東昆侖印支期中酸性巖漿巖特征及構(gòu)造背景

陶斤金　賴健清

摘要：東昆侖地區(qū)出露大面積多期次的巖漿巖體，構(gòu)成一條巨大的巖漿巖帶。通過對東昆侖近年來獲得的印支期中酸性巖漿巖鋯石U-Pb及部分³⁹Ar-⁴⁰Ar測年結(jié)果的分析，東昆侖印支期巖漿巖可以分為早期和晚期2個形成階段。早期中酸性巖漿巖形成于260-230Ma左右，巖性主要為英云閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖；晚期中酸性巖漿巖形成于230-195Ma左右，巖性主要正長花崗巖和二長花崗巖。這些廣泛分布的中酸性巖漿巖表明東昆侖地區(qū)在印支期經(jīng)歷了復(fù)雜的巖漿和構(gòu)造作用過程，早期巖漿巖的形成與東昆侖洋殼大規(guī)模俯沖碰撞有關(guān)，晚期巖漿巖的形成與東昆侖碰撞后的伸展作用有關(guān)。

關(guān)鍵詞：東昆侖 印支期 中酸性巖漿巖 構(gòu)造背景

東昆侖位于青藏高原北部，其北側(cè)為柴達木盆地，南臨巴顏喀拉地體，地處中朝、塔里木——柴達木、揚子和印度板塊的拼合部位。東昆侖造山帶在構(gòu)造上具有多島洋、軟碰撞和多旋回的特征（姜春發(fā)等，1992；張德全等，2001；殷鴻福等，1997；郭曉東等，2004）。東昆侖構(gòu)造帶出露大面積多期次的巖漿巖體，構(gòu)成一條巨大的巖漿巖帶。其中，印支期是該區(qū)最為重要的構(gòu)造-巖漿-成礦作用活躍期（莫宣學(xué)等，2007；郭正府等，1998；古鳳寶等，1996；袁萬明等，2000）。

初步研究發(fā)現(xiàn)，東昆侖印支期巖漿巖在形成時代、巖石組合及空間分布上均有明顯的規(guī)律。本文將通過對近年來獲得的印支期中酸性巖漿巖的年代學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)特征等資料的研究，對東昆侖印支期區(qū)域構(gòu)造背景進行討論。

一、時空分布及地質(zhì)特征

根據(jù)近年來發(fā)表的關(guān)于東昆侖印支期中酸性巖漿巖鋯石U-Pb及少量³⁹Ar-⁴⁰Ar測年結(jié)果（劉建楠等，2012；宋忠寶等，2013；奚仁剛等，2010；豐成友等，2011；孫雨等，2009；王松等，2009；劉成東等，2004；李世金等，2008；Liu et al，2004；豐成友等，2012；常有英等，2009；劉云華等，2006；佘宏全等，2007；劉成東等，2003），結(jié)合其它地質(zhì)特征，該區(qū)印支期巖漿巖可劃分為早期（260-230Ma）和晚期（230-195Ma）2個形成階段。

早期巖體分布在祁漫塔格——都蘭構(gòu)造巖漿帶南部、東昆北帶東段、格爾木——諾木洪一帶和東昆南構(gòu)造巖漿巖帶東段，集中于沙流河——清水泉之間、格爾木東南角及祁漫塔格地區(qū)。巖性主要為二長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖、英云閃長巖、閃長巖和花崗斑巖，一般呈復(fù)式巖基、小巖株、巖脈、巖枝及不規(guī)則狀產(chǎn)出，總體呈近東西向展布。典型的早期巖體有：格爾木采石場巖體、格爾木水電站巖體、尕牙合巖體、柯柯賽山巖基、南戈泉——他溫山巖基、哈扎日巖體、約格魯巖體、下得波利巖體等。

