巽他古陸核東南邊緣新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的成因和源區(qū)：回顧

高小衛(wèi)，吳秀榮，楊振強(qiáng)

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

巽他古陸核東南邊緣新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的成因和源區(qū)：回顧

高小衛(wèi)，吳秀榮，楊振強(qiáng)

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

本文介紹了巽他古陸核東南邊緣（包括印度尼西亞群島的爪哇島和加里曼丹島中部、蘇拉威西島、南蘇門答臘楠榜?。┖驮侥衔鞅辈康男律＿_(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)特征、成因類型及大地構(gòu)造環(huán)境，并討論其巖漿成因和源區(qū)。本區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖成因類型由C-型（大陸型）和O-型（島弧型）組成，其La/Yb比值變化范圍很大。爪哇、加里曼丹中部和南蘇門答臘楠榜省的埃達(dá)克質(zhì)巖，形成于陸緣島弧和火山弧環(huán)境。蘇拉威西島在空間上具有更加廣闊的構(gòu)造環(huán)境：從大洋島弧、陸緣島弧、大陸邊緣火山弧至弧后裂谷盆地環(huán)境。越南西北部新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的成因類型為單一的C-型，屬于活動(dòng)大陸邊緣火山弧。本文通過對(duì)比本區(qū)巖漿作用和源區(qū)，認(rèn)為蘇拉威西島、爪哇島、加里曼丹島中部的新生代埃達(dá)克質(zhì)巖具有相同的成因，起源于俯沖洋殼板片局部熔融，在其形成過程疊加上地幔楔（或埃達(dá)克質(zhì)巖石下地殼）局部熔融和混染作用（MASH）以及上地殼混染結(jié)晶分異（AFC）作用，而越南西北部C-型高鉀埃達(dá)克質(zhì)巖顯示更強(qiáng)烈的地殼巖漿結(jié)晶分異作用。

新生代埃達(dá)克質(zhì)巖；巖漿成因和源區(qū)；巽他古陸核東南邊緣

1 引言

埃達(dá)克巖是形成于主動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境中的一種新型中-酸性火成巖（SiO2＞56%）[1-3]，大致可劃分為C-型和O-型兩種不同成因類型，其成因被認(rèn)為分別與俯沖洋殼板片部分熔融和下地殼底部中-基性巖的部分熔融作用有關(guān)[4-8]。

近年來，筆者等在東南亞地質(zhì)和礦產(chǎn)研究中，針對(duì)西南太平洋帶和東太平洋帶的新生代埃達(dá)克巖的構(gòu)造環(huán)境、成因和含礦性進(jìn)行過初步研究和對(duì)比[9-15]，認(rèn)為西南太平洋帶的巽他群島是新生代埃達(dá)克質(zhì)巖極其發(fā)育的地區(qū)。但是，對(duì)于巽他古陸核周邊（包括蘇門答臘等印度尼西亞群島和中南半島）的埃達(dá)克質(zhì)巖研究程度較差，巖石地球化學(xué)文獻(xiàn)記錄也頗為少見[16-19]。最近，根據(jù)爪哇和加里曼丹火山巖的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)[20-21]，筆者及其同事們確認(rèn)兩島存在新生代埃達(dá)克質(zhì)巖[22]。

本文是在實(shí)施中-印尼國(guó)際合作研究項(xiàng)目的過程中，對(duì)巽他古陸核東南邊緣新生代埃達(dá)克質(zhì)巖研究的回顧和總結(jié)，旨在分析和對(duì)比研究蘇拉威西島、爪哇島、加里曼丹島中部、南蘇門答臘楠榜省和越南西北部等地的新生代埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征、成因類型、構(gòu)造環(huán)境、巖漿成因和源區(qū)。由于本區(qū)大地構(gòu)造位置的特殊性，本文認(rèn)為探討和對(duì)比其（特別是蘇拉威西島）新生代埃達(dá)克質(zhì)巖漿成因和源區(qū)是一個(gè)重要的化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)研究方向，它將有助于解釋印度尼西亞群島的巖漿起源和Cu-Au礦產(chǎn)分布規(guī)律，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和科學(xué)研究意義。

圖1 巽他古陸核東南邊緣埃達(dá)克質(zhì)巖研究和對(duì)比區(qū)（方形框內(nèi)）的大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖[26]Fig.1 The study and comparison area for adakitic rocks in southeastern margin of Sundaland showing in the tectonic map of southeastern Asia[26]

