认为是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果,但缺乏更多的地球化学数据。本文报道的拉萨地块中部申扎地区花岗岩类地球化学数据为这一模型提供了可靠的地球化学证据。申扎花岗岩类包括寄主花岗闪长岩(113ma),辉长质包体和闪长质包体(111ma)。申扎早白垩世花岗岩中的寄主岩石与镁铁质包体均属于偏铝质中-高钾钙碱性系列,所有样品均富集大离子亲石元素(如rb、ba、u和th)、亏损高场强元素(如nb、ta、ti和zr)。花岗闪长质寄主岩和闪长质包体具有高的(87sr/86sr)i值(0·7121~0·7133),负的εnd(t)值(-10·2~-9·1)及古老的nd同位素模式年龄(1·90~1·55ga);辉长质包体具偏低的(87sr/86sr)i值(0·7067和0·7108),较高的全岩εnd(t)(-2·1和-4·1)值,nd同位素模式年龄为1·33ga和1·32ga。申扎花岗岩类中的辉长质包体具有板内玄武岩亲缘性,这一特征与班公湖-怒江洋壳岩石圈南向俯冲板片在~113ma左右发生的板片断离有关。申扎花岗岩类是在板片断离背景下,主要由来源于古老拉萨基底物质重熔的熔体与上涌的软流圈地幔物质发生岩浆混合产生的。

吉林省晚三叠世—早白垩世花岗岩类侵入活动十分频繁,依据区域地质构造的演化和相应的岩石组合及所获之测年资料,可划分出三大成因构造类型:裂解型;走滑型,包括走滑拉分—张裂亚型和走滑拉分—隆挤亚型;会聚型。不同成因构造类型常有自身的成矿特征,藉以指导矿产的普查与勘探工作。

新疆哈巴河县白哈巴岩体主要岩石类型为黑云母斜长花岗岩,另有少量花岗闪长岩。sio2含量介于65.58%～65.79%之间,a/cnk≤1.05,为弱过铝质岩石,属高钾钙碱性系列。稀土元素总量为174.1×10-6～210.6×10-6,具明显的eu负异常(0.54～0.63),稀土元素分馏中等((la/yb)n值为4.46～5.56),稀土配分曲线为轻稀土富集型,富集rb,th,u,k,la,ce,nd,hf,zr和sm等元素,而强烈亏损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,白哈巴岩体形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境,属后碰撞花岗岩类。shrimp锆石u-pb年龄为413.8±6.4ma。白哈巴岩体后碰撞花岗岩的发现,支持阿尔泰-蒙古微大陆的存在,丰富了对新疆北部构造演化的认识。

辽北-吉西南地区早白垩世富碱质花岗岩主要由碱长花岗岩、石英二长岩组成,同位素年龄为125ma左右,岩石化学以富碱、富硅为特征,具a型花岗岩特点,但铝质偏高,又具过铝质花岗岩的特点,应属于后造山期之pa型花岗岩。其构造背景为晚印支期-早燕山期滨太平洋造山带造山晚期坍塌阶段的产物。

内蒙古东北部阿龙山地区的早白垩世花岗岩岩体就位于火山喷发形成的塌陷破火山口中央或火山断裂中,岩石类型有石英二长(斑)岩、晶洞正长花岗岩、文象碱长石英正长岩等。岩石普遍具文象结构、晶洞构造,但未见碱性暗色矿物;岩石化学上具高硅、富碱和富铝、低钛镁等特征,且岩石中富集高场强元素(hfse),在微量元素蛛网图中出现sr、ba相对亏损,稀土配分曲线呈轻稀土富集的不对称右倾"海鸥"型,δeu亏损中等,岩石具较低的εnd(t)值(-3.00)和低的86sr/87sr初始值(0.708734)。以上岩体的岩石学、主微量元素及同位素特征表明,岩体具有铝质a1型花岗岩的特征,其成因与陆内巨量火山喷发造成的伸展、崩塌机制有关,反映了非造山板内拉张的构造环境。

