滇西南瀾滄帶晚三疊世富鉀火山巖地球化學特征及成因

張彩華，劉繼順，張洪培，劉衛(wèi)明，吳自成

(1. 中南大學 有色金屬成礦預測教育部重點實驗室，長沙 410083；

2. 中南大學 地球科學與信息物理學院，長沙 410083)

瀾滄江構(gòu)造巖漿帶位于滇西地洼區(qū)[1]，系指古特提斯東緣存在于早泥盆世?早三疊世的一個弧盆體系，主要由近南北走向的昌寧—孟連晚古生代洋脊/洋島火山巖蛇綠巖帶、臨滄—勐海花崗巖帶和南瀾滄江二疊紀?三疊紀弧火山巖帶組成。昌寧—孟連帶的洋脊/洋島型火山巖、蛇綠巖與南瀾滄江弧火山巖帶及臨滄?勐海花崗巖帶，構(gòu)成了成對分布的洋脊火山巖?蛇綠巖?弧火山巖漿帶，昌寧—孟連帶是古特提斯主洋盆殘跡，南瀾滄江弧火山巖帶是該洋盆向東俯沖消減陸內(nèi)造山運動的產(chǎn)物[2?3]。

南瀾滄江帶二疊紀?三疊紀弧火山巖分布在昌寧—孟連結(jié)合帶和臨滄?勐海花崗巖帶東側(cè)，北起云縣，經(jīng)官房、文玉和民樂向南延至景洪一帶，沿瀾滄江兩岸展布(見圖 1)。南瀾滄江弧火山巖帶是一個復合的火山弧[3]。其中：南段(民樂以南)巖石富鈉，屬低鉀拉斑?中鉀鈣堿系列；而其北段(民樂以北，包括官房、文玉、小定西等)火山巖富鉀，屬高鉀鈣堿系列?鉀玄巖系列，尤以晚三疊世小定西組(T3x)基性火山巖最具特征。

富鉀火山巖是一套具特殊成因指示意義的火成巖組合。這套巖石多發(fā)育于島弧區(qū)，是形成時間較晚、空間上遠離海溝的島弧火山巖系列之一，也常見于活動大陸邊緣和地縫合線兩側(cè)，少數(shù)出現(xiàn)在裂谷帶[4?6]。這類巖石的研究對于恢復古構(gòu)造環(huán)境，了解地幔的組成與演化及地幔化學和物理性質(zhì)上的不均一性等均具有重要的意義。另一方面，這套火成巖組合還與許多重要的淺成低溫熱液金礦床、斑巖型銅(金)礦床和熱液脈狀礦床有著密切的成因聯(lián)系[6?10]。因此，富鉀巖漿作用研究一直是備受關(guān)注的熱點課題。

前人先后對南瀾滄江段北段富鉀火山巖的地球化學特征、構(gòu)造環(huán)境和成因等進行了研究[2?3,11]，而其研究手段局限于巖石學、礦物學和元素地球化學，尚缺乏系統(tǒng)的同位素地球化學信息。本文作者將以晚三疊世小定西組(T3x)富鉀基性火山巖為研究對象，并根據(jù)元素地球化學資料以及Sr和Nd同位素組成對該火山巖的成因和殼幔演化進行探討。

圖1 南瀾滄江帶區(qū)域地質(zhì)簡圖：1—洋脊/洋島型玄武巖；2—超鎂鐵巖；3—鉀質(zhì)/鈉質(zhì)弧火山巖；4—花崗巖；5—被動邊緣半深水?深水相；6—主動邊緣(濁積巖)弧前斜坡相；7—洋盆深水相；8—半深水?深水相；9—淺水碳酸鹽臺地；10—前泥盆系地層；11—前寒武系基底；12—T3-Q地層；13—研究區(qū)；14—采樣點位置；①—甘孜—理塘板塊結(jié)合帶；②—金沙江—哀牢山板塊結(jié)合帶；③—瀾滄江板塊結(jié)合帶；④—怒江板塊結(jié)合帶Fig. 1 Regional geological sketch map of south Lancangjiang belt: 1—Ridge basalts/oceanic-island basalts; 2—Ultramafites; 3—Pottassic/sodic arc volcanics; 4—Granite; 5—Passive edge of semi-deep water-deep water facies; 6—Active edge (turbidite) forearc slope facies; 7—Deep ocean basin facies; 8—Semi-deep water-deep water facies; 9—Shallow-water carbonate platform; 10—Pre-Devonian strata; 11—Pre-Cambrian basement; 12—T3-Q stratigraphy; 13—Studied area; 14—Sampling points; ①—Ganzi—Litang plate suture zone; ②—Jinshajiang—Ailaoshan plate suture zone; ③—Lancangjiang plate suture zone; ④—Nujiang plate suture zone

