高小衛(wèi)，吳秀榮，楊振強(qiáng)

GAOXao-Wei,WUXiu-Rong，YANGZhen-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,China）

海南島在地質(zhì)構(gòu)造上是在具有元古界基底的加里東褶皺構(gòu)造帶上發(fā)育而成的海西-印支期巖漿-褶皺帶，屬于浙閩贛粵沿海海西-印支褶皺帶（或“華夏古陸”）的南西部分。其巖漿侵入巖相當(dāng)發(fā)育，占全島面積的37%，絕大多數(shù)為花崗巖類、閃長(zhǎng)巖類，和少數(shù)基性、超基性巖，構(gòu)成組成“詹縣巖基”和“瓊中巖基”兩個(gè)大花崗侵入巖基，形成時(shí)代主要為二疊-晚三疊世和晚侏羅世-白堊紀(jì)，分別歸屬于晚海西-印支期和燕山期[1]。前人認(rèn)為其構(gòu)造環(huán)境為：海西-印支期(267~262 Ma)同碰撞型花崗巖[2]、三疊紀(jì)后造山伸展環(huán)境[3-5]和燕山期為弧后盆地[1]等不同觀點(diǎn)，但都強(qiáng)調(diào)造山后伸展運(yùn)動(dòng)的作用。然而，除了在“瓊中巖基”中相繼發(fā)現(xiàn)晚海西期鉀玄巖、晚海西一印支期的堿性巖[3-5]和燕山期埃達(dá)克巖[6]之外，根據(jù)文獻(xiàn)[1,3-5]所列的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)，筆者還識(shí)別出許多晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖（表1）和燕山期埃達(dá)克質(zhì)巖。

埃達(dá)克巖是一種以重稀土元素Yb含量和Y含量較低為特征的中-酸性(SiO2≥56%)島弧型火山-侵入巖[7-9]。埃達(dá)克巖的含義是個(gè)倍受關(guān)注和爭(zhēng)論的課題，由于它的巖巖石類型多樣性和成因的復(fù)雜性[10-18]，有的學(xué)者統(tǒng)稱其為埃達(dá)克質(zhì)巖（adakite-like）[9]。據(jù)研究，新生代環(huán)太平洋的埃達(dá)克巖主要判別指數(shù)是以低Yb含量(≤1.9×10-6)、低Y含量（≤20×10-6）和中-酸性巖(SiO2≥56%)標(biāo)志，而La/Yb比值和Sr/Y比值則是劃分成因類型、探討其成因和構(gòu)造環(huán)境的重要參考指標(biāo)[19-24]。據(jù)表1所列的巖石化學(xué)數(shù)據(jù)顯示，本區(qū)存在著低Yb和Y含量的閃長(zhǎng)-花崗巖類，可稱之為埃達(dá)克質(zhì)巖。

環(huán)太平洋帶是新生代埃達(dá)克巖發(fā)育區(qū)。西南太平洋帶和東太平洋帶新生代埃達(dá)克巖的構(gòu)造環(huán)境、成因和含礦性存在可對(duì)比性[9,19-25]。但是，對(duì)晚古生代至中生代埃達(dá)克質(zhì)巖及其成礦作用卻知之甚少。埃達(dá)克巖形成于海洋板塊和大陸板塊匯集帶，是洋殼俯沖的結(jié)果，常常與陸緣火山弧上常見(jiàn)的I-型島弧侵入巖和鉀玄巖系列共生，具有獨(dú)特的構(gòu)造意義和含礦性[9,26]。

研究埃達(dá)克巖具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。埃達(dá)克巖與Au、Ag、Cu和Mo斑巖-矽卡巖和淺成低溫?zé)嵋旱V床密切共生，是一種極好的找礦標(biāo)志。在環(huán)太平洋帶中（包括海南島在內(nèi)的東南亞、北美和南美洲），絕大多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖是洋殼板塊俯沖的產(chǎn)物，與斑巖-矽卡巖型銅金礦床成因有關(guān)。埃達(dá)克質(zhì)巖是世界級(jí)斑巖型銅-金礦的母巖，也是良好的找礦標(biāo)志[9,23,26]。在本島和華南板塊內(nèi)所見(jiàn)的高鉀埃達(dá)克巖質(zhì)巖在是W、Sn、Mo和鈾礦的含礦母巖[1,27]。因此，研究本島的達(dá)克質(zhì)巖具有科學(xué)理論研究和經(jīng)濟(jì)意義。