2 區(qū)域構(gòu)造、巖石類型和巖石地球化學(xué)背景

2.1 區(qū)域構(gòu)造背景

本文研究和對(duì)比區(qū)域?yàn)橘闼抨懞藮|南邊緣（包括印度尼西亞群島的爪哇島、加里曼丹島中部、蘇拉威西島、南蘇門答臘楠榜省）、越南西北部Phan Si Pan地區(qū)和Pu Sam Cap等地。這是一個(gè)大地構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，是自古生代來歐亞、古太平洋（菲律賓海）和古印度－澳大利亞三個(gè)大板塊匯聚地帶，也是巽他古大陸邊緣增生的新生代碰撞造山帶的所在地[23]。

爪哇島和加里曼丹島中部在大地構(gòu)造上屬于該古陸核東南邊緣上的白堊紀(jì)加積楔(圖1)。該兩島的新生代巖漿-火山巖位于此古大陸板塊匯聚邊緣的島弧系統(tǒng)中。加里曼丹中部新生代巖漿巖帶，呈NE-SW向分布。其中，加里曼中部丹新塘地區(qū)所形成的埃達(dá)克質(zhì)巖為大陸邊緣擴(kuò)張和裂陷作用的產(chǎn)物，與古南海（中國(guó)）地體的早期俯沖有關(guān)[17]。南蘇門答臘楠榜省位于西爪哇的西北，隔巽他海峽與爪哇島相望，是西蘇門答臘地體的東南端[24-25]。地球化學(xué)研究結(jié)果表明，該第四紀(jì)火山巖地球化學(xué)上具典型的島弧和主動(dòng)大陸邊緣特征[16]。它們與爪哇島新生代的火山巖的成因相似，和古印度洋俯沖有關(guān)。

蘇拉威西在古地理-構(gòu)造圖上可分為兩個(gè)大的構(gòu)造單元：①西蘇拉威西省（包括中、南、西北）和北分支。前者為巽他古大陸邊緣，后者是第三紀(jì)的島?。ㄑ髰u和陸緣島?。虎跂|蘇拉威西省及東南分支，前者由蛇綠巖洋殼組成，后者是從澳大利亞板塊分離和漂移而來的大陸碎塊（例如，布敦-圖康伯西群島和邦蓋-蘇拉島）[11]。

越南西北部Pu Sam Cap地區(qū)和Phan Si Pam地區(qū)的巖漿巖分別位于哀牢山剪切帶中段和南段西側(cè)，其構(gòu)造背景皆為陸緣島弧。新生代埃達(dá)克質(zhì)巖出露于印支地塊與華南板塊結(jié)合處（縫合線）西側(cè)，是該兩板塊碰撞的產(chǎn)物。其中，Phan Si Pam地區(qū)屬于為活動(dòng)大陸邊緣。

2.2 巖石類型和區(qū)域地球化學(xué)

爪哇島新生代的火山巖可劃分為南、北兩條E-W向展布的巖漿巖帶：南帶（稱為“老第三系”火山巖）新近紀(jì)發(fā)育鈣-堿性玄武巖和安山巖，并見少量高鉀的鈣-堿性巖和橄欖粗玄巖系列；而北帶的形成時(shí)代較晚。該島的巖漿巖為低鉀火山巖，微量元素Rb、Sr、Ba和稀土元素La、Ce含量較低，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta和Nb。隨著地質(zhì)年代變新，演變?yōu)楦哜浱卣鳎洳幌嗳菰匾仓饾u增加，其成因與板塊俯沖有關(guān)。南蘇門答臘楠榜省第四紀(jì)火山巖為島弧型的玄武巖和英安巖[16]。

加里曼丹島中部區(qū)域在古近紀(jì)早期形成了晚始新-早漸新世的硅質(zhì)火山碎屑巖；晚漸新世-更新世的巖漿演化系列由鈣-堿性演化為高鉀鈣-堿性和高鎂特征系列，并與該島中部新近紀(jì)淺成熱泉金礦化（新塘至克蓮金礦成礦帶“金礦帶”）的成因有關(guān)。新生代巖漿巖SiO2與K2O、Na2O和CaO成正比，而與MnO、Al2O3、Fe2O3、MgO成反比。古近紀(jì)火山巖普遍為活動(dòng)大陸邊緣島弧巖漿。