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于滇西南瀾滄江火山弧(云縣—景洪)北段富鉀火山巖區(qū)[2?3]，夾持于印支期臨滄花崗巖與瀾滄江深大斷裂之間(見圖1)。該區(qū)晚三疊世小定西組(T3x)基性火山巖極為發(fā)育，切割嚴重，局部有中三疊世忙懷組(T2m)出露。小定西組火山巖系地層在研究區(qū)內(nèi)厚達2 190 m(未見頂)，共有5個噴發(fā)旋回，主要為一套高鉀玄武巖?鉀質(zhì)粗玄巖?鉀玄巖組合。巖石類型較復雜，主要有以陸相為主的鉀玄巖、輝斑玄武巖、鉀質(zhì)粗玄巖、玄武質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)角礫凝灰?guī)r及少量安山玄武質(zhì)集塊巖和角礫巖，以溢流相為主。忙懷組為一套碰撞型高鉀流紋巖及其火山碎屑巖組合，其中夾多層厚度不大的泥頁巖和硅質(zhì)巖，與小定西組火山巖呈假整合或斷層接觸，同位素鋯石 U-Pb年齡為231 Ma[12]。總體上忙懷組的巨厚酸性火山巖和小定西組巨厚的基性火山巖構(gòu)成兩個大的噴發(fā)旋回。除此之外，在中晚三疊世火山巖中還分布著許多的小巖體，巖性以黑云母花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖為主，形成時代主要為侏羅紀?早白堊世[13]，大致平行于瀾滄江深斷裂帶呈南北向展布。

2 樣品采集和分析方法

研究區(qū)內(nèi)樣品采集全部來自瀾滄江畔實測的小定西組(T3x)火山巖向陽山地質(zhì)剖面，為坑道內(nèi)新鮮無蝕變巖石，樣品編號代表采樣標高，具體采樣位置如圖1所示。

本研究的火山巖樣品采用鏡下鑒定和 TAS圖(見圖2)結(jié)合命名，巖石呈紫紅色或青灰色，塊狀構(gòu)造，在巖相上具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為間隱結(jié)構(gòu)和粗玄結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長石和普通輝石，在鉀玄巖中可見橄欖石。斜長石斑晶An為40～53，未見環(huán)帶，占樣品含量的14%～20%；普通輝石斑晶呈粒柱狀，約占樣品含量的2%。基質(zhì)由斜長石(50%～56%)、輝石(5%～8%)和玻璃質(zhì)(10%～15%)組成。

主量元素、微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素分析測試均在國土資源部宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所測試中心完成。主量元素采用XRF法，分析精度優(yōu)于1%。稀土元素和微量元素分別采用 ICP?AES和 ICP?MS法檢測，分析精度優(yōu)于3%。Sr-Nd同位素分析測試采用MC-ICPMS法，測試儀器為MAT262。87Sr/86Sr和

圖2 南瀾滄江帶富鉀火山TAS圖解[19]Fig. 2 TAS diagram for potassium-rich volcanic rocks in south Lancangjiang belt[19]

143Nd/144Nd比值分別用86Sr/88Sr=0.01 194和146Nd/144Nd= 0.72 19校正，在本文樣品的分析過程中，該儀器測定的國際Sr同位素標準NBS987的87Sr/86Sr比值為 0.710 243±14(2σ)，Nd同位素標準 Shin Etou的143Nd/144Nd 比值為 0.512 124±11(2σ)。

