鹽邊地區晉寧-澄江期火成巖組合及構造環境

謝長江，駱志紅，羅林洪

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鹽邊地區晉寧-澄江期火成巖組合及構造環境

謝長江，駱志紅，羅林洪

（四川省地質礦產勘查開發局一○八地質隊，四川崇州 611230）

四川老鹽邊地區內晉寧期巖漿巖十分發育，從基性—中性—酸性的各類侵入巖體達30余處，出露面積大于200km2，年齡910~775.6Ma。侵入巖發育了輝長巖→閃長巖→石英閃長巖→花崗閃長巖→二長花崗巖→斜長花崗巖→堿長花崗巖系列，巖石具較典型的高硅富鈉貧鉀特征。根據馮艷芳、鄧晉福等TTG巖套分類命名方案 ，區內中酸性巖類主要為英云閃長巖，少量花崗巖和花崗閃長巖。對比已有研究結果，該火成巖組合屬活動大陸邊緣弧（科迪勒拉型）的火成巖組合，應形成于前震旦紀原特提斯大洋俯沖作用的構造環境。

巖石組合；TTG巖套；構造環境；鹽邊地區

鹽邊地區位于揚子地臺西緣“康滇基底隆起帶”[1]中部，處于攀西巖帶之中[2]。前震旦紀“古陸核”群繞揚子陸塊西緣像島鏈一樣零星展布，顯示前震旦時期島鏈北西是一個巨大的“原特提斯洋”。該區經歷了太古代-晚元古代早期揚子地臺基底形成階段、震旦紀—三疊紀槽臺分野階段、侏羅紀-新近紀陸內改造階段。區內生成了從中條至喜馬拉雅各時期的復雜的多期次的構造巖漿活動。鹽邊地區晉寧-澄江期火成巖非常發育，計有廖家田壩輝長巖體（910Ma）、關刀山閃長巖體（864Ma）、普威石英閃長巖體（830±16Ma）、水陸鄉石英閃長巖（802.1±8.0Ma）、大渡口石英閃長巖（772.4±8.5Ma）、張門扎花崗閃長巖體等大小不同的巖體三十余處（圖1）。侵入巖從以角閃輝長巖為代表的基性巖漿活動開始（910Na），繼之以中性巖（閃長巖、石英閃長巖， 864~776Ma）、酸性巖（花崗閃長巖和二長花崗巖，767Ma）），最后以富鉀貧鈉的堿長花崗巖（756Ma）結束。它們共同構成從基性→中性→酸性→堿性的構造巖漿系列組合，形成一個完整的構造巖漿演化旋回。 構造運動則是從晉寧期的擠壓、抬升、造陸造山運動→Rodinia超大陸[3]形成→澄江期的伸展拉張背景的出現而宣告該構造巖漿旋回演化的結束，這是全球性構造地質事件在測區巖漿巖方面的反映。

1 巖石學特征

1.1 角閃輝長巖

斜長石含量40%～62%，絕大部分巖石在52%～62%之間，角閃石含量30%～60%，輝石僅有少量見及，含量3%～5%，磁鐵礦等暗色不透明礦物一般含量3%～10%。巖石具中細粒粒狀結晶結構、嵌晶含長結構、輝長輝輝綠結構，塊狀構造。斜長石無色透明，自形—半自形晶，中細粒柱狀，粒徑0.3～3mm，聚片雙晶發育，局部見卡氏雙晶。長石多具粘土化、絹云母化，局部綠簾石化；角閃石呈暗褐色或暗綠色，具多色性，呈柱狀或拉長壯狀晶體，粒度0.8～3.8mm，分布在斜長石顆粒之間，具強烈的綠泥石化、纖閃石化，部分角閃石顆粒呈它形粒狀，可見卡氏雙晶，解理發育，角閃石粒度差異較大，大顆粒中見板柱狀的斜長石包體；輝石無色或淺綠色，它形粒狀，解理發育，兩組解理近于直交，表面有裂紋，可見輝石包裹有少量細粒斜長石；巖石中偶見石英礦物，含量1%～4%，極少數樣品含量可達5%～7%，；無色透明，呈它形粒狀，有裂紋，邊緣有容蝕港彎，個別石英呈渾圜狀。