蘇拉威西區(qū)域的新生代巖漿巖的巖石組合為島弧型玄武巖、安山巖、英安巖、鉀（鈉）質(zhì)流紋巖及相應(yīng)的侵入巖。其中，中-酸性侵入巖包括花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖等，分布在蘇拉威西北分支，北西蘇拉威西、中蘇拉威西和南蘇拉威西，可劃分為磁鐵礦系列和鈦鐵礦系列（圖2）。根據(jù)主量元素的地球化學(xué)特征，巖漿巖可以劃分出拉斑/低鉀鈣堿性巖系列、高鉀鈣堿性巖系列、高鉀堿性巖和橄欖粗玄巖系列。其巖漿作用顯示為板塊俯沖演化過程，即從拉斑/鈣堿性系列的“較老系列”發(fā)展為富鉀鈣堿性巖漿和堿性-富鉀巖石類型為主的長(zhǎng)英質(zhì)“較新系列”[20]。在中新世和漸新世之間，蘇拉威西巖漿作用出現(xiàn)過一次較大的改變，致使出現(xiàn)與早期演化不同的系列，大多數(shù)巖漿巖樣品都具碰撞后高鉀的特征（K-Ar法年齡14～1.6 Ma）。

越南西北部Phan Si Pam地區(qū)新生代埃達(dá)克質(zhì)巖以花崗巖為主，而Pu Sam Cap地區(qū)為高鉀堿性花崗巖。

3 埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征

3.1 爪哇和加里曼丹島中部

爪哇和加里曼丹島中部中-酸性的埃達(dá)克質(zhì)火山巖的Ti2O、Fe2O3和P2O5含量偏低（見文獻(xiàn)[22]表1）和富鉀。埃達(dá)克質(zhì)巖在ANK-ACNK圖上，多數(shù)表現(xiàn)為準(zhǔn)鋁質(zhì)，少數(shù)為準(zhǔn)鋁質(zhì)與過鋁質(zhì)巖之間的過渡類型（圖3b）；在（K2O+Na2O）-FeOt-MgO三角圖解上，顯示由非埃達(dá)克質(zhì)基-中性的拉斑玄武巖系列轉(zhuǎn)變?yōu)榘＿_(dá)克質(zhì)的鈣-堿性巖系列和高鉀鈣-堿性巖系列的變化趨勢(shì)（圖3c）；多數(shù)樣品在主量元素MgO-FeOt-Al2O3三角圖解上，落在擴(kuò)張島中心和島弧分界線附近，而爪哇的非埃達(dá)克質(zhì)基-中性火山巖則落在大陸溢流玄武巖和拉斑玄武巖范圍內(nèi)（圖3d）。在元素蛛網(wǎng)圖中形成Ta、Nb、P和Fe的低谷區(qū)（圖3a），顯示為強(qiáng)烈虧損Ta和Nb的島弧型特征。稀土元素表現(xiàn)為L(zhǎng)REE富集右傾型，La/Yb比值為3.47～28，顯示以C-型為主，O-型為次。在Harker圖解上，當(dāng)SiO2小于66%時(shí)與（K2O+Na2O）、Sr、Sr/Y和La/Yb呈正比關(guān)系，而當(dāng)SiO2大于66%時(shí)則呈反比關(guān)系的變化趨勢(shì)（圖4a、c、e）。這反應(yīng)了埃達(dá)克質(zhì)巖的演化具有明顯的板塊俯沖作用和碰撞后上地殼混染結(jié)晶分異作用（AFC）的兩個(gè)過程[27]。在圖4f上，Yb隨SiO2遞增略，與之呈反比關(guān)系，表明埃達(dá)克質(zhì)巖的成因與俯沖板塊和軟流圈地幔楔（或下地殼的埃達(dá)克質(zhì)巖石）部分熔融有密切關(guān)系。

3.2 蘇拉威西

蘇拉威西埃達(dá)克質(zhì)巖主要見于蘇拉威西島的北西、北分支和蘇拉威西島的南分支[11]。主量元素SiO2為55.7%～70.4%，屬于從大洋島弧低鉀堿性至弧后盆地高鉀鈣堿性的巖石系列。多數(shù)樣品的MgO＜3%（少數(shù)高于3.20%～6.6%），以低Y和Yb、高Sr和Sr/Y（＞20）為特征。在微量元素蛛網(wǎng)圖上有明顯的Nb、Ta、P、Fe的谷（圖3a）。埃達(dá)克質(zhì)巖具有由富鈉的拉斑玄武巖系列（K-Ar法年齡51～17 Ma）轉(zhuǎn)變?yōu)楦哜泬A性系列（K-Ar法年齡14～5 Ma）和高鉀鈣堿性巖系列（K-Ar法年齡5 Ma）的變化趨勢(shì)（圖3c）。C-型高鉀埃達(dá)克質(zhì)巖具有Th、Sr的峰和大離子親石元素（LILE）相對(duì)富集的特征[29]，屬于大洋島弧至活動(dòng)大陸邊緣的產(chǎn)物。特別要指出的是，在蘇拉威西北分支發(fā)現(xiàn)有泥盆-石炭紀(jì)貧Y和Yb的變質(zhì)巖基底 (富鈉片麻巖）[11]，屬于堿性TTG巖石系列，說明本區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖成因和源區(qū)可能與富鈉TTG的下地殼部分熔融有關(guān)。

