西藏謝通門縣春哲地區(qū)中二疊統(tǒng)下拉組硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境意義

劉偉，楊長(zhǎng)青，豐耀東，李開文，柴建玉，茹朋，白何領(lǐng)，王柳林

(1.河南省地礦局第三地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 45000；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001)

西藏岡底斯是中國(guó)重要的構(gòu)造-巖漿成礦帶，以產(chǎn)出新生代斑巖型銅礦為顯著特征。近年來，在該成礦帶內(nèi)的中二疊統(tǒng)下拉組地層中發(fā)現(xiàn)了頗具規(guī)模的鉛鋅銅多金屬礦化。通過1∶5萬區(qū)域地質(zhì)填圖和典型實(shí)際地質(zhì)剖面測(cè)制，發(fā)現(xiàn)其在成礦帶西段謝通門縣的春哲鄉(xiāng)—青都鄉(xiāng)一帶的中二疊統(tǒng)下拉組地層呈近東西向展布，出露厚度為552～2 099m，巖性主要為淺灰色厚層-中層狀微晶灰?guī)r及淺灰色中層狀次閃石化硅質(zhì)巖，內(nèi)部含有豐富的蜓類、珊瑚、腕足類、雙殼類、苔蘚蟲等化石，系一套濱淺海相開闊臺(tái)地的碳酸鹽臺(tái)地相沉積。值得注意的是，發(fā)現(xiàn)其中的淺灰色硅質(zhì)巖夾層延伸穩(wěn)定，厚度在40m左右。由于硅質(zhì)巖具有較強(qiáng)的抵抗后期改造的能力，能較好的保存其形成時(shí)的物質(zhì)來源、構(gòu)造環(huán)境及其成礦過程等信息，歷來是地質(zhì)工作者們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。筆者對(duì)該地區(qū)中二疊統(tǒng)下拉組硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征進(jìn)行重點(diǎn)研究，以揭示硅質(zhì)巖的成因，探討其形成的構(gòu)造環(huán)境及與多金屬成礦作用的關(guān)系，不僅具有重要的理論價(jià)值，而且對(duì)指導(dǎo)區(qū)域找礦具有重要的實(shí)際意義。

1 地質(zhì)背景

西藏謝通門縣春哲—青都鄉(xiāng)的硅質(zhì)巖位于岡底斯隆格爾—工布江達(dá)復(fù)合島弧帶內(nèi)，區(qū)域上，該島弧帶經(jīng)歷了長(zhǎng)期復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，發(fā)育多期區(qū)域性構(gòu)造熱事件，不同時(shí)期、不同類型的構(gòu)造形跡疊加在一起，形成復(fù)雜的構(gòu)造格局(圖1)。

區(qū)內(nèi)古生代地層主要出露有石炭系永珠組(C1-2y)、下二疊統(tǒng)昂杰組(P1a)，巖性為一套海相細(xì)碎屑巖夾少量火山巖建造；中二疊統(tǒng)下拉組(P2x)為一套濱淺海相碳酸巖夾細(xì)碎屑巖建造，其下部與下二疊統(tǒng)昂杰組整合接觸，其上部被大面積的始新統(tǒng)林子宗群陸相火山巖建造不整合覆蓋。巖漿活動(dòng)頻繁，火山巖分布廣泛，主要為喜山早期的林子宗群中酸性的陸相火山凝灰?guī)r、噴出巖；侵入巖體主要為呈巖株?duì)町a(chǎn)出的早白堊世二長(zhǎng)花崗巖〔LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為 126.17±0.61 Ma)、晚白堊世花崗閃長(zhǎng)巖〔LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為(81.12±0.47)Ma〕，其次為呈巖株?duì)町a(chǎn)出的喜馬拉雅期石英二長(zhǎng)巖、鉀長(zhǎng)花崗巖〔LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為(50.61±0.48)Ma〕。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為東西向和北西向。

2 地質(zhì)特征

野外詳細(xì)地質(zhì)填圖及實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面表明，在春哲鄉(xiāng)一帶的硅質(zhì)巖主要產(chǎn)于中二疊統(tǒng)下拉組的上部，呈淺灰色中層狀北東—南西向帶狀展布，延伸大于300m，厚40m左右，產(chǎn)狀為151°∠37°。其與下伏細(xì)晶灰?guī)r整合接觸，與上覆碎裂巖化細(xì)晶灰?guī)r呈斷層接觸(圖2)。