本文目的是籍助PetroGraph 2beta和Minpet 2.0巖漿巖地球化學(xué)作圖軟件[28-29]，處理海南島晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖和鉀玄質(zhì)巖的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)，根據(jù)地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境圖解，判別和解釋其大地構(gòu)造背景，并將其與相鄰地體（即印支板塊和華南板塊）同期的埃達(dá)克質(zhì)巖的構(gòu)造環(huán)境相比較，以便對(duì)海南島的板塊構(gòu)造背景和古地理恢復(fù)有更加清晰的理解。顯然，埃達(dá)克巖構(gòu)造環(huán)境判別和對(duì)比工作，為該島晚古生代以來(lái)的構(gòu)造-古地理再造和海西一印支期構(gòu)造環(huán)境提供了新的證據(jù)、對(duì)于進(jìn)一步探討其板塊構(gòu)造活動(dòng)史和含礦性方面，具有重要的參考價(jià)值。

1 海南島晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖

1.1 時(shí)空分布

海南島埃達(dá)克質(zhì)巖巖石類型是以貧Y和低Yb含量為特征的I-型花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖和堿性巖等。據(jù)對(duì)該島的中酸性侵入巖的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明[1]，晚海西-印支早期的埃達(dá)克質(zhì)巖樣品約占同期花崗巖類、閃長(zhǎng)巖類44%，而燕山期埃達(dá)克質(zhì)巖樣品約占同期中酸性侵入巖的78%。前者主要分布于“儋縣巖基”，而后者集中分布于“瓊中巖基”。這表明自晚古生代以來(lái)的分布埃達(dá)克質(zhì)巖在地理上的分布特點(diǎn)具有由島的北西方向的“儋縣巖基”向東南方向的“瓊中巖基”遷移和富集的趨勢(shì)。根據(jù)本島二疊一三疊紀(jì)埃達(dá)克質(zhì)巖的同位素年齡(Ma)，可分別將其劃為晚海西期(298~271 Ma)和印支早期(251~217 Ma)兩個(gè)巖漿旋回，但缺失印支晚期巖漿旋回(216~180 Ma)。在時(shí)代分布上，燕山期（150~90 Ma）埃達(dá)克質(zhì)巖的含量有比海西期增多的趨勢(shì)。這種遷移和富集趨勢(shì)可能與海西-印支期古太平板塊的俯沖有關(guān)。

瓊中巖基埃達(dá)克質(zhì)巖與世界上一些典型埃達(dá)克巖（例如巴布亞新幾內(nèi)亞，伊朗等）的產(chǎn)狀相同，與鉀玄巖（Shoshonite，橄欖玄粗巖）系列和高鉀的鈣堿性系列密切共生[3,26,30]，顯示它們?cè)跁r(shí)、空分布上有一定共生規(guī)律可尋，因此它們之間有著若干構(gòu)造上或成因上的必然聯(lián)系。

表1 海南島部分C-型埃達(dá)克質(zhì)巖化學(xué)分析結(jié)果Table 1 Selected chemical composition for C-type adakite-like rocks in Hanan island

1.2 地球化學(xué)特征

島內(nèi)的中-酸性侵入巖的巖石化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖的主量元素以高硅、高鉀、高鈉和低鈦為特征（表1）。大多數(shù)樣品SiO2含量為55.26%~75.14%，K2O含量（2.51%~5.88%）＞Na2O含量。其Al2O3含量變化范圍較大（12.8%~20.64%），TiO2含量為0.17%~0.92%。在主量元素K2O~SiO2圖解中，多數(shù)位于SiO2＞60%范圍，少數(shù)位于為56%~58%，似乎具有以高硅埃達(dá)克質(zhì)巖特點(diǎn)，集中分布于鉀玄巖系列和高鉀鈣堿性系列（圖1a）。

