0 引言

滇西地区自新生代以来广泛出露的富碱斑岩，沿金沙江红河深大断裂两侧呈北西南东向呈带状分布，形成了滇西富碱斑岩带，并向北西方向延伸，可达藏东，属于金沙江红河富碱侵入岩带的南段。对于滇西富碱斑岩的成因机制，前人认为其形成于板内变形与富集地幔，或扬子板块向西的俯冲作用，或金沙江红河走滑断裂活动，或向东俯冲于扬子板块之下的古金沙江大洋板块^[1,2,3]。究其根本原因，是由于印度板块于新生代向北冲挤，遇到欧亚大陆的围阻，造成应力场力学性质的改变，而且当时该区的壳幔结构上存在差异性，进而引发了整个富碱岩浆岩带的形成。

针对各救母岩体，笔者进行了野外实测剖面并通过显微镜下鉴定、地球化学分析等手段，系统研究和查明了各救母斑岩体的岩石学、地球化学特征，以及斑岩体的富碱特性，并进一步揭示了其岩浆演化过程和地球动力学意义。

各救母侵入岩体位于云南省南涧彝族自治县各救母村(现太平村)旁，总体呈NWW方向延伸至罗坞么北(图 1)。

图 1 巍山地区富碱斑岩分布图 Fig.1 Alkali-rich porphyry distribution map in Weishan area

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岩体分布区为高山峡谷地貌，地形北高南低。岩体严格受北西向巍山河断裂控制，其分布沿北西向主干断裂与次级北东向断裂的交叉带，基本产出于以上三叠统为核部、侏罗系为两翼的背斜核部断裂带，是“巍山河斑岩带”的重要组成之一。岩体总体呈小岩株状产出，在地表出露形状不规则，近似长条状，围岩蚀变一般较弱。岩体一般呈斑状结构，局部可见粒径达2～3 cm的长石斑晶。岩体地表植被覆盖较严重，风化较强，岩体为浅成超浅成相，剥蚀浅。

通过岩体样品的薄片鉴定，并采用中酸性侵入岩QAP三角图分类方案以及侵入岩TAS分类图解，确定了各救母斑岩体的岩石类型，即该岩体以石英二长斑岩、二长花岗斑岩为主，并具有向花岗闪长斑岩、正长斑岩过渡的特点。

石英二长斑岩：新鲜面为浅肉红色、灰白色，具斑状结构，斑晶以长石类为主，主要为斜长石，其次为碱性长石，少量角闪石，偶见石英、黑云母，斑晶体积分数可达40%。镜下斜长石呈自形半自形长板状，表面干净，聚片双晶、卡钠复合双晶发育，牌号测定结果为An=23~40，主要为更、中长石，可见环带结构、聚斑结构，粒度较小，为0.5~2.5 mm；碱性长石主要为正长石，含量少于斜长石，自形晶发育极好(图 2a)，镜下多呈自形半自形板状或他形粒状，粒度0.5~1.0 cm，颗粒粗大，最大者粒径达3.0 cm，镜下不能观察其全貌，简单双晶和环带结构发育，颗粒边缘较中心黏土化强，形成雾化边。

Pl. 斜长石; Afs. 碱性长石; Qtz. 石英。 图 2 石英二长斑岩 (a)与二长花岗斑岩显微特征(+N)(b) Fig.2 Microscopic features of quartz monzonitic porphyry (a) and Monzonitic granite porphyry (+N)(b)

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二长花岗斑岩：岩石具有斑状结构，基质具有细粒结构，局部斑晶具有交代结构、环带结构(图 2b)。斑晶体积分数约43%，其中：斜长石(20%)多呈自形半自形长板状，个别呈不规则粒状，粒度为0.5~4.0 mm，聚片双晶、肖钠长石复合双晶、卡钠联晶发育，可见环带结构，其为An=8左右的更长石，多见聚斑分布特征，黏土化、绢云母化发育；碱性长石(24%)，颗粒多呈半自形长板状，粒度多为0.5~5.0 mm，双晶特征不发育，黏土化、绢云母化发育，可见卡式双晶发育，主要为条纹长石，条纹结构可见；石英(2%)呈他形粒状，含量较少，粒度为0.5~2.0 mm，表面洁净，颗粒边缘不整齐，有熔蚀及被基质交代的特征。

