上揚子克拉通內(nèi)新元古代A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義

汪正江，王 劍，楊 平，謝尚克，2，卓皆文，何江林，2

(1.成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川 成都 610081;2.中國地質(zhì)科學(xué)院研究生部，北京100037)

上揚子克拉通內(nèi)新元古代A型花崗巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義

汪正江1，王 劍1，楊 平1，謝尚克1，2，卓皆文1，何江林1，2

(1.成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川 成都 610081;2.中國地質(zhì)科學(xué)院研究生部，北京100037)

處于上揚子克拉通內(nèi)的峨邊牛郎壩黑云母花崗巖一直以來很少被人重視和研究，本文首次報道了該巖體的SHRIMP鋯石U-Pb定年和巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)。牛郎壩花崗巖以高硅(SiO2＞75%)、低鈣(CaO=0.46～0.20%)、貧鎂、富堿(Na2O+K2O=8.31 ～9.28%)、鋁質(zhì)(A/KNC=1.02 ～1.12)為特征;微量元素地球化學(xué)表現(xiàn)出強烈虧損 Ba、Sr、Eu(δEu=0.05 ～0.08)，富集 Rb、Th、U。全巖樣品的104*Ga/Al在 2.6 至 2.9 之間變化，高場強元素 Zr、Y、Ga的含量較高，且沒有明顯的異常。主量元素和微量元素分析均表明牛郎壩花崗巖為鋁質(zhì)A2亞型花崗巖特征。其Y/Nb=5.0～5.9，Nb/Ta=4.4～5.0，表明巖漿源區(qū)受到較強的陸殼組分混染作用。該花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb測年結(jié)果為826±21.4Ma，與前人對揚子?xùn)|南緣新元古代花崗巖的年齡測試結(jié)果基本一致，反映牛郎壩花崗巖也是該階段泛揚子克拉通強烈?guī)r漿活動的一部分。揚子克拉通內(nèi)的牛郎壩A型花崗巖可能是新元古代中期在Rodinia超大陸裂解背景下與地幔柱構(gòu)造相關(guān)的殼幔相互作用的產(chǎn)物。

上揚子克拉通;新元古代;A型花崗巖;巖石地球化學(xué);SHRIMP鋯石U-Pb測年，Rodinia超大陸裂解

在揚子陸塊周緣發(fā)育大量的新元古代花崗巖，如南緣的摩天嶺(三防)巖體、元寶山巖體［1-3］、贛西北九嶺巖體［4］，北緣的五堵門、二里壩巖體［5］，西緣的格宗巖體、東谷巖體［6］、貢才巖體［7］，西北緣的雪龍堡巖體［8］、轎子頂巖體［9］等，前人均做了大量研究工作，得出了不少關(guān)于新元古代Rodinia超大陸演化方面的重要認(rèn)識。但目前對于華南新元古代中期地球動力學(xué)背景或構(gòu)造屬性的認(rèn)識還遠(yuǎn)未達(dá)成一致，主要表現(xiàn)在“島弧”和“裂谷(地幔柱構(gòu)造)”之爭。為了進一步探討揚子陸塊新元古代中期的地球動力學(xué)背景，本次對位于上揚子克拉通內(nèi)的峨邊牛郎壩花崗巖進行了巖石學(xué)、地球化學(xué)和同位素年代學(xué)研究，希望能為這一重要科學(xué)問題的解決提供新的資料。

1 巖體地質(zhì)

牛郎壩花崗巖位于川西南峨邊縣東北部，處于范店－五渡背斜北端核部，該背斜從核部向兩側(cè)地層依次為震旦系、寒武系、奧陶系、二疊系等，背斜向北快速傾伏，往南延伸約三十公里。巖體的東西兩側(cè)為斷層所限，南北為震旦系(埃迪卡拉系觀音崖組和燈影組)沉積超覆(圖1)。觀音崖組為震旦紀(jì)早期海侵初期形成的一套濱海－淺海相沉積，下部由灰白色厚層粗粒含長石石英砂巖或石英砂巖夾頁巖組成，底部為含礫砂巖;上部為灰色中厚層狀砂質(zhì)及硅質(zhì)灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰黑色頁巖，觀音崖組厚在19～40m之間。