微量元素Sr的含量變化于95.5×10-6~407.5×10-6，比阿留申群島庫(kù)克島“標(biāo)準(zhǔn)”的埃達(dá)克巖[7-9]的含量偏低和變化范圍大。Sr/Y比值（8.16~26.81）也有比值小和變化范圍大的特點(diǎn)。La/Yb比值變化于29.23~71.02之間，顯然為大陸型（C-型）埃達(dá)克質(zhì)巖[20,22,24-25]。在微量元素上埃達(dá)克質(zhì)巖富集親石元素Rb和高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、Hf。Th含量為11.00×10-6~32.7×10-6，Nb含量為6.1×10-6~18.5×10-6。Zr含量為161.7×10-6~783.20×10-6.。在微量元素蛛網(wǎng)圖上屬于Th富集的曲線類型，明顯地顯示出Ba、Ta、Nb、P、Ti、Sr低谷和Rb、Th高峰（圖1c）。Nb，Ta虧損是板塊俯沖環(huán)境中典型的火山-島弧鈣堿性巖漿類型的標(biāo)志特征[31]。因此，本區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖和鉀玄巖形成過(guò)程中應(yīng)該有洋殼板塊的俯沖作用的影響。

圖1 地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境判別圖解Fig.1 Geochemical-tectonic setting discrimination digrams

稀土元素以富集LREE為特征，（La/Yb）N比值為21.00~50.90，為右傾鏟狀曲線類型（例如HG-18）,屬于C-型埃達(dá)克巖。鉀玄巖呈現(xiàn)弱的Eu負(fù)異常,少數(shù)埃達(dá)克巖樣品出現(xiàn)Eu正異常（圖1b）。輕稀土元素和重稀土元素比值大于9，顯然屬于I-型花崗巖類[1,32]。

2 埃達(dá)克質(zhì)巖成因類型和構(gòu)造環(huán)境判別

根據(jù)埃達(dá)克巖的REE配分曲線類型和La/Yb比值并參考微量元素Nb/Zr比值，可將其劃分為O-型和C-型埃達(dá)克巖兩種不同的成因類型[19-22]。前者以La/Yb≤12和Nb/Zr比值≤0.04為標(biāo)志，主要分布于島弧環(huán)境；而后者則以La/Yb≥12，Nb/Zr＞0.04為標(biāo)志，分布于活動(dòng)大陸邊緣火山弧。島內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖的稀土元素以富集LREE為特征，絕大多數(shù)REE配分曲線類型屬于右傾鏟狀的C-型(大陸型)埃達(dá)克質(zhì)巖（圖1b）。島內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖在主量元素顯示貧Mg和富Al特征。在圖1上K2O與SiO2含量略呈正比關(guān)系。微量元素Y、Yb和Sr含量隨SiO2含量的遞增而減少（圖2a、-b、-c），顯示其巖漿源區(qū)為洋殼板片部分融熔和結(jié)晶分離作用所致。La/Yb比值隨SiO2含量的遞增而增加，從58.4%以后轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少的趨勢(shì)（圖2d），但是，依筆者之見(jiàn)仍然以C-型埃達(dá)克巖為主（圖1d）。

圖2 微量元素圖解Fig.2 Diagramsof traceelements

微量元素Th-Nb-Zr、Th-Ta-Hf地球化學(xué)圖解[36-37]對(duì)板塊匯集邊緣（或大陸邊緣）玄武-英安巖的大地構(gòu)造環(huán)境有很好的判別效果，對(duì)與其共生的大陸邊緣中-酸性巖漿系列也起到很好的判別作用[19,22,25,38-39]，特別是可以劃分和確定大陸邊緣的次一級(jí)環(huán)境（例如板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷、初始裂谷和陸-陸碰撞帶）。而且實(shí)踐證明，Nb/Zr-Th/Zr判別圖（圖3b）和Th/Yb-Ta/Yb判別圖[33]具有相同的辨別效果。它們不但適合于中-基巖漿系列，也適合于主動(dòng)大陸邊緣長(zhǎng)英質(zhì)巖漿巖的環(huán)境判別。本島大多數(shù)埃達(dá)質(zhì)克巖樣品，在Nb/Zr-Th/Zr判別圖上，分布于島弧相鄰的大陸板內(nèi)與界線內(nèi)附近，表現(xiàn)為Nb/Zr比值徘徊在0.04與0.05之間，落在島弧的范圍，有少數(shù)鉀玄質(zhì)巖Th/Zr比值＞0.67，落在大陸環(huán)境的拉張帶（初始裂谷）、板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷內(nèi)（圖3a），但是表現(xiàn)為Nb/Zr比值不大于0.1（與大陸板內(nèi)鉀玄質(zhì)巖的分布范圍截然不同）。個(gè)別埃達(dá)質(zhì)克巖樣品的Nb/Zr比值=0.01，落在陸緣島弧及陸緣火山弧玄武巖區(qū)的范圍內(nèi)，形成于島弧環(huán)境。而在Th/Hf-Ta/Hf判別圖上（圖略）則大多數(shù)樣品集中分布Ta/Hf比值為0.1界線左右，確實(shí)為主動(dòng)大陸邊緣火山弧環(huán)境。