1地质概况位于印度河-雅鲁藏布缝合带(iyzs)与班公湖-怒江缝合带(bns)之间的冈底斯-下察隅构造岩浆亚带分布着一系列白垩纪花岗岩类岩石。它们在区域上明显受ew向深大断裂的控制。按岩石组合特征,这些岩石可分为2类,一类为中酸性岩,主要岩性为花岗闪长岩,有少量石英

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(132ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石hf模式年龄约为3.0ga的基性下地壳基底和约2.7ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)上部下地壳.在大别造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石hf模式年龄约2.6～2.2ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳。

a型花岗岩是非造山的、无水的碱性花岗岩,具有独特的矿物学、岩石学和地球化学特征,形成于造山后、板内非造山或者地幔热柱等伸展动力学背景,蕴涵着大陆地壳生长、岩石圈演化及区域构造发展等大陆动力学的重要信息.在华北东部广泛分布着一期中生代a型花岗岩及伴生的碱性岩,结合前人的研究成果以及笔者近年来的研究发现:它们主要侵位于早白垩世(130～110ma),来源于上地壳、下地壳和地幔等多元源区,是不同成分的岩浆经过分离结晶、岩浆混合作用形成;综合区域地球动力学研究和a型花岗岩本身的地球化学特征,认为华北东部早白垩世a型花岗岩形成于地壳伸展背景之下,是岩石圈减薄和克拉通破坏的浅部地质响应,标志着华北东部岩石圈减薄和克拉通破坏作用的峰期.

西大别造山带早白垩世花岗岩广泛发育,具有高硅(sio272.94%～77.56%),富碱(k2o+na2o7.06%～8.78%),高k2o/na2o(1.12%～2.12%),贫镁(mgo0.13%～0.80%),贫钙(cao0.32%～0.96%)的特征。主量元素质量平衡模拟计算表明,西大别花岗岩形成于大别角闪石片麻岩的部分熔融,并有较多的角闪石和少量石榴石残留,结合中稀土出现一定的亏损,指示重熔作用很可能发生于增厚下地壳的环境。早白垩世岩浆活动与成矿,构成了对中国东部中生代大规模岩石圈减薄、拆沉的响应。

碰撞与花岗岩的关系是学术界关心的问题,但是,当前在碰撞与花岗岩关系的研究中存在许多误区。本文认为,碰撞是地壳浅部的构造事件,不属于构造环境范畴。碰撞本身不产生花岗岩,花岗岩形成需要热,热主要来自地幔,是来自地幔的热使下地壳底部熔融才形成了花岗岩。碰撞和碰撞后花岗岩地球化学性质不同,原因与碰撞或碰撞后无关,而与碰撞导致的地壳厚度变化有关。碰撞不是构造环境,现今所用的花岗岩构造环境判别图如果包含有碰撞的内容全部是错误的。

西藏南木林县折无地区晚白垩世二云母花岗岩kar年龄为93.4ma,侵入到石炭系砂岩中。二云母花岗岩中sio2、al2o3和k2o质量分数高,a/cnk值大于1.11,并且标准矿物计算的刚玉质量分数均大于2.6%。rb和th的富集程度较强,k、ba、ta、nb、ce均有不同程度的富集,hf、zr、sm、y、yb相对亏损。轻稀土相对富集,重稀土亏损,具有明显的负铕异常,属于同碰撞花岗岩类。该区晚白垩世的二云母花岗岩是产生在陆-陆碰撞环境下的过铝质花岗岩。

