趙志丹 唐演 朱弟成 劉棟 王青 董國(guó)臣 周肅 莫宣學(xué)

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

巖脈(Dike,dyke)相關(guān)的三類巖石(花崗斑巖、細(xì)晶巖與偉晶巖、煌斑巖)是德國(guó)人Harry Rosenbusch在1877年把脈巖(Ganggesteine)單獨(dú)列出并首先開始研究的(Rosenbusch,1877)，脈巖是廣泛出露在地表，呈薄板狀、產(chǎn)狀特殊、成分跨度大、不整合切穿圍巖、與區(qū)域性構(gòu)造關(guān)系密切的巖漿巖類?！皫r脈”一詞在表述中既是描述以巖脈形式產(chǎn)出的地質(zhì)體的形態(tài)和產(chǎn)狀術(shù)語(yǔ)，也代表一類巖石(脈巖)。依據(jù)產(chǎn)出規(guī)?？梢苑Q為巖脈或巖墻(寬度大于10cm、長(zhǎng)度大于10m且傾向近直立的稱為巖墻)，區(qū)域上大規(guī)模產(chǎn)出的巖脈又稱為巖脈群或巖墻群(Dike swarms)，可以揭示不同規(guī)模的空間內(nèi)的巖漿-成礦-構(gòu)造作用，與大規(guī)模殼幔巖漿-成礦作用(擴(kuò)張的大洋中脊基性巖墻群、與形成大火成巖省和層狀侵入體關(guān)聯(lián)的地幔柱和熱點(diǎn)型巖漿作用中的放射狀巖墻群)、巖漿弧構(gòu)造-巖漿作用體系、造山帶區(qū)域性或局部伸展過(guò)程的構(gòu)造-巖漿作用演化等具有十分密切的關(guān)系。

巖墻群是巖脈中最重要的一類，鎂鐵質(zhì)巖墻群的多學(xué)科研究在解決地球演化的動(dòng)力學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。自Henry C.Halls教授于1985年在加拿大組織第一次國(guó)際巖墻群會(huì)議(IDC-1)至今已舉辦了七屆國(guó)際巖墻群會(huì)議，每五年一次。最近的第七次會(huì)議于2016年在北京舉行(IDC-7)，主題為“Dyke Swarms:Keys to Paleogeographic Reconstruction”，會(huì)議在《地質(zhì)學(xué)報(bào)》英文版出版了摘要集(Acta Geologica Sinica,2016,Vol.90,Supp.1)，2019年還由Springer出版了專著《Dyke Swarms of the World:A Modern Perspective》，同時(shí)在Precambrian Research(2019)發(fā)表了基于IDC-7研究新進(jìn)展的特刊“Dyke Swarms:Keys for Precambrian Paleogeographic Reconstruction:Proceedings of the Seventh International Dyke Conference”。因此，巖脈和巖墻群研究是地球科學(xué)的重要科學(xué)問(wèn)題。

1 巖脈(巖墻群)及其揭示的伸展作用

Henry Halls開啟了現(xiàn)代巖墻群研究領(lǐng)域(Halls,1982;Halls and Fahrig,1987)。鎂鐵質(zhì)巖墻群是巖石圈伸展的重要標(biāo)志，可以為識(shí)別和定位地幔柱的中心、揭示地幔演化、重建古地理格局、尋找成礦作用及與大規(guī)模滅絕事件有關(guān)的氣候變化關(guān)聯(lián)等提供非常有價(jià)值信息(Halls,1982;Halls and Fahrig,1987;李江海等,1997;Hanskietal.,2006;侯貴廷等,2009;Srivastava,2011;Ernst,2014;Ernst and Jowitt,2013,2017;Ernst and Youbi,2017)。

