賴紹聰+朱韌之

Abstract：Neoproterozoic volcanic rocks in Luding area of Sichuan， China， belong to the western margin of Yangtze Block， and are the important part of the northern “Xikang-Yunnan axis”. They are exposed in the convergent region between Longmenshan and Xianshuihe fault zones. The results show that the formation age of the volcanic rocks is （772.4±5.5）Ma， belonging to Neoproterozoic； mass fraction of SiO2 is 59.18%-72.44%， and the rock is a set of andesite-dacite-rhyolite of typical high-K calc-alkaline series with magmatic arc generation； the trace and rare earth elements have geochemical characteristics of typical island-arc volcanic rock； Nb and Ta are obviously depleted， and w（Nb）/w（Th）， w（La）/w（Nb）， w（Ta）/w（Yb） and w（Th）/w（Yb） are 0.72-1.77， 3.12-7.36， 0.13-0.29 and 1.06-5.21， respectively， so that the volcanic rocks are obviously different from the volcanic associations of continental rift-related and mantle plume； N（87Sr）/N（86Sr）， N（143Nd）/N（144Nd）， N（206Pb）/N（204Pb）， N（207Pb）/N（204Pb） and N（208Pb）/N（204Pb） are 0.737 169-0.743 441， 0.512 091-0.512 549， 18.670 1-18.882 3， 15.663 3-15.677 4 and 38.717 2-39.177 4， respectively， and εNd（t） is -2.76-6.00； the tectonic setting in Neoproterozoic is island arc system. The Sr-Nd-Pb isotopic compositions suggest that the original magma should be derived from juvenile reservoir of a subduction zone. The upwelling of mantle material derived by subduction causes the crustal melting of continental marginal arc， and forms the continental marginal arc intermediate-acid volcanic rock association.

Key words：volcanic rock； geochemistry； continental dynamics； Neoproterozoic； Rodinia supercontinent； Yangtze Block； Sichuan

0 引 言

川西瀘定—康定地區(qū)發(fā)育了大量的新元古代淺變質(zhì)火山巖-侵入雜巖系，其巖石成因以及所形成的大地構(gòu)造背景在學(xué)術(shù)界存在很大爭議，同時(shí)引起了地學(xué)界廣泛的討論和關(guān)注[1-18]。瀘定—康定地區(qū)是NW向鮮水河與NE向龍門山造山系構(gòu)造帶交匯區(qū)，也是中國主要大陸構(gòu)造地塊與造山帶交接聚集及變換地區(qū)。其構(gòu)造活動強(qiáng)烈，地貌地形相當(dāng)復(fù)雜，以及地震活躍程度異常，常作為地質(zhì)學(xué)研究的關(guān)鍵區(qū)域。本區(qū)經(jīng)過復(fù)雜的復(fù)合歷史過程而形成現(xiàn)在格局，記錄了中國主要大陸形成過程和演化歷史以及大陸構(gòu)造轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵原始成因信息。瀘定—康定地區(qū)的新元古代火山巖-侵入雜巖系作為巖石深部探針是研究川西地區(qū)長期復(fù)雜地質(zhì)演化歷史以及深部動力學(xué)過程等地球科學(xué)問題的巖石學(xué)方面的重點(diǎn)研究對象[19]。

