阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学特征及地质意义 (2).pdf

靴9 卷第4 期 新疆地质 2 0 1 1 年1 2 月 V o l2 9N o ．4X I N J I A N GG E O L O G Y D e c2 0 1 1 文章编号l1 0 0 0 - 8 8 4 5 2 0 1 1 0 4 - 3 5 9 - 0 8中圈分类号P 5 8 81 2文献标识码A 阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩 地质、地球化学特征及地质意义 高永宝1 ，一，李文渊2 ，李侃2 ，张照伟2 ，张江伟2 1 ．长安大学地球科学与国土资源学院，陕西西安7 1 0 0 5 4 ；2 中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安7 1 0 0 5 4 摘要据青藏高原北部1 2 5 万区域地质调查资料，引对阿尔金和东昆仑造山带中主要出露的中酸性侵入岩类岩体 地质、岩石地球化学特征进行对比研究，探讨原始古陆系统隶属关系结果得H { 岩体类型、岩石类型组合、成岩时代、 岩浆系列、岩浆源岩物性及形成的地球动力学背景均可完全进行对比．认为前晋宁和晋宁期S 型花岗岩类，可能是在 碰撞造山地球动力学背景下．由成年期T T G 陆壳局部或循环熔融形成加里东和华力西期以I 型和A 型花岗岩类为 主，推测是在一种大陆岩石圈伸展减薄或是大陆裂谷动力学背景卜，} 『地幔基性超基性岩浆上侵引起中下地壳岩石局 部熔融产生的一种岩浆作用产物．源区可能是副变质类型榴辉岩相和麻粒岩相下地壳结合前人研究成果，初步提出 阿尔金和东昆仑造山带古老基底同属一个古陆系统 关键词阿尔金和东昆仑造山带；中酸性侵入岩；地质特征；地球化学，源区对比；古陆隶属关系 青藏高原北部地区阿尔金和东昆仑两造山带是 分割南北中国大陆的主要构造带’也是我国重要成矿 区带之一，长期以来，两造山带构造体制或基底古陆 系统隶属关系，一直存在较多争议．关于阿尔金造山 带有3 种不同认识①认为是祁连加里东造山带西延 部分或移置地体”。1 ；②认为与塔里木盆地南部基底 相同，为塔里木盆地南部基底出露部分D - T I ；③认为塔 里木盆地可能同柴达木盆地属同一盆地，后被阿尔金 走滑断裂分开I S - 9 ] ．对于东昆仑造山带．邓晋福等认为 是柴达木盆地南缘基底出露部分谈迎等则认为柴达 木中央古陆核与盆地同边的山具不同基底结构l l u ，“J ． 雷永孝等据阿尔金和东昆仑地区新太古一古元古代 变火山岩和变泥质岩类成分及物源区特征，提出“塔 里木、柴达木、阿尔金和东昆仑在古元古代以前为 同一古陆系统”认识【l “．除火I I 』岩、沉积泥质岩系外， 作为硅铝质上地壳主要物质结构或岩石谱系的中酸 性侵入岩，还可据不同造山带产出特征和所反映源区 异同性，恢复或建立相关造山带中上地壳物质结构模 型，并探讨坂始古陆系统隶属关系．本文据青藏高原 北部新近完成的l 2 5 万区域地质调查资料，针对阿 尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学 特征进行对比研究，探讨阿尔金和东昆仑造山带原始 古陆系统隶属关系． 1 区域地质概况 阿尔金和东昆仑地区基底岩系主体为一套晚太 古一古元古代高角闪岩．麻粒岩相深变质岩系I l ⋯．在 阿尔金地区称阿尔金岩群，东昆仑地区称金水口群白 沙河岩组，岩性为部分具T T G 和孔兹岩系及含镁铁． 超镁铁质变质岩体绿岩建造【l ⋯．目前已获得最老年龄 值为f 26 7 4 1 4 2 M a t ”J ，属古陆核系统表壳岩系沉积， 从中元古代开始至三叠纪．长城系在阿尔金地区称巴 什库尔干群，东昆仑地区称小庙岩群，岩性为一套活 动陆缘火山裂陷盆地沉积的低角闪岩相．绿片岩相碎 屑岩．碳酸盐岩夹火山岩沉积变质岩系，代表最早一 期大陆裂解火山沉积作用产物．蓟县系在阿尔金地区 称金雁山岩组，在东昆仑地区称狼牙山组，与上覆青 白口系和奥陶～志留系均呈不整合接触关系．新元古 代青白口系，在阿尔金地区称索里库里群，为 套滨． 浅海相碎屑岩．碳酸盐岩．火山沉积岩系，火1 U 岩属“双 峰式”组合．在东昆仑地区称丘吉东沟和万保沟岩群， 为一套中．