高小衛(wèi)，吳秀榮，楊振強(qiáng)

GAO Xiao-Wei,WU Xiu-Rong,YANG Zhen-Qiang

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205）

(Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China)

初論蘇門(mén)答臘（印尼）的巖漿—構(gòu)造旋回及其板塊構(gòu)造背景

高小衛(wèi)，吳秀榮，楊振強(qiáng)

GAO Xiao-Wei,WU Xiu-Rong,YANG Zhen-Qiang

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205）

(Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China)

本文將晚古生代以來(lái)蘇門(mén)答臘火成巖劃分出四個(gè)巖漿-構(gòu)造旋回或巖漿活動(dòng)期次（海西期、印支期、燕山期和喜山期），并討論其板塊構(gòu)造背景。結(jié)果表明：分布于西蘇門(mén)答臘地體海西期酸性侵入巖屬于碰撞后地殼的火山弧I-型花崗巖帶，其火山巖為大陸拉張帶（初始裂谷）中的安山-玄武巖系列，而分布在東蘇門(mén)答臘地體的大多數(shù)酸性侵入巖具有S-型花崗巖的性質(zhì)。印支期西蘇門(mén)答臘地體侵入巖為I-型花崗巖，屬于火山弧花崗巖。印支期碰撞后板內(nèi)巖漿活動(dòng)帶(廖內(nèi)群島—班加島—勿里洞島)的侵入巖以含錫S-型花崗巖為特色。燕山期以后的深成巖—火山巖活動(dòng)的巖石類型和分布特征，受大陸拉張帶（初始裂谷）及其相鄰的洋島的控制。燕山早期細(xì)碧巖屬于陸緣裂谷火山巖。喜山期火山巖屬于陸緣火山弧，其中橄欖玄粗巖落在洋島玄武巖與洋中脊玄武巖(MORB)交界線附近。

巖漿-構(gòu)造旋回；板塊構(gòu)造背景；蘇門(mén)答臘

印度尼西亞是一個(gè)火山島弧，自古生代以來(lái)巖漿活動(dòng)頻繁。蘇門(mén)答臘島位于印度尼西亞的西部，構(gòu)造上被劃分為東蘇門(mén)答臘地塊和西蘇門(mén)答臘地塊。侵入—火山巖巖漿是蘇門(mén)答臘斑巖型銅、金和熱液型錫、鉛鋅礦床的含礦母巖。因此，研究蘇門(mén)答臘巖漿-構(gòu)造旋回及其板塊構(gòu)造環(huán)境具有重要的理論意義和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

本文是國(guó)際合作研究項(xiàng)目的初步成果，目的在于應(yīng)用巖漿-構(gòu)造多旋回觀點(diǎn)，對(duì)本區(qū)的板塊構(gòu)造背景作進(jìn)一步探討，建立比較完整的巖漿-構(gòu)造演化史，以便對(duì)成礦規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。

1 蘇門(mén)答臘地體巖漿演化的構(gòu)造—古地理背景

1.1 地體劃分依據(jù)和展布

蘇門(mén)答臘島的構(gòu)造格架是由一系列的微板塊組成的構(gòu)造體系。根據(jù)板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，蘇門(mén)答臘的微板塊演化與馬來(lái)半島息息相關(guān)。在綜合眾多的板塊構(gòu)造模式的基礎(chǔ)上，Barber等(2005)提出一個(gè)古近紀(jì)前蘇門(mén)答臘島和馬來(lái)半島的地體構(gòu)造模式（圖1）[1]。從圖1上可以看出，蘇門(mén)答臘島自北東向南西，被劃分為東蘇門(mén)答臘地體、西蘇門(mén)答臘地體以及沃伊拉推覆體等三個(gè)長(zhǎng)條狀陸塊。根據(jù)巖相古地理、古生物區(qū)系、巖漿活動(dòng)和構(gòu)造演化規(guī)律，東蘇門(mén)答臘地體是屬于岡瓦納體系的暹緬?cǎi)R蘇（Sibumasu）地體的南東端延伸部分，而西蘇門(mén)答臘地體則屬于華夏體系，它們的分界線為梅迪亞（中央）蘇門(mén)答臘構(gòu)造帶(圖1)。