新元古代時(shí)期的火山巖-侵入雜巖系廣泛發(fā)育于瀘定—康定地區(qū)，前人對這些火山巖-侵入雜巖系進(jìn)行了較長時(shí)間的反復(fù)研究。該套火山巖-侵入雜巖系廣泛分布于東經(jīng)102°左右的川西地區(qū)，呈SW—NE向帶狀展布，從康定—瀘定—雅安一帶開始，向南經(jīng)過西昌—會理以及元謀—易門，一直延伸到云南中部地區(qū)，長800 km，寬50～100 km。 川西瀘定—康定地區(qū)屬于“康滇地軸”的一部分[20]，其發(fā)育的火山巖-侵入雜巖系被認(rèn)為是揚(yáng)子地塊結(jié)晶基底，發(fā)育大量有代表性的變質(zhì)雜巖組合。其中的變質(zhì)雜巖屬于典型奧長石花崗巖-云英閃長巖-花崗閃長巖（TTG）組合巖石地球化學(xué)特征[21]，同時(shí)其變質(zhì)程度達(dá)到角閃巖相-麻粒巖相。新元古代—三疊紀(jì)以來較厚的沉積地層覆蓋導(dǎo)致?lián)P子地塊的基底巖石出露較少[22]。已知的太古代基底巖石是揚(yáng)子地塊北緣的崆嶺雜巖，這套雜巖主要由上覆的角閃巖相-麻粒巖相TTG片麻巖、角閃巖以及變沉積物構(gòu)成[23]。SHRIMP鋯石U-Pb年齡為2.90～2.95 Ga[23]，同時(shí)又被大量年齡約1.85 Ga的長英質(zhì)和鎂鐵質(zhì)巖石穿插[24-25]。近年來，地質(zhì)年代學(xué)研究顯示其角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)年齡為2.03 Ga和1.97 Ga，變質(zhì)事件被認(rèn)為是哥倫比亞超大陸聚合碰撞事件造成的[26-28]。最新研究結(jié)果表明，揚(yáng)子地塊西緣發(fā)育了一套新元古代雜巖，形成年齡為753～828 Ma[1-18]，從而對揚(yáng)子地塊西緣這套雜巖體的形成時(shí)代產(chǎn)生異議。同時(shí)，在揚(yáng)子地塊西緣又發(fā)育了大量新元古代酸性侵入巖以及伴生的鎂鐵質(zhì)到中性的巖石[8，29-32]，其鋯石U-Pb年齡介于746～876 Ma[33]。對于該套巖石形成的大地構(gòu)造背景，長期以來學(xué)術(shù)界也存在較大的爭議：它們被認(rèn)為是由地幔柱導(dǎo)致的Rodinia超大陸裂解的產(chǎn)物 或者是活動大陸邊緣洋殼板片俯沖的產(chǎn)物[1-17，34]。對這一典型巖石組合進(jìn)行有效巖石學(xué)、年代學(xué)和地球化學(xué)約束，對本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化歷史及深部動力學(xué)過程的進(jìn)一步認(rèn)識能提供有益幫助?；诖?，本文選擇對瀘定—康定地區(qū)新元古代火山巖-侵入雜巖系中的酸性火山巖類進(jìn)行詳細(xì)的地球化學(xué)和巖石學(xué)研究，由此來探討其源區(qū)性質(zhì)、深部動力學(xué)過程以及形成的大地構(gòu)造環(huán)境。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于揚(yáng)子地塊西緣與“康滇地軸”北段交接部位，在瀘定—康定地區(qū)境內(nèi)（圖1）。區(qū)內(nèi)新元古代火山巖-侵入雜巖系沿康定—瀘定—雅安一線廣泛出露。其中，侵入巖類分布面積較大。侵入巖類型主要包括二長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、英云閃長巖和輝長巖，并且主要以中酸性巖石類型為主[1-3，5，11，35]。這些巖體產(chǎn)出基本呈巖基、巖株或巖枝狀，大都侵入前震旦系地層，而且被上震旦系—顯生宙的沉積地層覆蓋。

瀘定地區(qū)新元古代火山巖出露面積不大，主要分布在康定地區(qū)以東以及瀘定地區(qū)以北區(qū)域（圖1）。這些中酸性火山巖整體呈NE向展布，同時(shí)與NE向區(qū)域斷裂構(gòu)造系的展布方向一致。火山巖以致密塊狀熔巖為主，由于受到區(qū)域構(gòu)造變形的影響，區(qū)內(nèi)火山巖已發(fā)生明顯的剪切變形，可見一些火山巖的剪切片理化現(xiàn)象[圖2（a）、（b）]。在局部區(qū)域可見火山巖不整合覆蓋于前震旦系地層之上，但又被第四系砂礫層、粉砂土和亞砂土地層不整合覆蓋于其上。