在微量元素Th/Yb-Ta/Yb圖解上和（圖3a），本島多數(shù)埃達(dá)克質(zhì)巖和鉀玄巖樣品落在陸緣島?。↖A）和主動(dòng)大陸邊緣（AC）的范圍內(nèi)，只有個(gè)別樣品鉀玄質(zhì)巖落在板內(nèi)火山帶（WPV）內(nèi)。在Rb-(Y+Nb)圖解上（圖1e），樣品顯示落在火山弧花崗巖類的范圍內(nèi)。證據(jù)表明本島晚海西-印支期古構(gòu)造位置處于大陸板塊碰撞縫合線附近(或?yàn)榇箨戇吘壔鹕綅u弧)，暗示多數(shù)樣品不是板內(nèi)拉張環(huán)境的產(chǎn)物。實(shí)際上，它很可能與其北東方向的云開(kāi)古陸位于同一個(gè)古大陸板塊邊緣構(gòu)造線上，同屬于華夏地體邊緣島弧的一部分。這種古構(gòu)造格局在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Yb-Yb圖解上（圖3a、圖1f）得到充分的驗(yàn)證，只有少數(shù)鉀玄巖可能與碰撞后的板內(nèi)地殼拉張和巖漿結(jié)晶分異環(huán)境有關(guān)（圖1e）。由此推測(cè)，華南板塊的斜向俯沖和碰撞以及碰撞后形成的陸緣拉張裂谷是海南島埃達(dá)克質(zhì)巖和鉀玄巖主要的構(gòu)造環(huán)境。它們之間板塊縫合線，應(yīng)以欽-防裂陷盆地（或裂谷）與云開(kāi)-海南地體之間的構(gòu)造分界線（合浦-博白-梧州大斷裂）為界比較合理。

圖3 構(gòu)造環(huán)境判別和巖漿成因圖Fig.3 Digrams tectonic setting discrimination and igneousorigin subdivision

3 與周緣地體同類巖石構(gòu)造環(huán)境的對(duì)比

3.1 印支陸塊海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖

由于在海南島曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)中石炭世的“邦溪-晨星”蛇綠巖片，李獻(xiàn)華等（2000a、b）[42-43]認(rèn)為該蛇綠巖片是馬江（Song Ma）蛇綠巖帶的延伸部分，引起了筆者對(duì)印支陸塊是否也發(fā)育有海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖問(wèn)題的興趣和關(guān)注。目前尚未有論述印支陸塊埃達(dá)克質(zhì)巖的文章發(fā)表。但是，根據(jù)文獻(xiàn)資料記載中的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)[35]與埃達(dá)克巖的鑒別以后，筆者初步確信該蛇綠巖帶縫合線西南側(cè)的印支陸塊存在埃達(dá)克質(zhì)巖的事實(shí)。其分布范圍從長(zhǎng)山地區(qū)（越南西北部）一直延伸至越南南部達(dá)拉特（Da Lat）地區(qū)變?yōu)榱阈欠植肌Ｆ鋷r石化學(xué)成分特征見(jiàn)表2。

3.1.1 長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶的埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)證據(jù)