圖1 蘇門(mén)答臘的構(gòu)造陸塊圖[1]Fig.1 Tectonic terrenes map of Sumatra

1.2 古生代古地理演化和巖漿活動(dòng)

東蘇門(mén)答臘地體的石炭紀(jì)至二疊紀(jì)地層與西蘇門(mén)答臘地體截然不同，其地層層序是以發(fā)育著石炭紀(jì)維憲期溫帶動(dòng)物和植物群落的阿拉斯（Alas）組灰?guī)r、博霍洛克（Bohorok）組、門(mén)圖盧（Mentulu）組泥質(zhì)冰積礫巖和以含早二疊世邦古魯蘭（Pangururan）苔蘚蟲(chóng)層為特征的地層,其生物群落面貌可與暹緬?cǎi)R蘇地體（西馬來(lái)半島和泰國(guó)）相聯(lián)系。

西蘇門(mén)答臘地體的石炭系關(guān)丹組灰?guī)r中則以盛產(chǎn)維憲期的熱帶動(dòng)物和植物群落、發(fā)育有火山巖和缺少泥質(zhì)冰積礫巖為特征。其二疊系中含有華夏系動(dòng)物群。這表明自泥盆紀(jì)從岡瓦納分離出來(lái)以后,該地體便成為華夏區(qū)系的一部分。由于西蘇門(mén)答臘地體的二疊系門(mén)卡蘭組含有華夏區(qū)系早二疊世植物群（占碑植物群），Barker(2005)認(rèn)為，二疊紀(jì)時(shí)該地體是從華夏體系的印支地塊南部的加里曼丹（婆羅洲）運(yùn)移而來(lái)，而在中二疊世時(shí)與東蘇門(mén)答臘發(fā)生碰撞、拼合，形成一條NW-SE向分布的長(zhǎng)條狀陸塊（圖2）[1]。

圖2 暹緬?cǎi)R蘇地體在晚二疊世時(shí)與印度支那碰撞的古地理圖[1]Fig.2 Palaeogeographic map showing collision of Sibumasu block with Indochina in the Late Permian[1]

梅迪亞（中央）蘇門(mén)答臘構(gòu)造帶是一條NW-SE向的走滑大斷裂，出露以透閃石片巖及其共生的關(guān)丹組高級(jí)變形巖石組成為標(biāo)志，是東、西蘇門(mén)答臘地體拼合連接的構(gòu)造帶。在北蘇門(mén)答臘，該構(gòu)造帶包含有穈棱巖等動(dòng)力變質(zhì)巖。

總的來(lái)說(shuō)，西蘇門(mén)答臘地體的巖漿侵入-火山活動(dòng)特征與東馬來(lái)半島相似，具有強(qiáng)烈的石炭-二疊紀(jì)酸性巖漿侵入和基性火山活動(dòng)，屬于華夏體系，而東蘇門(mén)答臘地體的巖漿侵入-火山活動(dòng)特征與岡瓦納體系暹緬?cǎi)R蘇地體相似。

1.3 蘇門(mén)答臘地體中、新生代的古地理演化和巖漿活動(dòng)

中生代印支期是東、西蘇門(mén)答臘地體走滑、拼合、碰撞時(shí)期，侵入巖比較發(fā)育，而火山巖不發(fā)育。

蘇門(mén)答臘島的燕山期巖漿活動(dòng)完全受印度洋板塊俯沖的控制，侵入和火山活動(dòng)十分頻繁，多產(chǎn)于東、西蘇門(mén)答臘地體交界線附近。西蘇門(mén)答臘地體侵入巖體為小規(guī)模的花崗巖體。

喜山期古新世巖漿活動(dòng)集中在西蘇門(mén)答臘地體的穆西斷裂兩側(cè)分布。從地層層序來(lái)看，漸新世晚期地層與其下的漸新世早期地層之間有較大的沉積間斷和角度不整合，表明始新世晚期蘇門(mén)答臘大斷裂對(duì)巴里山脈強(qiáng)烈隆起、火山噴發(fā)、沉積作用和古地理演化，都起著巨大影響。

2 巖漿—構(gòu)造旋回的劃分

2.1 劃分依據(jù)