2 巖石學(xué)特征及樣品分析方法

新鮮的巖石斷面呈灰白色、塊狀構(gòu)造、斑狀結(jié)構(gòu)以及顯著的片理化現(xiàn)象。斑晶的體積分?jǐn)?shù)約為15%，主要礦物包括角閃石、黑云母、斜長石、堿性長石和石英[圖2（c）～（f）]。角閃石自形程度較高，呈長柱狀，柱面明顯發(fā)育一組完全解理，綠泥石化現(xiàn)象明顯，邊緣有明顯的暗化邊，部分顯示出熔蝕現(xiàn)象；黑云母呈半自形片狀， 同樣具有綠泥石化現(xiàn)象，可見一組極完全解理，解理縫有彎曲變形現(xiàn)象；斜長石呈半自形柱狀，發(fā)育良好的聚片雙晶以及顯著的鈉黝簾石化；堿性長石呈半自形柱狀，部分高嶺土化；石英透明無色，一級灰干涉色，無蝕變?；|(zhì)為微晶結(jié)構(gòu)，呈半自形—他形的斜長石-堿性長石微晶以及他形微細(xì)粒狀石英顆粒。由于受到構(gòu)造變形影響，基質(zhì)礦物顆粒呈明顯定向排列，顯微鏡下可見片理化條帶[圖2（c）]。巖石副礦物主要有磁鐵礦、磷灰石和鋯石。

經(jīng)過巖石薄片觀察，精心挑選出可供分析測試的樣品。首先，選取無后期交代脈體貫入以及無蝕變、新鮮且干凈的均勻巖石樣品；其次，把搗碎的細(xì)小巖石樣品顆粒（粒徑為5 mm）用牛皮紙進(jìn)行嚴(yán)密包裹；接著，從中挑選出約200 g干凈無污染的新鮮巖石顆粒，用蒸餾水洗凈后放入烘箱烘干；最后，將干凈無污染的巖石顆粒放入日本理學(xué)公司生產(chǎn)的振動盒式碎樣機(jī)內(nèi)粉碎到200目（孔徑為0.074 mm）。

所有巖石數(shù)據(jù)在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，包括主量、微量元素以及全巖Sr-Nd-Pb同位素的分析測試。主量元素元素分析采用XRF法，微量元素分析采用ICP-MS法。樣品先在高壓溶樣彈中用HNO3和HF混合酸溶解2 d，再用VG Plasma-quad Excell ICP-MS方法測試分析，與AGV-1（安山巖）、BCR-2（玄武巖）和 BHVO-1（玄武巖）這3個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)同步分析對比。巖石微量元素分析的精度以及準(zhǔn)確度都優(yōu)于10%，詳細(xì)分析流程見文獻(xiàn)[37]。采用AG50W-X8（200～400目，孔徑為0.038～0.074 mm），HDEHP（自制）以及AG1-X8（200～400目，孔徑為0.038～0.074 mm）離子交換樹脂進(jìn)行Sr-Nd同位素分離，利用實(shí)驗(yàn)室的多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（MC-ICP-MS，Nu Plasma HR，Nu Instruments， Wrexham，英國）采用靜態(tài)模式（Static Mode）進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果的分析測試。

對鋯石樣品用常規(guī)重力-磁選方法進(jìn)行分選，經(jīng)過雙目鏡下挑純，再將鋯石置于環(huán)氧樹脂中磨至一半，使內(nèi)部暴露。用3% HNO3溶液對鋯石顆粒表面清洗，以除去雜質(zhì)。利用電子顯微掃描電鏡完成陰極發(fā)光（CL）圖像照射，然后用激光剝蝕電感耦合等離子體制譜儀（LA-ICP-MS）進(jìn)行U-Pb同位素組成剝蝕分析測試。激光剝蝕系統(tǒng)為193 nm ArF-excimer激光器的Geolas200M（Microlas Gottingen Germany），激光剝蝕孔徑為30 μm，剝蝕深度為20～40 μm，激光脈沖為10 Hz，能量為32～36 mJ。最后結(jié)果用鋯石91500外標(biāo)進(jìn)行校正，詳細(xì)流程見文獻(xiàn)[38]。