浅变质碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩建造．总 体上代表两古陆系统另一次重要裂解事件，伴有镁铁． 超镁铁质层状杂岩体侵入，．上与奥陶系或奥陶一志留 项目资助中国地质调查局地质大调查项目 1 2 1 2 0 1 1 1 2 1 0 8 8 、1 2 1 2 0 1 1 1 2 1 0 9 2 和1 2 1 2 0 1 0 9 1 1 0 3 2 ，国家科拄支撑计划项目 2 0 0 6 B A B o l A o l 烘同 资助 收稿日期2 0 1 I 0 3 0 4 ；修订日M 2 0 1 1 - 0 5 - 1 6 ；作者E - m A f l g a o y o n g b a 0 2 0 0 6 1 2 6 ．c o r n 第一作者简介高永宝 】9 8 2 ． ，男，辽宁大连 ，助理研究员，博士生，从事成矿规律与成矿预测研究工作 万方数据 新疆地质 2 0 1 1 篷 1 ] t 。㈠ 小LJ ”【二】【、[ ．■1u 因w 『习 [ 圈”- 二、I u 网、【卜 翻l 阿尔盒．东昆仑地区主要基性趋基性- 中酸性侵入岩体分布豆地质略圈 F 证．1G e o t o c a | d i s t r i b u t i o n so f b J u l c - u l t u r a lb u i eb a s i cr 帅k sa n di n t e m e d i s t e - t c i d J u h u s h , er o c k si nA l t F n - e u t e r nK u n l u ni t F e l ．第四系2 古近系；3 徕罗累一．志留系自干湖组；5 ．臭陶一志留系滩问山群撕奥陶系；7 ．青自口系索尔库里群8 ．蓟县系木孜萨伊组，．蓟县系金雁山 组1 0 蓟县系虢牙山组1 1 ．长城系巴什库尔干群1 2 长城系小庙群；1 3 ．晚太古一早元古代阿尔金岩群；1 4 早元古代自沙河组；1 5 ．印支期花岗岩 1 6 ．华力西期花岗岩1 7 ．加里东期花岗岩l s ．晋宁期花岗岩；1 9 ．前晋宁期花岗岩；2 仉二长花蝴岩Ⅲ．钾长花岗岩∞．花岗目长岩； 2 3 ．辉长岩、辉长辉绿岩体；2 4 ．基性．超基性岩体；2 5 ．地质界线滟断层 基性．超基性岩体编号及名称o 一花泉子岩体； 一清水泉岩体； 长沙沟岩体；④一鼎山岩体追卜鸭大扳岩体 一鸭子泉岩体起卜一红土持岩体 一十字沟岩体群； 一库术俄岛拉岩体 英播里克岩体 花岗岩体壤号厦名称 晋宁一前晋宁期 K l 卜鞘鲁克希拉克片麻岩套』2 卜库如克萨依片麻岩套0 卜惜底勒克序列 ∞啊喀、滩北山变质侵入体；f 5 j 一黄土采岩件群弗卜群肆东侵入体珈里糸期f ”一巴什考供岩体；f 8 一芬吾什杰岩体； 卜其昂里克岩体∞一塔特勒克布拉克；q D 一艾沙汗托海系列；∞尖石山岩体；∞伊涅克阿干；∞一红柳泉十字沟序列； ∞一库术拉格岩体群- 华力西期0 0 一希热茫崖岩体；仰一竟沟序列∞喀雅；o 毋一祁漫塔格序列 系为不整合或断层接触．早古生代，在东昆仑或阿尔 金地区仅发育中上奥陶统和奥陶一志留系，在阿尔金 地区称环形山组或祁漫塔格群，东昆仑地区称滩间山 群．总体上存在着两种完全不同的沉积构造相一种 是以祁漫塔格群和滩间山群为代表的“双峰式”火山 岩套，伴随镁铁质．超镁铁质杂岩体侵入的大陆裂谷 火山沉积相另一种是以白干湖为代表的稳定型台地 ．浅滩或大陆斜坡沉积相．相比而言，前者常伴随一组 N E 向裂谷系发育而产出，典型的如阿尔金南缘断裂 带所代表的青白口一奥陶纪N E 向裂谷带、以鸭子泉 ．黑山和红柳沟．十字沟构造混杂岩为代表的东昆仑 地区北东裂谷带等。表明阿尔金和东昆仑地区存在又 一次重要大陆裂解事件．晚古生代及以后，阿尔金地 区基本缺失泥盆系和石炭系，仅零星出露中一下二叠 统一套陆相粗碎屑岩沉积．在东昆仑地区上古生界发 育较全。从泥盆系可连续到中生代三叠系．总体以一 套浅海陆棚．湖坪相碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩建造 为特征。标志着完全进入陆内隆升造山演化过程． 2 中酸性侵入体分布特征 阿尔金和东昆仑地区中酸性侵入岩类，除晚太古 一古元古代成核阶段岩浆作用，几乎在两造山带不同 演化阶段均有岩浆作用事件相伴随，且相对集中于晋 宁期 10 0 0 ～5 5 0M a 、加里东期 5 0 0 ．