3 巖石地球化學和Sr-Nd同位素特征

3.1 主量元素

小定西組富鉀火山巖的主量元素分析結(jié)果見表1。巖石的 SiO2含量變化范圍為 50.47%～52.99%，K2O+Na2O為5.66%～9.39%，在TAS圖解上基本上處在Irvine分界線的上方，大部分樣品落在鉀玄巖區(qū)。在w(K2O)/w(SiO2)圖解(見圖3)中樣品落在高鉀鈣堿性?鉀玄巖系列范圍內(nèi)。大多數(shù)樣品的 Na2O?2＜K2O，K2O平均值為2.8%，具有富鉀特征。里特曼指數(shù)σ在2.23～9.24之間(平均值為6.27)。化學成分與火山弧玄武巖中的鉀玄巖相似，與大陸裂谷拉斑玄武巖化學成分比較(平均值TiO22.23%、CaO 9.7%、Al2O314.3%、MgO 5.9%)，則TiO2、CaO和MgO的含量偏低，Al2O3的含量偏高；與大洋中脊拉斑玄武巖(平均值 TiO21.44%、Al2O316.0%、CaO 11.2%、Na2O 2.75%、K2O 0.14%)[14]比較，二者化學成分較近似，但K2O偏高，CaO偏低，具有高K2O、中等TiO2和Al2O3等特征。

李昌年等[15]認為，當玄武質(zhì)巖石的*[Mg]在0.65～0.75范圍時代表原生巖漿的成分。小定西組基性火山巖的*[Mg]值為 0.42～0.60，平均值為 0.51，較原生巖漿的要低，表明該巖漿屬演化的巖漿。

表1 南瀾滄江帶富鉀火山巖主量元素(%)、稀土元素(10?6)和微量元素(10?6)分析結(jié)果及有關(guān)比值Table 1 Major element(%), REE(10?6) and trace element(10?6) data for potassium-rich volcanic rocks in southern Lancangjiang belt

圖3 南瀾滄江帶富鉀玄武巖w(K2O)—w(SiO2)圖解[20]Fig. 3 w(K2O)—w(SiO2) diagram for potassium-rich volcanic rocks in southern Lancangjiang belt[20]

3.2 稀土和微量元素

稀土和微量元素分析結(jié)果和相關(guān)參數(shù)見表1。

晚三疊世小定西組富鉀火山巖球粒隕石標準化后的稀土元素配分圖解(見圖4)表明，所有樣品具有比較一致的 REE含量和配分型式，即都呈輕稀土元素(LREE)相對富集、重稀土元素(HREE)比較平坦的右傾型分配型式。∑REE 為 142.0～205.5×10?6(平均值為174.19×10?6)，LREE/HREE 為 3.06～4.38×10?6(平均值為 3.58×10?6)，(La/Yb)N為 7.31～11.1(平均值為 8.62)，(La/Sm)N為 2.94～4.57。 δ(Eu)為 0.85～1.09(平均值為0.97)，Eu異常不明顯(見圖 4)，表明沒有斜長石的分離結(jié)晶。

圖4 南瀾滄江帶富鉀玄武巖稀土元素球粒隕石標準化配分模式圖[24]Fig. 4 Chondrite-normalized REE patterns for potassium-rich basalts in southern Lancangjiang belt[24]

圖5 南瀾滄江帶富鉀玄武巖微量元素標準化蛛網(wǎng)圖[14]Fig. 5 Trace element normalized spider diagrams for potassium-rich basalts in southern Lancangjiang belt[14]

小定西組基性火山巖的不相容元素K、Rb、Hf、Nb等及Ba/Rb、Ba/Sr比值與陸緣弧非常接近，僅Sr、Ba略低，Zr略高。在微量元素洋脊玄武巖標準化圖解上(見圖5)，微量元素配分分布型式為大離子親石元素(LILE)K、Rb和Ba強烈富集，Ta、Ce、P、Zr、Hf和Sm中等程度富集，而Ti、Y和Yb則明顯虧損，呈Rb、Ba、Th隆起的右傾斜型式，具有弧火山巖的特征(見圖 5)。Ta的平均值小于 1×10?6，Nb的平均值為 13.34×10?6，Sr的平均值為 355.5×10?6，Cr的平均值為 90.3×10?6，均遠小于板內(nèi)堿性玄武巖的豐度值(板內(nèi)堿性玄武巖Ta、Nb、Sr和Cr的豐度分別為5.9×10?6、84×10?6、842×10?6和 536×10?6)[16]。特征參數(shù) Nb*值(2NbN/(KN+LaN))為 0.16～0.43，Zr/Nb 為10.21～15.24，Zr/Y 為 5.51～10.38，Nb/La為 0.27～0.58，均小于 1，表明玄武巖在一定程度上受到了硅鋁質(zhì)地殼物質(zhì)的混染[17]。