常量元素、微量元素和稀土元素均在四川省冶金地质岩矿测试中心检测。常量元素采用X射线荧光法(XRF)分析，采用了 36 个标样建立工作曲线的方法，使主量元素的分析精度优于3％，其中Fe/Mn值的分析精度优于2％。

微量元素及稀土元素采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、发射光谱法(ICP-AES)分析。仪器工作参数选择 RF 功率为1 175 W，雾化器氩气流速为0.83 L/min，等离子体氩气流速为 15 L/min，辅助氩气流速为 1.2 L/min，透镜电压为自动聚焦，质量扫描方式为峰跳，每个质量积分时间 100 ms，数据测量组数为 8 组。测量采用自动进样方式，以外部标准校正方法进行。微量元素的 ICP-MS 分析流程见文献[4]，分析精度优于3％。

各救母花岗斑岩体的主量元素分析结果列于表 1，并将陈昌勇^[5]、董方浏^[6]测定的数据列出。分析表 1可知，各救母花岗斑岩体具有以下特点：

1)SiO₂质量分数具有过渡性特征：各救母斑岩体的SiO₂质量分数主要为63.07%～73.28%，平均为68.13%，属于酸性岩类；CIPW标准矿物计算结果表明，所有岩石均出现标准矿物石英，其质量分数为15.28%～24.47%，为一套SiO₂过饱和岩石。

2)富碱高钾：岩体多受风化影响，具有蚀变，导致样品中K、Na的质量分数偏差较大。与邻区PM15样品及前人的分析数据相比较，Na元素的质量分数极低，K元素质量分数相近。从各救母岩体中受风化较弱的18、20号样品来看，其原始Na、K的质量分数与邻区相近。如果忽略风化蚀变的影响，其K₂O+Na₂O质量分数为6.70%～9.37%，多数样品大于9.00%，K₂O和Na₂O质量分数相近，但K₂O略高于Na₂O。里特曼指数σ为2.09～4.07，为钙碱-碱钙系列。碱度率AR为2.07～4.06。

3)高铝：Al₂O₃质量分数为12.34%～17.50%，平均值为15.99%，铝饱和指数A/CNK值为0.957～1.058，说明其属于准铝质到过铝质过渡的岩石。

4)各救母岩体的固结指数(SI)为8.78～10.76，平均为9.47，远高于中国A型花岗岩和世界A型花岗岩SI的2.39和1.70；分异指数(DI)为74.44～84.01，平均为82.24，低于中国A型花岗岩和世界A型花岗岩DI的90.94和91.75。

综上所述，各救母岩体属中酸性岩，属于SiO₂过饱和、铝过饱和类型，具有高钾、高碱的特征，属于高钾钙碱性或钾玄岩系列。

各救母岩体的微量元素测试数据列于表 2。图 3a为不相容元素原始地幔标准化蛛网图。从图 3a可知曲线整体右倾；各岩石类型总体上都富集Rb、Ba、Sr、Th、U、K等大离子亲石元素(LILE)，亏损Ta、Nb、Ce、P、Ti等高场强元素(HFSE)，与形成于俯冲带相关的高K-低Ti钾质岩石非常类似^[7]，高Ba-Sr花岗质岩通常与幔源物质或新生地壳有关；具“TNT”负异常，表明岩浆源区有俯冲带幔源物质的混染。样品中P、Ti具显著亏损，表明其在岩浆演化过程中结晶分异作用较强，P、Ti在残余岩浆中相对贫化，有较多磷灰石、钛铁矿、榍石在早期结晶分离。

图 3 微量元素原始地幔标准化蛛网图(a)与稀土元素球粒陨石标准化分布型式图(b) Fig.3 Standardization of trace elements and rare earth elements