3.3 南蘇門答臘

南蘇門答臘楠榜省第四紀(jì)火山巖為島弧型的玄武巖和英安巖[16]。其中所見的埃達(dá)克質(zhì)巖（位置見文獻(xiàn)[22]中圖1，化學(xué)分析結(jié)果見文獻(xiàn)[22]的表1），以Na2O＞K2O和低MgO為特征，具有高的Ba、Sr、Th和K，低的高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Zr、Hf和Ti、P以及低Ce、Sm、Y和Yb。Ti和Ce比MORB高。在Nb/Zr-La/Zr判別圖（圖5b）上落在陸緣島弧的范圍內(nèi)；在微量元素Th/Yb-Ta/Yb和Th/Ta-Yb圖解上落在島?。↖A）的范圍內(nèi)（圖5c、5d）。

圖2 蘇拉威西島埃達(dá)克質(zhì)花崗巖體分布圖[28]Fig.2 Distribution of adakitic granitoids in Sulawesi Island[28]

3.4 越南西北部

越南西北部Phan Si Pam和Pu Sam Cap兩地區(qū)的花崗巖的主量元素以高Si、Al、K、Na，低Mg、Ca的地球化學(xué)性質(zhì)為特征，屬于高鉀埃達(dá)克質(zhì)巖花崗巖（位置見文獻(xiàn)[22]中圖1，化學(xué)分析結(jié)果見文獻(xiàn)[22]的表1）。在Harker圖解上，（K2O+Na2O）與SiO2變化趨勢(shì)不明顯（圖4a）。大離子親石元素（LILE）和輕稀土元素（LREE）富集。微量元素以高Sr和低Y為特點(diǎn)。在元素蛛網(wǎng)圖上顯示強(qiáng)烈的Ta、Nb、Ti和P谷。TiO2、Sr、Sr/Y和La/Yb似乎與SiO2呈反比關(guān)系（圖4c、d、e）。在Rb-(Y+Nb)圖解上（圖5a），樣品落在靠近陸-陸碰撞帶的火山弧花崗巖類范圍內(nèi)。大多數(shù)樣品在Nb/Zr-La/Zr判別圖上（圖5b），分別分布于陸-陸碰撞帶和陸緣島弧的范圍內(nèi)；在微量元素Th/Yb-Ta/Yb圖解和Th/Ta-Yb圖解上，落在島弧和遠(yuǎn)離海溝的活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境范圍內(nèi)（圖5b、c）。

圖3 新生代火成巖的地球化學(xué)圖解Fig.3 Geochemical diagram of Cenozoic igneous rocks

4 成因類型和大地構(gòu)造環(huán)境判別

4.1 成因類型

環(huán)太平洋帶埃達(dá)克巖的成因類型、產(chǎn)狀具有多樣性和多變的地球化學(xué)特征。埃達(dá)克質(zhì)巖可以明顯地劃分為兩種成因類型：大陸型（C-型）和島弧型（O-型）[10、11、13、15]。C-型埃達(dá)克巖形成于活動(dòng)大陸邊緣火山弧、大陸板內(nèi)裂谷或弧-陸碰撞后的造山帶，以強(qiáng)烈富集稀土元素La和Ce為特征；形成于島弧環(huán)境的O-型埃達(dá)克質(zhì)巖的La/Yb小于12）。產(chǎn)狀的多樣性表現(xiàn)為：C-型和O-型分別可以產(chǎn)出于單獨(dú)的巖漿巖帶中。但是，本區(qū)以C-型和O-型混合產(chǎn)出在同一條巖漿巖帶者居多（La/Yb=2.49～80.14）。