巖墻群由數(shù)條至上百條巖墻組成，它們大多是同期巖漿作用產(chǎn)物，據(jù)幾何形態(tài)可劃分為放射狀巖墻群、環(huán)狀(扇狀)巖墻群、平行巖墻群，不同形態(tài)巖墻群可能代表著不同構(gòu)造背景。放射狀巖墻群主要分布在火山機(jī)構(gòu)周圍，因局部應(yīng)力集中而形成。大型放射狀巖墻群常與地幔柱活動(dòng)有關(guān)，是大火成巖省(LIPs)的巖漿通道，常位于LIP的地幔柱中心(Halls,1982;Ernst and Buchan,1997,2001;Ernst,2014)，如Mackenzie巖墻群。環(huán)狀巖墻群是指巖墻以(準(zhǔn))圓形或橢圓形環(huán)狀成群分布，地球上存在一些巨型環(huán)狀巖墻群(Buchan and Ernst,2019)，常與巨型放射狀巖墻群相伴出現(xiàn)，且其焦點(diǎn)與前者放射中心近于重合，因而巨型環(huán)狀巖墻群也被認(rèn)為與地幔柱活動(dòng)及LIPs有關(guān)(Buchan and Ernst,2016,2019)，如Lake Victoria巖墻群(1385Ma，M?kitieetal.,2014)，其地下部分可能具有向內(nèi)傾斜的錐形巖席形態(tài)(Buchan and Ernst,2016)。平行巖墻群產(chǎn)出與區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)關(guān)系密切，一般具有固定方向，如華北克拉通廣泛發(fā)育NNW基性巖墻群(侯貴廷等,2009;彭澎等,2011)。

大規(guī)模巖脈(巖墻群)產(chǎn)出被認(rèn)為是區(qū)域伸展構(gòu)造的重要標(biāo)志，多產(chǎn)出在裂谷系統(tǒng)?；枣V鐵質(zhì)巖脈(多為輝綠巖或輝長(zhǎng)巖)是幔源巖漿侵入體，可能代表深源、大區(qū)域伸展作用(Williamsetal.,2001)。在板塊構(gòu)造發(fā)育的不同階段、不同區(qū)域有很多伸展背景，例如洋-洋或者洋-陸俯沖背景的弧上、弧后和弧前伸展；洋陸俯沖板片回轉(zhuǎn)或斷離產(chǎn)生的伸展背景(Xuetal.,2008)，如華北克拉通地塹系統(tǒng)、北美西部盆嶺省等，島弧構(gòu)造狀態(tài)與演化可以從巖脈的發(fā)育揭示出來(lái)，弧后伸展起始于巖脈。與島弧構(gòu)造密切相關(guān)的是成礦作用，侯增謙等在滇西三江北段發(fā)現(xiàn)“壓性弧”和“伸展弧”的控制了礦床類型。大陸裂谷的伸展作用(王明等,2009)與大陸碰撞后板內(nèi)伸展背景(彭敏等,2009)，包括造山帶擠壓大背景下，垂直于造山帶走向形成一系列相互平行的裂谷系統(tǒng)，如西藏中、南部南北向裂谷系、貝加爾湖裂谷系等，還有與走滑拉分相關(guān)的伸展作用(張媛媛等,2017)。

巖脈產(chǎn)出與伸展構(gòu)造之間互為反饋和促進(jìn)作用，可以限定區(qū)域構(gòu)造演化的時(shí)限。巖墻由深部巖漿侵入地殼中圍巖或巖漿超壓形成脆性裂縫而形成。從脆性變形角度看，它不僅標(biāo)記了填充巖漿的裂縫(通常是伸展或剪切)的空間分布模式，而且還給出了這些裂縫形成時(shí)的上限時(shí)間，同時(shí)由圍巖年齡可以給出構(gòu)造事件的時(shí)間下限)。在新近出版的有關(guān)巖漿遷移注入的專著中，巖脈侵位有關(guān)的淺部地殼構(gòu)造和動(dòng)力學(xué)機(jī)制，被稱為“巖脈作用”(Diking,Kavanagh,2018)。

由于巖脈類型多，開展研究至少包括如下內(nèi)容和方法：(a)巖墻群及其相關(guān)巖石(如巖床等)的區(qū)域填圖方法與技術(shù)，如利用遙感技術(shù)(航磁數(shù)據(jù)，Landsat，雷達(dá)等)繪制區(qū)域巖墻圖，如Nietal.(2019)通過(guò)使用多分辨率遙感圖像半自動(dòng)地繪制塔里木地塊中的大型巖墻群；(b)巖墻群的地質(zhì)年代學(xué)與基性巖定年方法；(c)巖墻群巖石學(xué)，地球化學(xué)和巖石成因；(d)巖墻群侵位機(jī)制及巨型巖漿系統(tǒng)成因；(e)巨型巖墻群重建超級(jí)大陸/古代大陸方法；(6)巖墻群與成礦作用的聯(lián)系；(f)其他行星上巖墻群及其地形效應(yīng)。