La/Yb比值高、重稀土元素豐度低及Nb*特征值遠小于 1，說明玄武質(zhì)火山巖的形成經(jīng)歷地殼物質(zhì)的同化混染[17]。BROWN等[18]認為，產(chǎn)于消減帶來自殼源的火山巖含較高的Rb、Ba、K、La、Ce、Sm和Tb，而貧Ta、Nb和Ti；產(chǎn)于消減帶來自幔源的火山巖由于消減作用則選擇性富集Th而非Ta，因此，Th的含量高于Ta的含量表明有消減洋殼及流體的加入。區(qū)內(nèi)小定西組玄武質(zhì)火山巖的 Th的含量遠高于 Ta的含量，表明有消減帶物質(zhì)的加入。

3.3 Sr和Nd同位素

小定西組富鉀鉀基性火山巖的Sr和Nd同位素分析結(jié)果見表2。87Sr/86Sr比值介于0.707 01～0.710 56之間，平均值為0.708 66；ε(Sr)值介于111.74～165.52之間，平均值為 138.37，比大陸溢流玄武巖的值(＜80)高，通常認為出現(xiàn)在再循環(huán)的地殼或被交代的地幔巖石中[21]。火山巖具有相對較低的 Nd同位素比值，143Nd/144Nd比值變化范圍為0.512 511～0.512 569，平均值為0.512 593。所有樣品的ε(Nd)均為負值，ε(Nd)介于?2.48～1.27之間，平均值為?1.94。

Sr同位素的初始比值可反映火山巖的源區(qū)特征。一般認為，比值小于0.706的火山物質(zhì)來源于地幔；比值為 0.706～0.710的物質(zhì)來源于下地殼；比值大于0.710的物質(zhì)來源于上地殼。來源于上地幔且未被混染的現(xiàn)今大洋脊和大洋島嶼的火山巖的87Sr/86Sr值分別為 0.702 8和0.703 9[22]。

從Nd同位素特征來看，近代火山巖的ε(Nd)值因構(gòu)造位置不同而有所不同，現(xiàn)今上地幔的ε(Nd)=+12，而大陸地殼的ε(Nd)的平均值約為?15[23]；源自上地幔而未受到地殼物質(zhì)混染的巖漿，其 ε(Nd)≥0，若ε(Nd)＜0，無疑與殼源物質(zhì)的加入有關(guān)。

小定西組富鉀玄武巖的87Sr/86Sr比值的平均值為為0.708 66，明顯高于均一儲集庫的(87Sr/86Sr)UR現(xiàn)代值 0.704 5[23]，且 ε(Nd)均為負值，介于?2.48～?1.21 之間；143Nd/144Nd值低，平均值小于未分異的球粒隕石地幔值0.512 638，顯然這已超出了習慣上認為的正常地幔性質(zhì)。小定西組富鉀基性火山巖的微量元素特征及Sr和Nd同位素特點限制了其源區(qū)具有殼－幔物質(zhì)混合的地幔性質(zhì)。

表2 南瀾滄江帶三疊紀富鉀火山巖Sr-Nd同位素分析結(jié)果Table 2 Sr-Nd isotopic data of Triassic potassium-rich basalts in southern Lancangjiang belt

4 討論

4.1 火山巖源區(qū)性質(zhì)