關(guān)于牛郎壩花崗巖的年代，此前還未有相關(guān)的

圖1 揚子陸塊內(nèi)牛郎壩花崗巖巖體地質(zhì)簡圖與取樣位置1.中生界;2.下古生界;3.下古生界;4.動亂迪卡拉系;5.新元古代花崗巖;6.取樣位置;7.斷層;8.地層界線;9.角度不整合Fig.1 Simplified geological map and sampling site of the Niulangba granites within the upper Yangtze craton1=Mesozoic;2=Upper Palaeozoic;3=Lower Palaeozoic;4=Ediacaran;5=Neoproterozoic granite;6=sampling site;7=fault;8=stratigraphic boundary;9=angular unconformity

測試數(shù)據(jù)。前人根據(jù)地層接觸關(guān)系以及與峨眉山花崗巖的對比研究，初步認(rèn)為是新元古代中期。而峨眉山花崗巖的測試年齡也是上世紀(jì)八十年代末至九十年代初獲得的，其黑云母K-Ar年齡為816Ma、812Ma、828Ma，40Ar/39Ar年齡為 848 ±9Ma［10］，目前還未見有關(guān)于該巖體的高精度年代學(xué)研究的報道。因此，關(guān)于牛郎壩花崗巖的年代學(xué)研究工作還有待于進一步開展。

2 樣品的與分析方法

2.1 樣品的巖石學(xué)特征

樣品巖體的巖性為黑云母二長花崗巖，灰白色至微紫紅色，具有中粒斑狀結(jié)構(gòu)、蠕蟲結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)等。斑晶為微斜條紋長石，呈灰白色半自形厚板狀，卡氏雙晶發(fā)育，內(nèi)部常包裹斜長石和石英，有的與石英規(guī)則共生，形成顯微文象結(jié)構(gòu)，含量為10%～15%。基質(zhì)礦物有:微斜條紋長石，呈半自形厚板狀，具有格狀雙晶和鈉長石條紋，常見黑云母、斜長石、電氣石嵌晶，約占30% ～35%;更長石，為灰白色自形或半自形板狀，鈉長石雙晶清楚，有的斜長石與鉀長石相互交代，剩余的SiO2在其邊部形成蠕蟲結(jié)構(gòu)，約占30% ～35%;石英，他形粒狀，具波狀消光，有時與長石相間分布、有時與鉀長石規(guī)則共生、有時相互嵌生，少部分粗粒石英內(nèi)有裂紋，見有包裹電氣石、磁鐵礦等，約占25% ～30%;黑云母，棕褐色半自形，其中常見有鋯石、榍石、錫石、褐簾石等礦物，約占3% ～5%。此外，還含有微量鋯石、磷灰石、磁鐵礦、榍石、電氣石、白鎢礦、錫石等，電氣石局部呈晶簇出現(xiàn)。局部巖石次生蝕變較強，且以綠泥石化、絹云母化為主。

本次采集巖石樣品5件，其經(jīng)緯度為N29°18'45.56″;E103°27'49.28″，其具體位置見圖 1 所示，其中EBN－1、EBN－2樣品相對新鮮，為灰白色;而EBN－3、EBN－4、EBN－5樣品為灰褐色，巖石中可見少量褐鐵礦斑點，上述5件樣品在顯微鏡下顯示巖性基本一致。

2.2 分析方法

全巖樣品磨碎至200目后，常量元素由國土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心用X熒光光譜法測試的，所用儀器為PANalytical生產(chǎn)的AXIOS熒光光譜儀，誤差小于5%;全巖微量和稀土元素由北京國家地質(zhì)測試中心測試，微量元素 Zr、Sr、Ba、Zn、Rb和Nb也是用X熒光光譜法完成，所用儀器為Rigaku-2100，誤差分別為Ba=5%，其它元素小于3%;稀土元素及 Cr、Ni、Co、Cu、Pb、U、Th、Ta 和 Hf用TJA-PQ-ExCel等離子體光質(zhì)譜儀分析完成，誤差小于5%。地球化學(xué)測試數(shù)據(jù)列于表1。