巖脈(巖墻群)定年技術(shù)近年來(lái)取得新進(jìn)展，中酸性巖脈可以使用常規(guī)鋯石U-Pb方法，而幔源基性和超基性巖脈則應(yīng)用副礦物U-Pb體系定年，如鋯石、斜鋯石、鈣鈦礦、金紅石等(Lietal.,2016)。如輝長(zhǎng)巖、堿性巖和輝綠巖墻使用斜鋯石(Heaman and LeCheminant,1993;S?derlund,2016)。金伯利巖和煌斑巖巖脈則應(yīng)用鈣鈦礦、金紅石、磷灰石等富U、Th副礦物SIMS U-Th-Pb定年方法，被成功用于華北和揚(yáng)子克拉通金伯利巖/煌斑巖定年(Lietal.,2010a,b,2011a,b,2012)。

2 青藏高原南部巖脈(巖墻群)時(shí)空分布

青藏高原巖脈比較發(fā)育，按照侵入時(shí)間由早及近，主要可以歸為以下四類：第一類是南羌塘地區(qū)二疊紀(jì)巖脈；第二類是藏南喜馬拉雅地區(qū)早白堊世巖脈；第三類是發(fā)育在雅魯藏布蛇綠巖套中的輝長(zhǎng)-輝綠巖巖墻；第四類是發(fā)育在岡底斯巖漿弧和縫合帶內(nèi)的晚白堊世以來(lái)的巖脈。

2.1 南羌塘地區(qū)二疊紀(jì)巖脈

二疊紀(jì)時(shí)期，岡瓦納北緣經(jīng)歷了裂谷事件，發(fā)育了廣泛的板內(nèi)巖漿作用，產(chǎn)生的玄武巖廣泛分布在喜馬拉雅、阿曼、羌塘、巴基斯坦北部、印度西北部等地區(qū)，并伴有同時(shí)期鎂鐵質(zhì)巖墻，二者被認(rèn)為與深地幔柱活動(dòng)有關(guān)，并導(dǎo)致了岡瓦納大陸北部裂解，形成新特提斯洋。羌塘地體南部沿龍木錯(cuò)-雙湖板塊縫合帶的南側(cè)呈近東西向(中央隆起地區(qū))出露大規(guī)模基性巖墻群，總長(zhǎng)約800km，為輝綠巖、輝長(zhǎng)巖和苦橄巖巖墻，年齡為284～318Ma，屬晚石炭世末期至早二疊世的板內(nèi)巖漿，被認(rèn)為是該時(shí)期岡瓦納大陸北緣裂解相關(guān)的伸展作用的遺跡(圖1b)?；詭r墻中高Ti巖石與喜馬拉雅地區(qū)二疊紀(jì)火山巖、同時(shí)期Panjal Traps玄武巖共同構(gòu)成大約290Ma的大火成巖省，是地幔柱作用于岡瓦納北緣的產(chǎn)物(Chauvetetal.,2009;李才等,2001,2004;Metcalfe,2006;Pogueetal.,1992;Sajidetal.,2018;eng?r,1979;Shellnuttetal.,2014;王明等,2009;Wangetal.,2014;Xuetal.,2016;翟慶國(guó)等,2009;Zhaietal.,2013;Zhuetal.,2010)。

