盐边地区晋宁-澄江期火成岩组合及构造环境

谢长江，骆志红，罗林洪



盐边地区晋宁-澄江期火成岩组合及构造环境

谢长江，骆志红，罗林洪

（四川省地质矿产勘查开发局一○八地质队，四川崇州 611230）

四川老盐边地区内晋宁期岩浆岩十分发育，从基性—中性—酸性的各类侵入岩体达30余处，出露面积大于200km2，年龄910~775.6Ma。侵入岩发育了辉长岩→闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩→斜长花岗岩→碱长花岗岩系列，岩石具较典型的高硅富钠贫钾特征。根据冯艳芳、邓晋福等TTG岩套分类命名方案 ，区内中酸性岩类主要为英云闪长岩，少量花岗岩和花岗闪长岩。对比已有研究结果，该火成岩组合属活动大陆边缘弧（科迪勒拉型）的火成岩组合，应形成于前震旦纪原特提斯大洋俯冲作用的构造环境。

岩石组合；TTG岩套；构造环境；盐边地区

盐边地区位于扬子地台西缘“康滇基底隆起带”[1]中部，处于攀西岩带之中[2]。前震旦纪“古陆核”群绕扬子陆块西缘像岛链一样零星展布，显示前震旦时期岛链北西是一个巨大的“原特提斯洋”。该区经历了太古代-晚元古代早期扬子地台基底形成阶段、震旦纪—三叠纪槽台分野阶段、侏罗纪-新近纪陆内改造阶段。区内生成了从中条至喜马拉雅各时期的复杂的多期次的构造岩浆活动。盐边地区晋宁-澄江期火成岩非常发育，计有廖家田坝辉长岩体（910Ma）、关刀山闪长岩体（864Ma）、普威石英闪长岩体（830±16Ma）、水陆乡石英闪长岩（802.1±8.0Ma）、大渡口石英闪长岩（772.4±8.5Ma）、张门扎花岗闪长岩体等大小不同的岩体三十余处（图1）。侵入岩从以角闪辉长岩为代表的基性岩浆活动开始（910Na），继之以中性岩（闪长岩、石英闪长岩， 864~776Ma）、酸性岩（花岗闪长岩和二长花岗岩，767Ma）），最后以富钾贫钠的碱长花岗岩（756Ma）结束。它们共同构成从基性→中性→酸性→碱性的构造岩浆系列组合，形成一个完整的构造岩浆演化旋回。 构造运动则是从晋宁期的挤压、抬升、造陆造山运动→Rodinia超大陆[3]形成→澄江期的伸展拉张背景的出现而宣告该构造岩浆旋回演化的结束，这是全球性构造地质事件在测区岩浆岩方面的反映。

1 岩石学特征

1.1 角闪辉长岩

斜长石含量40%～62%，绝大部分岩石在52%～62%之间，角闪石含量30%～60%，辉石仅有少量见及，含量3%～5%，磁铁矿等暗色不透明矿物一般含量3%～10%。岩石具中细粒粒状结晶结构、嵌晶含长结构、辉长辉辉绿结构，块状构造。斜长石无色透明，自形—半自形晶，中细粒柱状，粒径0.3～3mm，聚片双晶发育，局部见卡氏双晶。长石多具粘土化、绢云母化，局部绿帘石化；角闪石呈暗褐色或暗绿色，具多色性，呈柱状或拉长壮状晶体，粒度0.8～3.8mm，分布在斜长石颗粒之间，具强烈的绿泥石化、纤闪石化，部分角闪石颗粒呈它形粒状，可见卡氏双晶，解理发育，角闪石粒度差异较大，大颗粒中见板柱状的斜长石包体；辉石无色或浅绿色，它形粒状，解理发育，两组解理近于直交，表面有裂纹，可见辉石包裹有少量细粒斜长石；岩石中偶见石英矿物，含量1%～4%，极少数样品含量可达5%～7%，；无色透明，呈它形粒状，有裂纹，边缘有容蚀港弯，个别石英呈浑圜状。

图1 四川盐边地区晋宁-澄江期侵入岩分布略图

1.2 闪长岩、石英闪长岩

在联测区大面积出露，形成年龄776～864.3Ma。它们侵入切割古元古界康定群和新元古界青白口系盐边群等地层，其上为震旦系苏雄组火山岩或列古六组砂砾岩层等不整合覆盖。岩石呈灰绿色、具细粒半自形粒状结构、块状构造。造岩矿物主要由斜长石（45%～60%）、角闪石（40%～50%）、石英（3%～15%）、钛铁矿（3%～5%）、磁铁矿等组成。斜长石以中长石为主，呈柱状、长柱状晶体，不规则排列成半自形结构格架，粒径0.3～0.4×1.8~2mm。具中等绢云母化、绿帘石化等,可见残留细密的钠长石双晶和卡纳联合双晶，为中长石的典型特征。角闪石为棕色的（在镜下）普通角闪石，呈柱状、粒状晶，横切面菱形解理发育。角闪石已部分或大部分绿泥石化。石英含量少、呈它形粒状和填隙粒状结合体产出。磁铁矿呈它形粒状、稀疏浸染于岩石中。钛铁矿呈板条状、叶片状与磁铁矿伴生，榍石呈粒状与角闪石伴生。