鋯石由國土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心采用破碎、淘洗和重液分離，然后進行電磁分離，最后對鋯石進行手工挑純等程序完成分離的。鋯石陰極發(fā)光顯微照相是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所電子探針室完成，工作電壓為15 kV，電流為4 nA。陰極發(fā)光照片被用來檢查鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和選擇分析區(qū)域。鋯石U-Pb同位素定年在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所SHRIMP-Ⅱ離子探針儀上進行，束斑大小為 30 μm，具體測試條件及流程見文獻［11］。用204Pb進行普通鉛校正。單個測試數(shù)據(jù)誤差為1σ，206Pb/238U加權(quán)平均年齡誤差為2σ。鋯石U-Pb同位素數(shù)據(jù)列于表2。

3 分析結(jié)果

3.1 全巖地球化學(xué)

表1中列出牛郎壩花崗巖的巖石化學(xué)成分，從表中可見，牛郎壩花崗巖的成分變化范圍較窄，其CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物成分在QAP巖石分類圖解中投點均落在堿長花崗巖范圍內(nèi)(圖略)，主量元素具有高硅(SiO2＞75%)、低鈣(CaO=0.46 ～0.20%)、貧鎂、富堿(Na2O+K2O=8.31～9.28%)和高FeOT/MgO(5.96～8.68)為特征，類似于典型的 A型花崗巖［12-15］。巖石的 A/KN和 A/KNC分別為1.06～1.16、1.02～1.12，在A/KN-A/KNC關(guān)系圖上均落入過鋁質(zhì)范圍內(nèi)(圖2A);巖石的AR在2.77～3.17之間變化，在SiO2-AR圖解中牛郎壩花崗巖顯示為堿性(圖2B)。

表2 上揚子克拉通內(nèi)牛郎壩花崗巖SHRIM P鋯石U－Pb分析結(jié)果Table 2 SHRIMP zircon U-Pb age determinations for the Niulangba granites

圖2 牛郎壩花崗巖的A/KN－A/KNC關(guān)系圖和SiO2－AR圖解Fig.2 A/KN vs.A/KNC and SiO2vs.AR diagrams for the Niulangba granites

在不相容微量元素蛛網(wǎng)圖上，牛郎壩花崗巖富集高場強元素(Zr、Hf、Ta、Y)和大離子親石元素(Rb、U、Th、La)，虧損 Ba、Sr、Ti和 P 等元素(圖 3a)，其中強烈富集 Rb、Th、U，強烈虧損 Ba、Sr(圖3a)的特征表現(xiàn)最為突出;同時全巖樣品的104*Ga/Al在2.6至2.9之間變化，且沒有明顯的高場強元素的異常，也為典型的鋁質(zhì)A型花崗巖所具有的地球化學(xué)特征［16］。

圖3 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(a)和稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線(b)(原始地幔數(shù)據(jù)據(jù)McDonough et al.，1995;球粒隕石數(shù)據(jù)據(jù)Boynton，1984)Fig.3 Primitive mantle-normalized trace element distribution patterns(a)and chondrite-normalized REE distribution patterns(b)(Primitive mantle data from McDonough et al.，1995;chondrite data from Boynton，1984)

樣品的稀土總量較低，為 112.89～134.51μg/g，LREE/HREE=2.21 ～2.97，因此，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線平坦，輕重稀土無分餾，(La/Yb)N僅為1.31～1.93;配分模式呈海鷗狀(圖 3b)，具有強烈的 Eu異常，δEu=0.05 ～0.08，同時 Ce也有弱的負(fù)異常。各樣品的微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土元素配分曲線形態(tài)幾乎完全一致，表明其為同期和同巖漿源區(qū)的產(chǎn)物。

3.2 鋯石U-Pb定年

本文對牛郎壩花崗巖樣品進行了鋯石SHRIMP U-Pb定年，分析結(jié)果見于表2和圖4。鋯石為淺紅褐色柱狀、短柱狀、粒狀，金剛光澤，透明，晶體有溶蝕現(xiàn)象，一般結(jié)晶較好。從晶形上看應(yīng)為深源巖漿產(chǎn)物，粒度較細(xì)，一般為 30～50×50～150μm(圖5)。

圖4 峨邊牛郎壩花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb諧和圖Fig.4 SHRIMP zircon U-Pb concordia plot for the Niulangba granites

