A型花岗岩是一类具有特殊地球化学特征的岩石，表现为高的SiO2、Na2O+K2O、Zr、Nb、Ga、Y、Ce和低的CaO、Sr含量，以及高的Fe/Mg和Ga/Al比值。A型花岗岩能够对板内伸展和后碰撞岩浆过程提供非常重要的信息，因此具有重要的构造指示意义。目前已报道的绝大多数A型花岗岩通常是过碱性到准铝质成分的，可形成于多种岩浆过程，诸如：幔源碱性玄武岩分离结晶、麻粒岩相富氟下地壳的重熔提取、上地壳钙碱性岩石的低压熔融、深熔花岗岩与幔源镁铁质岩浆的混合等。
铝质A型花岗岩因其过铝质特征区别于过碱性A型花岗岩，是一类特殊的A型花岗岩，首先被发现于澳大利亚东南部的拉克兰褶皱带。铝质A型花岗岩通常也表现出与过碱性A型花岗岩相似的地球化学特征和很高的形成温度，但缺乏过碱性A型花岗岩中常见的镁铁质矿物。目前，这种铝质A型花岗岩的源区、成因和构造意义还存在众多争议。
青藏高原东南部的特提斯喜马拉雅地区，出露有一个早白垩世（145-125 Ma）的大火成岩省（又称为“措美大火成岩省”），由辉绿岩、玄武岩、苦橄岩和花岗岩构成，分布面积超过500000 km2。中国科学院广州地球化学研究所岩石学学科组马林副研究员对该大火成岩省范围内的措美地区新发现的A型花岗岩，进行了系统的岩相学、矿物学、锆石SIMS定年和地球化学研究，研究结果揭示了铝质A型花岗岩的成因和特提斯喜马拉雅早白垩世岩石圈减薄事件。
措美花岗岩表现为A型花岗岩的地球化学特征，包括高的10,000 × Ga/Al (高达6)、FeOT/MgO (4.6–6.1) 和(Na2O + K2O)/Al2O3 (0.50–0.61) 比值，低的CaO (0.6–1.6 wt%)、Na2O (1.8–2.6 wt%) 含量，以及高的锆石饱和温度（856-1004 ℃）。此外，措美花岗岩还具有高的A/CNK（1.00–1.36）和锆石O同位素（8.2‰-9.3‰），以及富集的Sr-Nd同位素成分（ (87Sr/86Sr)i = 0.7238~0.7295 和εNd(t) = −13.0~−12.4）等。结合其较低的CaO/(MgO + FeOT)和源区较高的Rb/Sr（> 3.5）比值，都表明措美A型花岗岩主要源自上地壳变泥质岩源区。然而，考虑到部分样品具有相对高的MgO、Cr和相对低的SiO2含量，以及比喜马拉雅淡色花岗岩略高的εNd(t)，指示少量同期OIB玄武质岩浆可能也参与了该A型花岗岩的形成（图1）。
措美A型花岗岩表现为强烈的Sr负异常（Sr*/Sr = 0.04–0.09）和相对高的 (La/Yb)CN（12.0–13.7）和低的 (Gd/Yb)CN（1.9–2.4），这些特征表明A型花岗岩的源区可能残留大量斜长石但是缺乏石榴石残留。因此，措美A型花岗岩的源区深度应该小于石榴石的稳定压力（< 5 kbar）（图2），这一结论也符合岩石学实验的结果。结合OIB岩浆参与了措美A型花岗岩的形成，指示OIB岩浆已侵位至上地壳深度，为措美A型花岗岩的形成提供了热源和少量的物质贡献。这一过程指示在措美大火成岩岩浆活动的早期（145-140 Ma），岩石圈可能发生了伸展减薄，OIB岩浆上侵诱使上地壳泥质岩发生部分熔融，形成了措美A型花岗岩。由于缺乏更多同期高温幔源岩浆的证据，措美大火成岩省早期的岩浆活动更可能是东冈瓦纳裂解前大陆伸展减薄的结果，而早于Kerguelen地幔柱。
图1 Sr-Nd同位素成分图。指示A型花岗岩的源区为亏损的OIB玄武岩与喜马拉雅变泥质岩混合源区。
图2 CIPW标准化石英（Qtz）-钠长石（Ab）-钾长石（Or）成分图。该图指示了低压、低水活度的岩浆结晶环境
该项成果发表在国际地学著名期刊《Lithos》上。第一作者为中国科学院广州地球化学研究所岩石学学科组马林副研究员，通讯作者为马林副研究员和王强研究员。本研究成果受到国家重点研发计划“深地资源勘查开采”专项“燕山期重大地质事件的深部过程与资源效应”(2016YFC0600407)、国家基金重点项目(41630208)、中科院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-DQC026)和广州地化所“135”项目等资助。
论文信息：
Ma, L.*, Kerr, A.C., Wang, Q.*, Jiang, Z.Q., Hu, W.L., 2018. Early Cretaceous (~140 Ma) aluminous A-type granites in the Tethyan Himalaya, Tibet: products of crust-mantle interaction during lithospheric extension. Lithos, 300-301, 212-226.
同位素地球化学国家重点实验室 & 科技与规划处 供稿
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