甘孜—理塘結(jié)合帶內(nèi)雀兒山花崗巖成因

夏月成 譚 亮 蔣有義 劉小明 虎 魁 劉文武 彭仕免

(1.木里縣容大礦業(yè)有限責(zé)任公司；2.四川省礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì))

學(xué)術(shù)界對(duì)于甘孜—理塘結(jié)合帶內(nèi)雀兒山復(fù)式巖體的調(diào)查研究始于20世紀(jì)60年代，20世紀(jì)80年代初開展的1∶20萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查研究工作基本處于描述地質(zhì)學(xué)階段，較注重于巖相學(xué)的研究。自“七五”計(jì)劃開始后，由于對(duì)“三江”成礦帶的研究日益受到重視，開啟了該區(qū)巖漿巖研究工作的新時(shí)代，使得地質(zhì)研究從描述地質(zhì)學(xué)階段逐漸進(jìn)入巖理學(xué)研究階段。呂伯西等[1]首次將雀兒山花崗巖劃分為S型；劉樹文等[2]經(jīng)過(guò)研究，認(rèn)為雀兒山花崗巖體是在同碰撞到碰撞后隆升的構(gòu)造背景下生成；王全偉等[3]將雀兒山花崗巖劃分為沙魯里山花崗巖帶西亞帶(雀兒山—格聶亞帶)，并將其作為后造山強(qiáng)過(guò)鋁花崗巖的典型巖體進(jìn)行了詳細(xì)論述。

經(jīng)過(guò)數(shù)代地質(zhì)工作者的艱難探索，對(duì)雀兒山巖體的研究取得了較大進(jìn)展，但在巖理學(xué)研究中，仍存在一些分歧。本研究通過(guò)進(jìn)一步梳理甘孜—理塘結(jié)合帶內(nèi)雀兒山復(fù)式巖體的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景、花崗質(zhì)巖漿來(lái)源、形成時(shí)代等，供相關(guān)研究參考。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

雀兒山花崗巖體處于甘孜—理塘蛇綠混雜巖帶與金沙江—哀牢山蛇綠混雜巖帶所夾持的義敦—沙魯里島弧(T3)區(qū)的北端，雀兒山巖體的北東邊界直接與甘孜—理塘蛇綠混雜巖帶近距離接觸(圖1)。有學(xué)者認(rèn)為是該結(jié)合帶限制了雀兒山巖體的生成，并作為晚于結(jié)合帶生成的證據(jù)；也有學(xué)者認(rèn)為是廣義鮮水河斷裂北段即甘孜—玉樹段切割了雀兒山巖體北部，并將雀兒山巖體北部左行錯(cuò)移至石渠縣洛須鎮(zhèn)壓日高一帶，形成了現(xiàn)今的所謂高貢巖體，并將兩巖體間的距離(80 km)作為左行位錯(cuò)的位移量[4]。高貢巖體與雀兒山巖體分列于左行走滑斷裂兩側(cè)。斷層南西側(cè)的雀兒山巖體的主體巖性的確與斷層北東側(cè)的高貢巖體的巖性、巖石化學(xué)、稀土元素地球化學(xué)特征以及同位素測(cè)年值有較多相似之處。但本研究認(rèn)為，兩者同是產(chǎn)于松潘—甘孜造山帶[5]腹地內(nèi)的大走滑斷層邊緣，是造山期后走滑斷層帶局部拉張所形成的A型花崗巖，同時(shí)也是斷裂帶內(nèi)古近紀(jì)紅色沉積盆地的控盆拉張斷裂形成前巖漿活動(dòng)的反應(yīng)，兩者共同為該區(qū)伸展地質(zhì)動(dòng)力背景的存在提供了有力佐證，為川西區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造史增添了新的內(nèi)容。

