印尼蘇門(mén)答臘島巴東地區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)特征和構(gòu)造環(huán)境

朱章顯,楊振強(qiáng),胡 鵬

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

地質(zhì)找礦

印尼蘇門(mén)答臘島巴東地區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)特征和構(gòu)造環(huán)境

朱章顯,楊振強(qiáng),胡 鵬

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

根據(jù)蘇門(mén)答臘島巴東地區(qū)的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)與典型埃達(dá)克巖進(jìn)行對(duì)比，本文討論其地球化學(xué)特征及其大地構(gòu)造環(huán)境意義。對(duì)比結(jié)果表明:該地區(qū)的埃達(dá)克質(zhì)巖微量元素特征為低Sr含量(一般為3.88×10-6～83.6×10-6)，低重稀土元素Y含量(≤20×10-6)和低Yb含量(≤1.9×10-6)，低Sr/Y比值(1.09～18.55)。在微量元素蛛網(wǎng)圖上有Th、Ba正異常峰和強(qiáng)烈的Nb、Ta、Ti 等元素負(fù)異常。稀土元素La/Yb比值為1.28～35.46，在REE元素配分曲線模式圖上顯示LREE富集和不富集兩種模式，屬于C-型和O-型埃達(dá)克巖。該地區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的大地構(gòu)造環(huán)境位于洋-陸碰撞帶附近的活動(dòng)大陸邊緣火山弧帶中，巖漿來(lái)源于俯沖板片局部熔融疊加地幔楔的局部熔融和混染(MASH)區(qū)。埃達(dá)克巖的分布區(qū)域與矽卡巖型銅-金礦、鐵礦和淺成熱泉型金礦成礦帶分布相一致，具有重要的指示意義。

埃達(dá)克質(zhì)巖;洋-陸碰撞;陸緣火山弧;矽卡巖型銅-金礦帶

埃達(dá)克巖是一種新型的火成巖套[1-2]，是以重稀土元素Yb含量(≤1.9×10-6) 和Y含量(≤18×10-6)低為特征的中-酸性(SiO2≥56%)鈣堿性火成巖，巖石類(lèi)型多樣化，主要為島弧型安山巖 、英安巖、鈉質(zhì)流紋巖及相應(yīng)的侵入巖。新生代埃達(dá)克巖產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置為大洋板塊與大陸板塊匯聚帶中，是在火山-島弧環(huán)境中由俯沖的年輕(≤25 Ma)大洋板片熔融所形成的一種島弧火成巖，其成因與洋殼板片的部分熔融、地幔隆起和地幔熱柱的活動(dòng)有密切聯(lián)系[3-10]。埃達(dá)克巖的概念提出后，引起地學(xué)界廣泛關(guān)注，人們從對(duì)其單一成因的認(rèn)識(shí)，發(fā)展到多成因的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行了不同成因的巖石分類(lèi)。

環(huán)太平洋帶是埃達(dá)克巖發(fā)育區(qū)。現(xiàn)有文獻(xiàn)表明:西南太平洋帶的巽他群島是新生代埃達(dá)克巖和埃達(dá)克質(zhì)巖極其發(fā)育的地區(qū)之一，廣泛分布于菲律賓群島、蘇拉威西島弧、哈馬黑拉島弧、幾內(nèi)亞島歐文斯坦利褶皺帶、新幾內(nèi)亞島俾斯麥島弧和Arid Hills地區(qū)、布干維爾島弧(包括所羅門(mén)群島)[11-18]。西南太平洋帶和東太平洋帶新生代埃達(dá)克巖的構(gòu)造環(huán)境、成因和含礦性存在可對(duì)比性[19-21]。但是，其分布范圍極不均勻，前人工作中，對(duì)巽他古陸核南西側(cè)的蘇門(mén)答臘島埃達(dá)克巖知之甚少。