- 4 l oM a 和华力 西期 4 1 0 - 2 5 0M a 等，以加里东期最为强烈 图1 ．前 寒武纪侵入体主要形成于晋宁和前晋宁期，以岩基状 产出为主，次为岩株状。包括阿尔金地区硝鲁克- 布拉 克 锆石U _ P b 年龄l2 0 9M a o 、库如克萨依 锆石 U ．P b 年龄8 7 1M a ． 、啥底勒克 全岩R b - S r 等时线年 龄5 7 5M a o 岩体，及东昆仑地区滩北山 锆石U P b 年 ●广西地谓院1 2 5 万瓦石峡幅区调报告．2 0 0 3 ●广西地珥腕．J 2 5 万瓦石蛱幅区调报告j O ∞ 万方数据 第2 9 卷第4 期高永宝等阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学特征及地质意义 3 6 1 龄8 31M a o 、黄土泉 全岩R b ．s r 等时线年龄5 5 5M a o 和群峰东 锆石u ．P b 年龄5 5 0M a ． 岩体等．岩体岩石 类型主要以花岗闪长岩．二长花岗岩一钾长花岗岩组 合为主，多以片麻岩套产出为特征．早古生代或加里 东期岩体常呈岩基、岩株和不规则状成带产出，包括 阿尔金地区其昂里克f 锆石u P b 年龄5 2 9M a ，全岩 R b ．s r 等时线年龄4 8 6M a o 、塔特勒克布拉克 全岩 R b ．s r 等时线年龄5 0 8 ．7 M a o 、苏吾什杰 全岩R b ．s r 等时线年龄4 9 1 ．3M a , 4 ％p ”A T 年龄4 1 3M a [ ”J 、巴 什考供 锆石U ．P b 年龄4 7 4 ．3 ～4 3 1M a 【I ” 、艾沙托海 f 锆石u P b 年龄4 4 5M a o 岩体或岩体群等圾东昆仑 地区尖石L U 全岩R b ．s r 等时线年龄5 0 8M a o 、伊涅 克阿干 全岩R b ．s r 等时线年龄4 3 5M a o 、红柳泉． 十字沟 锆石u P b 年龄4 4 5 , - - 4 3 9M a o 、库木拉格 锆 石u ．P b 年龄4 2 5 , - 4 1 8M a o 岩体或岩体群．岩石类型 组合除长英质钾长花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长 岩外，中性英云闪长岩、石英闪长岩和闪长岩占相当 比例，且部分岩体还出现基性辉长岩、辉石岩和橄榄 岩类岩石组合，较典型的如其昂里克、苏吾什杰、玉 苏晋勒克塔格及十字沟岩体或岩体群等．晚古生代或 华力西期岩体仅发育于东昆仑造山带内，以岩基、岩 株和带状产出，时限可从泥盆纪一二叠纪，以喀雅 锆 石U ．P b 年龄4 0 7 ．7 M a 。1 、希热茫崖 锆石u ．P b 年龄 3 9 7 ～3 2 0M a o 、宽沟 锆石U - P b 年龄3 8 1M a ，全岩 R b ．s r 等时线年龄3 6 5M a e 和祁漫塔格 全岩R b ．s r 等时线年龄2 8 8M a ．锆石u ．P b 年龄2 7 09M a 。1 等岩 体或岩体群为代表．主要以闪长岩．石英闪长岩．二长 花岗岩类岩石组合为主，部分含少量花岗闪长岩或钾 长花岗岩． 综上，阿尔金和东昆仑地区中酸性侵入岩，不但 成岩时限大体相同，且在岩石类型组合、产出方式等 方面也基本相似或可对比．按前述围岩地层所反映的 构造环境，其形成与阿尔金和东昆仑地区3 次古陆裂 解事件密切相关，晋宁和加里东时段还是区内两次镁 铁质．超镁铁质层状杂岩体深成岩浆作用峰期时段． 3 岩石地球化学特征及对比 地球化学数据引自1 2 5 万库郎末其提幅区调 报告。、1 2 5 万瓦石峡幅区调报告o 、1 2 5 万且末 一级电站区调报告。、1 2 5 万阿尔金山幅区调报告o 、 ●湖南地调院1 2 5 万且末一级电站区调报告，2 0 0 4 O 青海地调院．1 2 5 万库郎束其提幅区调报告，2 0 0 4 o 广西地调院1 2 5 万阿尔金山幅区调报告，2 0 0 3 ●陕西地调院．1 2 5 万阿牙克库木幅区调报告, 2 0 0 4 1 2 5 万阿牙克库木幅区调报告‘及吴才来””等 3 ．1 前寒武纪或晋宁一前晋宁期岩体 据岩石化学特征，前寒武纪岩体基本为过铝高钾 ．钾玄岩系列亚碱性花岗岩类按C o l l i n sWJ 等的分 类．