東、西蘇門(mén)答臘地體具有截然不同的巖漿-構(gòu)造活動(dòng)規(guī)律。其巖漿侵入巖時(shí)代劃分的主要依據(jù)是同位素年齡，而火山巖時(shí)代主要依據(jù)火山巖地層的古生物及共相應(yīng)的同位素年齡。古生代侵入巖同位素測(cè)年主要采用Rb-Sr法，個(gè)別為U-Pb同位素年齡，中、新生代侵入巖和火山巖以K-Ar法和40Ar/39Ar同位素年齡法為依據(jù)。

2.2 各巖漿-構(gòu)造旋回的同位素年齡

根據(jù)侵入巖的同位素年齡數(shù)據(jù)和火山巖地層年代學(xué)，蘇門(mén)答臘巖漿-構(gòu)造旋回可劃分為海西期、印支期、燕山期和喜山期（表1）。

（1）海西期深成巖—火山巖

東蘇門(mén)答臘海西期的深成巖同位素年齡的數(shù)據(jù)來(lái)自鉆井資料。據(jù)基里、伊德里斯和塞提提等地鉆井資料，獲得了花崗巖的長(zhǎng)石Rb-Sr法同位素年齡為335～276 Ma。基里鉆井中個(gè)別花崗巖的年齡值為427 Ma，可能為中志留世的產(chǎn)物，證明東蘇門(mén)答臘地體的結(jié)晶基底為前海西期古老大陸的一部分。

西蘇門(mén)答臘地體深成巖-火山巖帶的辛卡拉克（翁比林）花崗巖、實(shí)武牙花崗巖和錫朱瓊花崗巖的Rb-Sr等時(shí)線年齡和白云母K-Ar法同位素年齡為246～287 Ma，顯示為二疊紀(jì)至早三疊世侵入體。除泗綸康地區(qū)火山巖（安山巖和玄武巖）以外，其它火山巖地層（如帕菜帕特組、門(mén)卡蘭組和塔比爾組）沒(méi)有獲得與地層年代一致的同位素年齡數(shù)據(jù)，但其所產(chǎn)的地層年代（二疊紀(jì)），證明西蘇門(mén)答臘強(qiáng)烈的基性火山活動(dòng)時(shí)間為海西期。

（2）印支期深成巖—火山巖

印支期東蘇門(mén)答臘地體侵入巖同位素年齡數(shù)據(jù)比較貧乏，屬于含錫S-型花崗巖，其資料主要來(lái)自伊德里鉆井下的花崗巖的鈉長(zhǎng)石和白云母K-Ar法同位素年齡和貝魯克鉆井下的石榴子石-白云母-電氣石微?；◢弾r的K-Ar法同位素年齡，與西馬來(lái)半島上中央山脈花崗巖?。ㄥ呔?cǎi)R蘇地體）的后碰撞S-型花崗巖同位素年齡變化范圍（247～143 Ma）基本一致。卡尤馬邦花崗巖體黑云母K-Ar法同位素年齡198Ma和位于雙溪伊薩漢以東20km的雙溪伊薩漢花崗-片麻巖的白云母K-Ar法同位素年齡為193～197 Ma，證明它們皆為印支期侵入巖。

西蘇門(mén)答臘印支期侵入巖較多，主要巖體有：實(shí)武牙花崗巖、蘇普（Sumpur）花崗巖、蘇利特河閃長(zhǎng)巖和花崗巖，錫朱瓊花崗巖、麻拉西邦基花崗巖和羅干（Rokan）花崗巖等（圖3）。這些侵入巖的時(shí)代多數(shù)以黑云母K-Ar法和Rb-Sr法、長(zhǎng)石Rb-Sr法，少數(shù)為角閃石40Ar/39Ar法、角閃石K-Ar法和Rb-Sr法和長(zhǎng)石K-Ar法所獲得的同位素年齡為依據(jù)，其變化范圍為183～219Ma。其中，實(shí)武牙花崗巖為I-型花崗巖，與東馬來(lái)半島島弧花崗巖帶的性質(zhì)相似，而錫朱瓊花崗巖（247～206 Ma）為碰撞后S-型和含錫花崗巖，與西馬來(lái)半島中央山脈花崗巖帶的特征相似。泗綸康地區(qū)的安山巖和玄武巖的K-Ar法同位素年齡為248 Ma，為海西-印支期火山巖。

圖3 蘇門(mén)答臘陸塊-侵入體圖[2]Fig.3 Terrene-intrusion map of Sumatra.