本文對具有清晰巖漿成因環(huán)帶的18顆鋯石進行了SHRIMP U-Pb同位素測試，其中18.1測點的207Pb/206Pb年齡為2865±6.6Ma，是否代表上揚子存在古老基底呢?但其U含量很高，Th含量又較低，致使其Th/U比值過低，僅為0.05，可能不具有年齡意義。除18.1外，其余17個測點的U、Th含量分別為186～1443ppm和108～424ppm，對應(yīng)的Th/U比值為0.23～1.02，表明這些鋯石為典型的巖漿成因。其中測點3.1、6.1、8.1、10.1、16.1 的 U含量過高，而測點2.1具有較高的Th/U值(1.02)。獲得的U-Pb年齡偏離了諧和線，余下的11個測點均位于U-Pb諧和線上或其附近。其206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(826.6 ±21.4)Ma(MSWD=4.19)(圖4)，表明其大約侵位于826 Ma。這一年齡與前人對揚子?xùn)|南緣一系列新元古代花崗巖的測試結(jié)果［1-4］基本一致，反映牛郎壩花崗巖也是該階段泛揚子克拉通強烈?guī)r漿活動［17］的一部分。

4 問題討論

4.1 巖石類型—A型花崗巖判別

含有它形堿性暗色礦物及螢石的過堿性花崗巖屬于典型的A型花崗巖，富釷鋯石是堿性A型花崗巖中特征的副礦物之一。但是有部分不含堿性暗色礦物的準(zhǔn)鋁質(zhì)、甚至過鋁質(zhì)花崗巖類也可以是A型花崗巖。許保良等(1998)、Richard et al(2004)等統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)［18-19］，A型花崗巖的巖石類型范圍很大。因此，關(guān)于A型花崗巖的進一步判別，目前主要依賴于巖石地球化學(xué)圖解。

圖5 峨邊牛郎壩花崗巖代表性鋯石陰極發(fā)光圖像與測點位置Fig.5 Representative cathodoluminescence(CL)images of zircons and their measured points in the Niulangba granites

由于A型花崗巖在堿質(zhì)、微量元素及稀土元素等方面與Ⅰ型和S型花崗巖有明顯區(qū)別，Collins et al(1982)、Whalen et al(1987)、Eby(1990) 提出了相應(yīng)的地球化學(xué)判別圖解［12-13，20］，例如 Na2O －K2O、Ga ×104/Al－Zr(或 Nb、Ce、Y、Zn等高場強元素)、Ga×104/Al－(K2O+Na2O)/CaO(或 K2O/MgO、FeOT/MgO)等圖解，另外用FeOT/MgO－SiO2圖解也能很好地把A型花崗巖與其他花崗巖區(qū)分開來。

牛郎壩花崗巖具有很高的分異指數(shù)(DI=95.06～96.13)，表明原始巖漿的經(jīng)歷過強烈的結(jié)晶分異作用。而分異作用完全的Ⅰ型、S型長英質(zhì)花崗巖(SiO2＞74%)有時與A型花崗巖在化學(xué)成分上很相似，為此不同學(xué)者為區(qū)分它們也設(shè)計了一系列判別圖解。Whalen et al(1987)提出的有Rb/Ba－(Zr+Ce+Y)×10-6圖解、Ce(Nb)－(Ga/AL)×104圖解、(K2O+Na2O)/CaO－(Zr+Nb+Ce+Y)×10-6圖解和FeOT/MgO－(Zr+Nb+Ce+Y)×10-6圖解等［12］。Eby(1990)設(shè)計的 Ga/Al－ Eu/Eu*圖解［13］也很成功。

本文選擇了 Na2O－K2O、(K2O +Na2O)/CaO －(Zr+Nb+Ce+Y) ×10-6、Ga ×104/Al－Zr、Ga × 104/Al－ (K2O +Na2O)、Ga × 104/Al－FeOT/MgO圖解等，牛郎壩花崗巖均落在A型花崗巖范圍內(nèi)(圖6)。同時，根據(jù)稀土元素配分型式呈現(xiàn)典型的海鷗式(具有強烈的Eu虧損)、微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上呈現(xiàn)的Ba、Sr、P、Ti的低谷等總體特征分析，牛郎壩花崗巖為A型花崗巖是可以肯定的。