滇西大松坡锡矿区位于腾冲-梁河锡成矿带,该带分布着燕山早期、燕山晚期和喜马拉雅早期三个时代的花岗岩,其岩石地球化学特征及其与锡成矿作用的联系尚需进一步研究探明。本文选取该区古永岩体中的中细粒黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩中的钾长石进行了ar-ar定年;中细粒黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩的坪年龄分别为67.84±0.60ma(2σ)和65.86±0.42ma(2σ),显示前者略早于后者生成。对大松坡锡矿区古永岩体内花岗岩进行地球化学研究表明其属于高钾钙碱性系列和过铝质系列;轻重稀土分异较明显,无铈异常,负铕异常突出;ba、sr、p、ti等元素亏损,u、th、ta、rb、pb等元素相对富集,10000ga/al范围为3.53～5.52;地球化学特征指示其为a型花岗岩,通过主、微量元素特征和构造环境判别图解进一步判别其为a2亚型(造山后)花岗岩,推断该花岗岩产于造山后的伸展构造环境。大松坡锡矿区云英岩和矿石的稀土及微量元素含量均低于该区古永岩体内花岗岩,但却有着相似的稀土配分模式和微量元素蛛网图分布型式,暗示它们有成因联系。大松坡云英岩型锡矿很可能是热液运移过程中萃取该区古永岩体内过铝质a型花岗岩中的成矿物质并沿张性构造裂隙充填而成。结合本次获得的ar-ar测年结果,推断大松坡云英岩型锡矿是该区古永岩体在燕山晚期-喜马拉雅早期岩浆活动的成矿响应,该区在68～65ma至少存在一次与古永岩体内a型花岗岩关系密切的锡成矿作用。

甘肃省北祁连西段黑下佬二长花岗岩是加里东造山期同碰撞期产物,是以岩墙扩张机制形成的被动就位岩体,为下地壳部分熔融形成的花岗岩岩浆经分异结晶作用形成的i型花岗岩。按其副矿物组合特征,相当于磁铁矿系列,具有轻稀土富集的右倾式稀土元素配分形式,岩石的δ18osmow值与i型花岗岩的一般特征相符,岩石的微量元素蛛网图特征与同碰撞期花岗岩相似。

云南西部中缅边界的怒江一带被认为是青藏高原向东南逃逸的通道,但位于通道之中、红河-哀牢山走滑剪切带与高黎贡山剪切带之间的贡山地块应属于哪一个大地构造单元的组分,目前尚不清楚.通过对云南福贡县马吉一带古当河片麻状花岗岩锆石shrimp年龄测定,确定该花岗岩的岩浆结晶年龄为(487±11)ma,并发现锆石具有773～794ma的残核,该年龄可以与印度板块内部及喜马拉雅造山带中发育大量同时代的花岗质岩石相对比,表明与印度大陆有非常密切的亲缘关系,该研究对揭示滇西地区怒江流域的构造属性有重要意义.

本文在野外地质调查基础上,通过对西准噶尔花岗岩类年代学的研究,厘定各期构造岩浆事件的时限,反演西准噶尔造山带构造演化过程。研究结果表明,西准噶尔岩浆活动划分为3个时期。晚志留世—早泥盆世花岗岩类主要为谢米斯台花岗岩类、赛尔花岗岩类及阿克乔克花岗岩类,结合区域地质背景及阿克乔克花岗闪长岩具有典型的埃达克岩地球化学特征,推测阿克乔克埃达克岩可能是大洋板片俯冲过程中经过脱水发生部分熔融形成的;早石炭世花岗岩类主要分布在扎尔马—萨吾尔岩浆弧地区,这一时期的花岗岩类可能是额尔齐斯蛇绿岩所代表的古大洋向南俯冲脱水引发上覆地幔楔部分熔融或者部分熔融形成的玄武岩浆底侵作用引起中、下地壳物质部分熔融的结果,指示俯冲的古大洋在早石炭世期间未闭合碰撞;晚石炭世—早二叠世的花岗岩类在整个西准噶尔地区都有分布,形成于后碰撞构造环境,表明西准地区进入了陆内构造演化阶段。

西南天山南缘震旦纪后碰撞过铝花岗岩同位素u-pb年龄成果为(601.5±3.4)ma和(677.3±3.8)ma.岩石高硅富碱,a/cnk值平均1.02,c-norm≤1.79,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.岩石σree普遍较低,呈明显负铕异常,分布曲线为显著的"v"字型,轻重稀土分馏程度较弱.与洋脊花岗岩相比,明显富集rb,th,相对富集ce,sm,强亏损ba,相对亏损zr,ta,nb亏损不明显.地球化学特征表明,该花岗岩形成于后碰撞环境.结合区域资料,认为震旦纪后碰撞过铝花岗岩形成于塔里木运动后碰撞期,是塔里木微板块和伊犁微板块边缘发生相对水平剪切运动,岩石圈源岩熔融.塔里木运动下限可能延伸到晚震旦纪早期.

