海南中三疊世鋁質A型花崗巖的地球化學特征及構造意義

高大飛

東華理工大學地球科學學院，江西撫州 344000

海南中三疊世鋁質A型花崗巖的地球化學特征及構造意義

高大飛

東華理工大學地球科學學院，江西撫州 344000

海南三疊紀鋁質A型花崗巖主要分布于陵水-龍滾斷裂帶兩側，由六連嶺單元、兵工廠單元、石龜嶺單元構成。測得六連嶺單元六連嶺巖體鋯石SHRIMP法U-Pb年齡為239±3Ma，形成于中三疊世。該巖體屬于該超單元屬高鉀鈣堿性系列，稀土元素含量變化較大，配分曲線為平展的V字形曲線，輕重稀土分異不明顯，δEu為0.11～0.02。在微量元素蛛網圖上顯示了極強的Ba、Sr-P、Eu-Ti負異常，該超單元比較特別的是沒有Nb-Ta負異常，Nb/La值一般大于1，初始鍶比值為0.65765～0.72652，εNd（t）值為－6.40～－8.76（平均為－7.36），T2DM值為1534～1725Ma。一系列典型的后造山巖漿組合和構造環境判別圖解顯示該巖套形成于后造山的構造環境。

中三疊世；鋁質A型花崗巖；后造山

華南（含海南）三疊紀（印支期）的構造環境以及A型花崗巖的成因、巖漿演化和動力學機制一直存在很大爭論（如郭福祥[1]，1998; 周新民[2]，2003; 陳斌，翟明國，田偉等[3]，2005; 謝才富等，2005[4]，2006[5，6]）。最近，我們在海南東部厘定了一條富堿侵入巖（含A型花崗巖）帶。由于A型花崗巖具有較好的構造環境判別意義，因此，本文希望通過對海南中三疊世鋁質A型花崗巖地質地球化學特征的研究，探討其巖石成因及形成的構造環境。

1.地質特征、形成時代及巖石學特征

海南三疊紀鋁質A型花崗巖稱為六連嶺超單元，分布于陵水-龍滾斷裂帶兩側，總面積約116km2。由六連嶺單元、兵工廠單元、石龜嶺單元構成。被該超單元侵入的最新地層為青天峽組（C1－2q），被侵入的最新巖體為布山村單元（鋯石SHRIMP年齡239Ma）。測得六連嶺單元六連嶺巖體巖體（S001）鋯石SHRIMP法U-Pb年齡為239±3Ma，形成于中三疊世。

六連嶺單元（T2γl）：總面積約76km2，巖性為中粗粒（含斑）黑云母正長花崗巖。塊狀構造，主要為中粗粒不等粒花崗結構，粒徑0.5mm～8mm，多為2mm～7mm。礦物組成：黑云母1%～4%；石英20%～29%；斜長石15%～25%；微斜條紋長石45%～58%，它形，條紋結構極發育；副礦物見較多螢石(有時達1%)，其次還有少量鋯石、磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石、石榴石、電氣石。

兵工廠單元（T2γbg）：總面積約24km2，巖性為細粒似斑狀黑云母－二云母花崗巖。塊狀構造，細粒似斑狀結構，斑晶含量10%～60%，d2～7mm×15mm，斑晶礦物種類多，由微斜條紋長石，石英，鈉長石(更長石)及少量黑云母組成，斑晶自形程度差，多為他形。基質為細粒結構，一般<1mm，多數為0.1mm～0.4mm。該單元的黑云母2%～4%；白云母0%～2%；石英25%～37%；斜長石19%～35%；微斜條紋長石32%～50%。副礦物常見黃玉，局部達1%～2%，另有少量鋯石、螢石、磷灰石、磁鐵礦等，有時見石榴石。

石龜嶺單元（T2γsg）：主要見石龜嶺一個侵入體，面積約16km2。巖性為（中）細粒黑云母（二云母）花崗巖。塊狀構造，細粒花崗巖結構，d0.5mm～2mm，少數礦物d2mm～4mm。礦物組成：石英23%～34%；斜長石（An<28）22%～32%，半自形板柱狀；微斜條紋長石32%～44%，半自形－它形板狀；黑云母2%～3%；白云母少量。副礦物主要有螢石、石榴石（有時達1%）、磁鐵礦、鋯石、磷釔礦，偶見褐簾石。