3 主量元素地球化學(xué)特征

14個(gè)采自瀘定地區(qū)的新元古代火山巖樣品主量元素分析結(jié)果及CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果見表1。火山巖SiO2含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為59.18%～72.44%，屬于典型的中酸性火山巖類。腳角坪火山巖SiO2含量為59.18%～69.84%，平均為68.25%，主體為一套英安巖類；這套英安巖類Al2O3含量為14.71%～15.73%，平均為15.00%；巖石全堿含量相對較高，但變化較大（5.52%～8.73%，平均為7.41%）；全部樣品w（Na2O）>w（K2O），w（K2O）/w（Na2O）值為0.30～0.78，平均為0.64；巖石Fe2OT3含量（3.39%～7.76%，平均為4.14%）、MgO含量（0.99%～3.31%，平均為1.37%）和CaO含量（1.23%～4.86%，平均為2.00%）較低。而瀘定北火山巖SiO2含量略高，為71.32%～72.44%，平均為71.69%，主體為一套流紋巖類；這套流紋巖類Al2O3含量變化不大，為13.13%～13.91%，平均為13.64%；巖石全堿含量（8.01%～9.57%，平均值為8.62%）高于本區(qū)英安巖類；所有樣品都是w（K2O）>w（Na2O），w（K2O）/w（Na2O）值為1.19～2.38，平均為1.61；與英安巖類相比，本區(qū)流紋巖類具有更低的Fe2OT3含量（2.53%～2.99%，平均為2.79%）、MgO含量（0.84%～1.11%，平均為1.01%）和CaO含量（0.51%～1.24%，平均為0.71%）。很顯然，本區(qū)新元古代火山巖符合共源巖漿化學(xué)成分演化趨勢，由安山巖→英安巖→流紋巖，SiO2、K2O及全堿含量呈逐漸增高趨勢，而巖石Fe2OT3、MgO和CaO含量呈逐漸降低趨勢。值得注意的是，本區(qū)安山巖-英安巖-流紋巖總體均具有較高的K2O含量（1.28%～6.54%，平均為3.89%）、較低的TiO2含量（0.35%～1.05%，平均為0.44%）。這些地球化學(xué)特征遠(yuǎn)低于大洋巖石和大陸板內(nèi)火山巖中的Ti含量，而且與低TiO2、高K2O含量的島弧火山巖相類似[39-40]。

SiO2-K2O+Na2O圖解[圖3（a）]顯示這些新元古代火山巖都屬于亞堿性系列?；鹕綆rTAS圖解[圖3（b）]中，腳角坪火山巖均投點(diǎn)于安山巖（樣品JJP11）和英安巖范圍內(nèi)，瀘定北火山巖屬于流紋巖系列。但是K2O-Na2O圖解[圖3（c）]中，火山巖樣品明顯異于低鉀拉斑質(zhì)以及超鉀質(zhì)火山巖系列，應(yīng)屬于高鉀鈣堿性系列。在CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果（表1）中，石英標(biāo)準(zhǔn)礦物分子含量較高，充分表明本區(qū)火山巖屬于硅強(qiáng)烈過飽和型。綜上所述，這些火山巖屬于亞堿性高鉀鈣堿系列中酸性火山巖。

4 微量及稀土元素地球化學(xué)特征

瀘定地區(qū)新元古代14個(gè)火山巖樣品的微量及稀土元素分析結(jié)果見表2。從表2可以看出，本區(qū)火山巖總體強(qiáng)烈富集輕稀土元素（LREE）。腳角坪安山巖稀土元素總含量為140.9×10-6，輕、重稀土元素分異明顯，wLREE/wHREE值為1.90；w（La）N/w（Yb）N值為4.47；w（Ce）N/w（Yb）N值為3.93；而Eu異常為0.94，表明巖石沒有明顯的Eu虧損。腳角坪英安巖類稀土元素總含量為（138.6～166.8）×10-6（均值為155.5×10-6），wLREE/wHREE值較為穩(wěn)定，介于2.81～3.14，平均為2.98；w（La）N/w（Yb）N值介于7.05～8.94，平均為8.05；w（Ce）N/w（Yb）N值介于5.41～6.68，平均為6.09；Eu異常為0.83～0.90（均值為0.85），指示出輕度的Eu虧損特征。瀘定北流紋巖類稀土元素總含量偏高，介于（244.1～395.9）×10-6，平均值為303.8×10-6，wLREE/wHREE值介于2.83～5.19，平均值為3.82；w（La）N/w（Yb）N值介于8.97～18.06，平均值為12.67；w（Ce）N/w（Yb）N值介于6.87～12.91，平均值為9.33；Eu異常為0.48～0.53，平均值為0.51，表明巖石有顯著的Eu虧損。上述稀土元素變化特征顯示本區(qū)新元古代火山巖由安山巖→英安巖→流紋巖，稀土元素總含量逐漸增高，輕、重稀土元素分異程度和Eu虧損程度逐漸增強(qiáng)，與中酸性共源巖漿稀土元素化學(xué)成分演化趨勢一致[39-40]。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式顯示顯著的輕稀土元素富集型配分模式（圖4），這與典型島弧火山巖具有一致的配分模式[39-40]。

