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华北克拉通北缘显生宙含石榴石淡色花岗岩:特征、时代及成因初探*

2019-08-01范文博姜能翟明国胡俊

岩石学报 2019年7期

范文博 姜能 翟明国 胡俊

1. 大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安 7100692. 中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029

淡色花岗岩指暗色矿物含量十分低(<5%)的花岗岩类型,其主要由石英、钾长石和富钠的斜长石组成,并多含有白云母,可出现电气石、石榴石等过铝质矿物。淡色花岗岩中暗色矿物如有出现,则以黑云母为主,很少出现角闪石及其它暗色矿物。与矿物组成对应,淡色花岗岩还显示高SiO2、富碱、过铝质、贫Fe、Mg、Ca、Ti、REE等地球化学特征,其中过铝质的特征最为明显(Le Fort, 1973, 1981; Le Fortetal., 1987; France-Lanord and Le Fort, 1988; Barbarin, 1996; 吴福元等, 2015)。通常认为,淡色花岗岩是大陆碰撞造山带中最为标志性的花岗岩类型,其形成与加厚地壳内沉积物的部分熔融有关(Le Fort, 1973, 1981; Le Fortetal., 1987),亦即通常所认为的“同碰撞S型花岗岩”,以喜马拉雅淡色花岗岩最为典型(Harrisetal., 1986; Pitcher, 1983, 1997; Barbarin, 1990, 1999; Winter, 2001)。对喜马拉雅淡色花岗岩的进一步研究表明,它们主要形成于早-中中新世,在古新世、始新世也有少量发现,表明其主要形成于后碰撞造山阶段,但在同碰撞阶段也可出现(Sylvester, 1998; Moetal., 2007; 吴福元等, 2015; Weinberg, 2016; Maetal., 2017)。因此,淡色花岗岩仍被认为是一种具有特殊成因与构造指示意义的花岗岩类型。

虽然变沉积岩的脱水熔融或水致熔融被认为是淡色花岗岩形成的主要机制,而源区物质组成及熔融条件的不同,则会对其岩石成分和地球化学特征产生一定影响(Le Fort, 1981; Scailletetal., 1995; Patio Douce and McCarthy, 1998; Sylvester, 1998; Patio Douce, 1999; Gaoetal., 2017),但一些最新的研究却发现准铝质岩石的分离结晶作用也可形成此类岩石(Liuetal., 2014; Wangetal., 2014; Maetal., 2017; Huetal., 2018)。一些研究者甚至认为淡色花岗岩可能仅是岩浆高度分异的产物,其源岩未必是变沉积岩,强调岩浆分离结晶作用等后期演化过程在其成因中的主导作用(Wuetal., 2004; 吴福元等, 2015, 2017; Liuetal., 2016)。此外,淡色花岗岩也可能与Li-F花岗岩、稀有金属花岗岩等存在相关性(Грабежев和叶德隆, 1984; Ballouardetal., 2016; 赵振华, 2016),最新研究发现一些喜马拉雅淡色花岗岩也具有一定的成矿潜力(王汝成等, 2017)。由此可见,淡色花岗岩成因及地质内涵,仍然是地质学研究中一个十分有意义的问题。

显生宙时期,受古亚洲洋板块俯冲-碰撞、古太平洋板块俯冲-后撤过程的影响,华北北缘发育了大量不同时代、多种类型的花岗岩,对此已开展了大量研究工作。花岗岩的类型、源区性质及伴生岩石组合,也已成为认识区域深部物质构成与地质演化过程的重要载体(刘红涛等, 2002; Fanetal., 2017; 范文博, 2017)。然而,对于区域发育的少量具有“淡色花岗岩”特征的岩石,则很少关注,一些学者甚至认为华北北缘缺少典型的“同碰撞S型花岗岩”(张拴宏……

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