圖1 川西義敦島弧北段地質(zhì)特征

2 巖體地質(zhì)特征及形成年代

2.1 巖體性質(zhì)特征

雀兒山復(fù)式花崗巖體出露于四川省德格縣竹慶鄉(xiāng)、馬尼干戈鄉(xiāng)等雀兒山一帶[2]?；◢弾r山體構(gòu)成的雀兒山主峰海拔6 168 m，為沙魯里山脈的主峰，是進(jìn)入西藏的門戶，以山高路險(xiǎn)而聞名于世。雀兒山復(fù)式花崗巖體呈巖基狀產(chǎn)出，長(zhǎng)約70 km，寬約17 km，出露面積達(dá)825 km2。巖體長(zhǎng)軸呈NW—SE向展布，巖基東部由汪欠復(fù)式侵入體、日龍色加復(fù)式侵入體組成，中西部為雀兒山侵入體。該巖體的巖性組合有石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、似斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖以及似斑狀細(xì)—中粗粒二長(zhǎng)、正長(zhǎng)、堿長(zhǎng)花崗巖等。中西部還發(fā)育少量鉀長(zhǎng)石巨晶花崗巖體，此外還有花崗偉晶巖、花崗細(xì)晶巖、花崗斑巖等穿切。該巖體的巖性組成相對(duì)復(fù)雜，隨著地質(zhì)調(diào)查工作不斷深入，可能還有更多的不同侵入體被發(fā)現(xiàn)。

2.2 形成時(shí)代

雀兒山復(fù)式花崗巖體NE邊界十分平整，是明顯受控于斷裂的表征。規(guī)模較大的達(dá)郎松溝NW向走滑斷層在新龍縣樂(lè)安鄉(xiāng)一帶切割了甘孜—理塘縫合帶；向北西又穿切了川西最大的措交瑪印支期花崗巖體后，卻未能切穿雀兒山巖體，表明雀兒山花崗巖形成較晚。

經(jīng)地質(zhì)路線調(diào)查發(fā)現(xiàn)巖體東部細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖中見有角閃石巖包體、晚三疊系圍巖變質(zhì)細(xì)砂巖捕擄體和石英閃長(zhǎng)巖的巨大巖塊；主體巖性中粗粒似斑狀花崗巖中見有花崗閃長(zhǎng)巖捕擄體，在鉀長(zhǎng)石巨晶二長(zhǎng)(正長(zhǎng))花崗巖中見有粗粒似斑狀花崗巖捕擄體。該類宏觀地質(zhì)特征基本顯示了雀兒山復(fù)式巖體中不同巖性的大致生成序列，即由老至新依次為石英閃長(zhǎng)巖，黑云母二長(zhǎng)花崗巖，細(xì)—中粗粒似斑狀二長(zhǎng)、正長(zhǎng)、堿長(zhǎng)花崗巖，鉀長(zhǎng)石巨晶二長(zhǎng)(正長(zhǎng))花崗巖。

雀兒山復(fù)式花崗巖體中的同位素測(cè)年樣品較多，其中，似斑狀花崗巖虧損地幔模式年齡測(cè)年樣品有3件，年齡值為1.23～1.61 Ga(表1)；成巖年齡測(cè)年樣品有10件，年齡值為67.3～167.5 Ma(表2)，其中有2件樣品(年齡值分別為167.5，163.4 Ma)取自汪欠復(fù)式巖體中的中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖(侵入于措壩花崗閃長(zhǎng)巖體中)，成巖年齡為燕山早期，其余均取自雀兒山主侵入體；3件樣品的U-Pb年齡值為87.81～97±2Ma之間，顯示出巖體形成于燕山晚期，大體與巖體的宏觀地質(zhì)特征相符。

表1 雀兒山似斑狀花崗巖Sm-Nd同位素分析結(jié)果[2]

表2 雀兒山復(fù)式巖體同位素年齡值[2]

3 巖石學(xué)及巖相學(xué)特征

3.1 巖石學(xué)特征

雀兒山復(fù)式巖體西部為主體巖性所在，本研究稱之為雀兒山侵入體，其巖性以似斑狀細(xì)—中粗粒二長(zhǎng)、正長(zhǎng)、堿長(zhǎng)花崗巖為主，其中可能還有些侵入體未能解體出。