原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖也顯示輕稀土元素富集型配分模式（圖5）。圖5中顯示富集型的不相容元素以及低富集度的相容元素，包括顯著的Nb和Ta負(fù)異常，這類似于島弧火山巖的微量元素分布特征[39-40]，這一特征指示它們應(yīng)該是俯沖帶深部局部熔融的產(chǎn)物。同時(shí)，圖5中還顯示出顯著的Sr、P和Ti負(fù)異常，這與稀土元素指示的地質(zhì)事實(shí)一致。從安山巖→英安巖→流紋巖，巖石中Sr、P和Ti負(fù)異常程度逐漸增強(qiáng)。Sr作為堿土金屬族元素與Ca具有相類似的地球化學(xué)行為[41]，這使其與Ca形成類質(zhì)同像關(guān)系。因此，Ca和Sr之間很容易發(fā)生類質(zhì)同像置換，導(dǎo)致巖漿作用中Sr的地球化學(xué)特征一定程度上容易受富含Ca礦物的影響。本區(qū)火山巖樣品虧損Sr，說明了在巖漿作用過程中可能發(fā)生斜長石的結(jié)晶分離作用[36，44-48]。巖漿巖中P主要賦存在磷灰石中。Ti容易在巖漿作用過程中集中在鈦鐵氧化物等獨(dú)立副礦物中。對造巖礦物來說[41]，Ti最容易賦存在鏈狀硅酸鹽中，其次是層狀硅酸鹽，再次是架狀硅酸鹽。這一特征隨著巖漿演化程度不斷增強(qiáng)，從安山巖→英安巖→流紋巖， Sr、P和Ti的負(fù)異常亦逐漸增強(qiáng)[36，44-48]。

5 同位素地球化學(xué)特征

瀘定地區(qū)瀘定北3個(gè)新元古代流紋巖樣品的Sr-Nd-Pb同位素分析結(jié)果見表3。這些新元古代流紋巖的地球化學(xué)特征總體顯示出較高的Sr含量以及相對低的Nd同位素比值。N（87Sr）/N（86Sr）值為0.737 169～0.743 441（平均值為0.739 283），εSr（t）值為403.04～477.80（平均值為428.31），N（143Nd）/N（144Nd）值為0.512 091～0.512 549（平均值約為0.512 393），εNd（t）值為-2.76～6.00。N（143Nd）/N（144Nd）-N（87Sr）/N（86Sr）圖解（圖6）中，火山巖樣品投點(diǎn)位于顯著高N（87Sr）/N（86Sr）值以及相對低N（143Nd）/N（144Nd）值的典型演化型陸源區(qū)域。

從表3還可以看出，N（206Pb）/N（204Pb）值為18.670 1～18.882 3（均值為18.763 6），N（207Pb）/N（204Pb）值為15.663 3～15.677 4（均值為15.669 0），N（208Pb）/N（204Pb）值為38.717 2～39.177 4（均值為38.949 9）。N（207Pb）/N（204Pb）-N（206Pb）/N（204Pb）圖解和N（208Pb）/N（204Pb）-N（206Pb）/N（204Pb）圖解（圖7）顯示本區(qū)火山巖明顯高于北半球參考線（NHRL）（w（Th）/w（U）值為4.0）的趨勢。N（208Pb）/N（204Pb）-N（206Pb）/N（204Pb）圖解[圖7（a）]又顯示本區(qū)火山巖與地球總成分（BSE）組分相接近的同位素特征，而且它們都位于上地殼、下地殼和EMⅡ型富集地幔的交叉范圍內(nèi)。

Hart曾經(jīng)對全球Pb 同位素分布進(jìn)行過詳細(xì)研究，認(rèn)為南半球大洋玄武巖具有普遍意義上的Pb同位素異常特征，即一般而言的Dupal異常[50]。一般的Dupal異常顯示出Δ8/4>60以及初始N（87Sr）/N（86Sr）值大于0.705 0。對南極喬治王島火山巖的代表性樣品分析指示廣義Dupal異常概念是Δ7/4>3以及Δ8/4>10[51]。計(jì)算顯示本區(qū)火山巖樣品的Δ8/4介于49.7～89.4，Δ7/4較低，介于14.0～14.8（表3）。這些特征完全符合廣義Dupal 異常的Pb同位素特征。