2.地球化學特征

六連嶺超單元的SiO2含量高，為73.88%～77.78%，絕大多數>75.31%；巖石的Na2O+K2O含量較高，為8.08%～8.98%；但K2O含量為4.02%～5.54%，并不算太高，并且較特別的是從早期單元往晚期單元K2O含量總體上降低；σ值為1.99～2.61； A/CNK為0.93～1.08，從含鋁指數看，六連嶺單元絕大多數樣屬準鋁質，而兵工廠和石龜嶺單元屬弱過鋁質，但從礦物組成來看，該超單元普遍出現白云母、石榴石、電氣石、黃玉等富鋁礦物，應是強過鋁的； FeO＊/MgO值普遍很大，絕大多數為28.2～284.8；DI值高，為90.2～96.4；NKA值也較大，為0.89～0.99，按趙子杰等（1989）的劃分標準（以NKA值>0.90為界），絕大多數屬于堿性系列花崗巖。

該超單元巖石稀土元素含量（10-6）為197.9～13.5，從早期往晚期單元，明顯降低，晚期單元可具有很低的稀土含量，可能是遭受了流體交代的結果；該超單元還有一個特點是Sm/Nd高，為0.27～0.40；稀土配分配分曲線（圖1）為平展的V字形曲線，輕重稀土分異不明顯，L/H值為1.0～3.9，晚期單元重稀土往往反向分異，為向左傾的曲線，（Gd/Yb）n常小于1；δEu為0.11～0.02，具有很強烈的負銪異常。該超單元Rb、Ta、Nb、Ga含量較高，而Ba、Sr、P、Eu、Ti含量很低。Rb/Sr值大，主要為24.2～167.3；晚期單元的K/Rb值低，僅為78～95。在微量元素蛛網圖上（圖2）顯示了極強的Ba、Sr-P、Eu-Ti負異常，該超單元比較特別的是沒有Nb-Ta負異常，Nb/La值一般大于1。六連嶺超單元初始鍶比值為0.65765～0.72652，由于該超單元巖石的Sr含量太低，Rb/Sr值太高，所獲初始鍶比值誤差太大，只有Sr含量略高，Rb/Sr值略低的S044樣獲得的初始鍶比值0.71401可能接近實際值。該超單元εNd（t）值為－6.40～－8.76（平均為－7.36），T2DM值為1534～1725Ma（平均為1612Ma）。

3.成因及物質來源分析

本區A型花崗巖形成于印支期和晚燕山期，其中，六連嶺超單元確定為鋁質A型花崗巖，則是首次提出華南印支期的鋁質A型花崗巖。這類花崗巖具有獨特的地球化學性質，即富硅、堿，貧鈣、鎂，偏鋁-弱過鋁，弱亞堿質，富F、富HFSE，Ga/Al高、FeO*/MgO高、Rb/Sr高，巖石中包體及熔融殘留晶不發育，在A型花崗巖與其他類型花崗巖的各種判別圖解上絕大多數落入A型花崗巖區（圖3）。

關于鋁質A型花崗巖的成因已有多種模式。King等[7]（1997）認為鋁質A型花崗巖起源于具正常水含量的長英質下地殼的部分熔融，其源區應是經過地幔流體交代而成為飽滿型（fertile）源區，即富集堿質和HFSE，最理想的源區巖石應是飽滿型長英質麻粒巖。邱檢生等[8]（2000）認為福建沿海鋁質A型花崗巖為幔殼物質混熔的產物，由于巖漿富F利于角閃石的分離結晶而使巖漿向過鋁質方向演化。劉昌實等[9]（2003）認為南昆山鋁質A型花崗巖的源區位于幔-殼邊界相互作用帶內，由飽滿型長英質麻粒巖低度部分熔融作用所形成。