2.2 藏南喜馬拉雅地區(qū)早白堊世巖墻群

藏南特提斯喜馬拉雅地體的措美、隆子、洛扎、錯(cuò)那、江孜、浪卡子、哲古一帶(圖1c)，分布大量中基性巖墻群，它們主要為NW 或近EW向展布，巖性多為輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖，它們順層或斜交層理產(chǎn)出，侵位于早白堊世以前的地層中,長(zhǎng)度可達(dá)百余米至數(shù)十千米，時(shí)代集中于早白堊世(130～145Ma)。區(qū)域上同期還形成了大規(guī)模雙峰式巖漿活動(dòng)。這些基性巖墻和大規(guī)模鎂鐵質(zhì)巖類被認(rèn)為是大規(guī)模陸內(nèi)伸展背景下的產(chǎn)物，可能與古 Kerguelen地幔柱活動(dòng)相關(guān)，該地幔柱導(dǎo)致了東岡瓦納大陸裂解，形成了早白堊世(132Ma)措美大火成巖省(Jiangetal.,2006;江思宏等,2007;李永燦等,2017;Liuetal.,2015;潘桂棠等,2004;童勁松等,2007;夏瑛等,2012;Xiaetal.,2014,2020;徐曉霞等,2009;鐘華明等,2004;Zhuetal.,2007,2008,2009;曾令森等,2012;王亞瑩等,2016;Wangetal.,2018)。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)及青藏高原羌塘巖墻群(b,據(jù)Zhai et al.,2013)和喜馬拉雅帶巖墻群(c,據(jù)Xia et al.,2020)分布圖Fig.1 Tectonic map of study area (a)and distributions of dike swarms in Qiangtang (b,modified after Zhai et al.,2013)and in Himalaya (c,modified after Xia et al.,2020)

2.3 雅魯藏布蛇綠巖剖面的輝長(zhǎng)-輝綠巖巖墻群

它們是新特提斯洋殼的殘余。巖石以輝綠巖脈或巖席形式產(chǎn)出，年齡集中在120～130Ma，有關(guān)研究這里不再贅述，詳細(xì)綜述見吳福元等(2014)。經(jīng)典的蛇綠巖基于塞浦路斯的特羅多斯蛇綠巖，其中的席狀巖墻雜巖體(席狀巖墻群)被認(rèn)為是海洋巖石圈和蛇綠巖的關(guān)鍵特征，在伸展環(huán)境中形成(Kusky and Robinson,2016)，代表拉張速率和巖漿供應(yīng)之間的近似平衡(Karson,2016,2019)。

2.4 青藏高原白堊紀(jì)以來(lái)的巖脈

這類巖脈分布時(shí)間和空間范圍比較廣，在青藏高原的各個(gè)地區(qū)都有產(chǎn)出。例如在喜馬拉雅地區(qū)也發(fā)育大量新生代淡色花崗巖及偉晶巖脈體。其中拉薩地體南緣晚白堊世-新生代巖脈，將在下文中進(jìn)行重點(diǎn)探討。

3 青藏高原拉薩地體南緣晚白堊世-新生代巖脈

青藏高原第四類巖脈主要發(fā)育在拉薩地體南緣的白堊紀(jì)(～90Ma)、古新世-始新世(～50Ma)和碰撞后中新世(10～24Ma)三個(gè)主要時(shí)期，分別對(duì)應(yīng)岡底斯帶南緣三期大規(guī)模巖漿作用。它們近東西向展布或近南北向展布，少數(shù)延伸方向介于其間，這些巖脈為識(shí)別藏南伸展構(gòu)造提供了重要證據(jù)。