蘇拉威西島的埃達(dá)克質(zhì)巖也是以C-型和O-型混合產(chǎn)出為特征，其中蘇拉威西的北分支見有更多的O-型埃達(dá)克質(zhì)巖，而C-型則更廣泛分布于西北蘇拉威西、中蘇拉威西和蘇拉威西南分支，具有更寬的La/Yb比值變化范圍和更完整的次一級(jí)構(gòu)造環(huán)境（即由大洋島弧、陸緣島弧、大陸邊緣火山弧發(fā)展演化為弧后裂谷盆地環(huán)境）。爪哇和加里曼丹中部大多數(shù)新生代埃達(dá)克巖以C-型為主，少數(shù)為O-型。南蘇門答臘楠榜省埃達(dá)克質(zhì)巖為C-型和O-型混合產(chǎn)出，而越南西北部Phan Si Pam地區(qū)和Pu Sam Cap地區(qū)為單一的C-型埃達(dá)克質(zhì)巖。

總之，巽他古陸核周邊（特別是蘇拉威西島）代表從海溝至弧后裂谷盆地的主動(dòng)大陸邊緣所形成的新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的構(gòu)造環(huán)境與洋殼板片俯沖、地幔楔（或富鈉的埃達(dá)克質(zhì)TTG下地殼）混染作用（MASH）及碰撞后地殼混染結(jié)晶分異作用（AFC）有關(guān)。

4.2 大地構(gòu)造環(huán)境判別

實(shí)踐證明，微量元素Th-Nb-Zr、Th-Ta-Hf和La-Nb-Zr的地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境判別圖解[29-31]與Th/Yb-Ta/Yb判別圖解[32]一樣，不僅對(duì)玄武-安山巖-英安巖系列的大地構(gòu)造環(huán)境具有很好的判別效果，而且也適合于主動(dòng)大陸邊緣長(zhǎng)英質(zhì)巖漿巖的環(huán)境判別[33]。

從Nb/Zr-La/Zr判別圖可知，爪哇和加里曼丹中部的大多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖分布于板塊匯聚邊緣的大洋島弧、陸緣島弧及其相鄰的陸緣火山弧范圍內(nèi)。部分爪哇樣品（Nb/Zr比值＞0.1）落在陸-陸碰撞帶的范圍內(nèi)（圖5b）。在微量元素Th/Yb-Ta/Yb和Th/Ta-Yb圖解上，爪哇的玄武-安山巖樣品落在活動(dòng)大陸邊緣（ACM）和大陸板內(nèi)火山帶范圍內(nèi)（圖5c、5d）。在Nb-Y圖解上（圖5a），爪哇和加里曼丹中部多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品，落在火山弧花崗巖類的范圍內(nèi)，而在MAF圖解上落在火山弧與擴(kuò)張中心島分界線附近（圖3d），完全與上述判別圖解的結(jié)果吻合。

圖4 新生代火成巖的Harker圖解Fig.4 Harker diagram of Cenozoic igneous rocks.

蘇拉威西埃達(dá)克質(zhì)巖樣品在Nb/Zr-La/Zr判別圖（圖5b）上和在Th/Zr-Nb/Zr判別圖（見文獻(xiàn)[11]、圖4）上均落在大洋島弧、陸緣島弧及陸緣火山弧、大陸板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷擴(kuò)張和陸-陸碰撞帶廣闊的構(gòu)造環(huán)境里，可以代表巽他古陸核東南邊緣洋殼板塊俯沖的構(gòu)造環(huán)境特征，包括了MORB、大洋島弧、活動(dòng)大陸邊緣、大陸邊緣板內(nèi)火山帶至弧后擴(kuò)張盆地環(huán)境（圖5c、5d），而越南西北部的新生代埃達(dá)克質(zhì)花崗巖主要為大陸火山弧、陸-陸碰撞帶和板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷環(huán)境的產(chǎn)物（圖5a、5b、5c、5d）。

5 巖漿演化和源區(qū)討論

5.1 巖漿演化

埃達(dá)克質(zhì)巖巖漿演化過程可以簡(jiǎn)單歸納為俯沖板片部分熔融加軟流圈地幔楔混染（玄武質(zhì)下地殼重熔）和上地殼混染結(jié)晶分異作用[8,27]。

本區(qū)新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的巖漿演化以蘇拉威西的巖漿演化過程最為完整，在時(shí)間上由洋殼板塊俯沖（51～17 Ma），經(jīng)過弧-陸碰撞和陸-陸碰撞（14～5 Ma）到后碰撞（5 Ma）的全過程；在空間上由大洋島弧、陸緣島弧、陸緣火山弧一直變?yōu)榛『罅压扰璧丨h(huán)境[30]。