钾长花岗岩、二长花岗岩主要为S 型和I 型，花岗 闪长岩主要为A 型，英云闪长岩丰要为A 型⋯J ，两地 区花岗岩随时代变新，在N a ．K ．C a 图解中，成分具沿钙 碱性系列由高钾向钙碱性方向演化的趋势 图2 稀 土元素分布模式具右倾型到舒缓平坦型，负铕异常到 弱负铕异常演变关系 图3 ，微量元素除普遍以大离 子亲石元素R b ，B a ，1 1 1 富集外，高场强元素Z r , H f , Y Y b 等也具随时代变新亏损程度越来越强的特征 图3 ． 这种岩石成分随时代演化现象，反映出阿尔金和东昆 仑地区从早期挤压造山到晋宁期大陆裂解 R o d i n i a 大陆 的地壳演化或地球动力学背景转换过程 K 图2 阿尔金及东昆仑地区前寒武纪中酸性侵入岩 岩石N a - K - C a 图解【1 8 1 F i g ．2N a - K - C af i g u r eo f P r e c a m b r i a ni n t e r m e d i a t e - a c i d i n t r u s i v er o c k s i n A l l y n - e a s t e r n K u n l u n a r e a s 口二长斑岩；一石英一长岩睾钾长托岗岩；△英云 闪长岩二长花岗岩 石英闪长岩 l 滩北山岩体2 黄土泉岩体，3 哈底勒克岩体4 群峰 尔岩体，5 库如克萨依岩体6 硝鲁克．布拉克岩体 3 ．2 早古生代或加里东期岩体 据岩石化学特征，早古生代或加里东期岩体为皿 碱性岩系，中性闪长岩、石英闪长岩和部分英云闪长 岩为偏铝高钾钙碱性系列的I 型花岗岩类，二长花岗 岩、花岗闪长岩和钾长花岗岩则为过铝质高钾．钾玄 岩系列的A s 型花岗岩m J ，并主要以A 型花岗岩类为 主，少量S 型花岗岩大多出现在一些基性．酸性岩石组 合的复式岩体中，岩石多为偏碱性钾长花岗岩类．在 N a ．K - C a 图解中，各类岩石问基本都沿着钙碱性演化 趋势线朝偏钙碱性成分方向演化，其问显示出酸性和 万方数据 新疆地质 2 0 1 1 芏E 悼 皤 辣 酱 罐 壮 2 0 0 1 0 0 鹫1 0 0 ‰ 图3 阿尔金及东昆仑地区前寒武纪中酸性侵 岩R E E 分布模式和微量元素蛛网图 F i g ．3 R E Ea n dr a r ee l e m e n t sd i s t r i b u t i o n so f P r e c a m b r i a ni n t e r m e d i a t e - a c i di n t r u s i v er o c k s i nA l t y n - e a s t e r nK u n l u na r e a s 球粒陨右标准据T a y hS ．I L e t a L ，1 9 8 5 ”鼍微量元素标准据P e a r c eJ ．A ．，e t o t ，1 9 8 4 m b ●滩瞄lJ 岩曦口黄土泉岩嫩o 喑底勒克奇嫩△群峰东岩体，●库如克萨依耕耘■i 悟妊布拉克岩体 重稀士和高场强元素而富集大离子亲石元素的分馏 趋势．两类岩石间并非完全呈现一种同一岩浆熔体的 结晶分异成岩体系． 3 ．3 晚古生代或华力西期岩体 在岩石化学成分上，晚古生代或华力西期岩体岩 石与早古生代或加里东期有某些相似或继承性，存在 岩石化学成分分区的两源性．其中石英闪长岩和闪长 岩为偏铝质中高钾钙碱性系列I 型忧岗岩，中间不出 现造山型s 型花岗岩组合 图6 ．相应在稀土元素和微 量元素特征上，基本同早古生代岩体相似．两类岩石 间不存在大离子亲石元素与高场强元素间富集和亏 损的分馏关系 图7 C 8 4 分析与讨论 图4 阿尔金及东昆仑地区早古生代 加里东期 中酸性侵入岩岩石N a - K - C a 图解f 冽 H 晷4 N a - K - C af i g u r eo f e 目r l yP a l e o z o ki n t e r m e d i a t e - a c i d i n t r u s i v er o c k s i n A l t y n - e a s t e r n K u n l i l n a r e a s ▲E 岗岩二长花岚艳o _ 花岗闲长岩；△哄百闲长岩； 而英闲长岩．