需要指出的是，在(K2O+Na2O)/CaO－(Zr+Nb+Ce+Y) ×10-6圖解中，1號樣品落入了FG(高分異花崗巖類)區(qū)域，可能是由于巖體上覆震旦系碳酸鹽巖的風(fēng)化作用導(dǎo)致了巖體的不同程度的碳酸鹽化，致使樣品中的CaO含量偏高的結(jié)果。

4.2 巖漿源區(qū)分析

根據(jù)Eby(1992)高場強元素 Nb－Y－Ce、Y/Nb-Yb/Ta判別圖解［21］(圖略)，牛郎壩花崗巖顯示為A2亞型。Eby(1992)認(rèn)為A1亞型具有很低的Y/Nb(＜1.0)、Yb/Ta比值，且與洋島玄武巖相似;A2亞型(SiO2過飽和)，具有高的 Y/Nb( ＞1.0)、Yb/Ta比值，且與島弧玄武巖相似，前者為幔源的，后者為殼-幔混源的［21］。

牛郎壩花崗巖的 Y含量為45.3～57.4×10-6，Nb的含量為8.06～9.68×10-6(表1)，這大大小于正常鋁質(zhì)A型花崗巖的平均值(Y=79.7×10-6，Nb=35.19 ×10-6)，但其 Y/Nb=5.0 ～5.9，又大于鋁質(zhì)A型花崗巖的平均值2.26。在不相容微量元素蛛網(wǎng)圖上，原始地幔Nb在10至20之間，Ta在40至50之間，形成一個低谷，顯示Nb和Ta相對虧損，說明有陸源組分的加入［22］。

Green(1995)指出Nb/Ta比值可作為殼-幔體系地球化學(xué)的指標(biāo)［23］。因此，分析A型花崗巖的Nb/Ta比值對判別其巖漿源區(qū)具有重要意義。牛郎壩花崗巖 Ta的含量為 1.80 ～1.97 ×10-6，其 Nb/Ta=4.4 ～5.0，處于 A2亞型花崗巖的4.0 ～9.5 范圍內(nèi)，但還是小于鋁質(zhì)A型花崗巖的平均值8.81［24］，顯示其巖漿源區(qū)受到地殼組分較強的混染作用。

而且在本次樣品測試中，Nb、Ce、Y的含量以及Zr+Nb+Ce+Y的含量均較低，且Zr+Nb+Ce+Y小于鋁質(zhì)A型花崗巖的下限值350×10-6，甚至低于S型花崗巖的平均值235×10-6和I型花崗巖的平均值247 ×10-6［12］，因此，這進一步表明牛郎壩花崗巖的巖石地球化學(xué)特征反映的是對巖漿源區(qū)地球化學(xué)性質(zhì)的繼承性，而不是構(gòu)造背景的制約性。

由此可見，關(guān)于A2亞型花崗巖與構(gòu)造背景的相關(guān)性，Eby(1992)認(rèn)為無法利用地球化學(xué)方法區(qū)分是非造山背景還是碰撞后花崗巖，地球化學(xué)數(shù)據(jù)似乎只能表示A2亞型花崗巖的巖漿是來源于俯沖帶或陸陸碰撞巖漿機制下的新生地殼［21］。

4.3 成因機制

牛郎壩花崗巖的形成年齡為826Ma，而這一時期正是華南從晉寧造山運動向超大陸裂解的轉(zhuǎn)換時期，也是華南大陸巖石圈生長和再造的重要階段［25-28］，這一廣泛的地殼伸展作用可能與我國東部中、新生代大陸巖石圈大規(guī)模減薄作用［29-34］相似。

但是目前關(guān)于華南新元古代中期巖石圈伸展的動力學(xué)機制還存在爭議，是地幔柱作用［35-47］?還是陸陸或弧陸碰撞后的弧后裂谷作用［2，5，8，48-52］?