3.1 岡底斯弧～90Ma巖脈揭示的大陸弧演化過(guò)程

曾令森等(2017)根據(jù)日喀則弧前盆地東西向展布的早白堊世(107Ma)輝綠巖脈，認(rèn)為新特提斯洋北向俯沖中海溝后撤導(dǎo)致強(qiáng)烈弧前伸展作用。南木林縣城正南方(唐演等,2019;葉麗娟等,2015)晚白堊世早期(92～94Ma)同期輝長(zhǎng)巖體和花崗巖脈，揭示了弧后伸展作用，但該地區(qū)緊鄰日喀則弧前盆地，應(yīng)屬于弧上區(qū)。高家昊等(2017)認(rèn)為拉薩市南邊的晚白堊世(85～68Ma)白堆復(fù)合巖體中的中-基性巖脈群代表了新特提斯洋斜向俯沖導(dǎo)致的弧上伸展，而Maetal.(2017)將該區(qū)域花崗閃長(zhǎng)巖(85Ma)和同期輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖巖脈(82Ma)解釋為板片回轉(zhuǎn)導(dǎo)致同匯聚伸展的產(chǎn)物。90Ma是特提斯洋演化的重要時(shí)期，巖漿弧體系不同階段的擠壓作用和伸展作用代表了大洋俯沖構(gòu)造體系演化狀態(tài)，巖脈是最好的證據(jù)。對(duì)設(shè)興組和昂仁組的碎屑鋯石研究，揭示了島弧發(fā)展階段，但是當(dāng)時(shí)構(gòu)造演化和應(yīng)力狀態(tài)，都被大陸碰撞之后的構(gòu)造擠壓、變形掩蓋了，而產(chǎn)出在90Ma作用的巖脈，可以很好揭示當(dāng)時(shí)的構(gòu)造環(huán)境，揭示當(dāng)時(shí)大洋巖石圈俯沖、島弧發(fā)展過(guò)程(Weietal.,2020)。最近的研究表明，岡底斯弧晚白堊世時(shí)期發(fā)育了斜長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖脈，這些脈巖是在新特提洋平俯沖階段導(dǎo)致弧地殼擠壓、縮短加厚并發(fā)生含水熔融產(chǎn)生的(Dingetal.,2021)

以南木林縣城到雅魯藏布江一線公路邊出露的山巴村東側(cè)巖體為例探討巖石成因與構(gòu)造演化(唐演等,2019)。巖體位于岡底斯巖基南緣，巖體基性巖石和其中各類巖脈的野外穿切關(guān)系和鋯石U-Pb定年結(jié)果表明(圖2)，它們都是晚白堊世早期巖漿作用的產(chǎn)物，在輝長(zhǎng)質(zhì)巖石(92～94Ma)構(gòu)成的基性巖體侵位后，基性和酸性脈巖隨后同時(shí)侵位(91Ma)。寄主輝長(zhǎng)巖和基性脈巖為高鉀鈣堿性系列巖石；而酸性脈巖屬于弱過(guò)鋁質(zhì)鉀玄質(zhì)系列，具有高硅(SiO2>70%)、高堿(8.06%～9.44%)特征，與基性巖體沒(méi)有成分演化關(guān)系。輝長(zhǎng)巖和酸性脈巖的鋯石Hf同位素均具有虧損特征(εHf(t)=+6.8～+11.5)，輝長(zhǎng)巖應(yīng)為流體交代后的弧下地幔楔源區(qū)部分熔融產(chǎn)物，酸性巖脈顯示了埃達(dá)克質(zhì)巖石的特征(高Sr/Y和(La/Yb)N)，可能為弧下加厚的新生鎂鐵質(zhì)下地殼部分熔融產(chǎn)物。整個(gè)岡底斯巖漿巖帶中廣泛發(fā)育95～85Ma巖漿活動(dòng)，在南木林地區(qū)代表的岡底斯巖漿弧中段，在晚白堊世早期北向俯沖的新特提斯洋板片發(fā)生回轉(zhuǎn)的深部過(guò)程驅(qū)動(dòng)下，不僅在地幔和下地殼發(fā)生部分熔融作用，而且淺部巖漿弧也在同時(shí)期發(fā)生了構(gòu)造伸展作用，促進(jìn)了少量酸性巖脈侵入輝長(zhǎng)質(zhì)巖體中。

圖2 南木林南巖體與巖脈野外露頭照片(a)花崗巖脈包裹輝綠巖；(b)花崗巖脈和輝綠巖脈并鄰侵位(據(jù)唐演等,2019)Fig.2 The field outcrops of dikes in the South Namling intrusions(a)granite dike enwrapped micro-diabase;(b)granitic dike and micro-diabase dike intruded into host rock adjacently (after Tang et al.,2019)