u 一闲长岩 l 巴什考供岩体} 4 和K 达坂岩饿} 一苏吾什杰岩体； 4 一鱼目泉岩体，s 玉素甫勒克塔格岩体；矗- 其昂里克岩体， 7 _ 端勒克岩体；卜艾沙托簿岩体争伊涅克阿干岩体 l 卜十字沟岩体；l l 共石山革擀 中性闪长岩类成分区间性 图4 1 这种情况反映在稀 土和微量元素地球化学特征上，酸性和中性两类岩石 间’除大体都为轻稀土富集右倾型模式和有较明显负 铕异常和轻重稀土分馏圾富大离子亲石元素而亏损 高场强元素外，其问还显现一种不连续性分馏关系 图5 ．特别是在铕异常和轻重稀土分馏关系上，中性 闪长岩类负铕异常不明显，而酸性岩类则显得十分突 出，轻重稀土分馏似乎不完全遵循酸性岩类相对亏损 4 ．I 构造环境或地球动力学背景 J o h a n e s 和H o l g 从岩石相平衡角度提出陆壳形 成的3 个阶段①由地幔橄榄岩局部熔融形成玄武质 壳②玄武质壳局部熔融产生早期陆壳的T 1 T 2 G l 组 合；③T l T 2 局部熔融产生钾质花岗岩 G 2 上地壳ⅢJ ．邓 晋福等则提出成年期陆壳和克拉通代表的完成大体 在新太古代和古元古代的观点【l ⋯；邱瑞照等认为中新 元古代钾长花岗岩、碱长花岗岩组合，为元古宙增生 陆壳碰撞．固结时期产物，属成熟陆壳阶段田】．因此，出 现在阿尔金和东昆仑地区的3 期重要岩浆作用事件， 是在古陆成核和克拉通化完成后⋯种向更成熟陆壳 发展增生延续过程．其中，发生于晋宁和前晋宁期的 岩浆作用，按岩体类型和时间序列，从岩体类型具随 时代变新，由S ．A ．I 型或高钾向钙碱性方向演化的趋 万方数据 第2 9 卷第4 期高永宝等阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学特征及地质意义3 6 3 N a 田5 阿尔金噩东昆仑地区早古生代中酸性侵入岩R E E 分布模式和徽■元素蛛周围 F i g ．5R E E a n d r a r e 蛔即缸d ／s e r H m e e m o f e a r l y l h t l m a 啦i n t a m e 6 t t e - a d d t a t r u s l v e r e e k s f m A a y n - e a m n K e n l h - r ∞ 球粒陨石标准据T a y l o rs I L e t 蛆，。1 9 8 5 I l ”；m i g 素标准据P e a r c ￡J ．A , e t 址，1 9 8 4 1 2 0 ] ◆巴什考供岩体口库木达坂岩体；o 苏吾什杰岩体；△鱼目泉岩体；●玉苏普勒椿岩体■其昂里克岩体 ▲塔特勒克岩体；◇艾沙托海岩体；T 伊涅克阿干岩体； 十字沟岩体尖石山岩体 K 围6 阿尔金及东昆仑地区晚古生f 弋 华力西期 中酸性侵黼N a - K - C a 围解【1 目 玎嘶H a - K - C a 衄呲o f l a t e P a l m z o k h l t e t m e d l a t e ．e d d h l l r u d v er o c k s t a A l t y n - e a s t e n K n n h m q ㈣ * { 长花岗鞋 长花舟岩I 石英闪长岂．_ 钢长岩 l { 熊硭邕岩饿2 _ 喀雅昔嫩3 _ 宽沟序列睹体斗祁漫增幡岩体 势性，说明在l4 0 0 “ 10 0 0M a , 阿尔金和东昆仑地区可 能同处一种由T 1 T 2 局部熔融形成钾质花岗岩上地壳 后，开始进入多旋回或“开合构造”发展演化阶段口3 , 2 4 1 ． 据同位素年代学资料，除中酸性岩浆侵入作用外，还 有大量同时或准同时期基性．超基性岩浆侵入事件相 伴随．如阿尔金地区英格里克层状基性．超基性杂岩 体 13 7 9M a 、木纳布拉克层状基性．超基性杂岩体 11 1 8M a 、长沙沟层状基性．超基性杂岩体 6 3 7 - 7 9 2M a ， 东昆仑地区红土岭辉长岩体 15 5 0 M a 、黑山堆晶辉 长岩体 8 1 6M a 、库木俄岛拉基性．超基性杂岩 8 9 1M a 等”q ．这种双模式火成岩构造组合，代表阿尔 金和东昆仑古陆克拉通化后统一向R o d i n i a 大陆多旋 回开合构造演化的一种进程，说明此时段的R o d i n i a 大陆裂解，实质上是一种大陆裂谷模型．可用韩吟文 等提出的“可以由幔源岩浆的烘烤使下地壳部分熔融 生成长英质岩浆，与地幔岩浆一起构成不同源的双模 式岩套”来解释[ 2 5 】．