內(nèi)蒙古巴音圖嘎一帶阿巴嘎組玄武巖巖石化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境

楊建坤，趙澤南，魏 民

（河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊 065000）

研究區(qū)處于興蒙造山帶東部，古亞洲構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域疊合部位，地殼強烈活化，構(gòu)造作用以大陸邊緣內(nèi)側(cè)拉張-裂陷作用為主，火山巖較為發(fā)育，火山活動頻繁，至第四系仍然有活動。

其中第四紀火山巖以裂隙式噴發(fā)，在“內(nèi)蒙古1：5萬翁根溫多爾(L50E017002)、等八幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”中，發(fā)現(xiàn)了大量的阿巴嘎組玄武巖，研究其巖石化學(xué)特征，探討其構(gòu)造環(huán)境。

1 地質(zhì)特征概述巖石學(xué)特征

阿巴嘎組玄武巖，巖石類型單一，氣孔-杏仁狀橄欖玄武巖-氣孔狀玄武巖，角礫狀橄欖玄武巖為主。巖石具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造。巖石由斑晶、基質(zhì)組成。斑晶由橄欖石組成，含量3%～5%，大小一般為0.3mm～1.25mm，呈半自形粒柱狀，星散分布。斜長石：半自形板條狀，粒內(nèi)聚片雙晶發(fā)育，用⊥(010)晶帶最大消光角法測得Np＇∧（010）=25，斜長石牌號An=46，為中長石，其牌號僅供參考。橄欖石：半自形粒柱狀。

單斜輝石呈半自形粒柱狀。斜長石雜亂分布，其搭成的格架中充填若干橄欖石和單斜輝石，構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)。巖內(nèi)見少量碳酸鹽和粘土填充的氣孔。

垂向上氣孔-杏仁狀玄武巖向上增多，塊狀玄武巖所占比例減少，后者由65%減少到45%。巖相為噴溢相熔巖流，巖流單元組成為氣孔杏仁狀玄武巖-塊狀(或少氣孔杏仁狀)玄武巖，冷卻單元厚度一般在2.8m～6.0m之間，向上巖石中的氣孔-杏仁體較增大，塊狀構(gòu)造巖石所占比例減小，巖漿噴溢規(guī)模和強度減小。

2 巖石化學(xué)特征

為保證地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)的精確度，必須選擇有代表性和無污染的樣品作為地球化學(xué)分析的樣品。因此，在薄片鑒定的基礎(chǔ)上，選取了5件新鮮的、遠離構(gòu)造界面的代表性巖石樣品進行主量元素、稀土元素、微量元素的配套分析。巖石樣品數(shù)據(jù)由河北區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院實驗室完成。

2.1 主量元素

阿巴嘎組玄武巖SiO2含量為47.84%～53.91%；TiO2含量2.52%～2.69%，略高，接近于粗面玄武巖，分異指數(shù)（DI）為34.31～66.95，表明巖漿分異程度低；樣品固結(jié)指數(shù)SI=34.24～43.81，指數(shù)值較高，表明基性程度相對高。堿度率（AR）為1.51～1.58，較低，樣品里特曼指數(shù)σ=3.25～3.71，多數(shù)位于3.3～9之間，屬堿性巖石；Na2O/K2O=1.84～2.06，屬鈉質(zhì)系列。（Na2O+K2O）=4.49-4.69%，Al2O3=12.21%～13.5%，（Na2O+K2O+CaO）=13.18～13.87，屬正常范圍內(nèi)，多具偏鋁質(zhì)性質(zhì)。

2.2 稀土元素特征

本次所取阿巴嘎組火山巖主要為玄武巖，稀土總量∑REE（不含Y元素）較低，為127.07～150.86×10-6。

輕重稀土比值LREE/HREE為6.70～9.20，為輕稀土富集。（La/Yb）N 為 9.10～17.84，（Ce/Yb）N 為 6.68～13.71，(La/Sm)N為2.26～2.62，(Gd/Yb)N為2.47～3.97，（La/Lu）N為5.93～8.43，表明輕、重稀土分異明顯，輕稀土富集，且自身分異較明顯，重稀土相對虧損。

稀土配分曲線為低緩右傾勺型，δEu為0.99～1.03，接近1，銪虧損不明顯或不虧損，δCe為0.84～0.87，為弱負異常。負銪異常不明顯，總體反映巖漿為上地幔部分熔融產(chǎn)物。

2.3 微量元素特征

微量元素經(jīng)MORB標準化后的分布曲線基本一致，為多峰右傾的形態(tài)，親石元素為K、Rb、Cs、Sr、Ba、Ti，其中Sr、Ti元素高于地球豐度，Ba元素除樣品YQ-D3525、YQ-D3516相對較高外，其余均低于地殼豐度，Cs、K、Rb低于地殼豐度；放射性生熱元素Th、U低于地殼豐度；非活動性元素Nb、Ta、P、Zr、Hf高于地殼豐度；過渡元素Ti、V、Cr、Co、Ni高于地殼豐度。

由微量元素蜘蛛網(wǎng)可以看出，大離子親石元素Rb、Ba、Th、U、K微量元素富集，Y、Yb虧損。該組火山巖Rb/Sr為0.02～0.04，Sr/Ba為1.29～1.92，Nb/Ta為14.97～15.72，Zr/Hf為 42.25～47.84，Ti/V 為 39.32～82.70，U/Th為0.19～0.30反應(yīng)巖漿結(jié)晶分異程度低，物質(zhì)來源較深，具有幔源成因的特點。

3 構(gòu)造環(huán)境形成時代分析

特定的火山巖形成于特定的構(gòu)造環(huán)境，并具有相應(yīng)的巖石化學(xué)特征，依據(jù)巖石的化學(xué)特征以及區(qū)域構(gòu)造背景，可以推斷火山的形成環(huán)境。

在火山巖的SiO2-Nb/Y分類圖，在火山巖的Hf/3-Th-Nb/16微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，本區(qū)玄武巖投影點位于C區(qū)-即板內(nèi)堿性玄武巖。在阿巴嘎組玄武巖Zr/Y-Zr構(gòu)造環(huán)境判別圖解投影點位于板內(nèi)玄武巖，推測研究區(qū)的構(gòu)造環(huán)境為板內(nèi)環(huán)境。

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬濱太平洋造山系，自中生代開始，研究區(qū)進入了陸內(nèi)改造階段。晚堊世時期為斷陷盆地形成與發(fā)育階段，區(qū)域上形成大面積湖相含煤沉積，本區(qū)地處隆起地帶，開始抬升與剝蝕作用為主。

新生代階段，區(qū)域上仍沿續(xù)不均勻抬升與剝蝕作用。更新世時期，受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖作用影響，斷裂再次活動，地幔物質(zhì)沿北北東向斷裂上涌，形成區(qū)內(nèi)大面積分布的阿巴嘎玄武巖。