筆者在實(shí)施中國(guó)/印度尼西亞首輪地學(xué)合作研究(項(xiàng)目名稱(chēng)：中-印合作印度尼西亞巴東-明古魯?shù)貐^(qū)1∶25萬(wàn)地質(zhì)地球化學(xué)調(diào)查)過(guò)程中，根據(jù)2011年以來(lái)在巴東地區(qū)辛卡拉克湖以東及其東南狹長(zhǎng)的地球化學(xué)異常帶的野外地質(zhì)工作期間所采集的40多個(gè)樣品的巖石化學(xué)分析結(jié)果，已識(shí)別出蘇里安(Surian)花崗巖、石英斑巖和火山巖等10多個(gè)埃達(dá)克質(zhì)火成巖(表1)。同時(shí)，應(yīng)用PetroGraph 2beta和Minpet2.0地球化學(xué)作圖軟件[22-23]，對(duì)巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且對(duì)其地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行判別和解釋。

表1 達(dá)克質(zhì)巖主量元素/(wt%)

本文是中國(guó)/印度尼西亞國(guó)際合作研究項(xiàng)目的初步成果，目的是展示研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)火成巖的地球化學(xué)特征，并與相鄰地區(qū)北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西(Madina Regency)安山巖、I-型閃長(zhǎng)花崗巖和南蘇門(mén)答臘第四紀(jì)島弧型埃達(dá)克巖的巖漿-構(gòu)造環(huán)境[25-26]進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)研究區(qū)巖漿成因和源區(qū)及成礦作用提出新的成因解釋和觀點(diǎn),以便為研究和總結(jié)該區(qū)成礦規(guī)律提供理論基礎(chǔ)。通過(guò)進(jìn)一步工作，蘇門(mén)答臘島可能還會(huì)有更多的埃達(dá)克巖類(lèi)被識(shí)別出來(lái)，以提升此區(qū)地質(zhì)找礦理論研究層次。

研究區(qū)埃達(dá)克巖的發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)，是研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究的一個(gè)新突破，此前的地質(zhì)工作中，沒(méi)有關(guān)于本研究區(qū)所在區(qū)域及蘇門(mén)答臘島存在埃達(dá)克巖的研究報(bào)道。研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)引起包括本研究區(qū)在內(nèi)的整個(gè)蘇門(mén)答臘島基礎(chǔ)地質(zhì)研究和礦產(chǎn)地質(zhì)研究新的理論上的突破，甚至?xí)嵘麄€(gè)印尼地學(xué)研究新層次及找礦新成果。

1 研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的構(gòu)造背景和巖性特征

研究區(qū)呈北西-南東向延伸，在構(gòu)造上隸屬于西蘇門(mén)答臘斷塊[3，27]，是海西期從印支板塊東南邊緣裂解和運(yùn)移出來(lái)的異地陸塊小板片，與“暹緬?cǎi)R蘇(Sibumasu)”地塊在印支期發(fā)生碰撞、拼合成為巽他古大陸的西南邊緣(圖1)。

圖例：1-楠榜對(duì)比區(qū)；2-馬迪納勒根西對(duì)比區(qū)(據(jù)Hall et Wilson，2000資料修改)[24]圖1 印尼板塊構(gòu)造格架示意圖

本文樣品采自研究區(qū)北部索洛克圖幅的地球化學(xué)異常帶內(nèi)。該異常帶呈NW-NE向分布，是一條從索洛克圖幅向南東延伸至派南圖幅內(nèi)的巖漿帶及其相應(yīng)的Cu-Au(Ag)-Pb(Zn)-Cr-Co(Ni)金屬地球化學(xué)異常帶。樣品采自索洛克圖幅中部辛卡拉湖東側(cè)蘇利特河(Sulite Air)銅金礦向南東，至派南圖幅內(nèi)的蘇里安矽卡巖型銅-鉛-鋅礦點(diǎn)，再向南東至邦科花崗巖體南部一帶，整體呈NW-SE向延伸，長(zhǎng)度達(dá)200km。

該異常帶內(nèi)出露的晚古生-中生代巖漿巖巖石類(lèi)型包括石英斑巖、二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖，以及輝石粗安巖、安山巖和輝石?；采綆r、安山質(zhì)火山角礫巖、晶屑玻屑凝灰?guī)r。出露的埃達(dá)克質(zhì)巖有花崗巖、含銅石英斑巖、石英脈巖、流紋質(zhì)硅巖和凝灰質(zhì)巖等等(表1)。巖石產(chǎn)狀為酸性侵入巖、脈巖和層狀酸性火山巖。