硅質(zhì)巖呈淺灰色，隱晶變余內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)，中厚層狀、紋層狀構(gòu)造，單層厚度為20～30 cm。巖石主要由火山灰與玉髓、石英集合體組成，含量達(dá)90%以上，含少量纖閃石及微粒簾石，呈隱晶質(zhì)-纖維粒狀、-玉髓混合的中基性火山灰不均勻纖閃-微粒簾石化。新生微粒簾石呈麻點(diǎn)狀不均勻散布，纖柱狀-放射狀纖閃石不均勻零散分布。礦物顆粒大小為0.03～0.15mm，內(nèi)碎屑長(zhǎng)軸大致定向排列，內(nèi)碎屑之間為隱-微晶質(zhì)同質(zhì)礦物充填膠結(jié)，構(gòu)成巖石之變余內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)。巖石受應(yīng)力作用微破裂，沿裂隙呈囊狀-脈狀纖閃-碳酸鹽化，其中為纖柱-放射狀纖閃石及少量碳酸鹽充填，零散分布(圖3)。

1.第四系；2.古新—始新統(tǒng)林子宗群；3.上二疊統(tǒng)下拉組；4.上二疊統(tǒng)昂杰組；5.石炭系永珠組；6.始新世石英二長(zhǎng)巖；7.始新世鉀長(zhǎng)花崗巖；8.晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖；9.地質(zhì)界線；10.角度不整合接觸界線；11.斷層/分界斷裂；12.研究區(qū)位置圖1 西藏謝通門縣春哲地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Simplified geological map of Chunzhe area of Xietongmen County in Tibet

次圓狀內(nèi)碎屑聚集。部分隱晶質(zhì)玉髓重結(jié)晶成顯微晶質(zhì)狀，與隱晶質(zhì)石英

周幼云等(2002)在措勤縣一帶也曾發(fā)現(xiàn)了泥質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)黏土巖等富硅巖石，但其明顯為一古風(fēng)化殼，角度不整合在下拉組(P2x)之上，作為二疊系敵布錯(cuò)組(P2d)底部的建組標(biāo)志，與本次發(fā)現(xiàn)的硅質(zhì)巖巖石成分和分布層位有著明顯的差異。

3 地球化學(xué)特征

本次用于主元素和微量元素分析的硅質(zhì)巖樣品主要采集于春哲鄉(xiāng)一帶的中二疊統(tǒng)下拉組中，它們均為野外采集系統(tǒng)的樣品經(jīng)過磨片和顯微鏡下系統(tǒng)觀察和鑒定的代表性樣品。所有樣品均由西南冶金測(cè)試中心完成測(cè)試工作。

3.1 主量元素特征

本次分析的6件硅質(zhì)巖主量元素結(jié)果見表1。硅質(zhì)巖樣品中SiO2的含量變化較大，介于51.95%～97.45%，平均為62.80%，總體屬于低硅質(zhì)硅質(zhì)巖，低于純硅質(zhì)巖的SiO2含量91%～99.8%(MURRAY et al., 1992)，接近與火山活動(dòng)有關(guān)的硅質(zhì)巖SiO2平均值；Al2O3含量較高，為1.06%～17.17%，平均為14.20%；Fe2O3含量為0.01%～1.78%，平均為0.79%；FeO含量為0.14%～6.20%，平均為4.07%；CaO含量為0.25%～12.50%，平均為8.07%;MgO含量為0.15%～4.76%，平均為2.99%；TiO2含量為0.04%～0.78%，平均為0.62%；MnO含量為0.01%～0.12%，平均為0.08%。

圖2 西藏謝通門縣春哲地區(qū)下拉組(P2x)柱狀圖Fig.2 Stratigraphic section of the Xiala Formation in the Chunzhe area of Xietongmen County, Tibet

從SiO2、A12O3和MgO成分組成上來看，該硅質(zhì)巖與典型生物沉積硅質(zhì)巖無明顯差別。而在生物成因硅質(zhì)巖中，由于同生沉積成因，SiO2-A12O3和SiO2-TiO2均表現(xiàn)出較好的相關(guān)性，而表1顯示，該地區(qū)硅質(zhì)巖的A12O3和TiO2含量雖然均相對(duì)較高，但二者與SiO2相關(guān)性均較小(圖4)。因此，表明生物沉積碎屑對(duì)研究區(qū)硅質(zhì)巖SiO2含量的貢獻(xiàn)是有限的。

圖3 (左)纖閃微粒簾石化內(nèi)碎屑硅質(zhì)巖和(右)殘余內(nèi)碎屑硅質(zhì)巖顯微鏡下照片F(xiàn)ig.3 Photographs of polished sections for uralitic and fine zoisitic intraclast silicalite(left)and remnant intraclast silicalite(right)

