吳 洋，潘志龍，王 強(qiáng)，李 鑫

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)地層以中生界為主，分布有少量古新世火山巖及第四系沉積物。研究區(qū)及周邊的中、新生代受控于北部的班公湖—怒江特提斯洋和南部的雅魯藏布江特提斯洋的俯沖、消減和碰撞造山作用，形成了構(gòu)造演化歷史較為復(fù)雜的巖漿弧。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)廣泛，變質(zhì)作用普遍，斷裂及褶皺構(gòu)造發(fā)育[1]。

班戈花崗巖體的主體巖石侵位時(shí)代為早白堊世、晚白堊世。根據(jù)野外關(guān)系及同位素資料，早白堊世巖漿分三個(gè)期次侵入，早期為石英閃長(zhǎng)巖及英云閃長(zhǎng)巖，中期為二長(zhǎng)花崗巖，晚期為大規(guī)模的花崗閃長(zhǎng)巖。早白堊世侵入體侵入中上侏羅統(tǒng)拉貢塘組，其上被晚白堊世競(jìng)柱山組砂礫巖覆蓋。晚白堊世發(fā)育斑狀二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖及堿長(zhǎng)花崗巖，圍巖為早白堊世多尼組碎屑巖及郎山組碳酸鹽巖[2]。

2 班戈花崗巖體的年代學(xué)

選取研究區(qū)代表性花崗巖進(jìn)行SHRIMP鋯石U-Pb測(cè)年，P10TW1號(hào)樣品采自早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖。CL圖像上大多數(shù)鋯石為長(zhǎng)柱狀，少數(shù)為等軸狀，粒度100～210 μm，環(huán)帶結(jié)構(gòu)清晰。10個(gè)測(cè)點(diǎn)的Th/U比值在0.10～1.63，多數(shù)值小于0.4，Th含量偏低。10個(gè)測(cè)點(diǎn)，除去偏差較大的3個(gè)年齡值(測(cè)點(diǎn)5、7、9)，其余測(cè)點(diǎn)的U-Pb年齡在117.2～125.5 Ma之間，加權(quán)平均年齡120.9±1.6 Ma(N=7，MSWD=0.91)，代表了該巖體形成的年齡(圖1)。

圖1 P10TW1SHRIMP鋯石U-Pb年齡圖

本次工作在區(qū)分巖體侵位關(guān)系的基礎(chǔ)上采集代表性樣品進(jìn)行鋯石U-Pb測(cè)年，獲得了清晰的年齡結(jié)構(gòu)：a 137.6 Ma±的早白堊世早期巖珠或殘留體；b 130.6～133.3 Ma的二長(zhǎng)花崗巖；c 117.6～123 Ma大規(guī)模侵位的花崗閃長(zhǎng)巖；d 75.6 Ma侵位的斑狀二長(zhǎng)花崗巖。綜合前人資料認(rèn)為，班戈復(fù)式巖基的早期巖漿活動(dòng)年齡在135 Ma以上，規(guī)模相對(duì)較?。?30 Ma左右出現(xiàn)規(guī)模較大的巖漿活動(dòng)，產(chǎn)物包括花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖；120 Ma左右出現(xiàn)了規(guī)模最大的一期巖漿活動(dòng)，首先是大規(guī)?；◢忛W長(zhǎng)巖的侵位，后期演化為強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)的二云母二長(zhǎng)花崗巖；最后一期的巖漿活動(dòng)出現(xiàn)在晚白堊世晚期，產(chǎn)物包括斑狀二長(zhǎng)花崗巖(75.6 Ma)、正長(zhǎng)花崗巖及堿性花崗巖[3]。

3 班戈花崗巖體的地球化學(xué)特征

3.1 早白堊世侵入體

3.1.1 早白堊世早期侵入體(137.6 Ma)