3.2 拉薩地體南緣～50Ma巖脈

峰期巖漿作用時(shí)間大約在52～53Ma的巖漿作用被認(rèn)為是岡底斯帶巖漿大爆發(fā)時(shí)期，揭示出巖漿混合作用、幔源物質(zhì)大規(guī)模注入地殼等現(xiàn)象，其成因幾乎都與俯沖洋殼板片的斷離模型相關(guān)聯(lián)，這同時(shí)也可能代表了青藏高原南部與大陸碰撞有關(guān)的巨厚地殼形成的巖漿貢獻(xiàn)和高原可能發(fā)生的隆升過(guò)程(Chungetal.,2005;Moetal.,2005,2007,2008,2009;莫宣學(xué)等,2005;Dongetal.,2005;董國(guó)臣等,2006,2008;Chuetal.,2006,2011;Wenetal.,2008;Jietal.,2009a,b;Leeetal.,2009;Zhuetal.,2011;管琪,2011;Guanetal.,201;Wangetal.,2019)。

該時(shí)期屬于印度與亞洲大陸同碰撞時(shí)期的巖漿作用，該時(shí)期在岡底斯帶南緣也發(fā)現(xiàn)了大量的基性到酸性成分的巖脈，它們侵入到同時(shí)期的岡底斯巖基、同時(shí)期的林子宗火山巖、或者白堊紀(jì)設(shè)興組或昂仁組的變沉積地層中。產(chǎn)出地點(diǎn)從西到東包括日喀則復(fù)理石、尼木巖基、曲水巖基、當(dāng)雄巖基、林周盆地等地區(qū)的日喀則到古新世地層和花崗巖中。前人根據(jù)東西向巖墻(鎂鐵質(zhì)巖墻)的存在及其表現(xiàn)出的幔源地球化學(xué)特性識(shí)別出藏南古新世-始新世南北向伸展。達(dá)孜地區(qū)東西向鎂鐵質(zhì)巖脈限定的伸展發(fā)生在60～53Ma，林周林子宗火山巖中的東西向鎂鐵質(zhì)巖墻暗示伸展發(fā)生在55～50Ma；在曲水-尼木一帶，也報(bào)道了41～53Ma的輝長(zhǎng)-閃長(zhǎng)質(zhì)巖脈。研究者普遍認(rèn)為是新特提斯洋板片折返-斷離導(dǎo)致的伸展，但是時(shí)限可能寬泛到60～41Ma(董銘淳等,2015;岳雅慧和丁林,2006;Maetal.,2016,2017;Moetal.,2008;Huangetal.,2016;Zhuetal.,2015;周鵬等,2019)。

以拉薩東北方向的林周盆地為例，介紹該時(shí)期脈巖的特征(董銘淳等,2015)。林周盆地是林子宗火山巖的命名地，也是揭示印度-歐亞大陸碰撞機(jī)制的重要研究區(qū)域。盆地產(chǎn)出的脈巖主要侵入到林子宗火山巖中，為中酸性脈巖，大部分侵入到典中組第一段和第二段地層中，少數(shù)侵入到年波組。巖石絕大多數(shù)為亞堿性系列、過(guò)鋁質(zhì)花崗巖?；◢弾r的鋯石U-Pb年齡為55～61Ma，閃長(zhǎng)玢巖年齡為62.4Ma。脈巖具有較虧損的鋯石Hf同位素特征(εHf(t)=-1.1～+10.4)，且顯示了變化范圍較大 Hf同位素特征(變化超過(guò)3.5～8.8單位)，表明脈巖繼承了地幔源區(qū)特征，形成過(guò)程中出現(xiàn)了巖漿混合作用，或者代表了下地殼物質(zhì)的部分熔融。

3.3 中新世巖脈與碰撞后高原隆升-構(gòu)造-巖漿作用

印度與亞洲大陸碰撞后階段，已識(shí)別出高原中部、南部廣泛發(fā)育南北向正斷層系統(tǒng)和鎂鐵質(zhì)巖脈，確認(rèn)了中新世東西向伸展事件(Blisniuketal.,2001;Maheoetal.,2002;Garzioneetal.,2003;Harrisonetal.,1995;Mitsuishietal.,2012)，大多數(shù)研究者認(rèn)為該期伸展發(fā)生在18～9Ma(18～13Ma,Williamsetal.,2001;17～13Ma,Huangetal.,2016)。Wangetal.(2010)對(duì)雙湖附近巖脈研究認(rèn)為高原中部東西向伸展發(fā)生在47～38Ma。絕大多數(shù)研究者認(rèn)為東西向伸展是和高原隆升密切關(guān)聯(lián)的。青藏高原南部構(gòu)造伸展-高原隆生與深部的巖漿作用-成礦作用顯示了較好的同時(shí)性(圖3,Zhaoetal.,2009)。