晚期巖體分布較局限，主要在祁漫塔格——都蘭帶西段和東昆北帶西段，東昆南帶西段有少量發(fā)育，集中于昆侖山口——格爾木之間的賽巴——曲果及鄂拉山一帶。一般呈規(guī)模較小的巖基、巖株狀，總體上呈東西向分布。主要巖石類型為正長花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖和英云閃長巖。典型巖體包括：祁漫塔格附近卡爾卻卡巖體、虎頭崖巖體、鴨子溝巖體、長山巖體，以及東大灘巖體、西大灘巖體、石灰溝巖體、納赤臺巖體、小南川巖體、野牛溝巖體、鄂拉山巖體等。

二、地球化學(xué)特征

下得波利花崗斑巖體、哈日扎花崗閃長斑巖體和肯德可克二長花崗巖體為印支早期的典型巖體，其化學(xué)分析結(jié)果（劉建楠等，2012；宋忠寶等，2013；奚仁剛等；2010）表明，早期巖漿巖SiO₂含量為69.61%-76.08%，Na₂O+K₂O含量為5.45%-7.95%。在SiO₂-K₂O圖解上（圖1A），主要落在高鉀鈣堿性-鈣堿性系列巖區(qū)；Al₂O₃含量為13.51%-15.23%，鋁飽和指數(shù)（A/CNK）介于0.86-1.98之間，在鋁過飽和指數(shù)圖解上（圖1B），主要為過鋁質(zhì)系列，少量為準(zhǔn)鋁質(zhì)。該期花崗巖類型以I型、A型花崗巖為主，少量s型花崗巖（如哈日扎巖體）（劉建楠等，2012；宋忠寶等，2013；奚仁剛等；2010）。該期巖體稀土元素標(biāo)準(zhǔn)配分曲線總體呈右傾（圖2A），LREE/HREE為5.57-10.34，（La/Yb）_N比值為5.64-11.79；δEu=0.26-0.85，具有明顯的負銪異常且變化較大。

根據(jù)卡爾卻卡花崗巖體、那陵郭勒河?xùn)|鉀長花崗巖體和野馬泉景忍花崗巖體主量元素測試數(shù)據(jù)（豐成友等，2012；常有英等，2009；劉云華等，2006），印支晚期巖漿巖以高硅、高堿為特征。SiO₂含量為70.63%-76.64%，Na₂O+K₂O含量為7.23%-8.8%，在SiO₂-K₂O圖解上（圖1A），主要落在高鉀鈣堿性巖區(qū)，僅少量為鉀玄巖系列；Al₂O₃含量為12.26%-14.33%，鋁飽和指數(shù)（A/CNK）介于0.89-1.12之間，在鋁過飽和指數(shù)圖解上（圖1B），沿準(zhǔn)鋁質(zhì)和過鋁質(zhì)分界線分布，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)到過鋁質(zhì)巖石?；◢弾r類型主要為A型花崗巖（豐成友等，2012；常有英等，2009；劉云華等，2006）。該期巖漿巖LREE/HREE為8.32-10.47，（La/Yb）_N比值為10.04-15.36，稀土元素配分曲線（圖2B）明顯右傾，輕稀土陡傾，而重稀土相對稍緩；δEu=0.39-0.79，具弱的負銪異常。

三、討論

印支早期中酸性巖體屬于過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性-鈣堿性系列，印支晚期巖體為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列；這2期巖漿巖稀土配分曲線均呈右傾，且具有明顯的銪異常，但早期巖漿巖負銪異常變化更大，晚期巖漿巖輕重稀土分餾更加明顯。綜上所述，2期巖漿巖地球化學(xué)特征存在明顯差異。