圖1 四川鹽邊地區晉寧-澄江期侵入巖分布略圖

1.2 閃長巖、石英閃長巖

在聯測區大面積出露，形成年齡776～864.3Ma。它們侵入切割古元古界康定群和新元古界青白口系鹽邊群等地層，其上為震旦系蘇雄組火山巖或列古六組砂礫巖層等不整合覆蓋。巖石呈灰綠色、具細粒半自形粒狀結構、塊狀構造。造巖礦物主要由斜長石（45%～60%）、角閃石（40%～50%）、石英（3%～15%）、鈦鐵礦（3%～5%）、磁鐵礦等組成。斜長石以中長石為主，呈柱狀、長柱狀晶體，不規則排列成半自形結構格架，粒徑0.3～0.4×1.8~2mm。具中等絹云母化、綠簾石化等,可見殘留細密的鈉長石雙晶和卡納聯合雙晶，為中長石的典型特征。角閃石為棕色的（在鏡下）普通角閃石，呈柱狀、粒狀晶，橫切面菱形解理發育。角閃石已部分或大部分綠泥石化。石英含量少、呈它形粒狀和填隙粒狀結合體產出。磁鐵礦呈它形粒狀、稀疏浸染于巖石中。鈦鐵礦呈板條狀、葉片狀與磁鐵礦伴生，榍石呈粒狀與角閃石伴生。

1.3 花崗巖類

侵位于（角閃）輝長巖體、石英閃長巖體中，接觸帶有輕微的蝕變、細粒化現象。花崗閃長巖各組分特征為： 堿性長石，無色，0.7~1.6mm，半自形板狀或粒狀，表面粘土化，可見其中包含有細小的乳滴狀的石英包體； 斜長石，無色，自形-半自形板柱狀，粒度差異較大，0.6~2.5mm，聚片雙晶發育，表面具粘土化、絹云母化、綠簾石化； 石英，無色，表面干凈有裂紋，呈它形粒狀分布在長石顆粒之間； 暗色礦物主要為黑云母、角閃石。黑云母，暗褐色或淺黃褐色，多色性明顯，片狀或條狀，解理發育，多具綠泥石化；角閃石，暗綠色，多呈粒狀，解理發育，個別具卡式雙晶，部分顆粒可見綠泥石化、綠簾石化。 另含少量磁鐵礦不均勻分布。薄片鑒定結果雖為花崗閃長巖，但巖石化學成果顯示，幾乎全是英云閃長巖。

中-粗粒二長花崗巖堿性長石約40%，無色，半自形中-粗粒板柱狀，表面粘土化、絹云母化，多見格子雙晶；斜長石含量約30%，無色，自形-半自形柱粒狀，聚片雙晶發育，表面粘土化；石英含量約20%，無色，表面干凈有裂紋，呈它形粒狀分布在長石顆粒之間，受后期應力作用，部分具波狀消光；黑云母約3%-5%，暗褐色，片狀或條狀，解理發育，有綠泥石化、簾石化。偶見有角閃石顆粒，另含少量粒狀鐵質副礦物分布。

黑云母斜長花崗巖斜長石，60%，無色，自形-半自形柱狀，自形程度較好，聚片雙晶發育，見環帶構造，表面輕微粘土化；堿性長石，5%~8%，無色，半自形中-細粒狀，表面粘土化、絹云母化強烈；石英，15%~20%，無色，呈它形粒狀分布在長石顆粒之間；黑云母，5%~8%，暗褐色，片狀或條狀，解理發育，有綠泥石化。暗色礦物以黑云母為主，含少量角閃石，黑云母，約5%~8%，暗褐色，片狀或條狀，解理發育，有綠泥石化。另含少量細粒磁鐵礦不均勻分布。

圖2 巖石化學TAS分類圖

資料來源：Earth-Science Reviews, vol.37,（1994）:215-224；Ir－Irvine 分界線，上方為堿性，下方為亞堿性。【深成巖】：1-橄欖輝長巖；2a-堿性輝長巖；2b-亞堿性輝長巖；3-輝長閃長巖；4-閃長巖；5-花崗閃長巖；6-花崗巖；