圖3 青藏高原構(gòu)造-沉積和巖漿作用的發(fā)生時(shí)間圖(據(jù)Zhao et al.,2009)Fig.3 Age span of the post-collisional magmatism and tectonic-sedimentary events in the Lhasa terrane and adjacent areas (after Zhao et al.,2009)

青藏高原碰撞后伸展構(gòu)造的初始發(fā)育被認(rèn)為代表了高原隆升到最大高度、應(yīng)力狀態(tài)從擠壓變?yōu)樯煺?、進(jìn)而高原開始垮塌的標(biāo)志，Williamsetal.(2011)獲得的17.5Ma的南北向延伸的基性巖脈，Wangetal.(2010)在藏北羌塘地區(qū)與南北向伸展構(gòu)造伴生的巖漿作用的研究，獲得高原中部N-S伸展構(gòu)造發(fā)育、進(jìn)而預(yù)示高原隆升到最大高度的時(shí)間為47～34Ma(Wangetal.,2010)，這與Wangetal.(2008)從沉積與古地磁等方面獲得的早期高原隆升(40Ma)和Chungetal.(1998)從巖漿作用獲得的結(jié)果(40Ma)異曲同工。碰撞后巖脈的產(chǎn)出，顯示了與構(gòu)造作用緊密結(jié)合、共同揭示高原構(gòu)造演化的重要價(jià)值(Xuetal.,2020)。

以日喀則地區(qū)昂仁組產(chǎn)出的脈巖為例(唐演,2020)，巖脈產(chǎn)出區(qū)位于岡底斯巖漿弧系統(tǒng)的日喀則弧前盆地內(nèi)(圖4)，主要出露在雅魯藏布江南岸的日喀則、仲巴、昂仁、江當(dāng)和年木等地大致構(gòu)成的東西向山間盆地，其中南部與晚侏羅世至早白堊世蛇綠巖斷層接觸，北部與漸新世-中新世大竹卡組礫巖斷層接觸。盆地總體形態(tài)呈西寬東窄近東西向展布的楔形，最主要出露的是昂仁組復(fù)理石沉積地層。在日喀則市西北的聶日雄鄉(xiāng)數(shù)條近南北向山谷，多條脈巖順層或切層侵入到昂仁組地層中，多呈巖墻狀產(chǎn)出，寬1.5～5m(圖5)，單條巖脈延伸可達(dá)5km以上，多呈東西向平行展布，少數(shù)近南北向展布，巖墻的巖性和時(shí)代分別是，閃長(zhǎng)玢巖(3個(gè)樣品均為14Ma)、細(xì)粒閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖等。日喀則弧前盆地的脈巖主要侵位時(shí)代為中新世～14Ma。

圖4 日喀則北部巖脈出露區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)唐演,2020修改)Fig.4 Geological sketch map showing the distribution of dikes in Shikaze area (modified after Tang,2020)