一般而言，富鉀巖石因快速噴出地表而很少受到地殼物質(zhì)的混染[25]，但南瀾滄江帶晚三疊世小定西組富鉀玄武巖的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征均顯示出明顯的殼源組分特征，暗示巖漿混合作用過程的存在，而殼幔過渡帶很可能是地幔源區(qū)部分熔融后巖漿上升侵位、聚集并發(fā)生大量橄欖石結(jié)晶分離的場所[26]。因此，小定西組富鉀玄武巖可能在地殼經(jīng)歷了較長時間的演化過程，存在地殼物質(zhì)同化混染作用的可能性。由于原始地幔及 MORB與地殼物質(zhì)在Sr-Nd同位素組成上存在巨大差別[27]，地殼物質(zhì)的混染作用必然會造成基性端元與酸性端元巖石在同位素組成上的明顯差異，但是小定西組富鉀玄武巖的Sr-Nd同位素比值均非常接近，也排除了大量地殼混染作用的可能性。因此，瀾滄江帶晚三疊世富鉀玄武巖的殼源組分特征在一定程度上反映了巖漿源區(qū)的特征。

HART[28]根據(jù)巖石的不同同位素組成特征，鑒別出4種地幔端元類型：即虧損型地幔(DMM)、富集Ⅰ型地幔(EMⅠ)、富集Ⅱ型地幔(EMⅡ)和異常高238U/204Pb型地幔(HIMU)。其中：DMM為MORB的源區(qū)(虧損型)，具有較低的87Sr/86Sr和Pb同位素組成及高的143Nd/144Nd值；EMⅠ的最顯著的特點是在 4種地幔類型中最接近于全球的同位素組成，其特點是具有較低的206Pb/204Pb與143Nd/144Nd值，通常認為是下地幔經(jīng)過地幔對流與流體交代形成的；EMⅡ被普遍認為是俯沖和再循環(huán)的大陸物質(zhì)與地幔巖發(fā)生混合作用的產(chǎn)物，具有87Sr/86Sr值高、Pb同位素比值高和143Nd/144Nd值低的特點；HIMU可能代表古老的變質(zhì)洋殼，具有高 Pb同位素組成、低87Sr/86Sr值和中等143Nd/144Nd值。大多數(shù)玄武巖的同位素組成可以用這4種地幔端元的混合模式來解釋。

在Th/Yb—Ta/Yb圖解上(見圖6(a))，小定西組富鉀火山巖樣點大部分落在與板塊匯聚有關(guān)的鉀質(zhì)巖范圍內(nèi)，這類巖石一般來源于富鉀的金云母相地幔源區(qū)[17]。富鉀玄武巖所有樣品的Rb/Sr比值明顯高于原始地幔值(Rb/Sr=0.03)[29]，并具有較大的變化；而絕大部分樣品的Ba/Rb比值低于原始地幔值(Ba/Rb=11)(見圖6(b))，因此，金云母為重要的源區(qū)特征。南瀾滄江帶晚三疊世小定西組富鉀玄武巖應來源于富集交代的金云母相尖晶石方輝橄欖巖的部分熔融[30]，而非主要來源于角閃石相橄欖巖的部分熔融。

圖 6 南瀾滄江帶富鉀玄武巖 Th/Yb—Ta/Yb(a)和 Rb/Sr—Ba/Rb(b)協(xié)變圖[17] (右下邊矢量分別代表俯沖帶流體(S)、地殼混染(C)、板內(nèi)富集(W)和分離結(jié)晶(F)的影響)Fig. 6 Diagrams of Th/Yb—Ta/Yb (a) and Rb/Sr—Ba/Rb (b)for potassium-rich volcanic rocks in southern Lancangjiang belt[17] (Vectors in right-below represent influence of subduction components(S), within-plate enrichment(W), crustal contamination(C) and fraction crystallization(F))

南瀾滄江帶晚三疊世小定西組富鉀玄武巖中的殼源組分特征暗示其源區(qū)曾經(jīng)歷了極強的富集過程。在Th/Yb—Ta/Yb協(xié)變圖上(見圖6(a))，MORB和未受混染的板內(nèi)玄武巖構(gòu)成了Ta和Th相等程度富集變化的趨勢，板內(nèi)富集作用和結(jié)晶分異作用都不會造成這種變化趨勢的改變，但俯沖帶流體交代作用以及地殼混染作用會造成 Th的相對富集，從而使得島弧和活動大陸邊緣的玄武巖均具有明顯較高的Th/Yb比值[31]；小定西組富鉀玄武巖具相對富集的Ta/Yb比值和明顯偏高的Th/Yb比值，其變化趨勢與活動大陸邊緣玄武質(zhì)火山巖(C-S矢量)的成分變化一致，表明其地幔富集作用與俯沖消減作用密切相關(guān)[17]。