中細粒堿長花崗巖斜長石約8%、鉀長石約65%、石英約25%及少量黑云母等組成。斜長石，無色，自形-半自形柱狀，自形程度較好，聚片雙晶發育，見環帶構造，表面輕微粘土化；堿性長石，無色，半自形中-細粒狀，表面粘土化、絹云母化強烈；石英，無色，呈它形粒狀分布在長石顆粒之間；暗色礦物含量較少，主要為黑云母，暗褐色，片狀或條狀；副礦物主要為少量細粒磁鐵礦。

2 巖石化學特征

從不同的巖體中采集25件巖石化學全分析樣品（表1）。SiO2含量45.43%～77.78%，投影于TAS分類圖解（圖2）上，顯示巖石主要成分為輝長巖、閃長巖，次為花崗閃長巖、花崗巖，這與實際礦物含量分類是吻合的。

表1 巖石化學分析結果表（%）

在這些復雜的巖石組合中，早期的輝長巖、閃長巖、石英閃長巖和花崗閃長巖均為鈣堿性系列巖石，鈉高鉀低，鉀/鈉比值小，一般在0.2～0.3之間（表2），晚期的二長花崗巖和斜長花崗巖堿性程度則漸趨增高（J.B.Wright），氧化鉀含量明顯增高，鉀/鈉比值變為0.8；堿長花崗巖不但變為二氧化硅過飽和的巖石，氧化鉀含量也大大超過氧化鈉而變為鉀質堿性巖，鉀/鈉比值變為1.4。這預示著花崗巖從早期的M型或I型花崗巖演變為晚期的S型。

表2 晉寧-澄江期侵入巖巖石化學成分演化特征表

從已有資料看，晉寧—澄江期侵入巖巖性組合和巖石化學成分總體上呈現有規律的變化，它們隨著年齡值的變小，巖石酸性度不斷提高，表現在SiO2的含量上，從46.53→56.19→60.28→73.96%的遞增變化，K2O、Na2O和K/Na比值等都隨SiO2的升高而呈規律性的升高，特別是Na2O隨著SiO2的含量升高而升高，代表基性組分的CaO、MgO含量則不斷遞減。這些變化特征總體顯示出晉寧運動從俯沖期生成的基-中性巖系列、到同碰撞期生成的中酸性巖系列、再到澄江早期A型花崗巖的出現，表明地臺不斷增生擴大，地殼不斷增厚的變化過程；同時也顯示造陸造山運動從開始→鼎盛→造山后期的張裂構造巖漿活動的完整演化過程。

3 TTG巖石分類判別

TTG巖套是廣泛產于“太古宙—古元古代的花崗—綠巖帶和顯生宙島弧—活動大陸邊緣巖漿弧”的一類特殊的巖石組合[6][7]，巖石組合有英云閃長巖，奧長花崗巖和花崗閃長巖。四川攀枝花市鹽邊地區，是前震旦紀侵入巖系列發育地區之一，它們是在揚子地臺結晶基底康定群（綠巖帶）基礎之上發展而來，且多為富鈉貧鉀的侵入巖系列。

根據馮艷芳、鄧晉福等介紹的TTG分類方法，采用O·connor（1965）An-Ab-Or標準礦物分類命名方案。根據巖石化學常量元素分析結果，將其投影于TAS分類圖解上，然后選擇圖中位于4、5、6區的樣品，進行CIPW標準礦物計算，在計算結果中選擇石英標準分子（Q-norm）＞10%的樣品進行投圖。由圖2可見，在25件樣品中，有17件投于圖中4、5、6區，將這17件樣品的巖石化學成分進行CIPW標準礦物計算（表3），有16件（Q-norm）＞10%的樣品，將這16件樣進行TTG巖類的判別，投影于圖3上，可見區內TTG巖石成分主要有英云閃長巖，次為花崗巖、花崗閃長巖，它們是前述巖石學分類中的石英閃長巖，花崗閃長巖和二長花崗巖，它們是鹽邊地區TTG巖套的組成分子，這些巖石都產于破壞性活動板塊邊緣（圖4）。