6 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

LA-ICP-MS鋯石 U-Pb 年齡分析顯示，流紋巖樣品（BLD08）的鋯石顆粒是無色透明的柱狀半自形—自形晶，粒徑為100～200 μm，長寬比為1∶1～2∶1。大多數(shù)鋯石具有典型的巖漿成因韻律環(huán)帶，個(gè)別具有核邊結(jié)構(gòu)（圖8）。對 34 顆鋯石進(jìn)行了36 個(gè)分析點(diǎn)的激光剝蝕分析。分析點(diǎn)5、10、13、20、25、27、35和36為不和諧年齡點(diǎn)，這里不予討論；相對較老的年齡分析點(diǎn)包括2、15和33， 其中分析點(diǎn)2的n（206Pb）/n（238U）年齡為（811±8）Ma，但陰極發(fā)光（CL）圖像特征顯示其可能受Pb丟失影響或者為混合年齡，分析點(diǎn)15和33可能是捕獲鋯石，年齡分別為（797±8）Ma和（800±8）Ma；分析點(diǎn)1、3、7、9、11、17、19、21、22、26、32和34的年齡比較年輕，零散分布于（577±6）～（754±7）Ma， 結(jié)合陰極發(fā)光圖像判斷這些年齡可能受到變質(zhì)流體導(dǎo)致的Pb丟失或者重結(jié)晶生長鋯石影響；其他13個(gè)分析點(diǎn)的年齡為759～784 Ma，n（206Pb）/n（238U）年齡加權(quán)平均值為（772.4±5.5）Ma（平均標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重偏差（MSWD）為1.5，誤差類型為2σ）（圖9），Th含量為（89～250）×10-6，U含量為（125～356）×10-6，

w（Th）/w（U）值為0.40～0.99（均大于0.4），屬于典型的巖漿成因。其年齡加權(quán)平均值（（772.4±5.5）Ma）在誤差范圍內(nèi)保持一致，代表了流紋巖的結(jié)晶年齡，這與Li等研究本地區(qū)同類型火山巖年齡結(jié)果[11，29]一致。

7 巖石成因及其形成的大地構(gòu)造環(huán)境

如果巖漿的w（La）/w（Sm）值保持為一常數(shù)，就說明在巖漿分離結(jié)晶作用過程中，親石元素豐度會隨著超親石元素的富集表現(xiàn)出正比例增長趨勢[49，52]。在部分熔融過程中，源區(qū)物質(zhì)中的La會快速進(jìn)入到熔體中，同樣，Sm也會不斷的在熔體中富集。而且 La在結(jié)晶相/熔體相分配系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Sm，導(dǎo)致Sm的增長加速度慢于La。La/Sm-La圖解顯示La豐度的增高與Sm成正比例（圖10），指示其為源區(qū)巖石局部熔融產(chǎn)物的地球化學(xué)特征。

本區(qū)火山巖樣品主體為一套安山巖-英安巖-流紋巖組合，是典型的亞堿性高鉀鈣堿系列中酸性火山巖類，未見基性巖石端元，SiO2含量為59%～73%，都大于56%。很顯然，該組火山巖不能由地幔巖石直接局部熔融產(chǎn)生[40]。微量元素地球化學(xué)特征顯示本區(qū)火山巖樣品有著顯著的Nb、Ta虧損特征，與島弧火山巖特征[39-40]保持一致，指示它們應(yīng)是俯沖帶深部局部熔融的產(chǎn)物。另外，本區(qū)火山巖的w（Nb）/w（Th） 值（0.72～1.77，平均為1.03）和w（La）/w（Nb） 值（3.12～7.36，平均為4.05）低，在Nb/Th-Nb圖解和La/Nb-La 圖解（圖11）中都投點(diǎn)于典型島弧火山巖區(qū)域內(nèi)。而w（Th）/w（Yb）值和w（Ta）/w（Yb）值可以有效地區(qū)分大陸邊緣弧與洋內(nèi)島弧。通常，洋內(nèi)島弧具有很低的w（Ta）/w（Yb）值（<0.1），而本區(qū)火山巖w（Ta）/w（Yb）值（0.13～0.29，平均為0.26）大于0.1，w（Th）/w（Yb）值為1.06～5.21，平均為3.43，均位于活動陸緣（大陸邊緣?。┓秶鷥?nèi)，這與本區(qū)火山巖主體為一套安山巖-英安巖-流紋巖組合，未見基性巖石端元的火山巖組合類型完全吻合[39-40]。Ti/Zr-Ti/Y圖解（圖12）以及火山巖Sr/Y-Y圖解、（La/Yb）N-YbN圖解（圖13）進(jìn)一步說明，本區(qū)火山巖是一套大陸邊緣弧的典型中酸性火山巖類，陸殼物質(zhì)的參與和巖漿成因有直接的聯(lián)系。這些地球化學(xué)特征與同時(shí)代大陸邊緣弧俯沖作用產(chǎn)生的巖石就有相類似的特征，包括相對虧損的εNd（t）值。近年來，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為揚(yáng)子地塊西緣發(fā)育了大量新元古代侵入巖和火山巖，主要以花崗巖類為主，還包括一些基性到中酸性火山巖、片麻巖、輝長巖、角閃斜長巖、角閃巖以及輝石巖等[2-3，8，11，13，22，29，31，34，53-57]，時(shí)間跨度約100 Ma，從746 Ma到876 Ma[33]，其地球化學(xué)特征類似于安第斯型大陸邊緣弧巖漿作用。