2 埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征

研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖巖石樣品數(shù)據(jù)顯示,研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)特征與典型埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征接近(表1)。研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖主量元素SiO2含量(63.81%～95.25%)和MgO含量(0.09%～1.88%)變化很大，且低鈦(0.01%～0.73%)。酸性凝灰?guī)r的SiO2含量為85.06%～94.50%，以低鈦和低鎂含量為特征。含礦巖石的K2O 含量與SiO2含量略成反比關(guān)系。在SiO2-K2O判別圖上，大多數(shù)樣品落在拉斑玄武巖系列范圍，少數(shù)落在鈣堿性巖石系列中，蘇里安埃達(dá)克質(zhì)花崗巖為高鉀鈣堿性系列(圖2(a))。區(qū)內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)鉀玄巖系列，與區(qū)域的巖石系列類(lèi)型略有差別。而在FAM圖解上，大多數(shù)樣品落在拉斑玄武巖內(nèi)，而蘇里安埃達(dá)克質(zhì)花崗巖為鈣堿性系列(圖2(c))。埃達(dá)克質(zhì)花崗巖在A/NK - A/CNK圖解上,落在過(guò)鋁性花崗巖類(lèi)，而凝灰?guī)r顯示其火山物質(zhì)來(lái)源為偏鋁性巖漿(圖略)。

研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)火山-侵入巖Th、Hf、Sr含量變化大(3.88×10-6～269×10-6)，微量元素表現(xiàn)為親石元素Rb不富集，也不太富集高場(chǎng)強(qiáng)元素，比阿留申群島C-型埃達(dá)克巖的Sr含量低(表2)。Th含量變化于0.15～10.5×10-6之間。微量元素蛛網(wǎng)圖上顯示為Rb、Ba、K、Ta、Nb、Sr、P、Ti低谷(圖2(b))。巖石的Sr/Y比值較低，一般為0.74～17.30，不超過(guò)C-型埃達(dá)克巖Sr/Y比值(≧20)。Harker圖解上，Sr、Y、Yb含量和Sr/Y比值與SiO2含量略成反比關(guān)系(圖3(b)、圖3(c)、圖3(d)、圖3(e))。TiO2含量與SiO2含量略成反比關(guān)系。埃達(dá)克質(zhì)巖的Y含量(1.16～16.7×10-6)變化很大，Yb 含量(0.10～1.97×10-6)也很低(表2)。根據(jù)埃達(dá)克質(zhì)巖REE配分曲線形狀可將其劃分為兩種類(lèi)型：右傾型和平緩型。其中，蘇里安埃達(dá)克質(zhì)花崗巖La/Yb比值(10.2～14.58)比阿留申群島的埃達(dá)克巖La/Yb比值(>20)低。而石英脈巖的∑REE含量較低，一般的La/Yb比值為1.28～14.82，REE配分曲線呈平緩展布，屬于MORB或島弧型曲線類(lèi)型(圖2(e))。少數(shù)火山凝灰質(zhì)巖的巖石樣品La/Yb比值可達(dá)14.88～35.46，為∑LREE富集型，配分曲線類(lèi)型屬右傾鏟狀，沒(méi)有Eu負(fù)異常，與蘇里安的C-型埃達(dá)克質(zhì)花崗巖和馬迪納勒根西地區(qū)的閃長(zhǎng)花崗巖配分曲線類(lèi)型相似。埃達(dá)克質(zhì)巖在La/Yb-Yb 的圖解上，分別落在C-型和O-型埃達(dá)克質(zhì)巖范圍內(nèi)(圖3(f))。

表2 埃達(dá)克質(zhì)巖微量元素/(×10-6)