印度尼西亞的印支期板塊碰撞后巖漿活動(dòng)帶以含錫S-型花崗巖侵入為特色，發(fā)生在廖內(nèi)群島、班加島和勿里洞（錫島）一帶。該帶大多數(shù)Rb-Sr法等時(shí)線和黑云母Rb-Sr法同位素年齡以及白云母、黑云母K-Ar法同位素年齡集中于193～226 Ma，屬于印支期（T3-J1）。

（3）燕山期深成巖-火山巖

燕山早期（J2-K1）蘇門(mén)答臘島巖漿侵入和火山活動(dòng)加劇，侵入巖全巖和黑云母K-Ar法同位素年齡為120～180 Ma。東蘇門(mén)答臘地體的火山巖在燕山早期只見(jiàn)有勿里洞的丹絨錫安圖變質(zhì)玄武巖，其全巖K-Ar法同位素年齡為181 Ma。

西蘇門(mén)答臘地體燕山早期侵入體大多數(shù)以小規(guī)模的花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖等酸性巖為主，以及少數(shù)輝長(zhǎng)巖體（例如瓦伊蘇蘭，151 Ma）；火山巖則以中基性巖（安山巖）為主，見(jiàn)于梅迪亞構(gòu)造帶附近（例如，帕蘭基安山巖、泗綸康安山巖、古邁山基性火山巖和倫巴克安山巖等），其K-Ar法同位素年齡為121～143 Ma。該期巖漿活動(dòng)在構(gòu)造上與大洋板塊俯沖的大陸邊緣安第斯型火山弧有關(guān)，形成中侏羅-早白堊世（J2-K1）I-型侵入體（例如邦科花崗閃長(zhǎng)巖，木阿拉花崗巖等）。沃伊拉火山巖群是該期大陸邊緣初始裂谷火山活動(dòng)的產(chǎn)物。

燕山晚期巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)比較強(qiáng)，主要集中于中蘇門(mén)答臘地體的丹絨加當(dāng)、拉西花崗巖巖基、帕丁巖基等巖體（二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖和花崗巖）、南蘇門(mén)答臘的加巴巖體（二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，二長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖，二長(zhǎng)花崗巖，花崗巖）和蘇蘭英安閃長(zhǎng)巖等，其黑云母、白云母的K-Ar同位素年齡為120～75 Ma。古邁地區(qū)和帕萊帕克地區(qū)的安山巖也很普遍，全巖K-Ar同位素年齡為101～75 Ma，形成一條NW-SE走向的燕山晚期巖漿-火山弧。

（4）喜山期深成巖-火山巖

喜山期巖漿活動(dòng)集中在穆西斷裂兩側(cè)分布，主要的古新世巖體自北西—南東分布有：格萊塞鳥(niǎo)肯（花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖）巖體，米拉務(wù)-米科花崗閃長(zhǎng)巖巖體、薩馬杜阿花崗巖體、錫布本花崗巖體、拉西（石英閃長(zhǎng)巖體、黑云母英安巖、輝長(zhǎng)巖、花崗巖）巖體、烏菜（花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖）巖體、納崗花崗閃長(zhǎng)巖、邦科石英閃長(zhǎng)巖體、武吉拉加巖體、賈蒂巴盧微粒花崗巖體等（圖4）[3]。在巴里散山，喜山期火山弧的兩側(cè)伴生有強(qiáng)烈的中-基性火山巖（安山巖、玄武巖、輝長(zhǎng)巖墻和巖流），古新世早期形成了基里姆火山巖地層和中基性巖脈、巖墻。

圖4 蘇門(mén)答臘古新世的火山巖和侵入體分布圖[3]Fig.4 Distribution map of the Palaeocene volcanics and plutons in Sumatra[3].1-火山巖;2-侵入體.