3.4 拉薩地體南緣白堊紀(jì)以來(lái)巖脈成分、成因和意義

從拉薩地體南部晚白堊世以來(lái)產(chǎn)出的脈巖看(唐演,2020,及其中文獻(xiàn))，脈巖類型多(圖6)，包括了基性到酸性的成分，例如基性的輝長(zhǎng)巖、輝綠巖，中性的閃長(zhǎng)玢巖、細(xì)粒閃長(zhǎng)巖，酸性脈巖則有花崗細(xì)晶巖、白云母花崗巖、花崗斑巖等類型。從侵位時(shí)代看，拉薩地體南部白堊紀(jì)以來(lái)脈巖侵位于早白堊世、晚白堊世(100～67Ma)、古近紀(jì)(62～47Ma)和中新世(17～12Ma)四個(gè)主要時(shí)期。其中早白堊世主要在日喀則弧前盆地帶發(fā)育，巖性以輝綠巖和輝綠玢巖為主(曾令森等,2017)；晚白堊世主要是基性和酸性成分(葉麗娟等,2015;李曉雄等,2015;高家昊等2017;Maetal.,2017;唐演等,2019)，為相伴產(chǎn)出的鈣堿性和高鉀鈣堿性兩個(gè)系列，缺少中性成分脈巖；古近紀(jì)基性、中性和酸性脈巖都有發(fā)育(岳雅慧和丁林,2006;董銘淳等,2015;Maetal.,2016;Huangetal.,2016,2017;唐演,2020)，成分也跨越了低鉀拉斑系列到鉀玄巖系列的所有類型；中新世脈巖以鈣堿性-高鉀鈣堿性系列的中性閃長(zhǎng)玢巖為主，酸性巖類次之(陳希節(jié)等,2014;Huangetal.,2016;曾令森等,2017;唐演,2020)。從微量元素地球化學(xué)特征看，晚白堊世以來(lái)的中酸性脈巖，大多具有高Sr低Y的埃達(dá)克質(zhì)巖石特征(圖7)，可能為加厚下地殼或者俯沖洋殼熔融的產(chǎn)物。

圖6 拉薩地體南部脈巖類型TAS圖解(底圖據(jù)Wilson,2001)和K2O-SiO2圖解(底圖據(jù)Peccerillo and Taylor,1976)(引自唐演,2020,及其文獻(xiàn))Fig.6 TAS diagrams (after Wilson,2001)and K2O vs.SiO2 plots (after Peccerillo and Taylor,1976)of the dikes from southern Lhasa terrane (after Tang,2020,and references therein)

圖7 拉薩地體南部脈巖顯示的埃達(dá)克質(zhì)巖石特征圖MgO-SiO2底圖據(jù)Karsli et al. (2010)；(La/Yb)N-YbN和Sr/Y-Y判別圖解引自Martin (1986)和Defant and Drummond (1990)，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough (1989).引自唐演(2020)及其引用文獻(xiàn)Fig.7 Plots of major and trace elements compositions of the dikes showing adakitic signatures in southern Lhasa terraneMgO vs.SiO2 diagrams after Karsli et al. (2010),(La/Yb)N vs.YbN diagrams and Sr/Y vs.Y diagrams after Martin (1986)and Defant and Drummond (1990).After Tang (2020)and references therein

總之，巖脈(巖墻群)是深部巖漿作用與構(gòu)造疊加到達(dá)地殼淺部的“使者”，它從深部源區(qū)上侵、巖漿灌入裂隙系統(tǒng)定位到冷卻形成巖脈，再?gòu)牡貧\部被剝露到地表，如果是侵入到巖漿巖中，可以指示與圍巖之間形成期次關(guān)系，如果是侵入到白堊紀(jì)或者侏羅紀(jì)地層(昂仁組、設(shè)興組等變質(zhì)變形的沉積巖地層)，則可以指示深部隱伏的同期巖漿作用；同時(shí)，巖脈指示了淺部構(gòu)造狀態(tài)，可以揭露巖漿弧的弧上、弧前和弧后伸展作用，揭示大陸碰撞同期和碰撞后的構(gòu)造狀態(tài)。

4 結(jié)論

(1)青藏高原發(fā)育了不同時(shí)期的脈巖，它們巖石類型多、成分跨度大，具有不同的成因，揭示了青藏高原發(fā)生大陸碰撞之前的地幔柱活動(dòng)、特提斯構(gòu)造域演化和印度與亞洲大陸碰撞后的高原伸展構(gòu)造等綜合演化歷史。

(2)青藏高原南部白堊紀(jì)以來(lái)的巖漿作用主要產(chǎn)出在三個(gè)時(shí)期，分別是約為90Ma、50Ma和中新世時(shí)期，它們?yōu)榻沂緦姿箮r漿弧的演化、高原隆生和伸展構(gòu)造的演化歷史等提供了重要依據(jù)。

致謝審稿專家曾令森和匿名專家提供了寶貴修改建議；編輯部俞良軍博士給予了熱情支持和幫助；一并表示誠(chéng)摯謝意。