3 成因類(lèi)型、構(gòu)造環(huán)境判別

3.1 成因類(lèi)型

據(jù)筆者對(duì)新生代埃達(dá)克巖的研究認(rèn)為：埃達(dá)克巖的主要判別指數(shù)是以低Yb含量(≤1.9×10-6) 、低Y含量(≤20×10-6)和中-酸性(SiO2≥56%)標(biāo)志，而Sr、Zr含量、La/Yb和Sr/Y比值則是劃分成因類(lèi)型和探討成因和構(gòu)造環(huán)境的輔助標(biāo)志[15-17]。根據(jù)西南太平洋和東太平洋沿岸的埃達(dá)克巖REE配分曲線類(lèi)型特點(diǎn)和微量元素比值特征對(duì)比結(jié)果，將其劃分為大陸型(C-型)和島弧型(O-型)兩種成因類(lèi)型[17-21]。大陸型(C-型)埃達(dá)克巖形成于活動(dòng)大陸邊緣火山弧、弧后盆地或弧-陸碰撞后的造山帶，其微量元素地球化學(xué)特征表現(xiàn)La/Yb比值>12，Sr/Y比值>20，Nb/Zr比值>0.04(或Ta/Hf>0.1)，稀土元素強(qiáng)烈富集La和 Ce，其REE配分型式為鏟形右傾斜式，而島弧型(O-型)埃達(dá)克巖以La/Yb比值<12，Sr/Y比值<20，Nb/Zr比值<0.04(或Ta/Hf<0.1)為特征，REE配分型式為平緩右傾式。對(duì)比和研究表明：活動(dòng)大陸邊緣形成的埃達(dá)克巖多數(shù)以C-型為主，并伴生少量的O-型，而陸緣島弧形成的埃達(dá)克巖多數(shù)以O(shè)-型為主，伴生少量的C-型。在與典型埃達(dá)克巖比較之后，我們認(rèn)為研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖成因類(lèi)型為活動(dòng)大陸邊緣O-型和C-型埃達(dá)克巖共存特點(diǎn)。

3.2 構(gòu)造環(huán)境判別

微量元素Th-Nb-Zr和Th-Ta-Hf比值及其圖解是區(qū)分板塊匯聚帶(陸緣島弧及火山弧)火山-侵入巖和大陸板內(nèi)火山-侵入巖的有效標(biāo)志。一般來(lái)說(shuō)，前者Nb/Zr比值<0.04和Ta/Hf<0.1,而后者Nb/Zr比值>0.04(Th/Nb比值>0.11)和Ta/Hf>0.1(Th/Nb比值>1.6)[28-29]。

研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品在Th-Ta-Hf/3圖解(略)和Rb-(Yb+ Nb)圖解(圖2(f))較集中在火山島弧范圍內(nèi)。但是，Th-Ta-Hf/3 圖解的缺點(diǎn)是未能區(qū)分出弧-陸碰撞帶界線附近(即界于島弧和大陸板塊之間)的構(gòu)造環(huán)境成分，而Th/Zr-Nb/Zr圖解恰好彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。后者能夠更詳細(xì)地區(qū)別出板塊匯聚帶(包括洋島弧、陸緣島弧、大洋板內(nèi)、大陸板內(nèi)和地幔柱)各環(huán)境(圖4(a))。在圖4(a)圖解上,研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品為大陸板內(nèi)碰撞帶和拉張帶初始裂谷，個(gè)別為板內(nèi)裂谷和陸緣裂谷環(huán)境(弧后盆地)的產(chǎn)物(Nb/Zr=0.06～0.28；Ta/Hf=0.07～0.69)，顯示研究區(qū)大多數(shù)樣品落在板塊匯聚邊緣的的陸緣島弧、陸緣火山弧及其附近的大陸板內(nèi)(弧后盆地)范圍內(nèi)，而少數(shù)樣品的Nb/Zr比值集中在0.04附近的陸緣島弧范圍內(nèi)。在微量元素Th/Yb-Ta/Yb圖解(圖4b)和Th/Ta-Yb圖解(圖略)上，研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品主要落在活動(dòng)大陸邊緣(ACM)范圍內(nèi)，為大陸邊緣火山弧構(gòu)造環(huán)境。

