引言

造山带是汇聚板块边缘的重要特征，造山带的形成与演化过程研究一直是地学领域的研究热点（Zheng et al.,2013）。一般认为，造山带的形成与演化过程主要包括大洋的俯冲、闭合，大陆的俯冲、碰撞以及碰撞后的伸展、垮塌和均衡调整等阶段（Wilson,1989;Zheng,2012;Yang et al.,2021）。花岗岩作为陆壳的重要组成部分，可以出现在造山带形成及演化过程中的大多数阶段。因此，随着现代分析测试技术的发展，花岗岩的形成时代、成因类型、岩浆物质来源以及形成的构造环境研究已经成为当前造山带研究的重要内容。由于自然条件恶劣以及前期分析测试方法等的限制，南阿尔金造山带部分早古生代花岗岩体研究程度仍然较低；部分具有重要构造意义的早古生代花岗岩的形成时代、成因类型、岩浆物质来源以及形成的构造环境等认识仍存争议；与上述花岗岩密切共生的镁铁质包体、岩脉等的研究同样不足。上述情况进一步制约了我们认识南阿尔金造山带早古生代构造–岩浆演化过程。同时，前人对南阿尔金造山带早古生代花岗岩的研究主要集中在局部地区、单个岩体的研究，缺乏针对南阿尔金早古生代花岗岩时空分布的系统性综合研究。因此，目前南阿尔金造山带早古生代花岗岩的时空分布格架尚不明确，这更加制约了我们探讨阿尔金造山带早古生代构造–岩浆演化过程。

一、阿尔金造山带南缘晚奥陶纪碱性岩浆事件

阿尔金造山带南缘广泛出露古生代岩浆作用，这类岩浆岩多为高K钙碱性花岗质岩石系列，且呈现出多期次特征，如刘良等（2015）综合前人研究认为该造山带存在517 Ma，501～496 Ma，462～451 Ma和426～385 Ma 4次岩浆作用（刘良等，2015），并提出南阿尔金构造背景在～450 Ma处于俯冲碰撞向伸展抬升转换的阶段。近年来越来越多的研究表明，阿尔金南缘也发育少量的基性−超基性岩，如长沙沟和清水泉地区（马中平等，2009，2011；董洪凯等，2014）。此外，曾忠诚等（2022）在该研究区发现了早古生代（～445 Ma）的赞岐质闪长岩。总的来说，阿尔金造山带南缘鲜见早古生代碱性岩浆事件的报导（曾忠诚等，2022）。笔者对南阿尔金造山带玉苏普地区碱性辉长岩进行的LA−ICP−MS锆石U−Pb定年结果显示，该辉长岩的形成时代为448 Ma，这一数据记录了造山带南缘晚奥陶纪碱性岩浆事件的发生。此外，该碱质基性岩浆侵位时代与研究区的赞岐质闪长岩形成时间一致（曾忠诚等，2022），也与区内古生代最为强烈的一期花岗质岩浆活动相当，暗示它们应形成于相似的构造背景。结合北阿尔金出露的同时代S型花岗岩和埃达克质岩石（吴才来等，2005；Wu et al.，2009；Yu etal.，2018），表明早古生代最强烈的一期岩浆活动贯穿了整个阿尔金造山带。

二、岩石成因和源区性质

阿尔金造山带南缘玉苏普地区的碱性辉长岩具有高的Mg含量（Mg O=7.70%～8.28%）和铁含量（Fe2O3=7.95%～8.23%），Mg#值为51.91～52.77，表明母岩浆在演化过程中分离结晶的作用较弱。在Mg O与不相容元素比值图解中（图1），随着Mg O含量的升高，Th/Nb和La/Nb值增大而Th/Ta值则减小，进一步证明了研究区碱性辉长岩形成过程中弱的分离结晶作用，同时也显示该岩石形成过程中遭受了一定程度的地壳混染作用（庄玉军等，2023）。