由圖4f所示，本區(qū)埃達(dá)克巖的Yb含量與SiO2含量呈反比關(guān)系。這就表明俯沖板片的殘留相是屬于高壓來源的礦物組合（榴輝巖相），或者為地幔楔的蛇綠巖化橄欖巖（或者為下地殼底部TTG片麻巖）MASH（熔融-混染-儲(chǔ)存-均一化）作用的結(jié)果。巖漿來源區(qū)應(yīng)該為俯沖板片和受混染的地幔楔。如文獻(xiàn)[20]的圖2b所示，加里曼丹中部的O-型和C-型埃達(dá)克質(zhì)巖與俯沖的洋殼板片發(fā)生部分熔融和地幔楔（或加厚的地殼底部）局部熔融有關(guān)。

然而，地殼混染結(jié)晶分異作用是埃達(dá)克巖形成和演化中不可忽視的過程。 如圖4a、4c所示，（Na2O+K2O）含量和Sr含量與SiO2含量在66%以上發(fā)生突變，由正比關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榉幢汝P(guān)系，反映了上地殼發(fā)生了強(qiáng)烈的長(zhǎng)石結(jié)晶分離（AFC）過程。

圖5 新生代火成巖的的地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境判別圖Fig.5 Geochemic-tectonic setting discrimination diagrams for Cenozoic igneous rocks.

俯沖的洋殼板片發(fā)生部分熔融可反映在Zr/Nb-Zr圖解和Zr/Nb-Nb圖解上。圖上Zr/Nb比值的增加代表俯沖板片部分熔融加強(qiáng)和俯沖深度加深，而Zr和Nb含量增加則指示上地殼混染結(jié)晶分異作用增強(qiáng)的趨勢(shì)（圖7b、7d）。蘇拉威西、爪哇、加里曼丹中部和南蘇門答臘楠榜省的埃達(dá)克質(zhì)巖在Zr/Nb-Zr圖解（圖7d）上，明顯地出現(xiàn)俯沖板片局部熔融和上地殼混染結(jié)晶分異的兩種不同巖漿演化趨勢(shì)，分別代表兩種不同的巖漿巖源區(qū)（軟流圈和上地殼）。

5.2 巖漿源區(qū)探討

埃達(dá)克質(zhì)巖漿成因和源區(qū)是化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域內(nèi)探索性很強(qiáng)的研究?jī)?nèi)容[3-8,27]。埃達(dá)克質(zhì)巖漿可以來自上地殼、下地殼、地幔楔軟流圈及其下覆的俯沖板片局部熔融區(qū)。根據(jù)主量元素含量和微量元素比值和圖解，可以對(duì)其來源做出判斷。

上述埃達(dá)克巖的兩種基本成因類型，反映了洋殼板塊俯沖演化過程中兩種不同深度的巖漿源區(qū)的性質(zhì)。O-型埃達(dá)克巖是起源于地球深部莫霍面以下巖石圈和地幔楔混染作用（或埃達(dá)克質(zhì)巖石下地殼）的部分熔融；而C-型埃達(dá)克巖是由俯沖大洋板片部分熔融和上地殼混染和結(jié)晶分異而成。由俯沖板片局部熔融與其上覆巖石圈地幔發(fā)生巖漿混染形成埃達(dá)克巖的過程稱為MASH（熔融-混染-儲(chǔ)存-均一化），而上地殼重熔和結(jié)晶分異的過程稱為AFC（混染-分異-結(jié)晶）[27]。這種巖漿演化的過程，可反映在圖6上。

一般地說，富鈉的O-型埃達(dá)克質(zhì)巖反映了俯沖板片的拆沉作用和下地殼（或巖石圈地幔）部分熔融（幔源巖漿底侵作用），或者地幔柱（或地幔隆起）所引起的軟流圈（或地幔）熱流的上涌過程[3，7]，反映在La/Yb-Yb和Sr/Y-Sr圖解上，埃達(dá)克質(zhì)巖樣品都落在Yb小于1.8和Y小于19的范圍內(nèi)，例如產(chǎn)于菲律賓的棉蘭老島-巴坦地區(qū)、北美北安第斯的厄瓜多的Pichincha地區(qū)、墨西哥梅茲卡拉礦區(qū)、北智利的拉埃斯康迪達(dá)斑巖銅礦床和南美的南安第斯山等地的埃達(dá)克質(zhì)巖，沒有Y大于19和Yb大于1.8的巖漿巖與其共生[27]，很顯然，這些O-型埃達(dá)克質(zhì)巖的源區(qū)為上地幔，不出現(xiàn)Y大于19和Yb大于1.8的分異結(jié)晶作用。然而與C-型埃達(dá)克質(zhì)巖及其共生的巖漿巖的Y含量的范圍變化很大，反映了殼-幔的相互作用和上地殼混染結(jié)晶分異作用加劇的結(jié)果，例如東太平洋帶大多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖以及西南太平洋的幾內(nèi)亞島的歐文斯坦利褶皺帶、新幾內(nèi)亞的俾斯麥島弧所見的C-型埃達(dá)克質(zhì)巖都與Y大于19和Yb大于1.8的巖漿巖共生，表明與俯沖板片部分熔融有關(guān)。因此，俯沖板片和地幔楔部分熔融以及和下地殼（基性巖石）重熔都可能是成為C-型埃達(dá)克質(zhì)巖巖漿的母巖策源地。