(a)K2O-SiO2圖解：Shoshonite series-鉀玄巖系列，High-K Calc-Alkaline -高鉀鈣堿性系列，Calc-Alkaline-鈣堿性系列，Theloiitic-拉斑玄武巖系列；(b)微量元素蛛網(wǎng)圖； (c)F-A-M圖解，Theloiitic為拉斑玄武巖系列,Calc-Alkaline為鈣堿性系列；(d) FeOt- MgO-Al2O3圖解：1-擴(kuò)張中心島，2-火山島弧玄武巖，3-MORB，4-洋島玄武巖，5-大陸溢流玄武-安山巖；(e)C1球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的REE圖解：右斜線區(qū)為埃達(dá)克質(zhì)石英脈，方格為馬迪納勒根西地區(qū)玄武巖和花崗巖閃長(zhǎng)巖[25]，兩者之間的右傾斜線為埃達(dá)克質(zhì)花崗巖和.石英斑巖；(f)Rb-(Yb+Ta)構(gòu)造環(huán)境判別圖解：syn-COLG同碰撞花崗巖,VAG火山弧花崗巖,WPG板內(nèi)花崗巖，ORG洋中脊花崗巖.圖例：□蘇里安埃達(dá)克質(zhì)花崗巖，×埃達(dá)克質(zhì)流紋質(zhì)硅巖和石英斑巖，+埃達(dá)克質(zhì)石英脈，△北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西地區(qū)島弧型玄武巖和花崗巖閃長(zhǎng)巖，◇埃達(dá)克質(zhì)凝灰?guī)r，○楠榜第四紀(jì)埃達(dá)克質(zhì)火山巖[26]圖2 埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境圖解

圖3 埃達(dá)克質(zhì)巖的巖石地球化學(xué)圖解(圖例同圖2)

(a)T h/Zr - Nb/Zr(圖式仿朱章顯等，2007)[14] ：I -大洋板塊離散邊界MORB(圖外)，Ⅱ-板塊匯聚邊緣(Ⅱ1-大洋島弧,Ⅱ2-陸緣島弧及陸緣火山弧)，Ⅲ-大洋板內(nèi)，Ⅳ-大陸板內(nèi)[Ⅳ1-板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷玄武巖區(qū)；Ⅳ2大陸拉張帶(初始裂谷)玄武巖區(qū)；Ⅳ1-陸-陸碰撞玄武巖區(qū)，Ⅴ地幔熱柱].(b)T h/Yb- Ta/Yb圖解(圖式仿Gorton & Schandl,2000)[30]：IA-陸緣島弧， ACM-,活動(dòng)大陸邊緣，WPV- 板內(nèi)火山帶.圖例同圖 2圖4 埃達(dá)克質(zhì)巖的Th/Zr - Nb/Zr和 Th/Yb- Ta/Yb構(gòu)造環(huán)境判別圖解

4 構(gòu)造環(huán)境對(duì)比及源區(qū)討論

4.1 與南蘇門(mén)答臘第四紀(jì)島弧型埃達(dá)克巖對(duì)比

楠榜省第四紀(jì)火山巖位于南蘇門(mén)答臘，其主量元素以Na2O>K2O和低MgO含量(1.88%)為特征。具有高Ba、Sr、Th和K元素和低高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb， P、Zr、Hf和Ti以及低的 Ce、Sm、Y和Yb含量的特點(diǎn)。Ti和Ce元素含量比MORB高些。

楠榜以西的玄武巖和英安巖，屬于陸緣島弧(IA)型火山巖，而楠榜以東以弧后盆地型玄武-安山巖為主，屬于活動(dòng)大陸邊緣(ACM)構(gòu)造環(huán)境[26]。其中所見(jiàn)的埃達(dá)克質(zhì)巖(表1)，在Th/Zr-Nb/Zr判別圖上落在陸緣島弧的范圍內(nèi)(圖4(a))，屬于島弧型環(huán)境；而在微量元素Th/Yb-Ta/Yb圖解(圖4(b))落在陸緣島弧(IA)和活動(dòng)大陸邊緣(ACM)交界處；在Th/Ta -Yb圖解(圖略)上也落在陸緣島弧(IA)范圍內(nèi)，比研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的構(gòu)造環(huán)境更加靠近深海溝的陸緣島弧。

4.2 與北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西地區(qū)島弧型火山-侵入巖對(duì)比