該期侵入巖主要包括石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖兩種巖石類(lèi)型。

石英閃長(zhǎng)巖的SiO2含量界于64.9%～66%；全堿(K2O+Na2O)含量5.52%～5.72%；K2O/Na2O比值在0.88～1.08之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，落于高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于1.11～1.17之間，A/CNK-A/NK圖解中落在過(guò)鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)變化于1.33～1.47，屬鈣堿性巖系；堿度率在1.77～1.85之間變化，屬鈣堿性巖系；分異指數(shù)界于67.62～68.41；固結(jié)指數(shù)變化于13.13～13.61。

英云閃長(zhǎng)巖的SiO2含量界于64.64%～66.98%；全堿(K2O+Na2O)含量變化于5.11%～5.77%；K2O/Na2O比值在0.84～1.41之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，落于鈣堿性—高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于0.98～1.27之間，A/CNK-A/NK圖解中落在過(guò)鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)1.11～1.37；堿度率在1.65～1.76之間；分異指數(shù)界于62.74～71.47；固結(jié)指數(shù)變化于1.65～1.76。

3.1.2 早白堊世中期侵入體(133.3～130.6 Ma)

該時(shí)期侵入體在研究區(qū)僅見(jiàn)有二長(zhǎng)花崗巖。其SiO2含量界于70.64%～79.87%；全堿(K2O+Na2O)含量變化于6.62%～8.94%；K2O/Na2O比值在0.67～2.03之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的花崗巖區(qū)，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，主體落于高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于0.98～1.11之間，A/CNK-A/NK圖解中落在過(guò)鋁質(zhì)區(qū)，屬弱過(guò)鋁質(zhì)巖石。里特曼指數(shù)變化于1.47～2.37；堿度率在2.27～4.06之間變化；分異指數(shù)界于78.78～97.43；固結(jié)指數(shù)變化于0.35～11.7。

3.1.3 早白堊世晚期侵入體(120.9～117.6 Ma)

該期巖漿活動(dòng)早期見(jiàn)有規(guī)模較小的斑狀石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，主體為規(guī)模巨大的花崗閃長(zhǎng)巖體，構(gòu)成班戈花崗巖體的主體。

斑狀石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖的SiO2含量62.24%～66.44%；全堿(K2O+Na2O)含量變化于5.45%～5.95%；K2O/Na2O比值在0.67～1.22之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖界線附近，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，主體落于高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于0.97～1.06之間，A/CNK-A/NK圖解中落在偏鋁質(zhì)—弱過(guò)鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)變化于1.49～1.8；堿度率在1.57～1.85之間變化；分異指數(shù)界于59.85～68.83；固結(jié)指數(shù)變化于14.02～20.4[4]。

花崗閃長(zhǎng)巖的SiO2含量界于62.42%～71.86%；全堿(K2O+Na2O)含量變化于5.11%～7.24%；K2O/Na2O比值在0.57～1.55之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，落于鈣堿性—高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于0.93～1.16之間，A/CNK-A/NK圖解中落在偏鋁質(zhì)—弱過(guò)鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)變化于1.15～1.93；堿度率在1.59～2.54之間變化；分異指數(shù)界于59.51～83.26；固結(jié)指數(shù)變化于8.27～21.81。

3.2 晚白堊世侵入體

研究區(qū)出露的晚白堊世侵入體主要有斑狀二長(zhǎng)花崗巖和正長(zhǎng)花崗巖。

斑狀二長(zhǎng)花崗巖的SiO2含量界于66.52%～74.54%；全堿(K2O+Na2O)含量變化于7.36～8.31%；K2O/Na2O比值在1.4～1.28之間。在TAS圖解中，投在Irvine線下方的石英二長(zhǎng)巖和花崗巖區(qū)，為亞堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，落于高鉀鈣堿性巖系區(qū)；FAM圖解中，投入鈣堿性巖系區(qū)；A/CNK值界于0.86～1.03之間，A/CNK-A/NK圖解中落在偏鋁質(zhì)—弱過(guò)鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)變化于1.71～2.66；堿度率在2.32～2.7之間變化；分異指數(shù)界于77.49～88.6；固結(jié)指數(shù)變化于5.7～11.99。