图1

南阿尔金造山带奥陶纪辉长岩Mg O–Th/Ta图解（a）、

Th/Nb图解（b）和Ta/Nb图解（c）

在微量元素蛛网图中，高场强元素Th和Nb含量变化较大，然而在Mg O−Th/Nb哈克图解中（图1c），两者却显示较好的正相关关系，推测这很可能是地壳混染作用导致。除此之外，辉长岩样品整体上富集大离子亲石元素，如Pb、Sr等，而亏损Zr、Hf等高场强元素和La、P等元素，因此讨论其岩石成因和源区性质时，可以考虑上述微量元素和稀土元素，但应尽量排除Th和Nb元素的影响。玉苏普地区碱性辉长岩的主量元素数据显示其为钠质碱性辉长岩系列，这类岩石通常起源于富集地幔源区（张学诚，1995），这些异常地幔源的形成很可能与特殊的地幔深部动力学过程或地幔流体交代作用相关，而超深大断裂作为岩浆上升的通道，是钠质地幔富碱岩系形成的重要条件（张学诚，1995；郑海飞等，1996；Marty et al.，2003）。研究区辉长岩微量元素整体富集Rb、Cs、Pb和Sr等大离子亲石元素而亏损Hf、Zr等高场强元素，表明该源区岩浆性质与俯冲板片脱水交代上覆地幔楔发生部分熔融作用有关，并且辉长岩的Zr/Hf值为37.21～39.04（平均值为38.01），明显高于大陆地壳相应的比值（33）（Taylor etal.，1985）。这些证据表明，玉苏普地区碱性辉长岩很可能起源于富集地幔源区，但该源区在部分熔融之前遭受大洋俯冲板片俯冲熔/流体的交代作用，在形成后的侵位过程中，阿尔金南缘主断裂为其提供了上升就位通道。

三、构造环境和大地构造意义

俯冲带构造背景下由于俯冲板片脱水交代上覆地幔楔发生部分熔融作用而引起的岩浆性质，由于在富水环境中，更易使得形成的岩石富集大离子亲石元素（富含于造岩矿物）而亏损高场强元素（残留在源区）。玉苏普地区辉长岩样品的地球化学数据表现出相似特征，富集Rb、Cs、Pb和Sr等大离子亲石元素而亏损Hf、Zr等高场强元素，表明该辉长岩可能形成于俯冲−碰撞构造环境或在形成过程中其岩浆源区遭受了俯冲板片流体的交代作用。在构造环境判别图解中（图8），研究区碱性辉长岩样品整体落入大陆裂谷环境，因此排除其形成于俯冲−碰撞背景。结合研究区最新报道的～450 Ma赞岐质闪长岩以及北阿尔金地区获得的同时代S型花岗岩和埃达克质岩花岗岩（吴才来等，2005；Wu et al.，2009；Yu et al.，2018；曾忠诚等，2022），笔者推测研究区该时期应处于后碰撞环境的构造演化阶段。越来越多的幔源岩浆事件的报道，表明其在阿尔金造山带应属于一期区域性构造热事件（刘良等，2015）。例如，南阿尔金造山带长沙沟中段记录的464～445 Ma辉长岩（马中平等，2009，2011；董洪凯等，2014）；南阿尔金造山带出露的～450 Ma辉长岩和赞岐质闪长岩（康磊等，2015；曾忠诚等，2022）。这一区域性幔源岩浆事件很可能与本研究中碱性辉长岩的成因机制存在密切关系，因为碰撞构造环境中大洋俯冲板片的断离容易诱发地幔楔减压熔融形成幔源岩浆（刘良等，2015）。随着俯冲−碰撞作用的持续，在后碰撞构造背景下，板片流体交代富碱地幔源区形成的富碱岩浆沿阿尔金主断裂上升侵位，并在侵位过程中捕获了～500 Ma形成的锆石。

四、结论

（1）全岩地球化学分析结果显示，南阿尔金辉长岩富Na、贫K，属于典型的富Na碱质辉长岩系列。

（2）碱性辉长岩的锆石U−Pb年代学结果显示其形成时代为（448.1±3.3）Ma，与南阿尔金造山带俯冲碰撞向伸展抬升转换阶段而引起的区域岩浆侵入事件发生的时间一致。

（3）碱性辉长岩整体上富集大离子亲石元素且亏损高场强元素，结合区域研究成果，推测该辉长岩应形成于后碰撞构造环境下富碱岩浆沿阿尔金主断裂主断裂上升侵位过程。

参考文献

[1]毕政家，曾忠诚，张昆昆，等.阿尔金南缘帕夏拉依档沟斜长角闪岩年代学、地球化学及其构造意义[J].中国地质，2016，43（4）：1149–1164.

[2]李琦，曾忠诚，陈宁，等.阿尔金南缘新元古代盖里克片麻岩年代学、地球化学特征及其构造意义[J].现代地质，2015，29（6）：1271–1283.

[3]刘良，康磊，曹玉亭，等.南阿尔金早古生代俯冲碰撞过程中的花岗质岩浆作用[J].中国科学:地球科学，2015，45（8）：1126–1137.