(1)二長(zhǎng)花崗巖類。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)特征可進(jìn)一步分為細(xì)—中粗粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖，具有細(xì)—中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶礦物由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石組成，含量為5%～20%；斑晶礦物粒徑為10～45 mm，無(wú)方向雜亂分布?；|(zhì)礦物有灰白色微斜長(zhǎng)石，呈半自形—自形板狀，具有卡氏雙晶，粒徑為2～5 mm，含量為40%～45%；斜長(zhǎng)石為更長(zhǎng)石，呈白色自形—半自形板柱狀、柱粒狀，具有環(huán)帶構(gòu)造和聚片雙晶，粒徑為2～5 mm，含量達(dá)24%～33%；石英呈半自形—他形粒狀，無(wú)色—乳白色，粒徑為2～5 mm，波狀消光，含量為25%～30%；此外，還有少量的黑云母，偶見白云母以及副礦物磷灰石、鈦鐵礦、磁鐵礦等。

(2)正長(zhǎng)花崗巖。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步分為細(xì)—中粗粒似斑狀正長(zhǎng)花崗巖。巖石具有細(xì)—中粗粒花崗結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；斑晶礦物為灰白色微紋長(zhǎng)石，呈自形板狀，分布均勻，粒徑為7～30 mm，含量為15%～30%；基質(zhì)礦物有斜長(zhǎng)石，屬更長(zhǎng)石，灰白色半自形板、柱粒狀晶體，含量為30%；此外，還有少量黑云母(3%)、白云母(0～2%)、磷灰石等副礦物。

(3)堿長(zhǎng)花崗巖。為中粗粒堿長(zhǎng)花崗巖，巖石具有中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；造巖礦物有鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、白云母等，礦物粒徑為5～10 mm。鉀長(zhǎng)石為微紋長(zhǎng)石，含量為73%；斜長(zhǎng)石為更長(zhǎng)石，含量為5%；石英呈乳白色他形粒狀，含量為20%；此外，還有少量白云母(1%)。

3.2 巖石化學(xué)特征

3.2.1 常量元素含量特征

由表3及相關(guān)測(cè)試分析可知：巖石w(SiO2)為71.98%～75.76%，平均為73.85%，巖石化學(xué)類型屬SiO2過(guò)飽和；w(Al2O3)為12.15%～14.73%，平均為13.38%，巖石化學(xué)類型屬鋁過(guò)飽和巖石化學(xué)類型；w(Na2O)為2.54%～3.5%，平均為2.96%；w(K2O)為4.6%～6%，平均為5.12%；w(K2O)/w(Na2O)最大可達(dá)2.08，在該巖石化學(xué)背景條件下，形成的實(shí)際造巖礦物中鉀長(zhǎng)石含量遠(yuǎn)高于斜長(zhǎng)石，將其換算成C.I.P.W標(biāo)準(zhǔn)礦物后則更明顯，在圖2上，絕大部分樣點(diǎn)落入堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)，部分樣點(diǎn)分散于正長(zhǎng)花崗巖區(qū)，極少樣點(diǎn)落入二長(zhǎng)花崗巖區(qū)，平均化學(xué)成分的標(biāo)準(zhǔn)礦物樣點(diǎn)落于堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)。盡管上述分析數(shù)據(jù)差異較大，但大多數(shù)樣品屬于堿長(zhǎng)花崗巖類，將該類數(shù)據(jù)換算成R1、R2值投影于化學(xué)成分分類命名圖解上(圖3)后發(fā)現(xiàn)，在該圖上，均無(wú)A型花崗巖的位置，在定量礦物分類圖解中的極限區(qū)域(堿長(zhǎng)花崗巖區(qū))是否為A型花崗巖的位置值得進(jìn)一步研究。

圖2 雀兒山花崗巖定量礦物分類圖解

1a—石英石巖；1b—富石英花崗巖；2—堿長(zhǎng)花崗巖(鈉長(zhǎng)石花崗巖，微斜長(zhǎng)石花崗巖)；3—花崗巖：a—鉀長(zhǎng)花崗巖(或普通花崗巖)，b—