圖6 新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的（a）La/Yb-Yb和（b）Sr/Y-Sr圖解Fig.6 La/Yb-Yb(a)and Sr/Y-Sr(b)diagrams for Cenozoic adakitic rocks

La/Yb-Yb和Sr/Y-Sr圖解是判斷埃達(dá)克質(zhì)巖俯沖板片部分熔融成因的常用圖解。La/Yb和Sr/Y比值增加（圖6）意味著俯沖板片中的石榴子石、輝石等礦物發(fā)生結(jié)晶分離，巖漿源的殘留相為榴輝巖相。Yb和Y含量遞減（圖4d、4f）表明巖漿源區(qū)在角閃石分解深度（70 km）以下。

圖7 埃達(dá)克巖的成因圖解Fig.7 Discrimination diagrams for origin of adakitic rocks

Zr/Nb比值是確定巖漿源區(qū)的重要標(biāo)志。一般而言，洋中脊玄武巖（N-MORB）的Zr/Nb比值為20～40。該比值大于40表示分離，巖漿源的殘留相為榴輝巖相。Yb和Y含量遞減（圖4d、4f）表明巖漿源區(qū)在角閃石分解深度（70km）以下。

Zr/Nb比值是確定巖漿源區(qū)的重要標(biāo)志。一般而言，洋中脊玄武巖（N-MORB）的Zr/Nb比值為20～40。該比值大于40表示巖石樣品來自地幔楔，小于20則表示地層對(duì)地幔楔的稀釋作用[39]。從Zr/Nb-MgO圖解（圖7c）上可以看出，蘇拉威西埃達(dá)克質(zhì)巖樣品具有最大的Zr/Nb（＞40～160），MgO可達(dá)3.77%以上，暗示部分樣品來自巖石圈地幔。在Nb/Ta-Zr/Sm圖解上（圖略）可明顯地顯示其樣品落在源區(qū)為下地殼TTG和軟流圈地幔的范圍內(nèi)。爪哇東部的帕芝坦（Pacitan）地區(qū)的兩個(gè)O-型埃達(dá)克巖（PC-1和PC-3）（15.3Ma），具有較高的Zr/Nb比值（57～70）和MgO含量（3.07%～3.86%），表明其物質(zhì)源區(qū)顯然是來自巖石圈地幔，而Zr/Nb比值小于N-MORB（20～40）的樣品則表示俯沖巖層對(duì)地幔楔的稀釋作用。

南蘇門答臘楠榜以西的大多數(shù)火山巖樣品Zr/Hf比值變化于35.94～44.04之間，顯示其巖漿來源與巖石圈地幔（Zr/Hf＞36.27）[34]的部分熔融有關(guān)，是殼-幔交代的結(jié)果。由此可見，蘇拉威西、爪哇、加里曼丹中部、南蘇門答臘楠榜省和越南西北部新生代埃達(dá)克質(zhì)巖是來源于兩種不同源區(qū)和巖漿作用。其中，蘇拉威西、爪哇和加里曼丹為俯沖洋殼板片局部熔融疊加地幔楔交代和混染作用成因，而楠榜省和越南西北部的埃達(dá)克質(zhì)巖則是上地殼混染和結(jié)晶分異作用的結(jié)果。

越南新生代埃達(dá)克質(zhì)巖高的Zr/Hf（38.08～48.7）和Nb/Ta（17.8～27.8）都比地幔的比值高[34-37]，充分證明該埃達(dá)克質(zhì)巖也是來源于巖石圈地幔的或下地殼底侵部分熔融的殼-幔交代作用的結(jié)果。

但是，盡管本區(qū)埃達(dá)克（質(zhì)）巖的巖漿演化過程和源區(qū)不同，其演化規(guī)律卻似乎是相同的。這種情況可顯示在La-Ce圖解上，除了少數(shù)蘇拉威西和加里曼丹樣品以外，所有埃達(dá)克質(zhì)巖在圖7a上都落在一條直線上，表明本區(qū)絕大多數(shù)的埃達(dá)克質(zhì)巖具有同一的起源和演化趨勢(shì)。