中始新世晚期侵入巖只見(jiàn)小規(guī)模圖波（Tuboh）石英二長(zhǎng)巖巖體和錫默盧島上蛇綠巖套的輝長(zhǎng)巖，其全巖K-Ar法同位素年齡為35.4～40.1 Ma。

晚始新世至漸新世侵入巖僅見(jiàn)有亞逸邦義斯花崗巖（28.2～29.7Ma）。始新統(tǒng)至漸新統(tǒng)蘭薩特組中噴出巖（皆為玄武巖、玄武-安山巖）以及丹絨加當(dāng)橄欖玄粗巖脈的K-Ar法同位素年齡為41.1～45.8 Ma.，表明喜山期火山巖以中-基性巖為主（表1）。

3 各巖漿旋回巖石類型和巖石化學(xué)特征

蘇門(mén)答臘島巖漿侵入巖以酸性-中性巖為主。酸性巖可劃分為I-型和S-型花崗巖，個(gè)別為A-型花崗巖。中基性巖見(jiàn)有輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖。火山巖巖石類型包括了拉斑玄武巖系列，鈣堿性系列，少數(shù)流紋巖，以及含鉀的堿性火山巖（橄欖玄粗巖-橄欖安粗巖-富鈉粗面玄武巖-橄欖粗安巖-粗面安山巖）等，局部見(jiàn)有變質(zhì)的蛇綠巖套和細(xì)碧巖（據(jù)盧布西卡平1：25萬(wàn)區(qū)測(cè)圖幅，0716）[4]。火山巖巖石化學(xué)的SiO2值變化于44.73%～84.79%之間，具有雙峰式的特征。

古生代巖漿活動(dòng)以海西期花崗巖侵入和基性火山噴發(fā)為特征。東、西蘇門(mén)答臘地體皆有海西期花崗巖侵入，表明蘇門(mén)答臘島皆具有前古生代結(jié)晶基底。印支期以前蘇門(mén)答臘的巖漿侵入可明顯地劃分為I-型和S-型兩類花崗巖。

西蘇門(mén)答臘地體的實(shí)武牙花崗巖為海西期以后多期活動(dòng)的I-型花崗巖復(fù)合巖體。麻拉西邦基花崗巖位于蘇門(mén)答臘大斷裂以東，巖石類型為小型的閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖，其SiO2值變化于58.00%～77.08%之間，含鉀量較高（K2O為1.38%～4.79%）（表2）。西蘇門(mén)答臘的火山巖皆為玄武巖和安山巖，其SiO2含量變化于47%～62%之間，顯示從拉斑玄武巖系列變?yōu)殁}堿性系列的趨勢(shì)。在微量元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化珠網(wǎng)圖上表現(xiàn)為正常和富集MORB模式。

表2 印支期旋回的侵入巖化學(xué)分析表[4]Table 2 Chemical analyses of intrusion within Indochina cycles

I-型花崗巖的地球化學(xué)和同位素年齡資料主要來(lái)源于南蘇門(mén)答臘，但北蘇門(mén)答臘的麻拉西邦基巖基SiO2含量為62%～68%，其Rb-Sr等時(shí)年齡為158 Ma,屬于燕山早期的侵入體。I-型花崗巖在Nb/Y-Rb/(Y+Nb)地球化學(xué)構(gòu)造判別圖上均落在火山弧花崗巖的范圍內(nèi)（圖5）。

印支期侵入巖分別分布于廖內(nèi)島-勿里洞島含錫花崗巖帶和西蘇門(mén)答臘地體實(shí)武牙-蘇利特河一帶的花崗巖帶。前者為S-型花崗巖和I-型花崗巖共生帶，以富含經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的錫花崗巖為標(biāo)志，顯示為陸一陸碰撞帶花崗巖的特征；后者為印支期花崗巖侵入帶，沒(méi)有明顯的火山活動(dòng)的痕跡，以板內(nèi)活動(dòng)走滑和拼合為特征。

S-型花崗侵入巖主要分布在東蘇門(mén)答臘地體范圍內(nèi)，相當(dāng)于馬來(lái)半島主要山脈和錫島（印尼）花崗巖帶。其中，雙溪伊薩漢的片麻巖和含鉀長(zhǎng)石、白云母粗晶花崗巖及南蘇門(mén)答臘的Tiga Pulu,其SiO2值為71.7%～71.47%，與主要山脈和泰國(guó)的花崗巖成分相呼應(yīng)。雙溪以東20 km處的武吉卡尤馬斑狀花崗巖亦屬比類。該侵入體位于巴厘散山脈東側(cè)的西朱瓊巖是一個(gè)很大的巖體（K-Ar法同位素年齡為206～247 Ma），其SiO2值為72.71%，與主要山脈和錫島的S-型花崗巖成份相似。