印支陸塊的埃達(dá)克質(zhì)巖位于中南半島的越南北部長(zhǎng)山褶皺造山帶（二疊-三疊紀(jì))。眾所周知，越南北部的馬江大斷裂是晚古生帶一中生代（石炭-三疊紀(jì)）蛇綠巖帶，代表華南-北越地體與印支板塊拼合的縫合界限，也是古特提斯海的東部分支在晚二疊世消亡的標(biāo)志。該蛇綠巖帶與分布于其西南側(cè)方向的越南南部一起構(gòu)成印支陸塊北東側(cè)的巖漿-構(gòu)造帶，是著名的斑巖型銅-金成礦帶。該巖漿帶，自NE-SW 向分布著三個(gè)巖漿組合：鈣堿性火山-侵入巖組合（Ar-Ar法272~248 Ma)、過(guò)鋁花崗巖組合（259~245 Ma)和亞堿性長(zhǎng)英質(zhì)火山-侵入巖組合（小于245 Ma)[20]。該帶以I-型花崗巖和陸緣火山島弧型侵入巖為特征，其巖石類型為安山-英安巖、鈣堿性花崗巖、粗面流紋巖-二長(zhǎng)花崗巖和高鉀煌斑巖。其中所產(chǎn)的埃達(dá)克質(zhì)巖巖石以高硅、低鈦、低鐵、低鎂和高鉀、鈉為特征（表2，圖1a），屬于鉀玄質(zhì)巖系列和高鉀（鈉）鈣堿性巖石系列，個(gè)別為拉斑玄武巖系列。其微量元素的蛛網(wǎng)圖和海南島相似（圖1c）。

該帶的埃達(dá)克質(zhì)巖樣品在(Y+Nb)-Y判別圖上屬于火山弧花崗巖性質(zhì)（圖1e）。多數(shù)樣品的Nb/Zr比值變化于0.04~0.10之間，在Nb/Zr-Th/Zr判別圖上落在主動(dòng)大陸邊緣與陸緣島弧分界線（Nb/Zr=0.04）交匯處附近 (圖3b）。少數(shù)樣品的Nb/Zr比值為0.03，落在陸緣島弧內(nèi)，也有個(gè)別樣品的Nb/Zr比值可達(dá)0.41（表2，樣品號(hào)ZAC-8），落在大陸板內(nèi)裂谷環(huán)境中(圖3b），表明其構(gòu)造環(huán)境變化很大。該帶的埃達(dá)克質(zhì)巖La/Yb值變化于5.31~38.83，大多數(shù)樣品為大陸型（C-型），個(gè)別樣品屬于島弧型（O-型）埃達(dá)克質(zhì)巖（表2，樣品號(hào)DL556）。這種大陸型和島弧型埃達(dá)克質(zhì)巖共存于主動(dòng)大陸邊緣的現(xiàn)象在環(huán)太平洋帶新生代埃達(dá)克巖帶十分普遍[24-25]。

3.1.2 達(dá)拉特地區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖

越南南部達(dá)拉特巖漿褶皺帶的埃達(dá)克質(zhì)巖不及海南島發(fā)育。該帶位于印支板塊東南端，比長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶更遠(yuǎn)離馬江蛇綠巖帶，以印支晚期(晚三疊世）火山-侵入巖（211~209 Ma）為主，（燕山期J-K侵入巖次之）[35]。巖石系列為低鉀至中鉀鈣堿性巖石系列，與海南島燕山期巖漿巖發(fā)育的情況截然不同?？杀鎰e出埃達(dá)克質(zhì)巖的主量元素特征為高硅、低鈦和高堿為特征（表2，樣品號(hào)DQ12），微量元素Nb/Zr比值＞0.05，屬于主動(dòng)大陸邊緣靠近島弧位置上的火成巖。

3.2 華南板塊內(nèi)同碰撞的埃達(dá)克質(zhì)巖

華南板塊內(nèi)海西-印支期的火山巖以中-基性的玄武巖-英安巖為主，屬于板塊內(nèi)裂谷盆地的火山巖組合，分布于長(zhǎng)沙-福州西南側(cè)的湘南、粵中、粵北、桂西和桂東南等地[44-47]。印支期巖漿侵入巖主要為S-型，發(fā)育于桂西和桂東南，埃達(dá)克質(zhì)巖不發(fā)育。而在南嶺地區(qū)見(jiàn)有少量I-型花崗巖小巖體和C-型埃達(dá)克質(zhì)巖，零星分布于湘、桂、贛、粵等地。但是，燕山期埃達(dá)克質(zhì)巖卻廣泛分布于鄂、皖、浙、閩、贛、粵晚中生代火山巖帶中，以下?lián)P子地區(qū)尤為發(fā)育,在江西會(huì)昌和福建省上杭-大田地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)[48-58]。