8 大陸動力學(xué)意義

關(guān)于瀘定地區(qū)島弧火山巖組合的成因解釋為研究者提供了深入探討該區(qū)新元古代時(shí)期大陸動力學(xué)背景的初步線索。巖漿噴發(fā)以及之后伴隨的向上侵位作用與構(gòu)造活動存在密切的關(guān)系。強(qiáng)烈的構(gòu)造活動或者擾動通常給深部巖漿侵位作用提供了相當(dāng)?shù)膭恿W(xué)誘因。

本文研究的瀘定地區(qū)新元古代火山巖系隸屬揚(yáng)子地塊西緣巖漿巖帶，是構(gòu)成“康滇地軸”的重要組成部分。關(guān)于揚(yáng)子地塊西緣新元古代構(gòu)造環(huán)境的認(rèn)識，歷來就存在兩種截然不同的觀點(diǎn)：一種認(rèn)為其屬于板塊俯沖性質(zhì)的島弧環(huán)境[1，6，13-16，22，34]，揚(yáng)子地塊西緣SN向帶狀分布的巖漿巖代表了當(dāng)時(shí)的巖漿弧；另一種認(rèn)為其是地幔柱背景下的產(chǎn)物[8-11]。

本文研究結(jié)果表明：瀘定地區(qū)火山巖系形成年齡為（772.4±5.5）Ma，屬于新元古代；火山巖以亞堿性高鉀鈣堿系列安山巖-英安巖-流紋巖等中酸性巖石組合為典型特征，未見基性巖石端元；其巖石組合類型與裂谷型雙峰式火山巖以及以基性巖為典型代表的地幔柱型巖漿巖組合明顯不同；且該套火山巖地球化學(xué)及同位素特征顯示了無可爭議的大陸邊緣弧特征。綜上所述，本文更傾向于認(rèn)為在新元古代時(shí)期本區(qū)的構(gòu)造背景為島弧系統(tǒng)，因此，有理由認(rèn)為新元古代期間，揚(yáng)子地塊西緣總體處于活動大陸邊緣的俯沖帶環(huán)境。俯沖帶楔形地幔的局部熔融形成了瀘定地區(qū)（772.4±5.5）Ma的這套陸緣弧中酸性火山巖組合。盡管新元古代全球大地構(gòu)造背景處于Rodinia超大陸裂解環(huán)境，但這并不與揚(yáng)子地塊西緣存在俯沖系統(tǒng)矛盾，在裂解的超大陸局部（特別是邊部）同時(shí)存在俯沖碰撞環(huán)境是很容易理解的。

值得注意的是，本區(qū)火山巖樣品具有Dupal同位素異常特征。這說明新元古代時(shí)期的瀘定地區(qū)火山巖與現(xiàn)今印度洋有著一致或者類似的Dupal異常地幔域背景，暗示了在新元古代時(shí)期瀘定地區(qū)火山巖系較可能與其具有相似的背景。因此，可以認(rèn)為這些新元古代時(shí)期的瀘定地區(qū)火山巖套是當(dāng)時(shí)位于南半球?qū)呒{大陸的一個(gè)重要組成部分，經(jīng)過后期不同階段的地質(zhì)構(gòu)造演化改造作用，導(dǎo)致從岡瓦納大陸裂解分離，最后向北漂移，到達(dá)現(xiàn)今的大地構(gòu)造位置。這些推論都需要今后更多扎實(shí)有效的地質(zhì)工作去進(jìn)一步證實(shí)。