北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西地區(qū)的輝石安山巖-閃長(zhǎng)花崗巖位于西蘇門(mén)答臘地體的范圍內(nèi)，形成時(shí)代為二疊紀(jì)至第四紀(jì)，屬于典型的島弧至活動(dòng)大陸邊緣巖漿活動(dòng)產(chǎn)物[25]，可代表西蘇門(mén)答臘地體印支晚期以來(lái)的巖漿-構(gòu)造環(huán)境。該巖漿巖套為基性-中酸性火山-侵入巖，SiO2含量變化于46.68%～68.57%之間。其中酸性侵入巖的微量元素蛛網(wǎng)圖與研究區(qū)相似，顯示為Rb、Ba、K、Ta、Nb、Sr、Ti低谷。在Th/Zr-Nb/Zr判別圖上落在陸緣島弧范圍內(nèi)(圖4(a))。典型的麻拉西邦基(Muarasibangi)閃長(zhǎng)花崗巖和帕尼亞邦干(Panyabangan) 花崗閃長(zhǎng)巖在Th/Yb-Ta/Yb圖解上落在活動(dòng)大陸邊緣(ACM)范圍內(nèi)(圖4(b))。該地區(qū)的火山-侵入巖總體上位于陸緣島弧和活動(dòng)大陸邊緣(ACM)之間的范圍內(nèi)，與研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的構(gòu)造環(huán)境可以對(duì)比。該巖漿巖套樣品的Zr/Nb比值(15.65～28)小于40，落在MORB的Zr/Nb比值(40～20)范圍內(nèi)(圖5(a))。圖5(b)顯示，其物質(zhì)源區(qū)受到俯沖洋殼板片局部熔融作用影響及地幔揳的局部熔融影響十分強(qiáng)烈，表明該巖漿巖套與研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖皆為洋殼俯沖的結(jié)果，有著相似的構(gòu)造背景、巖漿巖源區(qū)和成因。

4.3 巖漿成因和源區(qū)討論

Harker圖解所示，研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品Yb、Y含量與SiO2含量變化之間具有密切的聯(lián)系。當(dāng)SiO2含量達(dá)69%以上時(shí)，Yb 、Y含量與SiO2含量呈反比關(guān)系(圖3(d)、圖3(e))，表明研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖漿成因與洋殼板塊俯沖部分熔融作用有關(guān)。同時(shí)，也表明巖漿源區(qū)達(dá)到殘留相為高壓礦物相(榴輝巖相)的地幔楔之下的深度(相當(dāng)于80～100km)。與此相似，K2O、Sr含量和Sr/Y比值也與SiO2含量呈反比關(guān)系(圖3(a)、圖3(b)、圖3(c))，暗示巖漿源區(qū)除了俯沖板塊部分熔融作用以外還有長(zhǎng)石結(jié)晶分離作用，或者上地殼的結(jié)晶分離作用(AFC)。長(zhǎng)石的結(jié)晶分離過(guò)程說(shuō)明其源區(qū)的位置深度不可能超過(guò)80km深。

另一方面，從Zr/Nb - MgO圖解(圖5(a))上可以看出，大多數(shù)樣品的Zr/Nb比值小于40，落在MORB及以下的范圍內(nèi)(40～20)，其物質(zhì)源區(qū)受俯沖洋殼MORB板片的局部熔融作用影響十分強(qiáng)烈。在區(qū)內(nèi)，只有一個(gè)變質(zhì)火山巖樣品(HQ-5)具有較高的Zr/Nb比值(39)，并且MgO含量較低(1.65%)，表明俯沖洋殼之上的地幔楔受到的交代作用較弱。對(duì)比之下，北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西地區(qū)島弧型火山-侵入巖的樣品，其MgO含量(3.07%～3.86%)相對(duì)較高，暗示其物質(zhì)源區(qū)是來(lái)自被交代作用的地幔楔，俯沖巖層局部熔融的物質(zhì)和熱水對(duì)地幔楔的混染作用較強(qiáng)。與研究區(qū)內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖的成因和巖漿巖源區(qū)略有不同相關(guān)。研究區(qū)大多數(shù)樣品MgO含量小于2%，顯然代表俯沖洋殼板片和海溝深海沉積物局部熔融作用。由此可見(jiàn)，研究區(qū)巖漿巖源區(qū)遭受洋殼板片海溝深海沉積物局部熔融作用比地幔楔交代作用更強(qiáng)。