東蘇門(mén)答臘地體哈塔邦花崗巖體為燕山晚期侵入體（Rb-Sr等時(shí)代年齡為80 Ma）,位于多巴湖之南側(cè)，其(87Sr/86Sr)i比值為0.715。經(jīng)過(guò)與華南不同成因花崗巖的(87Sr/86Sr)i比值[5]對(duì)比，筆者認(rèn)為該花崗巖(87Sr/86Sr)i值較高（0.715），屬于S-型花崗巖的(87Sr/86Sr)i值（0.706～0.719）的范圍，顯示為S-型親緣關(guān)系，可能屬于泰國(guó)-緬甸邊界的白堊-三疊紀(jì)“西花崗巖省”的一部分。該巖體具有某些堿性親緣關(guān)系，因?yàn)槠涞厍蚧瘜W(xué)判別圖上表現(xiàn)為“板內(nèi)花崗巖”模式，與暹緬?cǎi)R蘇地體的“西花崗巖省”完全可以對(duì)比。說(shuō)明其巖漿來(lái)源是殼源的，受到幔源物質(zhì)的混染，具有同熔型花崗巖特征。

燕山早期一些巖體如麻拉西邦基、實(shí)武牙等為多期次的酸性復(fù)合體，另一些則為超基性至中性侵入巖，此期侵入巖巖石化學(xué)分析表明，SiO2值變化很大，為50.83%～76.71%，巖石類型包括輝長(zhǎng)石至二長(zhǎng)花崗巖。這種巖石特征與火山弧花崗巖類有著密切的親緣關(guān)系。此期古邁山的薩林組火山巖巖石化學(xué)成分出現(xiàn)高鈦（Ti＞1%）的洋殼巖石特征，表明這時(shí)大陸邊緣裂谷十分發(fā)育，其成因與中特提洋殼俯沖有關(guān)。

燕山晚期巖漿弧以本塔洛-錫庫(kù)萊（Sikuleh）-納塔爾-古邁-加爾巴-塞卡拉姆邦（Sekampang）一線為代表的花崗巖，是向東仰沖于暹緬?cǎi)R蘇地體之上的加積地體（沃伊拉地體）受到酸性巖漿強(qiáng)烈侵入的結(jié)果。這些巖體皆為I-型花崗巖，侵入于大陸邊緣地殼。燕山晚期火山巖以安山巖為主，伴隨少量的火山凝灰?guī)r。

喜山早期是強(qiáng)烈的巖漿侵入和噴發(fā)活動(dòng)時(shí)期，以拉西花崗巖（52～57 Ma）和邦科花崗巖（54 Ma）侵入為代表，屬于I-型花崗巖，并以大量玄武巖-安山巖噴發(fā)和輝長(zhǎng)巖墻為特征（古新統(tǒng)基金姆火山巖組）。該期火山巖出現(xiàn)高鉀的（K2O值為2.53%～4.9%）橄欖玄粗巖系列（表3），并以Sr正異常和負(fù)Nb異常為特征。其中，喜山期50～46 Ma之間為無(wú)火山噴發(fā)的間隔時(shí)期。

喜山晚期（30～1.6 Ma）侵入巖為花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖?；鹕綆r為玄武巖、安山巖和高鉀的橄欖玄粗巖系列的島弧型巖漿類型。

4 巖漿-構(gòu)造環(huán)境探討

本區(qū)侵入巖有酸性巖和基性巖?；鹕綆r包括了拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列，少數(shù)為高鉀的橄欖玄粗巖系列。根據(jù)巖石地球化學(xué)特征，對(duì)本區(qū)巖漿-構(gòu)造環(huán)境及成因作簡(jiǎn)要的概括。

海西期西蘇門(mén)答臘地體的花崗巖為黑云母和黑云母—角閃石二長(zhǎng)花崗巖，屬碰撞后I-型花崗巖帶?；鹕綆r為主動(dòng)大陸邊緣初始裂谷中的安山-玄武巖系列，與其它東南亞及古特提構(gòu)造域中的火山活動(dòng)環(huán)境相似。