正長(zhǎng)花崗巖僅獲得1個(gè)巖石化學(xué)數(shù)據(jù)。其SiO2含量為71.24%；全堿(K2O+Na2O)含量9.76%；K2O/Na2O比值1.04。在TAS圖解中，投在Irvine線上方的花崗巖區(qū)，為堿性巖系；在K2O-SiO2圖解中，落于鉀玄巖系區(qū)；A/CNK值0.97，A/CNK-A/NK圖解中落在偏鋁質(zhì)區(qū)。里特曼指數(shù)為3.35；堿度率為4.82；分異指數(shù)為93.93；固結(jié)指數(shù)為0.59[5]。

4 構(gòu)造環(huán)境

將區(qū)內(nèi)白堊紀(jì)中酸性侵入微量元素?cái)?shù)據(jù)投在Peare的一組微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，得到基本一致的結(jié)論：早白堊紀(jì)的中酸性侵入巖絕大多數(shù)位于火山弧花崗巖區(qū)，晚白堊紀(jì)斑狀二長(zhǎng)花崗巖落在同碰撞花崗巖區(qū)，晚白堊紀(jì)的正長(zhǎng)花崗巖則總是在板內(nèi)花崗巖區(qū)。根據(jù)Maniar和Piccoli利用巖石學(xué)、主量元素化學(xué)和礦物學(xué)特征判斷花崗巖構(gòu)造環(huán)境的方法及原則，區(qū)內(nèi)花崗巖在判別圖解中給出了較為一致的結(jié)果(圖2)。早白堊世花崗巖及晚白堊世斑狀二長(zhǎng)花崗巖總是位于IAG+CAG+CCG組花崗巖的區(qū)域，晚白堊世正長(zhǎng)花崗巖總是位于RRG+CEUG組花崗巖的區(qū)域。

IAG 島弧花崗巖；CAG 大陸弧花崗巖；CCG 大陸碰撞花崗巖；POG 后造山花崗巖；RRG 與裂谷有關(guān)的花崗巖類(lèi)；CEUG 與大陸造陸抬升有關(guān)的花崗巖類(lèi)；OP 大洋斜長(zhǎng)花崗巖

圖2區(qū)內(nèi)花崗巖主量元素構(gòu)造環(huán)境判別

根據(jù)A/CNK值對(duì)IAG+CAG+CCG組花崗巖進(jìn)行區(qū)分：早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖、斑狀石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖及晚白堊世斑狀二長(zhǎng)花崗巖A/CNK值均<1.05，其為火山弧花崗巖；早白堊世石英閃長(zhǎng)玢巖和英云閃長(zhǎng)巖的A/CNK值界于1.05～1.15之間，該指標(biāo)不能區(qū)分大陸碰撞花崗巖和火山弧花崗巖，而該類(lèi)巖石一般認(rèn)為是火山弧背景的產(chǎn)物。

在圖解中，早白堊世侵入體主體落在消減花崗巖區(qū)，晚白堊世斑狀二長(zhǎng)花崗巖主體投在同碰撞花崗巖區(qū)，晚白堊世正長(zhǎng)花崗巖投在造山期后花崗巖區(qū)。

5 結(jié) 論

鋯石U-Pb年代學(xué)結(jié)果可以將班戈花崗巖劃分為兩個(gè)大的階段，早白堊世和晚白堊世。地球化學(xué)特征顯示，早白堊世侵入體總體具I型花崗巖特征，有向S型花崗巖演化的趨勢(shì)；晚白堊世侵入體具I型花崗巖特征，后期出現(xiàn)含鈉鐵閃石的堿長(zhǎng)花崗巖。班戈花崗巖的早白堊世侵入體是火山弧環(huán)境的產(chǎn)物，晚白堊世斑狀二長(zhǎng)花崗巖是在碰撞背景下形成的，而之后的正長(zhǎng)花崗巖及堿長(zhǎng)花崗巖則是在后碰撞環(huán)境形成的?？傊喔昊◢弾r體的空間位置、侵位時(shí)限及地球化學(xué)特征顯示其形成與班公湖—怒江洋的向南俯沖碰撞作用關(guān)系密切。