研究區(qū)樣品在 Zr/Nb-Zr圖解(圖5(b))上，分別代表兩種不同的巖漿演化趨勢(shì)。該圖解明顯地展示出一種強(qiáng)烈的俯沖洋殼板片局部熔融的演化趨勢(shì)(左箭頭)和相對(duì)較弱的來(lái)源于上地殼分離結(jié)晶(右箭頭)演化趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖是兩種不同巖漿作用結(jié)果：即為洋殼板片和海溝深海沉積物局部熔融疊加弱的地幔楔混染作用成因(MASH)和上地殼分離結(jié)晶作用(AFC)的結(jié)果。

5 結(jié) 論

1)研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖主量元素為高硅、低鈦和低鎂含量為特征。微量元素親石元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素不太富集。REE配分曲線可劃分為兩種類(lèi)型：右傾型和平緩型。樣品在La/Yb - Yb 圖解上落在C-型和O-型埃達(dá)克質(zhì)巖的范圍內(nèi)(圖3(f))。

(圖例同圖2)圖5 埃達(dá)克質(zhì)巖Zr/Nb-MgO與Zr/Nb-Zr圖解

2)研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖樣品主要落在活動(dòng)大陸邊緣(ACM)范圍內(nèi)，為大陸邊緣火山弧構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物，與北蘇門(mén)答臘馬迪納勒根西地區(qū)的火山-侵入巖的構(gòu)造環(huán)境相似。

3)根據(jù)Zr/Nb-Zr圖解(圖5(b))，研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖漿來(lái)源于強(qiáng)烈俯沖的洋殼板片局部熔融和較弱的地幔楔交代和混染作用的巖漿巖源區(qū)(MASH)以及上地殼分離結(jié)晶作用(AFC)巖漿巖源區(qū)。

4)研究區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖與Cu、Pb、Zn、Ag礦化作用關(guān)系密切，如蘇利特河銅礦、蘇里安銅鉛鋅礦。而且，這2處已知礦山礦石中都含有較高的Ag。

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Geochemical characteristics and its significance of tectonic setting for Adakite-like rocks in Padang area，Sumatra(Indonesia)

ZHU Zhang-xian，YANG Zhen-qiang，HU Peng

(Wuhan Center of Geological Survey，China Geological Survey Bureau，Wuhan 443003，China)

Based on composition of chemical analyses of rocks in Padong Area，Sumatra (Indonesia) comparing with the data of the typical adakitic rocks，this paper discusses the geochemical characteristics and their significance of tectonic setting.The comparative results shows that the trace element composition of the adakite-like rocks have the characteristics of low Sr contents (general 3.88×10-6～83.6×10-6),low Y contents(≤20×10-6)，low Yb contents(≤1.9×10-6)of HREE，and lower Sr/Y ratio (1.09～18.55).On the chondrite-normalized spider diagram of trace element，there are positive peak of Th，Ba and strongly negative anomaly of Nb、Ta、Ti elements.The La/Yb ratio of REE are within the range of 1.28～35.46，and there are two types of chondrite-nomalized rare earth elements pattern：enriched and no enriched model，belonging to C- and O-type adakite respectively.The tectonic setting of theses adakite-like rocks are located at the volcano-arc of active continental margin near ocean-continent collision zone.The igneous magma derived from the areas of partly melting of seduction ocean slab plus partly molting and assimilation o f mantle wedge(MASH).The distribution of adakite-like rocks in this area is in perfect accord with Cu-Au deposits of skarn type and iron deposits as well as hypothermal hot-spring Au zone.That meams the adakite-like rocks have a big significance in exploration.

adakite-like；ocean-continent collision；volcanic arc in continental margin；Cu-Au deposits zone of skarn type

2014-04-21

國(guó)家境外風(fēng)險(xiǎn)勘查專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目“中-印合作印度尼西亞巴東-名古魯?shù)貐^(qū)1:25萬(wàn)地質(zhì)地球化學(xué)調(diào)查”資助(編號(hào)：[2010]A1-03)

朱章顯(1959-)，男，湖北大冶人，高級(jí)工程師(教授級(jí))，碩士，長(zhǎng)期從事區(qū)調(diào)、礦產(chǎn)工作，現(xiàn)從事境外地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，為中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局中-印尼合作項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。E-mail:zzx765000@sina.com。

P588.1

A

1004-4051(2015)05-0073-08