見(jiàn)于納塔爾地區(qū)的勞勞多洛克堆晶閃長(zhǎng)巖的SiO2含量為46.9%～48.2%，時(shí)代為三疊紀(jì)，可能屬于印支期，在圖6中落在弧火山巖的范圍內(nèi)。

根據(jù)微量元素的特征判斷，印支期麻拉西邦基I-型花崗侵入巖（T3-J1）在FeOt-MgO-Al2O3圖解上落在弧火山巖范圍內(nèi)（圖6）。印支期基性侵入巖和細(xì)碧巖在圖6上，也落在火山弧、大陸溢流和擴(kuò)張中心島的范圍內(nèi)，具有大陸邊緣裂谷的特點(diǎn)。

燕山早期納塔爾地區(qū)別洛克加當(dāng)組（J2～K1）細(xì)碧巖的SiO2含量為49.92%～56.9%，具有高K2O/Na2O比值，與世界上其他地區(qū)的細(xì)碧巖的化學(xué)成分完全可以對(duì)比（表3），其巖石類型可能為變質(zhì)的玄武巖，屬于大陸邊緣裂谷中蛇綠巖套（別洛克加當(dāng)組）的組成部分[4]。根據(jù)該細(xì)碧巖在圖6中的位置處于大陸溢流玄武巖和弧火山巖之間判斷，其構(gòu)造環(huán)境為大陸火山弧后裂谷盆地。據(jù)此，可以肯定納塔爾地區(qū)所見(jiàn)的蛇綠巖套不具備洋中脊玄武巖（MORB）的成因標(biāo)志，應(yīng)視為大陸邊緣裂谷中的洋殼。

表3 燕山早期-喜山晚期旋回火山巖化學(xué)分析結(jié)果與已知的細(xì)碧巖、橄欖安粗巖對(duì)比Table 3 Chemical analyses of volcanics for the Early Yanshan Xishan Cycles comparable to the well-know spilites and absarokites

微量元素Th-Nb-Zr比值是區(qū)別大洋和大陸構(gòu)造環(huán)境有效的判別指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，Nb/Zr比值低是大洋板塊邊緣的特征。大洋板塊匯聚帶以Nb/Zr比值小于0.04和Th/Nb比值大于0.11為標(biāo)志；而大陸板內(nèi)則以Nb/Zr比值大于0.04和Th/Nb比值大于0.11為標(biāo)志[6-9]。本區(qū)火山巖的Nb和Th含量很低，絕大多數(shù)樣品Th/Nb比值＞0.11，落在大陸板內(nèi)和大洋板塊匯聚帶附近。

根據(jù)表3所列的數(shù)據(jù)所作的構(gòu)造判別圖，可以看出，燕山期沃伊拉群的絕大多數(shù)火山巖樣品在Th/Zr-Nb/Zr判別圖解上（圖7）,落在大陸板內(nèi)拉張帶初始裂谷及其相鄰的板塊匯聚邊緣火山島弧的范圍內(nèi)，僅個(gè)別樣品為大陸板內(nèi)裂谷。該群少數(shù)火山巖樣品Th/Zr比值為零，落在大洋板內(nèi)玄武巖范圍內(nèi)。因此，認(rèn)為該群多數(shù)火山巖的構(gòu)造環(huán)境以初始裂谷及火山弧為主，而且出現(xiàn)大洋板塊N-MORB的構(gòu)造環(huán)境特征。

圖7 燕山早期-喜山期旋回火山巖的Th/Zr-Nb/Zr圖解[8]Fig.7 Th/Zr-Nb/Zr diagram of volcanics for early Yanshanian-Himalayan cyclesⅠ-大洋板塊離散邊界MORB(圖外),Ⅱ-板塊匯聚邊緣（Ⅱ1-大洋島弧,Ⅱ2-陸緣島弧及陸緣火山弧），Ⅲ-大洋板內(nèi)，Ⅳ-大陸板內(nèi)[Ⅳ1-板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷；Ⅳ2-大陸拉張帶（初始裂谷）玄武巖區(qū)]，Ⅴ-地幔熱柱.□：喜山期火山巖；×：燕山早期沃伊拉群（J2-K1）火山巖.