圖3 鹽邊地區前震旦巖石TTG巖類判別圖解

Th英云閃長巖;Tr奧長花崗巖Gd花崗閃長巖;Gr花崗巖;MG二長花崗巖屬性

4 巖石組合及構造環境探討

四川鹽邊地區晉寧-澄江期火成巖發育，從巖石學、巖石化學分析，其巖石組合為（角閃）輝長巖—英云閃長巖-花崗閃長巖-花崗巖等，與太平洋東岸科迪勒拉（含安第斯）型活動大陸邊緣弧的火成巖組合相同，都是形成于大洋俯沖作用構造環境下的產物，是洋俯沖玄武巖板片脫水熔融的結果[9]。

圖4 石英閃長巖類R1-R2巖石構造環境判別圖

地幔斜長花崗巖；②破壞性活動板塊邊緣花崗巖；③板塊碰撞后隆起期花崗巖；④晚造山期花崗巖；⑤非造山區A型花崗巖；⑥同碰撞（S型）花崗巖；⑦造山期后A型花崗巖（據R.A.Batchelor等，1985）

區域地質演化歷史表明，晚太古代-早元古代經歷了構造巖漿與區域動熱變質作用后，形成最初的陸核，在四保—晉寧造山運動以前，新元古代早期的揚子陸塊總體處于碰撞階段[8]，即活動島弧區。大量的巖漿侵入活動年齡表明島弧活動期還要延續到新元古代中、晚期。該時段內（晉寧—澄江期）生成了大量的基-中-酸性侵入巖，它們與康定群結晶基底（綠巖帶），鹽邊群褶皺基底共同構成古陸核群，在揚子陸塊西緣像島鏈一樣零星展布，其西部為浩翰的原特提斯洋，當時的鹽邊地區就處于揚子板塊西緣，原特提斯洋可能向揚子板塊下俯沖，進而生成了該區的晉寧—澄江期TTG巖套。由此可見、該區的地質演化歷史和所處大地構造環境與判別圖解基本一致，對該區TTG巖套的生成、存在，從多元角度進一步得到了證實和肯定。

參考文獻:

[1] 潘桂棠，肖慶輝，陸松年，等．中國大地構造單元劃分[J]．中國地質，2009，36（l）:1～29.

[2] 四川省地質礦產局, 四川省區域地質志[M]. 成都: .地質出板社，1991．

[3] 耿元生，楊崇輝，杜利林，等．揚子地臺西緣變質基底演化[M]．北京：地質出版社，2008．

[4] 李永軍, 梁積偉, 楊高學, 等. 區域地質調查導論[M]．北京：地質出版社，2014．

[5] 鄧晉福，羅照華，蘇尚國，等．巖石成因構造環境與成礦作用[M]．北京：地質出版社，2004．

[6] 馮艷芳，鄧晉福．肖慶輝，等．TTG巖類的識別[J]．高校地質學報．17（3）：

[7] 路鳳香，桑隆康．巖石學[M]．北京：地質出版社，2002．

[8] 汪正江，王劍，江勝新，等．華南揚子地區新元古代地層劃分對比研究新進展[J]．地質論評．2015，61（l）：1～6.

[9] 鄧晉福，劉翠，馮艷芳，等．關于火成巖常用圖解的正確使用討論與建議[J]．地質論評．2015，61（４）：

[10] 杜利林，耿元生，等．揚子地臺西緣鹽邊群玄武質巖石地球化學特征及SHRIMP鋯石U—Pb年齡[J]．地質學報，2005，79（6）．

Igneous Rock Assemblages and Tectonic Setting during Jinning-Chengjiang Period in the Yanbian Region

XIE Chang-jiang LUO Zhi-hong LUO Lin-hong

（No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230）

Igneous rock masses during Jinning-Chengjiang Period, with an age of 775.6-910 Ma, are widely exposed in the Yanbian region with an area of about 200 km2. They form a gabbro-diorite-quartz diorite- granodiorite-monzogranite-plagiogranite-alkali-feldspar granite series which is characterized by enrichment in Si and Na and depletion in K. According to TTG rock suite classification of Feng Yan-fang and Deng Jin-fu, they are composed mainly of tonalite with a small amount of granite and granodiorite. They belong to Cordilleran type rock association which was developed in tectonic setting of the Proto-Tethys Ocean subduction.

rock association; TTG rock suite; tectonic setting; Yanbian

P588.1

A

1006-0995（2016）03-0372-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.003

2016-01-18

謝長江（1964-），男，四川中江人，高級工程師，主要從事區域地質礦產調查和礦產勘查