6 結(jié)論

（1）蘇拉威西、爪哇、加里曼丹中部埃達(dá)克（質(zhì)）巖與南蘇門答臘第四紀(jì)埃達(dá)克（質(zhì)）巖和越南西北部新生代高鉀埃達(dá)克質(zhì)巖產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境略有不同。前者以大洋島弧、陸緣島弧、陸緣火山弧和弧后盆地為主，后者則為大陸板內(nèi)（陸-陸碰撞帶或弧后盆地）為主（圖5b）。

（2）本區(qū)新生代埃達(dá)克質(zhì)巖的La/Yb比值（2.49～84.14）具有比阿留申群島更低的La/Yb比值，多數(shù)為C-型，少數(shù)為O-型。富鈉的O-型埃達(dá)克巖成因是與典型的俯沖板片部分熔融和疊加地幔楔交代和混染作用（或下地殼重熔）有關(guān)，而高鉀的C-型則與地殼混染和結(jié)晶分異過程有關(guān)。

（3）微量元素Th-Nb-Zr，Th-Ta-Hf、La-Nb-Zr，與Th/Yb-Ta/Yb圖解一樣，是有效判別埃達(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境的工具，而Zr/Nb-Zr和Zr/Nb-MgO圖解有助于源區(qū)和巖漿作用的分析。圖解顯示：蘇拉威西、爪哇、加里曼丹中部和南蘇門答臘的埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖起源于俯沖洋殼板片局部熔融疊加巖石圈地幔（下地殼TTG）混染作用( MASH)，而越南西北部埃達(dá)克質(zhì)巖主要來源于地殼混染和結(jié)晶分異作用（AFC）。

（4）研究表明，埃達(dá)克巖與銅、金、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)成礦作用有密切的成因聯(lián)系，在加里曼丹中部是淺成熱液金礦的母巖；在蘇拉威西和爪哇是斑巖型銅-金礦的母巖。因此，加強(qiáng)埃達(dá)克質(zhì)巖研究，對(duì)找礦工作有一定的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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GAO Xao-Wei,WU Xiu-Rong,YANG Zhen-Qiang

(Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China)

Gao X W,Wu X R and Yang Z Q.Origin and provenances of Cenozoic adakitic rocks around the South-Eastern margin of Sundan Oldland:A review.,2015,31(3):225-235.

Based on compilation of magmatic lithogeochemical data and the discrimination diagrams for Geochemic-tectonic settings,this paper introduces the chemical characteristics，the original types,the tectonic settings for Cenozoic adakitic rocks around South-Easten margin of Sundan Oldland（including Java Island, central part of Kalimantan Island，Sulawesi Island,Lampung Province of Southern Sumatra among Indonesian Archipelago）and north-western part of Vietnam.And the magmatic origin and provenances of these rocks are discussed here.The Cenozoic adakitic rocks within this area consist of C-type (continental)and O-type (island arc),and the ratios of La/Yb（=2.49～80.14）vary widely compared to the typical adakitic rocks in Allusion Archipelago.The adakitic rocks in Java Island,central part of Kalimantan Island and Lampung Province of Southern Sumatra were formed at island arc and volcanic arc in active continental margin, whereas the adakitic rocks in Sulawesi Island spatially have more varying distribution of tectonic settings: including oceanic island arc,island arc and volcanic arc of continental margin,and rafting valley of backarc).The origin type of the Cenozoic adakitic rocks within north-western part of Vietnam only have C-type，which belongs to volcanic arc of active continental margin.The arm of this paper is to discuss the margma-tism and its provenances in these areas and suggest that the origin of the adakitic rocks in Java Island,central part of Kalimantan Island,Sulawesi Island,Lampung Province of Southern Sumatra may be derived from the partly melting of subducted oceanic slab,through partly melting and assimilation of mantle wedge（or adakitic Lower Crust）by melting-assimilation-storage-homogenization process(MASH)in addition to assimilation-fractional-crystallization process (AFC),whereas C-type of High-K adakitic rocks in north-western part of Vietnam mainly indicates the stronger crystallization fraction within upper crust.

Cenozoic adakitic rocks;magmatic origin and provenances;South-easten margin of Sundan Oldland

P588.13+2；P597

A

1007-3701（2015）03-225-11

10.3969/j.issn.1007-3701.2015.03.001

2014-10-09；

2015-03-30.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“印尼中蘇門答臘島銅金等多金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究（編號(hào)1212011120339）”.

高小衛(wèi)（1968—），男，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究，E-mail:574006680@qq.com.