由上可見，絕大多數研究者認為鋁質A型花崗巖來源于下地殼的部分熔融，爭論的焦點在于源巖是熔融殘余源巖還是經歷過幔源流體交代富集的源巖。華南不同時代不同地區的鋁質A型花崗巖從未見到具有親緣演化關系的其他侵入巖與其直接共生，所以它們不是其他巖漿分異演化的產物。這些巖體巖性均一、地球化學特點非常相似，其εNd（t）值高于、Isr值低于同區變沉積巖源的花崗巖，因此認為其源巖可能不是變沉積巖。它們最可能是由變火成巖（長英質麻粒巖）低度部分熔融作用所形成，在此過程中可能有地幔富鹵素流體的作用。

4.構造環境

六連嶺超單元的鋁質A型花崗巖形成于后造山階段，主要有以下幾方面的原因：

（1）后造山階段常常是在變形停止之后馬上出現，堿性巖和A型花崗巖的形成與出現標志著整個造山期的結束，板內期的來臨（肖慶輝等[10], 2002），是后造山階段的特征產物。

（2）在構造環境判別圖解上，海南三疊紀的花崗巖類與先前晚石炭世-二疊紀的侵入巖不同，確實大部分落入板內區（WPG）或靠近板內區。

（3）華南在三疊紀時存在一條富堿侵入巖（A型花崗巖）帶，它們與本區三疊紀一般不具變形構造的殼源、殼幔混合源弱過鋁-準鋁質高鉀鈣堿性花崗巖或強過鋁花崗巖（流紋巖）以及少量的拉斑玄武巖系列鎂鐵質-超鎂鐵質侵入巖（火山巖）等一起構成典型的后造山巖漿巖組合。

5.結論

（1）海南中三疊世鋁質A型花崗巖分布于陵水-龍滾斷裂帶兩側, 測得六連嶺單元六連嶺巖體巖體（S001）鋯石SHRIMP法U-Pb年齡為239±3Ma，形成于中三疊世。

（2）這些鋁質A型花崗巖絕大多數屬于高鉀鈣堿性系列，稀土配分曲線為平展的V字形曲線。在微量元素蛛網圖上（圖2）顯示了極強的Ba、Sr-P、Eu-Ti負異常，該超單元比較特別的是沒有Nb-Ta負異常。

（3）富堿侵入巖（A型花崗巖）帶與弱過鋁-準鋁質高鉀鈣堿性花崗巖或強過鋁花崗巖（流紋巖）以及少量拉斑質鎂鐵侵入巖等一起構成典型的后造山巖漿巖組合，其構造環境為后造山環境。

[1]郭福祥.中國南方中新生代大地構造屬性和南華造山帶褶皺過程. 地質學報.1998.，72(1): 22-33

[2]周新民. 對華南花崗巖研究的若干思考. 高校地質學報. 2003, 9(4): 556-565

[3]陳斌，翟明國，田偉，等.2005.太行山南段中生代雜巖體的巖石成因：元素和Nd-Sr-Pb同位素地球化學證據.礦物巖石地球化學通報.21（2）：93-102

[4]謝才富，朱金初，趙子杰，等. 三亞石榴霓輝石正長巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡：對海南島海西-印支期構造演化的制約. 高校地質學報.2005，11（1）：37-47

[5]謝才富，朱金初，丁式江，等. 瓊中海西期鉀玄質侵入巖的厘定及其構造意義. 科學通報.2006a，51（16）：1944-1954

[6]謝才富，朱金初，丁式江，等. 海南尖峰嶺花崗巖體的形成時代、成因及其與抱倫金礦的關系. 巖石學報. 2006b，22(10): 2493-2508

[7]King P L, White A J R, Chappell B W.Characterization and origin of aluminous A-type granites from the Lachlan Fold Belt,Southeastern Australia [J]. J Petrol, 1997,38(3):371～391

[8]邱檢生，王德滋，蟹澤聰，等.2000.福建沿海鋁質A型花崗巖的地球化學及巖石成因.科學出版社.29（4）：313～321

[9]劉昌實，陳小明，王汝成，等.2003.廣東龍口南昆山鋁質A型花崗巖的成因.巖石礦物學雜志.22（1）：1～10

[10]肖慶輝，鄧晉福，馬大銓，等.2002.花崗巖研究思維與方法.北京:地質出版社.294

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.008

高大飛（1985-），男，碩士研究生，礦產普查與勘探專業。