花岗岩类区地质调查方法 三、花岗岩类区地质调查方法 我国花岗岩类岩石分布十分广泛，其出露面积达850550km2，约占岩浆岩 出露总面积的86.5%，下面主要介绍花岗岩类分布区地质调查方法。 (一)花岗岩类岩体剖面的测制 岩体剖面的测制是在花岗岩类发育区最基本的工作方法之一。剖面应选择 在出露较好、露头基本连续、垂直岩体内部构造线、接触关系清楚且构造简 单的地段。花岗岩类岩体剖面研究的目的可以解决花岗岩类岩体不同组合类 型、岩体之间和内部的接触关系，划分出单元和归并超单元；可以了解每一岩 石单元内部的岩性变化情况及超单元内部的同源演化序列的变化情况；建立 侵入的相对序次；查明岩体与围岩的接触关系以及岩体形成时代、岩体的变 形构造及就位机制等。通过对剖面的详细采样，还可以获得单元、超单元的岩 石学、岩石化学、矿物学、地球化学、成岩温度、含矿性等方面有价值的资 料。更重要的是通

【VIP专享】花岗岩类区填图方法

:依据采自全国范围内750个有代表性的大中型花岗岩类岩体上的767件组合样的实测分析数据,本文计算并提出了天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系、滇藏造山系、扬子准地台、华南-右江造山带、喜马拉雅造山带等中国七大构造单元花岗岩类和不同构造单元碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩中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种化学元素和成分的丰度,探讨了不同构造单元花岗岩类岩石的岩石化学特征和微量元素丰度的特征及其区域分布。

a-型花岗岩由loiselle和wones首先提出,它是与ⅰ-型、s-型并列的另一种成因类型。这种花岗岩产于裂谷中,是非造山的,具富含碱质和无水或缺水的特点。我们在研究攀西裂谷双峰式岩浆杂岩套的过程中,查明攀枝花—西昌地区也有这种类型的花岗岩存在。攀西a-型花岗岩沿裂谷轴部大致呈南北向展布,由南而北有渡口攀枝花、德昌茨达、西昌太和岩体等。。在空间上与含钒钛磁铁矿的层状侵入体紧密共存。岩体多呈不完整的环状杂岩体,面积由数平方公里至几十平方公里,呈规模不大的岩株、岩枝。岩体侵吞海西期层状侵入体和峨眉山玄武岩;有上三叠统西南组砂砾岩不整合覆盖;全岩rb-sr年龄229.5ma,属印支期。

内蒙古黄岗锡铁矿是大兴安岭南段成矿带中的一个重要矿床。la-icp-ms锆石u-pb测年结果表明,黄岗岩体中的钾长花岗岩和花岗斑岩分别形成于136.7±1.1ma和136.8±0.57ma,属早白垩世的产物。黄岗花岗岩体sio2含量较高(66.81%~77.39%),al2o3含量低(11.33%~14.54%),显著贫镁,alk较高(5.65%~10.67%),k2o/na2o值在0.32~10.53,平均为2.78。稀土配分曲线呈右倾轻稀土富集型,铕强烈亏损,δeu值为0.03~0.20。富集高场强元素zr、hf和大离子亲石元素rb、u、th,而元素p、ti、ba、sr明显亏损,具有与洋岛玄武岩相似的y/nb等元素比值(>1.2)。上述特征与典型的a1型板内非造山花岗岩一致,其成因可能为在岩石圈伸展环境下,幔源岩浆的底侵促使上覆的先存地壳发生部分熔融形成花岗质岩浆,岩浆源区与壳幔混熔作用有关。