晚三疊世小定西組富鉀火山巖的Sr和Nd同位素組成均分布于地幔主趨勢線的右側(cè)并遠離地幔主趨勢線，低于地球總成分，處在典型的EMⅡ范圍之內(nèi)(見圖7)，與EMⅡ型富集地幔源的趨勢一致，而明顯不同于 EMⅠ型地幔，且遠離于虧損型和異常高238U/204Pb型地幔區(qū)。其源區(qū)屬于富集大離子親石元素和輕稀土元素的一種殼?幔物質(zhì)的混合地幔。EMⅡ型地幔的形成與古特提斯瀾滄江洋向東俯沖消減相關(guān)，而俯沖帶流體對巖石圈地幔的交代作用將強烈富集高度不相容元素和虧損高場強元素。

圖7 南瀾滄江帶富鉀玄武巖143Nd/144Nd—87Sr/86Sr相關(guān)性圖解[27] (DMM—虧損型地幔；EMⅠ—富集Ⅰ型地幔；EMⅡ—富集Ⅱ型地幔；HIMU—異常高238U/204Pb型地幔；BSE—地幔總成分；PREMA—普通地幔)Fig. 7 Diagram of 143Nd/144Nd—87Sr/86Sr for potassium-rich basalts in South Lancangjiang belt[27] (DMM—Depleted mantle;EMⅠ—Ⅰ enrichment mantle; EMⅡ—Ⅱ enrichment mantle;HIMU—High 238U/204Pb type mantle; BSE—Bulk silicate earth;PREMA—Prevalent mantle)

在小定西組富鉀基性火山巖 ε(Sr)—ε(Nd)變異圖(見圖 8)中，巖石樣點都落在玄武巖和殼源混合區(qū)(B+C3)并在大洋沉積物的延長線上，表明基性火山巖主要來源于地幔，但受到地殼物質(zhì)的混染，并有大洋沉積物的加入，這與該區(qū)火山巖起源于陸緣弧的構(gòu)造背景一致。

4.2 富鉀火山巖的巖石成因

富鉀火山巖的最主要巖石組合類型均可歸屬到鉀玄巖系(Shoshonite series)，此外，這類巖石也包括部分中基性的高鉀鈣堿質(zhì)火山巖和含白榴石的超鉀質(zhì)火山巖[5?6]。MORRISON[4]對鉀玄質(zhì)火山巖的巖石學和地球化學特征進行了較為系統(tǒng)的總結(jié)。對富鉀火山巖的成因認識主要是基于較詳細的元素同位素綜合示蹤研究提出的。眾多的研究資料表明：富鉀火山巖常具有較高的ε(Sr)值、較低的ε(Nd)值、含LILE和LREE及貧HFSE的特點，表明它們具有類似于地殼巖石的地球化學特征。但這類巖石的 SiO2含量偏低，*[Mg]指數(shù)高、Cr和Ni等過渡族元素含量高，特別是部分地區(qū)的富鉀火山巖中含有幔源捕虜體或幔源捕虜晶等特征，又清楚地顯示它們應起源于地幔。為此，這類具雙重特征巖石成因的研究備受關(guān)注，先后提出過多種不同的假說，如地殼混染說[33]和富集地幔的部分熔融說[34?37]等。目前，普遍接受的觀點是富鉀火山巖不可能由正常的地幔橄欖巖通過部分熔融作用產(chǎn)生，在這類巖石的成巖過程中必須有地殼物質(zhì)的參與。