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各救母岩体的稀土元素测试数据列于表 3，稀土质量分数为160.82×10^-6～253.81×10^-6，LREE/HREE值和(La/Yb)_N值分别为12.60～19.25和17.02～34.87，属于轻稀土富集型。δEu介于0.73～0.98，Eu具轻微的负异常。稀土元素球粒陨石标准化分布型式图(图 3b)表现为左高右低的右倾平滑曲线，所有配分曲线极为相似，轻稀土富集，重稀土亏损，轻重稀土分馏显著，Eu负异常不明显。反映其可能具有近于一致的成岩物质来源和形成机制。该曲线与典型的地壳REE“V”字形配分模式截然不同，与I型花岗岩配分曲线相似，说明斑岩体岩浆源区并不完全来自于地壳。5 成岩构造环境

张玉泉等^[8]认为该区的富碱斑岩属裂谷环境的产物，与东非裂谷的碱性斑岩相似；另一种观点则认为它属总体挤压、局部引张构造环境的产物^[2,9]。大陆裂谷型碱性岩的形成与地壳减薄或地幔上涌有密切关系。莫宣学等^[10,11]指出代表滇西古特提斯洋盆分支的金沙江哀牢山洋盆在晚古生代就已经完成俯冲和闭合，滇西三江地区的新生代侵入岩形成时，该区已是陆内构造环境。Pearce等^[12]以微量元素Rb、Y、Nb和Ta的相关关系提出了花岗岩类的构造环境判别图解，将其区分为大洋中脊花岗岩(ORG)、板内花岗岩(WPG)、火山弧花岗岩(VAG)和同碰撞花岗岩(syn-COLG)等构造环境的花岗质岩石。1996年Pearce在此图解上做了进一步修正，增加了一个后碰撞区域(post-COLG)，代表了一个比较复杂的时期，Pearce将该区域解释为在碰撞结束之后与快速抬升后又封闭的拉张环境相联系的岩浆作用，与碰撞之后造山带的垮塌作用也相联系^[13]。

对各救母岩体进行了w(Nb)-w(Y)、w(Ta)-w(Yb)、w(Rb)-w(Y+Nb)、w(Rb)-w(Yb+Ta)图解(图 4)分析。从图 4看，岩体多数落入了火山弧花岗岩区，并向同碰撞花岗岩区过渡。在w(Rb)-w(Yb+Ta)图解中，Pearce于1996年在板内、同碰撞和火山弧三个区的交界处划出了后碰撞区。各救母岩体更贴近于后碰撞区。

WPG.板内花岗岩；ORG.洋脊花岗岩；VAG.火山弧花岗岩；syn-COLG同碰撞花岗岩；post-COLG后碰撞花岗岩。据文献[12, 13]修编。 图 4 w(Nb)-w(Y)、w(Ta)-w(Yb)、w(Rb)-w(Y+Nb)、w(Rb)-w(Yb+Ta)构造判别图 Fig.4 Constructed discrimination diagrams of w(Nb)-w(Y),w(Ta)-w(Yb),w(Rb)-w(Y+Nb) and w(Rb)-w(Yb+Ta)

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后碰撞作用发生在主大洋闭合以后，是存在于块体之间的相对水平运动，它可以形成贯穿地壳的大型剪切带，或者活化先前的断裂带；它以走滑和拉伸构造为主要形式，容易诱发岩浆活动，其规模可以十分巨大，是整个造山过程中岩浆活动的高潮阶段。造山活动的消减会导致岩浆活动减弱，在最后往往以形成碱性岩作为其结束标志，并迎来板内期。

对各救母斑岩体采用了激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)锆石U-Pb定年方法，样品锆石U-Pb加权平均年龄为(37.91±0.35) Ma(n=27,MSWD=0.99)。

本区斑岩体形成于喜马拉雅早期，此时印度板块与欧亚板块发生碰撞，经过一系列扭压变形阶段，形成了金沙江哀牢山左行走滑断裂带，并伴随产生了一系列小型拉张盆地，由于板块的俯冲-消减作用，致使地幔富碱流体渗透上覆的下地壳并发生部分熔融，在构造运动的压力下沿处于伸张状态的断裂侵入。综上所述，各救母岩体侵位于板块碰撞后由于构造抬升导致的拉伸构造域中。