大多數(shù)喜山期火山巖樣品落在Th/Zr-Nb/Zr圖上的板塊匯聚邊緣的陸緣火山島弧區(qū)范圍內(nèi)，少數(shù)樣品為大陸拉張帶（初始裂谷）玄武巖，還有個(gè)別火山巖落在大陸板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷玄武巖區(qū)范圍內(nèi)，而缺乏大洋板塊N-MORB的構(gòu)造環(huán)境特征，與上述燕山期沃伊拉群構(gòu)造環(huán)境略有不同。由此可見(jiàn)，喜山期火山巖皆為大陸板塊匯聚邊緣的特征。

喜山期橄欖玄粗巖樣品在FeOt-MgO-Al2O3三角圖解上都落在洋島玄武巖與MORB交界線附近、大陸溢流玄武巖和弧火山巖之間范圍內(nèi)，與美國(guó)俄懷明州和西部黃石公園的橄欖玄粗巖在構(gòu)造環(huán)境的判別圖解上所處的位置比較接近（圖6），表明喜山期橄欖玄粗巖可能兼有陸緣裂谷和洋島成因性質(zhì)。

圖6 印支-喜山期旋回深成巖-火山巖FeOt-MgO-Al2O3三角圖解Fig.6 FeOt-MgO-Al2O3diagram of pluton-volcano rocks within Indosinian-Himelayan cycles

5 結(jié)論

（1）本區(qū)侵入巖有酸性巖和中、基性巖。印支期以前的酸性巖可劃分為I-型、S-型花崗巖類型。西蘇門(mén)答臘地體海西期花崗巖屬碰撞后火山島弧I-型花崗巖帶，其火山巖為主動(dòng)大陸邊緣初始裂谷中的安山-玄武巖系列。

（2）印支期I-型花崗侵入巖屬于火山弧型。該期基性侵入巖和細(xì)碧巖具有大陸邊緣裂谷的特點(diǎn)。

（3）燕山期以后的深成巖-火山巖性質(zhì)發(fā)生根本的改變，由于受印度洋板塊俯沖的影響，其巖石類型和分布特征，受陸板內(nèi)裂谷及其相鄰的陸緣火山弧的控制，少數(shù)火山巖樣品具有大洋板內(nèi)玄武巖的特征。

（4）喜山期火山巖屬于大陸邊緣裂谷和陸緣火山弧的產(chǎn)物。

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A primary discuss on magma-tectonic cycles and their plate-tectonic setting in Sumatra.

Gao X W,Wu X R and Yang Z Q.

This paper aims mainly to try to subdivide the igneous rocks into 4 magma-tectonic cycles or magma active episodes（Hercynian,Indochina,Yanshanian and Himalayan）since the Late Palaeozoic in Sumatra island,and then to discuss their plate tectonic setting.The result of our research show that,the Hercynian acidic intrusive rock located in Western Sumatra terrene may belong to I-type granite zone of volcanic arc within the post-collision crust and its volcanic rocks belong to andesite-basalt series within continental extend zone(initial rift valley).However,the acidic intrusive rocks located mostly at East Sumatra terrene in the Hercynian are of S-type granites.The intrusive rock types of the Indochina Episode in West Sumatra terrene belonging to I-type granite may be considered to be the volcanic arc granite.The characteristics of the Indochina post-collision zone within plate(Riau Archipelago-Bangka-Billiton)is showing a strong tin-associated S-type granite zone.The features of rock types and their distribution of pluton-volcano activity since the Yanshanian are controlled by continental extend zone(initial rift valley)and its adjacent volcanic island.The spilites of the Early Yanshanian are formed in continental rift environment.The Himalayan volcanism belongs to continental volcanic arc，in which the absarokites are located at the near boundary between the ocean island basalt and the MORB.

magma-tectonic cycles;plate tectonic setting;Sumatra

P542+.4

：A

1007-3701(20>13)04-259-12

10.3969/j.issn.1007-3701.2013.04.001

2012-12-31；

2013-08-19.

國(guó)際合作研究項(xiàng)目《印尼中蘇門(mén)答臘島銅金等多金屬礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究》（科〔2011〕01-71-14）.

高小衛(wèi)（1968—），男，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究，E-mail：574006680@qq.com.