另一方面，据阿尔金和东昆仑地区 高压- 超高压变质带及榴辉岩、麻粒岩的发育和产出． 及获得的变质年代学资料，R o d i n i a 大陆汇聚或闭合 时限大体应在5 2 7 5 0 0M a 时段内【2 6 - 2 s ] ． 同样，对早古生代或加里东期时段岩浆作用事件。 除中酸性侵入序列岩石明显为以A ．I 型为主，少量s 型花岗岩类组合，及有大规模基性．超基性岩浆侵入 作用相伴随外 如阿尔金地区 5 0 0 ．7 t 1 ．9 M a 的清水 泉含C u ，N i ，P t 族 层状基性超基性杂岩体，东昆仑 4 6 6M a 的十字沟基性超基性杂岩体等 ，单个岩体具 基性一中酸性双峰式岩套组合也是该时段岩体重要特 征之一，其中以阿尔金地区其昂里克、苏吾什杰、玉 苏普勒克萨依和东昆仑地区的尖石山岩体较为典型 或具代表性．C o n d i e 曾指出“双峰式组合特征是在一 个大火山岩区域内，玄武岩和长英质岩浆 准 同时喷 发，中间缺少中性成分的火山岩”1 2 ”．邱家骧提出“大 陆地区地幔之上有大陆壳。其幔源基性岩浆与壳源的 酸性岩浆可成双峰式共生”【2 9 J ．因此．阿尔金和东昆仑 地区加里东时段的岩浆作用，不仅有岩体类型上的双 模式，还有岩体岩石类型组合上的双峰式．这种双层 性质模式形成，是由地幔岩浆直接上侵，同时使下地 壳岩石发生部分熔融生成长英质岩浆。通过不混溶或 万方数据 3 6 4新疆地质2 0 1 1 年 旧 蓬 囊 莆 口g 拙 非 迟 撑 靶 乎 世 咯 鞋 2 0 0 1 0 0 图7 阿尔金及东昆仑地区晚古生代中酸性侵入岩R E E 分布模式和微量元素蛛网图 F 嬉7R E E a n d r a r e e l e m e n t s d 目s t r i b u f i o n s o f l a t e P a l e o z o i c I n t e r m e d [ i 丑t e - a d d i n t r u s i v er o c k s i n A l t y n - e a s t e r n K n 丑I u n a n m 球粒陨石标准据T a y l o r S ．R ．e t a L ，1 9 8 5 旧i 微量元素标准据P e a r c e L A ，e t a L ，1 9 8 4 田 部分烙融结晶分异两种机制形成p ⋯，其环境与王焰等 大陆裂谷或大陆拉张减薄环境双峰模式火山岩特征 类似[ 3 1 1 ．实际上，该时段也是欧亚大陆岩石圈伸展减 薄的主要时段，如古亚洲洋、秦祁昆洋的开启等．当然， 阿尔金和东昆仑地区岩石圈伸展减薄作用，主要是通 过一组N E 向大陆裂谷作用，如阿尔金南缘断裂带、 东昆仑地区鸭子达坂．鸭子泉和红柳泉．十字沟断裂 带所代表的N E 向裂谷带等．在这些N E 向断裂构造带 内，不仅有大规模中酸性侵入岩类、基性超基性岩体 产出，还有青白口一奥陶纪 滩问山群 双峰式火山沉 积建造出现，这种火成．沉积构造相组合关系1 也是一 种大陆裂谷增生模型．据李荣社等，该时段大陆汇聚 作用大体发生于中泥盆世．并认为“中泥盆统布拉克 巴什组火山岩是加里东期造山作用末期，挤压环境下 火山活动产物，上泥盆统牦牛山组火山岩与磨拉石建 造相伴生的板内陆相火山岩，代表加里东构造旋回造 山后陆内火山活动产物”I l ⋯．产于东昆仑地区华力西 时段岩体，除岩体本身岩石化学成分所表现的两源性 外，该时段上也有同 准 期的基性岩体侵入和产出，如 见于布喀达坂峰的巴音郭勒橄长岩．辉长岩体 3 8 6M a ，形成机制同早古生代或加里东期岩体基本 相似，既有地幔基性岩浆直接上侵，也有中下地壳岩 石部分熔融形成长英质岩浆上侵的成岩作用．为一种 造山后的陆内伸展构造环境，以泥盆纪更晚期的哈尔 扎组伸展构造环境下的火山岩发育为标志【1 ⋯． 4 ．2 岩源区分析 P i t c h e r 曾研究花岗岩与构造环境关系．提出“I 型 花岗岩与幔壳岩浆作用有关S 型花岗岩，产于大陆碰 撞带，与陆壳泥质沉积岩熔融有关A 型花岗岩产出造 山后及非造山区 裂谷、克拉通 ，多与深处陆壳熔融残 留物再熔及幔源碱性玄武岩浆分异有关”的结论【3 “． 因此，阿尔金和东昆仑造山带成年期陆壳形成后的3 次重要岩浆作用事件，就中酸性侵入岩类而言，类型 上出现的从晋宁和前晋宁期S - A I 型向加里东期 I - A S } I 华力西期A ．