根據(jù)前人所發(fā)表的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)，對(duì)照上述埃達(dá)克質(zhì)巖的主要辨別標(biāo)志，筆者認(rèn)為華南板塊內(nèi)南嶺地區(qū)晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖的主要巖體有：越城嶺片麻狀花崗巖、九峰-諸廣山、龍?jiān)磯位◢弾r[34]和王仙嶺巖體[27]等（表2）。

湘南王仙嶺花崗巖巖體位于華南板內(nèi)湘桂坳陷和贛南—粵北隆起交界處，在NE-SW方向的郴州大斷裂的東南側(cè)?；◢弾r體同位素地質(zhì)年齡（225~226 Ma，212 Ma）和成礦年齡（224 Ma）屬于印支晚期。該巖體的主量元素為高硅、低鈦和高鉀含量，其中91%的巖石標(biāo)本以低Y含量和低Yb含量為特征（Y=7.8×10-6~17.76×10-6；Yb=0.95×10-6~1.72×10-6)，符合埃達(dá)克質(zhì)巖的判別標(biāo)志（表2）。富集輕稀土元素LREE，具有銪負(fù)異常，其球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE配分模式為C-型埃達(dá)克質(zhì)巖的右傾鏟狀曲線類型。微量元素呈Rb、U、Nb、Ta高峰和Ba、Sr、Ti低谷。具有Nb/U比值較低的（0.92~11.67）的大陸板內(nèi)性質(zhì)。

南嶺地區(qū)（包括王仙嶺巖體）的埃達(dá)克質(zhì)花崗巖可作為華南板塊內(nèi)印支期同碰撞埃達(dá)克質(zhì)巖的典型例子。在Rb-(Y+Nb)判別圖（圖1e）上，絕大多數(shù)巖石標(biāo)本落在同碰撞花崗巖的范圍內(nèi)。在Th/Zr-Nb/Zr判別圖（圖3b）上，表現(xiàn)為遠(yuǎn)離板塊匯集邊緣的島弧構(gòu)造環(huán)境特征，落在大陸板內(nèi)擴(kuò)張帶和板內(nèi)裂谷及陸緣裂谷的范圍內(nèi)。對(duì)比結(jié)果顯示：華南板內(nèi)與海南島以及印支陸塊東側(cè)埃達(dá)克質(zhì)巖的島弧構(gòu)造環(huán)境截然不同，為大陸板內(nèi)性質(zhì)。

表2 華南板塊內(nèi)和越南（印支陸塊）埃達(dá)克質(zhì)巖的巖石化學(xué)成分Table 2 Chemical composition of within-Plate adakite-like rocks in South China and Vienan (Indonchina block)

4 構(gòu)造環(huán)境對(duì)比和巖漿緣源區(qū)討論

通過(guò)對(duì)海南島晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖及其密切共生鉀玄質(zhì)巖的地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境判別，認(rèn)為其構(gòu)造環(huán)境與俯沖板塊匯聚邊緣有關(guān)。其構(gòu)造環(huán)境與越南西北部長(zhǎng)山（印支陸塊）巖漿-構(gòu)造帶及華南板內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖海西-印支期構(gòu)造環(huán)境比較如下。

4.1 海南島與印支板塊北東側(cè)陸緣弧環(huán)境對(duì)比

微量高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Zr、Th、Ta和Hf的比值是區(qū)分島弧和大陸板內(nèi)環(huán)境特征的標(biāo)志。海南島海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖與印支板塊東側(cè)巖漿巖帶同期埃達(dá)克質(zhì)巖一樣，不具備高的Nb含量，而是以低的Nb/Zr比值為特征，特別缺乏Nb/Zr比值大于0.15和Ta/Hf比值大于0.3的證據(jù)，應(yīng)該處于板塊碰撞縫合線附近巖漿活動(dòng)帶。這表明板內(nèi)擴(kuò)張不是該島和與印支板塊東側(cè)的巖漿巖帶埃達(dá)克質(zhì)巖廣泛發(fā)育的主導(dǎo)因素和特征。海南-云開(kāi)地體與華南板塊之間的桂東南裂陷盆地在海西-印支期可能發(fā)展為大洋盆地（古特提斯的分支），它們之間所發(fā)生的板塊碰撞應(yīng)該是屬于由洋-陸碰撞發(fā)展成為陸-陸碰撞的性質(zhì)。這一點(diǎn)從圖1e所示可以得到證明。