二長(zhǎng)花崗巖；4—花崗閃長(zhǎng)巖；5—英閃巖(英云閃長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)花崗巖)

圖3 雀兒山花崗巖巖石化學(xué)分類命名圖解

3.2.2 巖石堿度系列屬性

鑒于雀兒山巖體的巖石化學(xué)分類屬于硅、鋁過(guò)飽和巖石類型，本研究將測(cè)試的巖石化學(xué)參數(shù)投影至堿度率-w(SiO2)圖解(圖4)后發(fā)現(xiàn)該巖體的巖石堿性程度屬于堿性系列，相當(dāng)于皮科克的堿鈣性巖。即雀兒山侵入體巖石并非屬于鈣堿性系列，而是介于鈣堿性巖與過(guò)堿性巖的過(guò)渡區(qū)，該區(qū)可能為A型花崗巖出現(xiàn)的范圍。

圖4 雀兒山花崗巖堿度率圖解

3.2.3 巖石稀土元素地球化學(xué)特征

巖石稀土元素含量測(cè)試分析表明，w(ΣREE)為(169.75～297.86)×10-6，平均為235.57×10-6，高于地殼稀土總量平均值166.35×10-6以及位于同一巖帶的格聶巖體的ΣREE含量平均值143.8×10-6；δEu值絕大部分為0.15～0.18，個(gè)別樣品躍升至0.36，δEu平均值為0.195，顯示出Eu強(qiáng)烈虧損，出現(xiàn)明顯的負(fù)Eu異常，屬于強(qiáng)烈虧損的范疇，幾乎與過(guò)堿性花崗巖相同[6]；位于同一巖帶、同為后碰撞的格聶巖體的δEu平均值(0.37)約為雀兒山巖體δEu平均值的2倍，若以劉英俊等[6]提出的重熔型花崗巖(S型)的δEu值為0.3～0.5為劃分標(biāo)準(zhǔn)，那么格聶巖體已進(jìn)入另一個(gè)巖石成因類型的范圍內(nèi)；高貢巖體的δEu值平均為0.08，為沙魯里山花崗巖帶中的最小值，也小于雀兒山巖體的δEu平均值，更具有堿長(zhǎng)花崗巖的典型性?？傮w上，雀兒山巖體和高貢巖體的稀土元素地球化學(xué)特征為沙魯里山花崗巖帶中的異類，為較特殊的巖石類型。巖石稀土模式圖呈現(xiàn)為弱富集型，呈微向右傾斜的曲線，表明w(ΣLREE)/w(ΣHREE)值不大，ΣLREE富集不很明顯，ΣHREE虧損不嚴(yán)重，但負(fù)Eu異常明顯，Eu處呈下凹明顯的V型。

4 巖理學(xué)特征

4.1 雀兒山花崗巖A型花崗巖的證據(jù)

雀兒山侵入體的巖石類型多處于定量礦物分類圖解中的堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)(極限區(qū))，路鳳香等[7]研究認(rèn)為，非造山大陸伸展壞境的花崗巖與成因分類相對(duì)應(yīng)的是A型花崗巖，即非造山花崗巖，該類花崗巖分異較徹底，礦物成分和化學(xué)成分與堿性花崗巖類似。本研究測(cè)試分析表明，雀兒山巖體具有堿性花崗巖的特征，在稀土元素地球化學(xué)特征中，特別是δEu的特征更進(jìn)一步證明該巖體的堿性巖本質(zhì)。為進(jìn)一步探究該類巖體是否屬于A型花崗巖，本研究采用R1、R2參數(shù)投影在構(gòu)造或成因類型判別圖解(圖5)上，發(fā)現(xiàn)多數(shù)樣點(diǎn)落入非造山區(qū)，少數(shù)樣點(diǎn)位于造山晚期、碰撞后抬升和同碰撞期等區(qū)域交匯部位的邊界處。在w(K2O)-w(Na2O)花崗巖成因類型判別圖解(圖6)上，樣點(diǎn)絕大部分分布于A型花崗巖區(qū)。加之其成巖年齡為印支造山期之后一億多年的燕山期晚期，為明顯的造山期后產(chǎn)物，故本研究綜合判斷雀兒山巖體的巖石成因類型為非造山環(huán)境的A型花崗巖。