Rodinia超大陸概念于20世紀(jì)90年代被國際地學(xué)界提出，主要描述了在Pangea之前的新元古代早期存在一個(gè)超大陸，即大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)為的Rodinia超大陸[63]。王江海提出在700～900 Ma，揚(yáng)子地塊發(fā)生裂解，進(jìn)而從Rodinia超大陸上分離出來，在此過程中，揚(yáng)子地塊邊緣部位發(fā)生了強(qiáng)烈?guī)r漿作用，從而使新元古代時(shí)期的火山巖類廣泛發(fā)育于揚(yáng)子地塊邊緣地區(qū)[64]；Du等認(rèn)為理解揚(yáng)子板塊周緣新元古代巖漿作用的成因?qū)τ诮忉屍湓赗odinia超大陸中的位置至關(guān)重要[33]；Li等認(rèn)為，位于華南板塊新元古代期間與裂谷相關(guān)的巖漿以及同期的沉積地層顯示華南板塊處于西南部的勞倫古大陸和東南部的澳大利亞大陸之間[8]，它被認(rèn)為是Rodinia超大陸的核心或者中央部分；但另外有一些學(xué)者認(rèn)為其緊鄰澳大利亞大陸和印度大陸，處于Rodinia超大陸的邊緣[34-35]。基于以上爭論，這些揚(yáng)子地塊的新元古代巖漿作用都是與俯沖和碰撞相關(guān)的[18，29，33-36]。同時(shí)，沿著揚(yáng)子地塊北緣和西緣的巖漿作用類似安第斯型大陸邊緣弧，說明其是Rodinia超大陸邊緣部位。古地磁證據(jù)也顯示其在新元古代時(shí)期與澳大利亞西北部緊鄰，而且碎屑鋯石也證明了其與北印度大陸的相似性[34-35]。揚(yáng)子地塊北緣和西緣的這些巖漿作用與馬達(dá)加斯加、塞舌爾群島以及大印度都有相同的時(shí)間跨度[34-35，65-68]。這些證據(jù)都證明其在新元古代時(shí)期位于Rodinia超大陸西北緣，這樣巖漿作用與馬達(dá)加斯加、塞舌爾群島、大印度一樣都是俯沖碰撞作用的產(chǎn)物（圖14），是Rodinia超大陸裂解背景下大陸邊緣弧巖漿作用的一部分。揚(yáng)子地塊仍然是全球保存了新元古代時(shí)期最完整沉積作用和巖漿活動記錄的古老地塊，這些古老記錄都與Rodinia超大陸早期演化相關(guān)。

揚(yáng)子地塊在重建Rodinia超大陸中扮演“核心”角色，不僅處于勞亞古陸和澳大利亞地塊之間，也是連接勞亞古陸和岡瓦納大陸的關(guān)鍵橋梁[69]。因此，揚(yáng)子地塊是研究Rodinia超大陸的關(guān)鍵地區(qū)之一。毫無疑問，對揚(yáng)子地塊西緣新元古代火山巖的精細(xì)解析和研究將為進(jìn)一步深入探討Rodinia超大陸的形成和演化提供重要的基礎(chǔ)科學(xué)資料。

9 結(jié) 語

（1）四川瀘定地區(qū)中酸性火山巖形成年齡為（772.4±5.5）Ma，屬于新元古代。地球化學(xué)特征顯示本區(qū)火山巖屬于一套典型的巖漿弧成因亞堿性高鉀鈣堿系列安山巖-英安巖-流紋巖組合，明顯不同于大陸裂谷型火山巖組合以及與地幔柱相關(guān)的火山巖組合。

（2）經(jīng)過與區(qū)域地質(zhì)資料、巖漿事件、碎屑鋯石和古地磁數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，這些證據(jù)都證明揚(yáng)子地塊西緣在新元古代時(shí)期位于Rodinia超大陸西北緣，這些新元古代巖漿作用與馬達(dá)加斯加、塞舌爾群島、大印度巖漿活動事件一樣，都是俯沖碰撞作用的產(chǎn)物，屬于Rodinia超大陸裂解背景下大陸邊緣弧巖漿作用的一部分。

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