海南島與長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶海西-印支期的古構(gòu)造性質(zhì)大致相當(dāng)，可以對(duì)比。它們都是主動(dòng)大陸板塊匯聚邊緣（陸緣島?。┉h(huán)境的產(chǎn)物。但是，長(zhǎng)山的巖漿系列的特點(diǎn)與海南島相比略有差別，表現(xiàn)在越南中部海岸遠(yuǎn)離長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶的印支期鈣堿性花崗巖組合相比更為發(fā)育，這與海南島印支期鉀玄武巖和堿性花崗巖相當(dāng)發(fā)育的情況截然不同。值得一提的是，海南島在燕山期以后，巖石類型仍然是以富鉀埃達(dá)克質(zhì)巖、堿性巖、閃長(zhǎng)巖和花崗巖為主的巖漿侵入巖，而印支陸塊則為缺乏埃達(dá)克巖的過(guò)鋁花崗巖為主（與我國(guó)東南沿海的燕山期花崗巖組合特征相同），說(shuō)明板塊俯沖對(duì)于形成海南島海西-印支期乃至燕山期埃達(dá)克質(zhì)巖至關(guān)重要。總之，海南島埃達(dá)克質(zhì)巖地球化學(xué)性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境與長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶相似，只不過(guò)海南島比長(zhǎng)山巖漿-構(gòu)造帶含有更豐富的堿性巖而已。

4.2 海南島與華南板塊內(nèi)陸-陸碰撞構(gòu)造環(huán)境對(duì)比

眾所周知，大陸邊緣的高Nb?？诉_(dá)巖和高Nb鉀玄巖巖石系列（Nb/Zr比值＞0.15）屬于主動(dòng)大陸邊緣造山帶的巖石類型，是確定陸-陸碰撞帶的標(biāo)志。這類巖石類型是世界級(jí)超大型斑巖銅-金礦的母巖，見(jiàn)于印度尼西亞幾內(nèi)亞島中央山脈上的埃茨貝格銅-金礦Nb/Zr=0.1~0.15)和波格拉礦（Nb/Zr=0.42)[58]。

華南板內(nèi)印支期的埃達(dá)克質(zhì)巖是以高Nb/Zr比值（0.07-1.00）為特征，多數(shù)大于0.15。這種高Nb埃達(dá)克質(zhì)巖成因與地幔熱柱的活動(dòng)有成因關(guān)系。特別有指示意義的是湘南王仙嶺巖體的微量元素特征顯示高的Nb/Zr比值（0.24-0.46）異常，所有樣品都落在接近大陸板內(nèi)擴(kuò)張帶（初始裂谷），其Nb/Zr比值略大于海南島地幔熱柱成因的新生代大陸板內(nèi)玄武巖樣品的Nb/Zr比值（0.13-0.36）（圖3b）。這意味著該巖體成因受到印支期陸緣裂谷熱流體的強(qiáng)烈影響，也可能與印支期華南板內(nèi)深大斷裂的擠壓和走滑-拉張活動(dòng)以及地幔熱流活動(dòng)有成因聯(lián)系。由此可見(jiàn)，華南板內(nèi)印支期埃達(dá)克質(zhì)巖的成因是板內(nèi)陸-陸碰撞（圖1e）后的陸緣（走滑拉張裂谷）伸展-減薄和地慢熱流雙重作用有關(guān)。

5 巖漿源區(qū)