將兩期典型花崗巖體的主量元素、微量元素測試數(shù)據(jù)（劉建楠等，2012；宋忠寶等，2013；奚仁剛等；2010；豐成友等，2012；常有英等，2009；劉云華等，2006）進行構(gòu)造環(huán)境判別分析。在花崗巖主量元素構(gòu)造判別圖解中（圖3），早期花崗巖主要落于R1-R2圖解中的同碰撞區(qū)域和碰撞前區(qū)域，晚期花崗巖主要落于R1-R2圖解中的同碰撞區(qū)域和晚造山區(qū)域；FeO^T/（FeO^T+MgO）-SiO₂圖解中早期巖體主要落于島弧型花崗巖、大陸弧花崗巖、大陸碰撞花崗巖區(qū)域與碰撞后造山期交界部位，少量點落于碰撞后造山期，晚期花崗巖主要落于碰撞后造山期區(qū)域。由花崗巖微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解（圖4），可知印支早期花崗巖主要落于同碰撞環(huán)境，部分下得波利花崗斑巖落于火山弧環(huán)境；晚期花崗巖主要落入同碰撞環(huán)境和火山弧環(huán)境交界部位，僅野馬泉景忍花崗巖落于板內(nèi)花崗巖區(qū)域。由上可知，早期花崗巖主要形成于碰撞前和碰撞期，而晚期花崗巖主要形成于碰撞后的造山期，二者形成時所處大地構(gòu)造環(huán)境的不同，是造成其主量和稀土元素特征有明顯區(qū)別的主要因素。

據(jù)前人研究，在中二疊世-中三疊世（260-230Ma）東昆侖處于洋殼大規(guī)模俯沖碰撞階段，晚二疊世東昆侖碰撞造山帶在由西段始發(fā)，向東段遷移消減閉合，這一階段構(gòu)造以擠壓為主，洋盆收縮，至中三疊世全面碰撞造山，形成一套代表俯沖碰撞類型的弧火山巖組合，早期I型花崗巖形成于俯沖碰撞造山階段，S型和A型花崗巖的產(chǎn)出則是陸內(nèi)俯沖作用的結(jié)果（郭正府等，1998；奎明娟等，2010；朱云海等，2003）。本文研究的早期巖體，下得波利花崗斑巖、哈日扎花崗閃長斑巖和肯德可克二長花崗巖同位素年齡測定分別為244Ma、235Ma和231Ma（劉建楠等，2012；宋忠寶等，2013；奚仁剛等，2010），對應(yīng)于中三疊世，正是在大規(guī)模俯沖碰撞階段末期所形成。在晚三疊世一早侏羅世（230-195Ma），東昆侖造山帶處于陸內(nèi)造山階段，在晚三疊世進入碰撞一后碰撞陸內(nèi)造山階段，在此階段出現(xiàn)后造山期花崗巖，A型花崗巖的產(chǎn)出表示進入造山后階段（郭正府等，1998：許榮華等，1990）。此次研究的晚期巖體，卡爾卻卡二長花崗巖、那陵郭勒河?xùn)|鉀長花崗巖和野馬泉景忍花崗巖同位素年齡分別為227Ma、225Ma和204Ma（豐成友等，2012；常有英等，2009；劉云華等，2006），處于該階段早期，形成于該次造山期后的伸展環(huán)境中。

四、結(jié)論

1 東昆侖印支期巖漿巖存在早期和晚期2個形成階段，早期中酸性巖漿巖形成于260-230Ma左右，巖性主要為英云閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖；晚期中酸性巖漿巖形成于230-195Ma左右，巖性主要為正長花崗巖和二長花崗巖。

2 二期典型巖體的地球化學(xué)分析表明，印支早期巖體SiO₂含量為69.61%-76.08%，Na₂O+K₂O含量為5.45%-7.95%，鋁飽和指數(shù)為0.86-1.98，屬于過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性-鈣堿性系列；晚期巖體SiO₂含量為70.63%-76.64%，Na₂O+K₂O含量為7.23%-8.8%，鋁飽和指數(shù)介于0.89-1.12之間，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列；兩期巖漿巖稀土配分曲線均呈右傾，且具有明顯的銪異常，但早期巖漿巖負銪異常變化更大，晚期巖漿巖輕重稀土分餾更加明顯。

3 兩期巖體在巖石組合和地球化學(xué)特征方面的區(qū)別，表明二者形成時所處大地構(gòu)造環(huán)境不同。印支早期（260-230Ma）東昆侖處于洋殼大規(guī)模俯沖碰撞階段，本文研究的早期巖體形成于該階段末期，反映出俯沖碰撞構(gòu)造背景特征；印支晚期（230-195Ma）東昆侖處于陸內(nèi)造山階段，本文研究的晚期巖體處于該階段早期，形成于該次造山期后伸展環(huán)境中。