可以认识到富碱斑岩的成因机制及动力学背景与印度欧亚板块的碰撞、青藏高原的形成有着密切的关系，因此研究区内岩浆岩活动受印度欧亚板块运动的直接影响。青藏高原大陆碰撞造山带分为三个阶段：主碰撞汇聚、晚碰撞转换和后碰撞伸展，所对应的三个时间段分别为65~41 Ma、40~26 Ma和25~0 Ma^[11,14,15]。本次研究中各救母岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果为38~35 Ma，为古近纪始新统晚期，是印度欧亚大陆的晚碰撞构造转换阶段，亦称为后碰撞的早期阶段。

在晚碰撞构造转换阶段，扬子板块与兰坪思茅地块之间发生了强烈的挤压和相向运动，岩石圈板块与古特提斯洋壳间发生了剪切运动，造成了古洋壳和岩石圈地幔发生部分熔融，并进行了地幔交代作用，形成了富集地幔源区的碱性岩浆。就研究区来看，各救母岩体构造位置处于红河断裂及其派生的巍山断裂右旋走滑作用下所形成的巍山盆地南端。巍山河断裂在区域上为一北西向新生代活动断裂，为红河断裂的派生断裂，沿北西走向的河谷展布，控制着巍山新生代盆地的演化和富碱斑岩的分布。红河断裂带就是晚碰撞构造转换阶段扬子板块与兰坪思茅地块之间强烈的挤压和相向运动的表现。王登红等^[16]也指出，红河断裂带在新生代主要为走滑断裂，其规模巨大，和板块边缘深大断裂相似，可以产生和俯冲带相关的岩浆活动。

通过对青藏高原大陆碰撞造山带的演变史与红河断裂带走滑运动发展历程的综合分析，可以认为在印度欧亚大陆的主碰撞构造演化期(即65~41 Ma)研究区岩石圈整体受到挤压收缩，地壳出现了大规模的逆冲推覆，造成陆壳的缩短加厚，致使地壳逐渐下挤到一定深度，使得压力足够大(≥1.5 GPa)，同时受到区域性软流圈的上涌，形成了岩浆源区；在晚碰撞构造转换阶段(即40~26 Ma)时，三江地区的应力场由压扭向张扭转化，使得在扬子板块西缘与高原东缘交汇形成了张性断裂带，该区地下深处所形成的富碱岩浆顺断裂上涌，造成了富碱中酸性岩浆的侵入活动，并由于红河断裂带的走滑作用，形成了北西南东向带状分布的金沙江红河富碱侵入岩带。在各救母岩体所处的区域位置上，红河断裂带派生出了北西南东向的巍山河断裂，是一新生代活动断裂，并发育有北东向的次级断裂。使得该区富碱斑岩体严格受其控制，主要分布于主干断裂及次级断裂形成的交叉带处。

1)各救母岩体属中酸性岩，属于SiO₂过饱和、铝过饱和类型，具有高钾、高碱的特征，属于高钾钙碱性或钾玄岩系列。各救母岩体应属于广义的碱性岩或富碱斑岩，岩体处于碱性-钙碱性系列之间，具有过渡性。

2)通过分析认为各救母岩体侵位于板块碰撞后由于构造抬升导致的拉伸构造域中。在印度欧亚大陆的主碰撞构造演化期(即65~41 Ma)研究区岩石圈整体受到挤压收缩，造成陆壳的缩短加厚，使得压力足够大(P≥1.5 GPa)，同时受到区域性软流圈的上涌，形成了岩浆源区；在晚碰撞构造转换阶段(即40~26 Ma)时，三江地区形成张性断裂带，该区地下深处的富碱岩浆顺断裂上涌，造成了富碱中酸性岩浆的侵入活动，并由于红河断裂带的走滑作用，形成了北西南东向带状分布的金沙江红河富碱侵入岩带。