1.3 花岗岩类

侵位于（角闪）辉长岩体、石英闪长岩体中，接触带有轻微的蚀变、细粒化现象。花岗闪长岩各组分特征为： 碱性长石，无色，0.7~1.6mm，半自形板状或粒状，表面粘土化，可见其中包含有细小的乳滴状的石英包体； 斜长石，无色，自形-半自形板柱状，粒度差异较大，0.6~2.5mm，聚片双晶发育，表面具粘土化、绢云母化、绿帘石化； 石英，无色，表面干净有裂纹，呈它形粒状分布在长石颗粒之间； 暗色矿物主要为黑云母、角闪石。黑云母，暗褐色或浅黄褐色，多色性明显，片状或条状，解理发育，多具绿泥石化；角闪石，暗绿色，多呈粒状，解理发育，个别具卡式双晶，部分颗粒可见绿泥石化、绿帘石化。 另含少量磁铁矿不均匀分布。薄片鉴定结果虽为花岗闪长岩，但岩石化学成果显示，几乎全是英云闪长岩。

中-粗粒二长花岗岩碱性长石约40%，无色，半自形中-粗粒板柱状，表面粘土化、绢云母化，多见格子双晶；斜长石含量约30%，无色，自形-半自形柱粒状，聚片双晶发育，表面粘土化；石英含量约20%，无色，表面干净有裂纹，呈它形粒状分布在长石颗粒之间，受后期应力作用，部分具波状消光；黑云母约3%-5%，暗褐色，片状或条状，解理发育，有绿泥石化、帘石化。偶见有角闪石颗粒，另含少量粒状铁质副矿物分布。

黑云母斜长花岗岩斜长石，60%，无色，自形-半自形柱状，自形程度较好，聚片双晶发育，见环带构造，表面轻微粘土化；碱性长石，5%~8%，无色，半自形中-细粒状，表面粘土化、绢云母化强烈；石英，15%~20%，无色，呈它形粒状分布在长石颗粒之间；黑云母，5%~8%，暗褐色，片状或条状，解理发育，有绿泥石化。暗色矿物以黑云母为主，含少量角闪石，黑云母，约5%~8%，暗褐色，片状或条状，解理发育，有绿泥石化。另含少量细粒磁铁矿不均匀分布。

图2 岩石化学TAS分类图

资料来源：Earth-Science Reviews, vol.37,（1994）:215-224；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。【深成岩】：1-橄榄辉长岩；2a-碱性辉长岩；2b-亚碱性辉长岩；3-辉长闪长岩；4-闪长岩；5-花岗闪长岩；6-花岗岩；

中细粒碱长花岗岩斜长石约8%、钾长石约65%、石英约25%及少量黑云母等组成。斜长石，无色，自形-半自形柱状，自形程度较好，聚片双晶发育，见环带构造，表面轻微粘土化；碱性长石，无色，半自形中-细粒状，表面粘土化、绢云母化强烈；石英，无色，呈它形粒状分布在长石颗粒之间；暗色矿物含量较少，主要为黑云母，暗褐色，片状或条状；副矿物主要为少量细粒磁铁矿。

2 岩石化学特征

从不同的岩体中采集25件岩石化学全分析样品（表1）。SiO2含量45.43%～77.78%，投影于TAS分类图解（图2）上，显示岩石主要成分为辉长岩、闪长岩，次为花岗闪长岩、花岗岩，这与实际矿物含量分类是吻合的。

表1 岩石化学分析结果表（%）

在这些复杂的岩石组合中，早期的辉长岩、闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩均为钙碱性系列岩石，钠高钾低，钾/钠比值小，一般在0.2～0.3之间（表2），晚期的二长花岗岩和斜长花岗岩碱性程度则渐趋增高（J.B.Wright），氧化钾含量明显增高，钾/钠比值变为0.8；碱长花岗岩不但变为二氧化硅过饱和的岩石，氧化钾含量也大大超过氧化钠而变为钾质碱性岩，钾/钠比值变为1.4。这预示着花岗岩从早期的M型或I型花岗岩演变为晚期的S型。

表2 晋宁-澄江期侵入岩岩石化学成分演化特征表

从已有资料看，晋宁—澄江期侵入岩岩性组合和岩石化学成分总体上呈现有规律的变化，它们随着年龄值的变小，岩石酸性度不断提高，表现在SiO2的含量上，从46.53→56.19→60.28→73.96%的递增变化，K2O、Na2O和K/Na比值等都随SiO2的升高而呈规律性的升高，特别是Na2O随着SiO2的含量升高而升高，代表基性组分的CaO、MgO含量则不断递减。这些变化特征总体显示出晋宁运动从俯冲期生成的基-中性岩系列、到同碰撞期生成的中酸性岩系列、再到澄江早期A型花岗岩的出现，表明地台不断增生扩大，地壳不断增厚的变化过程；同时也显示造陆造山运动从开始→鼎盛→造山后期的张裂构造岩浆活动的完整演化过程。