I 型的演变趋势，基本反映成年 期陆壳形成后阿尔金和东昆仑造山带几次重要构造 或地球动力学背景转变过程．首先从S 型花岗岩类分 析，据岩石化学成分具过铝质和高钾．钾玄岩系列成 分特征，其源区明显是含富铝质沉积岩地壳岩石熔融 作用产物．据毛德宝和李荣社等1 1 4 ．3 0 ] , 出露于阿尔金地 区晚太古一古元古代阿尔金岩群和东昆仑地区金水 口群，岩性为一套具T T G 和孔兹岩系组合的角闪岩一 麻粒岩相高级变质岩系，这套岩系可能就是晋宁和前 晋宁期s 型花岗岩浆源区所在．这与J o h o m e s 和H a l t g 从实验岩石学角度提出的“T l T 2 局部熔融产出钾质花 岗岩 G 2 上地壳”或“T l T 2 或闪长岩再循环达地壳所 在深部，经再熔融产生的G 】G 2 结论一致[ 1 0 , 3 1 ] 而且，这 种陆壳岩石或T l T 2 循环熔融事件，同L o i s e l l e 按构造 环境所分的O 型 O r e g e n i c 花岗岩或P i t c h e r 的“大陆 碰撞带”，邱家骧的“陆．陆碰撞环境”基本吻合[ 2 9 , 3 3 , 3 ”． 针对A 型花岗岩岩浆源区问题，尽管目前还存在 多种解释，如S y l v e s t e r 提出的“玄武岩在低压条件下 可熔出A 型花岗岩浆”【3 2 J ，邓晋福等提出的‘‘A 型花岗 岩在下地壳麻粒岩相的条件下．源岩已丢失含水长英 质岩浆后再熔产物”等【】⋯．但这种起源于双峰式岩套 的长英质岩浆的过铝质高钾一钾玄岩系列的花岗岩类， 应以更富钾的安山质岩石作为岩源．据O l i v e rR o e b i a n dJ o nB l u n d y l 3 5 ] , 这种富钾类型闪长质或安山一玄武 万方数据 第2 9 卷第4 期高永宝等阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学特征及地质意义 3 6 5 安山质岩源的出现。由幔源基性岩系与地壳重熔型岩 混合作用所形成，特别是处于早期大陆裂解阶段的幔 源岩系底侵作用．这与刘良等对英格利萨片麻状 含 钾长石榴辉岩系源于大陆岩石圈地幔的基性岩系演 化分异产物的认识相一致【36 1 ．因此，形成高钾钙碱性 的A 型花岗岩壳的源岩，可包括有古老沉积变质岩的 一些富榴辉岩相，也可由幔源基性岩系与下地壳重熔 岩系混合形成的中性安山质物性层作为源区．另一方 面，关于中下地壳高钾钙碱性暗色闪长质包体的原始 岩浆的起源，目前实验岩石学资料说明，它既不是地 幔橄榄岩部分熔融产生的幔源原生岩浆，也不是玄武 质角闪岩脱水局部熔融形成的原生岩浆．按N i e h a l l s 和C a r m i c h e a l “安山质岩浆可能来源于榴辉岩的局部 熔融”的推论【l6 1 ，构成A 型花岗岩浆高钾钙碱安山质 或闪长质 包体 的岩源，有可能就是榴辉岩相下地壳 的局部熔融产物．下地壳榴辉岩相，除一般认为主要 由辉长质或玄武质构成外，从柏林等据石榴石的 M g ／ M g F e 2 C a ．C a 比值特征，将榴辉岩分为幔源 型和壳源型两类【37 | ．R i n g w o o d 通过计算提出下地壳 由平均成分近于石英闪长岩的榴辉岩相岩石组成的 认识【3 引．另据王惠初等对柴北缘榴辉岩的研究，认为 条带状榴辉岩是达肯达坂岩群变质表壳岩系的组成 部分，而块状榴辉岩可能是表壳岩变质产物，也可能 是基性岩脉变质而成【3 9 1 ．刘良等也曾报道过阿尔金英 格利萨依 巴什瓦卡 一带有含钾长石的榴辉岩产出， 并推测原岩为板内基性岩与中性火成岩，及“可能是 源于大陆岩石圈地幔的基性岩系演化分异的地球化 学特征”【4 0 1 ．也就是说，下地壳榴辉岩相，除辉长质和玄 武质外，还有富钾的古老沉积变质岩系和一些中性的 火成岩系．在阿尔金地区有关榴辉岩产出的报道，最 早有且末县南江尕萨依5 0 3 ～5 0 0M a 的富镁铝型和富 铁型两类榴辉岩，若羌县南英格利萨依含 钾 长石榴 辉岩，巴什瓦克高压变质岩片中的花岗片麻岩 8 5 6M a 内呈包体产出的榴闪岩和冠状退变质榴辉 岩，若羌县南瓦石峡地区英格里克层状基性．超基性 杂岩体 13 7 9M a 的榴闪岩包体，及阿中地块内阿尔 金岩群中的超高压变质带的冠状榴闪岩或榴辉岩等． 