埃達(dá)克巖兩種不同的成因類型（O-型和C-型）都是板塊俯沖和走滑-擴(kuò)張活動(dòng)的產(chǎn)物，必然與俯沖板片的部分融熔、地幔楔融熔-混染作用（MASH）和地殼的混染-分離-結(jié)晶（AFC）過(guò)程有關(guān)[9,24-25]。由圖2a所示，本區(qū)埃達(dá)克質(zhì)巖的Yb含量與SiO2含量呈反比關(guān)系，表明俯沖板片的殘留相是屬于高壓來(lái)源的礦物（含石榴石，榴輝巖？），或者被解釋為地幔楔和下地殼底部的MASH（熔融-混染-儲(chǔ)存-均一化）作用，其巖漿來(lái)源區(qū)應(yīng)該為受混染的地幔楔的部分融熔。而由圖1a和圖2b所示，K2O和Sr含量與SiO2含量為反比關(guān)系，反映了上地殼的斜長(zhǎng)石結(jié)晶分離（AFC）過(guò)程。

在Zr/Nb-MgO圖解（圖3a）上可以看出，該島埃達(dá)克質(zhì)巖樣品的Zr/Nb比值小于N-MORB（=20~40），反應(yīng)了俯沖巖層（包括深海沉積物）對(duì)地幔揳部分融熔的稀釋作用。在Zr/Nb-Zr圖解（圖3b）上，明顯地顯示埃達(dá)克質(zhì)巖形成于一種俯沖的洋殼板片局部熔融（左箭頭）以及鉀玄質(zhì)巖的結(jié)晶分離（右箭頭）的兩種不同演化趨勢(shì)，分別代表兩種不同的巖漿巖演化過(guò)程：前者為洋殼板片局部熔融疊加地幔揳混染作用成因，后者則為上地殼分離結(jié)晶作用的結(jié)果。

6 結(jié)論

海南島存在著大量的晚古生代埃達(dá)克質(zhì)巖的事實(shí)表明：該島于晚海西-印支期（以及燕山期）在S-型同熔花崗巖基上，發(fā)育有埃達(dá)克質(zhì)巖。根據(jù)微量元素地球化學(xué)-構(gòu)造環(huán)境判別法，其成因應(yīng)歸功于洋殼的俯沖和地殼部分熔融。

(1)本島的埃達(dá)質(zhì)克巖的大多數(shù)樣品表現(xiàn)為Nb/Zr比值徘徊在0.04與0.05之間，Th/Zr比值＞0.67，少數(shù)樣品Nb/Zr比值≤0.04，落在陸緣島弧及陸緣火山弧玄武巖區(qū)的范圍內(nèi)，形成于主動(dòng)大陸邊緣火山島弧環(huán)境（Nb/Zr=0.01），與洋殼俯沖成因關(guān)系密切。在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Yb-Yb圖解圖上，大多數(shù)樣品落在陸緣島弧和活動(dòng)大陸邊緣的范圍內(nèi)（圖3a、圖1f），進(jìn)一步印證了海南島關(guān)于絕大多數(shù)海西-印支期埃達(dá)質(zhì)克巖均為活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境,而只有少數(shù)鉀玄巖可能與碰撞后的板內(nèi)地殼拉張和巖漿結(jié)晶分異環(huán)境有關(guān)的觀點(diǎn)。

(2)本島和印支陸塊長(zhǎng)山地區(qū)埃達(dá)質(zhì)克巖的大多數(shù)樣品Nb/Zr比值變化于0.04~0.10之間，落在陸緣火山島弧和大陸板塊交匯處（圖1f），少數(shù)樣品的Nb/Zr比值為0.03，為主動(dòng)大陸板塊匯聚邊緣帶(陸緣島弧)的產(chǎn)物，與洋殼板片俯沖的關(guān)系密切。只有個(gè)別樣品的Nb/Zr比值可達(dá)0.41，落在大陸板內(nèi)裂谷環(huán)境中，表明地幔楔熔融或板內(nèi)富集地幔熱柱對(duì)埃達(dá)克質(zhì)巖的成因影響不大，與華南板塊內(nèi)同期板內(nèi)陸-陸同碰撞成因的構(gòu)造環(huán)境略有不同。

(3)巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)和構(gòu)造環(huán)境圖解證明了海南島晚海西-印支期埃達(dá)克質(zhì)巖的古構(gòu)造環(huán)境與印支陸塊長(zhǎng)山地區(qū)具有相似性，皆為華南板塊俯沖的結(jié)果。海南島與華南板塊之間板塊縫合線，應(yīng)以合浦-博白-梧州大斷裂為界比較合理。

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