圖5 雀兒山巖體R1-R2花崗巖構(gòu)造成因類型判別圖解

4.2 雀兒山A型花崗巖的成巖構(gòu)造背景

雀兒山A型花崗巖的成巖構(gòu)造背景為大走滑斷裂系統(tǒng)。該走滑斷層即為廣義的鮮水河斷裂帶，是松潘—甘孜造山帶核心部位的大走滑斷層，在區(qū)域上延伸上千千米，是我國(guó)西部青川地塊與川滇地塊的分界斷裂，其長(zhǎng)度、地震活動(dòng)頻度都可與美國(guó)圣安德烈斯斷層相媲美。該斷層是一條從燕山晚期開始活動(dòng)直至第四紀(jì)仍在活動(dòng)的大斷層。位于該大斷層邊緣的雀兒山巖體的巖石化學(xué)特征、地球化學(xué)特征均明顯有別于巖帶中的其他巖體，反應(yīng)出該類巖體形成的大地構(gòu)造背景與其余巖體有所區(qū)別，本研究認(rèn)為該巖體的形成與大走滑大斷裂有關(guān)。

圖6 雀兒山花崗巖成因類型判別圖解

4.3 地質(zhì)歷史演化分析

從甘孜—理塘結(jié)合帶區(qū)域地質(zhì)演化歷史分析，可知自印支末期褶皺抬升成陸后，侏羅紀(jì)中晚期便發(fā)生了陸內(nèi)裂陷，并誘發(fā)海侵，形成了海相沉積的生物巖石地層記錄[8]，表明該時(shí)期的碰撞造山活動(dòng)有限，可見該類規(guī)模宏大、延伸遠(yuǎn)、影響空間范圍廣的大走滑斷層活動(dòng)也很有限。燕山晚期是一個(gè)走滑斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)時(shí)期，標(biāo)志是沿?cái)嗔褞?甘孜—雀兒山段)生成大量的白堊—古近紀(jì)紅色碎屑巖沉積盆地，遠(yuǎn)離該斷裂帶，紅色碎屑巖沉積大量減少。

雀兒山—甘孜地段控制的紅色沉積盆地的南西邊界斷層(達(dá)郎松溝NW向走滑斷層)在燕山晚期也十分活躍，在新龍縣樂(lè)安鄉(xiāng)一帶切穿了甘孜—理塘結(jié)合帶，向NW向又切割了川西最大的印支期措交瑪巖體，但卻未完全切穿雀兒山巖體，表明斷層形成于雀兒山巖體形成之前，是燕山晚期斷裂構(gòu)造活動(dòng)的最佳佐證。該類走滑斷裂系統(tǒng)活動(dòng)引發(fā)的局部

拉張，不僅能形成控盆構(gòu)造，而且能夠影響巖漿活動(dòng)形成。區(qū)域折多山走滑型花崗巖以及雀兒山、高貢A型花崗巖體的形成也是在燕山晚期，可見該類巖體是在同一構(gòu)造背景條件下形成的不同產(chǎn)物。因此，本研究認(rèn)為雀兒山A型花崗巖是在由走滑剪切變形導(dǎo)致的地殼局部伸展拉張背景下形成，是在島弧深部形成造山花崗巖(同碰撞)之后的耐熔殘留物的再熔融產(chǎn)物。雀兒山A型花崗巖的出現(xiàn)并非孤立的地質(zhì)事件，而是大地構(gòu)造演化歷史中的重要一環(huán)，是造山后期大走滑構(gòu)造背景中的“成熟果實(shí)”，是走滑型花崗巖的代表之一。

5 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查及巖石取樣分析成果，詳細(xì)討論了甘孜—理塘結(jié)合帶內(nèi)雀兒山花崗巖成因，認(rèn)為該巖體的形成與區(qū)域大走滑斷裂有關(guān)，成因類型為非造山環(huán)境的A型花崗巖。

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