当然，目前对这些榴辉岩的产出不少研究者均把它作 为板块或陆壳深俯冲作用的产物来解释【4 叫7 1 ．值得注 意的是，所见榴辉岩 或退变质榴闪岩 大多以包体形 式赋存于不同地质体内．有的在层状基性．超基性杂 岩体中，有的在不同时代花岗片麻岩古侵入体内．还 有在晚太古一古元古代阿尔金岩群的高压．超高压变 质带内，且通常同麻粒岩、石榴石二辉橄榄岩、矽线 蓝晶石片岩和斜长角闪片麻岩相伴产出，时代可从蓟 县纪一早古生代 13 7 9 5 0 0M a ．特别是产于基性．超 基性岩和花岗岩类中的包体，在一定程度上提示它们 原本可能就是下地壳榴辉岩和麻粒岩相的部分．据目 前资料，除阿尔金地区榴辉岩外，环绕柴达木地块周 缘的柴北缘绿梁山、锡铁山、都兰和东昆仑清水泉 等地也有榴辉岩产出【”】，同样提示柴达木地块的下地 壳是榴辉岩或麻粒岩相的．当然，这种下地壳榴辉岩 与板块或陆壳深俯冲作用产物的榴辉岩间有什么重 要区别或成因关系，还有待进一步补充论证． 阿尔金和东昆仑地区不同时代长英质单元岩石 中暗色闪长质包体产出情况说明，作为A 型花岗岩浆 源区的安山岩或玄武安山岩，既不是地幔橄榄岩，也 不是玄武质 辉长岩 岩石部分熔融的原生岩浆．这种 高钾钙碱性安山质岩浆，可能是包括表壳变质岩系在 内的下地壳榴辉岩及早期幔源岩浆与地壳重融岩浆 混合产生的安山质结构局部重融的产物，既可形成双 峰式岩套的闪长岩和石英闪长岩的I 型花岗岩类，也 可通过分熔作用成为长英质A 型花岗岩类的岩源． 5 结论 中酸性侵入岩岩体类型、岩石类型组合、成岩 时代及由岩石地球化学所反映的岩源区属性和形成 构造或地球动力学背景，说明阿尔金和东昆仑两造山 带为同一古陆演化系统，或者说包括基性．超基性岩 地幔岩石圈在内，两造山带大体都具相似大陆地壳岩 石圈物性结构模型．结合一些研究成果资料，认为包 括塔里木、柴达木、阿尔金和东昆仑都应属这一古 陆系统重要组成部分[ 1 0 , 4 5 , 4 8 - 5 0 】． 致谢前人在该区辛勤地工作为本文提供了基础资料，李 行研究员及审稿人给予了有益的建议，在此表示深切的谢意． 参考文献 许志琴，杨经绥，姜枚．青藏高原北部的碰撞造山及深部动力学一中 法地学合作研究新进展【J 】．地球科学，2 0 0 1 ，2 2 0 1 5 1 0 ． 许志琴，杨经绥，李海兵，等．造山的高原一青藏高原的地体拼合、碰撞 造山及隆升机制咖一B 京地质出版社，2 0 0 6 1 - 4 5 8 ． 刘俊来，潘宏勋，任收麦，等．阿尔金断裂双层花状构造的厘定【J 】．地质 科学，2 0 0 3 ，3 8 1 5 2 ．5 9 ． 车自成，刘良，孙勇．阿尔金铅、铷、锶、氢、氧同位素研究及其早期 演化【J 】．地球科学，1 9 9 5 ， 3 3 3 4 - 3 3 7 ． 车自成，孙勇．阿尔金麻粒岩相杂岩的时代及塔里木盆地的基底[ J 】． 中国区域地质，1 9 9 6 。1 5 1 5 1 ．5 7 ， 车自成，刘良，罗金海．中国及其邻区区域大地构造学I M I ．北京科学 出版社, 2 0 0 2 1 ．3 6 9 ． 伍跃中，李荣社，王战，等．阿尔金山各边界断裂的归属性叨．地球科 学。2 0 0 7 ，3 2 5 6 6 2 6 7 0 ． 刘永江，葛肖虹，叶慧文，等．晚中生代以来阿尔金断裂的走滑模式【J 】． 地球科学，2 0 0 1 ，2 2 1 2 3 2 8 ． 葛肖虹，刘永江，任收麦，等．对阿尔金断裂科学问题的再认识【J 】．地球 n 口 p H 陋 № 口 隅 p 万方数据 3 6 6新疆地质2 0 1 1 笠 科学，2 0 0 1 ．3 6 3 3 1 9 ．3 2 5 ． 邓晋福，罗照华，苏尚国，等．岩石成因、构造环境与成矿作用[ M 】．北京 地质出版社．2 0 0 4 1 - 3 8 1 ． 谈迎，刘德良，扬晓勇．试论柴达木盆地基底中央断裂带[ J ] ．石油实验 地质，2 0 0 0 ，2 2 2 1 0 5 1 0 9 ． 雷永孝，王立社，李慧英，等．阿尔金东昆仑新太古一古元古代火山岩 及变质泥岩成分对比及地质意义明新疆地质，2 0 1 0 ，2 8 2 1 4 2 1 4 9 ． 胡霭琴，张国新，陈义兵，等．新疆大陆基底分区模式和主要地质事件 的划分叨．新疆地质，2 0 0 1 ，1 9 1 1 2 ．1 9 ． 李荣社，计文化，杨永成．昆仑山及邻区地质【M 】．北京地质出版社