3 TTG岩石分类判别

TTG岩套是广泛产于“太古宙—古元古代的花岗—绿岩带和显生宙岛弧—活动大陆边缘岩浆弧”的一类特殊的岩石组合[6][7]，岩石组合有英云闪长岩，奥长花岗岩和花岗闪长岩。四川攀枝花市盐边地区，是前震旦纪侵入岩系列发育地区之一，它们是在扬子地台结晶基底康定群（绿岩带）基础之上发展而来，且多为富钠贫钾的侵入岩系列。

根据冯艳芳、邓晋福等介绍的TTG分类方法，采用O·connor（1965）An-Ab-Or标准矿物分类命名方案。根据岩石化学常量元素分析结果，将其投影于TAS分类图解上，然后选择图中位于4、5、6区的样品，进行CIPW标准矿物计算，在计算结果中选择石英标准分子（Q-norm）＞10%的样品进行投图。由图2可见，在25件样品中，有17件投于图中4、5、6区，将这17件样品的岩石化学成分进行CIPW标准矿物计算（表3），有16件（Q-norm）＞10%的样品，将这16件样进行TTG岩类的判别，投影于图3上，可见区内TTG岩石成分主要有英云闪长岩，次为花岗岩、花岗闪长岩，它们是前述岩石学分类中的石英闪长岩，花岗闪长岩和二长花岗岩，它们是盐边地区TTG岩套的组成分子，这些岩石都产于破坏性活动板块边缘（图4）。

图3 盐边地区前震旦岩石TTG岩类判别图解

Th英云闪长岩;Tr奥长花岗岩Gd花岗闪长岩;Gr花岗岩;MG二长花岗岩属性

4 岩石组合及构造环境探讨

四川盐边地区晋宁-澄江期火成岩发育，从岩石学、岩石化学分析，其岩石组合为（角闪）辉长岩—英云闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩等，与太平洋东岸科迪勒拉（含安第斯）型活动大陆边缘弧的火成岩组合相同，都是形成于大洋俯冲作用构造环境下的产物，是洋俯冲玄武岩板片脱水熔融的结果[9]。

图4 石英闪长岩类R1-R2岩石构造环境判别图

地幔斜长花岗岩；②破坏性活动板块边缘花岗岩；③板块碰撞后隆起期花岗岩；④晚造山期花岗岩；⑤非造山区A型花岗岩；⑥同碰撞（S型）花岗岩；⑦造山期后A型花岗岩（据R.A.Batchelor等，1985）

区域地质演化历史表明，晚太古代-早元古代经历了构造岩浆与区域动热变质作用后，形成最初的陆核，在四保—晋宁造山运动以前，新元古代早期的扬子陆块总体处于碰撞阶段[8]，即活动岛弧区。大量的岩浆侵入活动年龄表明岛弧活动期还要延续到新元古代中、晚期。该时段内（晋宁—澄江期）生成了大量的基-中-酸性侵入岩，它们与康定群结晶基底（绿岩带），盐边群褶皱基底共同构成古陆核群，在扬子陆块西缘像岛链一样零星展布，其西部为浩翰的原特提斯洋，当时的盐边地区就处于扬子板块西缘，原特提斯洋可能向扬子板块下俯冲，进而生成了该区的晋宁—澄江期TTG岩套。由此可见、该区的地质演化历史和所处大地构造环境与判别图解基本一致，对该区TTG岩套的生成、存在，从多元角度进一步得到了证实和肯定。

参考文献:

[1] 潘桂棠，肖庆辉，陆松年，等．中国大地构造单元划分[J]．中国地质，2009，36（l）:1～29.

[2] 四川省地质矿产局, 四川省区域地质志[M]. 成都: .地质出板社，1991．

[3] 耿元生，杨崇辉，杜利林，等．扬子地台西缘变质基底演化[M]．北京：地质出版社，2008．

[4] 李永军, 梁积伟, 杨高学, 等. 区域地质调查导论[M]．北京：地质出版社，2014．

[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，2004．

[6] 冯艳芳，邓晋福．肖庆辉，等．TTG岩类的识别[J]．高校地质学报．17（3）：

[7] 路凤香，桑隆康．岩石学[M]．北京：地质出版社，2002．

[8] 汪正江，王剑，江胜新，等．华南扬子地区新元古代地层划分对比研究新进展[J]．地质论评．2015，61（l）：1～6.

[9] 邓晋福，刘翠，冯艳芳，等．关于火成岩常用图解的正确使用讨论与建议[J]．地质论评．2015，61（４）：

[10] 杜利林，耿元生，等．扬子地台西缘盐边群玄武质岩石地球化学特征及SHRIMP锆石U—Pb年龄[J]．地质学报，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

谢长江（1964-），男，四川中江人，高级工程师，主要从事区域地质矿产调查和矿产勘查