富鉀火山巖可形成于多種構(gòu)造環(huán)境，但最主要見于與俯沖作用有關(guān)的構(gòu)造背景。按地球化學特征的不同，MULLER和GROVE[6]將富鉀火山巖的產(chǎn)出構(gòu)造環(huán)境劃分為5類：1)陸弧(Continental arcs)，如意大利Roman巖省及地中海周圍的Aeolian島、Aegean島等；2)后碰撞弧(Postcollisional arcs)，如阿爾卑斯、巴布亞新幾內(nèi)亞、伊朗東北部和羅馬尼亞等；3)初始洋弧(Initial oceanic arcs)，如西太平洋的馬里亞納群島；4)晚期洋弧(Late oceanic arcs)，如西南太平洋的斐濟、Kuril島、Sunda島和 Vanuatu島等；5)板內(nèi)(Withinplate settings)，板內(nèi)鉀質(zhì)火山巖成巖時無明顯的俯沖作用，巖石的形成主要受熱點活動或伸展(特別是裂谷)構(gòu)造運動的制約，但巖漿源區(qū)應受到過古俯沖事件的影響。而其他4種構(gòu)造環(huán)境富鉀火山巖的形成均與俯沖作用存在密切聯(lián)系。

HAWKESWORTH 和 VOLLMER[38]研究 Roman南部Roccamonfia地區(qū)富鉀火山巖后，認為火山巖是由交代富集事件過程中產(chǎn)生的具有較低 ε(Nd)和較高的 ε(Sr)的地幔儲集庫經(jīng)部分熔融形成的。BECCALUVA 等[34]認為意大利中部富鉀火山巖起源于富集地幔的部分熔融，這種源區(qū)地幔的富集主要由俯沖殼源沉積物引起。NELSON[35]根據(jù)對富鉀火山巖同位素組成的系統(tǒng)研究，指出它們的巖漿源區(qū)受到過富大離子親石元素的“交代”組分的混染，這些交代組分來源于俯沖的巖石圈，包括俯沖沉積物，尤其是受到了隨俯沖進入地幔的大洋沉積物(Marine sediments)的混染。

南瀾滄江帶晚三疊世小定西組富鉀基性火山巖具有富大離子親石元素、輕稀土元素、顯著的 Nb負異常、較高的87Sr/86Sr值和較低的143Nd/144Nd值的特征，表現(xiàn)出殼源巖石的特點，但巖石地球化學又顯示其具有幔源的特征，這種具有雙重特征的巖石與 EMⅡ富集地幔一致，顯示源區(qū)具有殼幔混源性質(zhì)，即沉積物和陸殼物質(zhì)與地幔巖的深部混合作用。

從早二疊世開始，古特提斯瀾滄江洋板塊在擴張的同時，向東俯沖于思茅板塊之下，帶入大量的地殼物質(zhì)和大洋沉積物對地幔區(qū)進行混染和交代，從而形成了強烈富集不相容元素和輕稀土元素的 EMⅡ型富集地幔。

已往研究表明，巖石圈拆沉或板片斷離及巖石圈對流減薄都將導致基性巖漿底侵和造山帶的伸展垮塌作用，而碰撞后板片斷離的巖漿作用與巖石圈拆沉作用及巖石圈底部對流減薄存在明顯差別，前者的巖漿作用主要呈帶狀分布，而后者則以面狀分布為主[39]。

由前面的討論可知，在晚三疊世南瀾滄江帶碰撞造山后由于加厚的造山帶巖石圈去根作用(如板片斷離或拆沉作用等機制)，并受后碰撞走滑拉分環(huán)境的影響[40]，EMⅡ型富集地幔部分熔融上侵，從而形成了兼具殼幔雙重地球化學特征的小定西組富鉀火山巖。

5 結(jié)論

1) 南瀾滄江帶晚三疊世小定西組富鉀火山巖具有較低的 ε(Nd)值(?2.48～?1.27)和較高的87Sr/86Sr 值(0.707 01～0.710 56)以及富大離子親石元素(HILE)和輕稀土元素(LREE)等特征， 與EMⅡ富集地幔來源一致，表明源區(qū)具有殼幔混源性質(zhì)。EMⅡ型地幔的形成與特提斯瀾滄江洋向東俯沖消減相關(guān)，這與該區(qū)火山巖起源于陸緣弧的構(gòu)造背景一致。

2) 小定西組富鉀火山巖屬于高鉀鈣堿性－鉀玄巖系列，應來源于受古俯沖板塊流體交代富集的金云母相尖晶石方輝橄欖巖的部分熔融，形成機制可能與板片斷離或拆沉作用相關(guān)。

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