鋯石飽和溫度計算［53］表明，牛郎壩鋁質(zhì)A型花崗巖的母巖漿的溫度為713～739℃，基本處于鋁質(zhì)A型花崗巖的下限附近［24］，甚至明顯低于S型花崗巖平均值(764℃)［54］。實驗巖石學(xué)研究表明，低溫巖漿(≤800℃)的形成不僅需要地殼內(nèi)部的減壓作用，也需要源區(qū)一定量流體的參與［55］。

前人研究表明A型巖套相對貧H2O，富F、Cl。據(jù)劉昌實等(2003)研究［24］，A型巖套F含量范圍為50～9054×10-6，F(xiàn)主要寄主礦物是角閃石、云母、螢石和少量黃玉;Cl含量范圍為50～9600×10-6，且F＞Cl者主要為鋁質(zhì)A型花崗巖和堿性A型花崗巖。因為高鹵素含量對A型巖漿的形成具有重要意義:(1)F和Cl代替聚合的鋁硅酸鹽熔體中的橋氧(O0)，形成 Si-F、Si-Cl或 Al-F、Al-Cl健，使熔體解聚，大大降低熔體的粘度，從而形成高位侵入體或環(huán)狀次火山巖;(2)解聚作用可大大降低富鹵素硅酸鹽體系的固相線溫度(幅度可達(dá)200℃)，使結(jié)晶分異后的殘余巖漿成分趨同于花崗巖體系，或趨同于似長石正長巖體系的低熔組分;(3)F的強負(fù)電性，能以共價鍵形式與HFSE元素，特別是鑭系、錒系和稀有金屬元素組成高配位數(shù)復(fù)雜絡(luò)合物，因而，在A型巖漿中具有很高的濃度(含量)，這也是一些A型花崗巖的高場強元素(HFSE)判別圖解的實驗基礎(chǔ)。

另外，從前述巖礦鑒定中，我們發(fā)現(xiàn)樣品中普遍含黑色電氣石、白鎢礦、錫石等高溫?zé)嵋旱V物，而礦物學(xué)研究表明，黑色電氣石、白鎢礦、錫石是在含F(xiàn)、Cl等氣相高溫流體參與的條件下形成的，證明牛郎壩花崗巖的形成確有流體的參與，并留下了清晰的礦物學(xué)印跡。這與上述牛郎壩花崗巖鋯石飽和溫度計算結(jié)果和巖石地球化學(xué)分析結(jié)果一致。

關(guān)于減壓區(qū)域背景，一般認(rèn)為A型花崗巖類的成因與熱點、大陸裂谷或造山后的地殼伸展有關(guān)，這一觀點已經(jīng)在世界各地得到驗證［12，13，21，25，26，56，57］。地殼的伸展在時空上往往與深部熱活動(如地幔上涌或基性巖漿的底辟)有密切聯(lián)系，由此，A型花崗巖的形成多歸因于熱的軟流圈地幔的向上運動，因為軟流圈的上涌不僅為A型花崗質(zhì)巖漿的形成提供了熱源和物源，而且會引起大范圍內(nèi)地殼物質(zhì)的熔融和再造。因此，大陸環(huán)境下的A型花崗巖在一定程度上可指示巖石圈減薄和軟流圈上涌的時間、過程及其動力學(xué)機制［16］。

(Collins，1982)認(rèn)為造成A2亞型花崗巖特殊地球化學(xué)特征的原因可能是其巖漿源區(qū)位于殼?；訋Щ蛳碌貧?nèi)［20］，而新元古代中期(850～820Ma)是Rodinia超大陸裂解的重要階段，也是地幔柱活動［4，35-47］和新元古代大陸地殼生長與再造的重要時期［27，28］，因此，就目前地質(zhì)實際看，地幔柱作用導(dǎo)致超大陸裂解的觀點可能更符合處于揚子克拉通內(nèi)的新元古代牛郎壩鋁質(zhì)A型花崗巖的形成動力學(xué)機制，同時它也與新元古代中期廣泛的(泛克拉通，甚至是全球性的)、幕式的巖漿活動特征［17，44，47］相吻合，即高度演化的、具有較低巖漿溫度的牛郎壩A型花崗巖，可能是由地幔柱作用帶來的熱源導(dǎo)致低成熟度的上地殼熔融形成的，是殼幔相互作用的結(jié)果，而這一推斷與上述高場強元素分析所獲得的認(rèn)識也是一致的。

5 結(jié)論

通過上述研究，關(guān)于峨邊牛郎壩花崗巖，我們可以得出如下結(jié)論:

1.牛郎壩花崗巖具有高硅(SiO2＞75%)、低鈣(CaO=0.46 ～ 0.20%)、貧鎂(MgO=0.14 ～ 0.17%)、富堿(Na2O+K2O=8.31 ～ 9.28%)、鋁質(zhì)(A/KNC=1.02～1.12)為特征;微量元素地球化學(xué)表現(xiàn)出強烈虧損 Ba、Sr、Eu(δEu=0.05 ～0.08)，富集 Rb、Th、U，高場強元素 Zr、Y、Nb、Ga 的含量也相對較高，即牛郎壩花崗巖的主量元素和微量元素均顯示其為鋁質(zhì)A2亞型花崗巖;

2.SHRIMP鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，牛郎壩花崗巖侵位于826Ma，與揚子?xùn)|南緣一系列新元古代花崗巖的侵位時間一致;

3.綜合牛郎壩花崗巖的地球化學(xué)、礦物學(xué)及其區(qū)域地質(zhì)背景分析，我們認(rèn)為處于上揚子克拉通內(nèi)的高演化的牛郎壩A型花崗巖，可能是在Rodinia超大陸裂解背景下、與地幔柱構(gòu)造相關(guān)的、殼幔相互作用的產(chǎn)物。

致謝:成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所蘇俊周研究員在鋯石挑選中提供了幫助，國土資源部西南礦產(chǎn)資源檢測中心的朱青女士在樣品地球化學(xué)分析過程中也提供了幫助，中國地質(zhì)科學(xué)院SHRIMP離子探針中心王偉博士在鋯石SHRIMP U-Pb定年過程中給與了大力支持和指導(dǎo)，在此一并致以衷心感謝。

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The discovery and geological implications of the Neoproterozoic A-type granites in the upper Yangtze craton

WANG Zheng-jiang1， WANG Jian1， YANG Ping1， XIE Shang-ke1，2， ZHUO Jie-wen1， HE Jiang-lin1，2
(1.Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources，Chengdu 610081，Sichuan，China;2.Graduate School，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China)

Little has long been known for the Niulangba biotite granites in Ebian，Sichuan within the upper Yangtze craton.The purpose of this paper is to present，for the first time，our recent results of SHRIMP zircon U-Pb dating and relevant geochemical data.The Niulangba granites are characterized by higher SiO2(SiO2＞75%)contents， lower Ca(CaO=0.46%to 0.20%)contents，depletion in Mg，enrichment in alkali(Na2O+K2O=8.31%to 9.28%)and Al(A/KNC=1.02 to 1.12).The geochemistry of the trace elements suggests the highly depletion in Ba，Sr，Eu(δEu=0.05 to 0.08)and enrichment in Rb，Th and U.The 104*Ga/Al ratios for the bulk-rock samples range between 2.6 and 2.9.The high field strength elements Zr，Y and Ga have higher contents，and no anomaly has been identified.It can be seen from the major and trace element analyses that the Niulangba granites belong to the aluminous A2-subtype granites.The Y/Nb ratios ranging from 5.0 to 5.9 and Nb/Ta ratios ranging from 4.4 to 5.0 have disclosed that the magmatic source areas were once subjected to highly hybridization of continental compositions.The SHRIMP zircon U-Pb ages are dated at 826 ± 21.4 Ma，in general agreement with the previous data for the Neoproterozoic granites from the southeastern Yangtze craton.This implies that the Niulangba granites should be assigned to part of the highly magmatic activity within the pan-Yangtze craton during this period.These granites may result from the mantle plume-associated crust-mantle interaction against the breakup of the suppercontinent Rodinia during the middle Neoproterozoic.

upper Yangtze craton;Neoproterozoic;A-type granite;lithogeochemistry;SHRIMP zircon U-Pb dating;breakup of the suppercontinent Rodinia

1009-3850(2011)02-0001-11

2010-07-28;改回日期2011-03-28

汪正江(1969－)，男，博士，副研究員，主要從事沉積大地構(gòu)造學(xué)和油氣地質(zhì)研究.E-mail:wzjcf@sina.com.

中國地質(zhì)調(diào)查局中上揚子海相含油氣盆地分析與油氣成藏條件綜合調(diào)查評價項目(1212010782003)

P588.12

A