對(duì)世界范圍內(nèi)不同成因硅質(zhì)巖化學(xué)成分分析統(tǒng)計(jì)表明，火山成因硅質(zhì)巖SiO2與MgO呈負(fù)相關(guān)性，與一般火山巖演化規(guī)律一致。從硅質(zhì)巖SiO2-MgO圖解中(圖5)看出，隨SiO2含量降低，MgO含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，反映出該硅質(zhì)巖具有與火山成因硅質(zhì)巖的相似特征；另外，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖的Fe2O3/FeO值均遠(yuǎn)小于1(0.01～0.33)，這種特征與正常生物化學(xué)沉積硅質(zhì)巖(>1)相反，這說明春哲地區(qū)的硅質(zhì)巖并非正常生物成因，而是與熱水活動(dòng)相關(guān)。

圖4 硅質(zhì)巖SiO2-A12O3和SiO2- TiO2相關(guān)性圖解Fig.4 SiO2-A12O3 and SiO2- TiO2 correlation diagrams of siliceous rocks

圖5 硅質(zhì)巖SiO2-MgO相關(guān)性圖解Fig.5 SiO2-MgO correlation diagram of siliceous rocks

根據(jù)ADACHI et al.(1986)的研究，沉積物中常量元素Fe、Mn、Al的含量對(duì)于區(qū)分熱液、生物及其他成因硅質(zhì)巖具有重要的參考意義。其中Al的富集主要與陸緣物質(zhì)介入有關(guān)，而Fe、Mn的富集主要與熱水活動(dòng)參與有關(guān)。BOSTROEM等(1973)的研究表明，Al/(Al+Fe+Mn)值是判斷熱水組分參與沉積作用多少的重要標(biāo)志，比值隨著熱水沉積物含量的增加而減少。Al/(Al+Fe+Mn)值以0.4為界，小于0.4為熱液成因，大于0.4反映碎屑來源。ADACHI et al.(1986)還指出這個(gè)比值在0.01(純熱液成因)～0.6(純生物成因)間變化。根據(jù)對(duì)熱水沉積和非熱水沉積硅質(zhì)巖樣品的研究，MURRAY(1994)提出，可根據(jù)硅質(zhì)巖中SiO2/Al2O3-MnO/TiO2和Fe2O3/FeO-SiO2/Al2O3雙變量圖解(圖6)，將其分為熱水成因區(qū)和生物成因區(qū)。在該圖解中，春哲地區(qū)的硅質(zhì)巖樣品均落入熱水成因區(qū)，反映了其可能是熱水成因(表2)。

圖6 硅質(zhì)巖SiO2/(K2O+Na2O)-MnO/TiO2和Fe2O3/FeO-SiO2/Al2O3雙變量判別圖解Fig.6 SiO2/(K2O+Na2O)-MnO/TiO2 and Fe2O3/FeO-SiO2/Al2O3 double variable discrimination diagrams of siliceous rocks

樣品號(hào)Al/(Al+Fe)Al/(Al+Fe+Mn)Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)Fe2O3/TiO2MnO/TiO2304/6?5086086100003007304/7?1060060092215016304/7?2062062090244016304/7?3065064095119013304/8?1083082099025025304/9?1065065097063013平均值070070096111015

ADACHI et al.(1986)提出可以用Al-Fe-Mn三角圖來區(qū)分硅質(zhì)巖的熱水成因和非熱水成因。研究區(qū)硅質(zhì)巖樣品Al-Fe-Mn三角圖中投點(diǎn)結(jié)果顯示，4件樣品落人非熱水成因硅質(zhì)巖區(qū)，另外2件分布在非熱水成因硅質(zhì)巖區(qū)附近(圖7a)，這可能是陸源物質(zhì)參與的緣故。然而，根據(jù)RONA(1978)提出的識(shí)別硅質(zhì)巖成因(Ni+Co+Cu)-Fe-Mn三角圖解，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖樣品全部落人熱水成因區(qū)或鄰近范圍，而沒有落入正常沉積區(qū)范圍(圖7b)。

圖7 硅質(zhì)巖Al、Fe、Mn及(Ni+Co+Cu)×10、Fe、Mn三角圖解Fig.7 Al、Fe、Mn and (Ni+Co+Cu)×10、Fe、Mn triangular diagrams of siliceous rocks

由于Al2O3和TiO2的含量可以指示陸源物質(zhì)加入的多少，而Fe2O3則為沉積巖中熱水組分活動(dòng)的指標(biāo)，因此，MURRAY(1994)提出利用Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值可以有效判斷硅質(zhì)巖形成的環(huán)境，如洋中脊硅質(zhì)巖的Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)值小于0.4，大洋盆地硅質(zhì)巖比值為0.4～0.7，大陸邊緣硅質(zhì)巖為0.5～0.9，同時(shí)還利用已知沉積環(huán)境的硅質(zhì)巖化學(xué)成分比值擬定出了一系列的形成構(gòu)造環(huán)境的判斷圖解。在MURRAY(1994)提出的Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3)判別圖解(圖8)中，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖樣品主要落入大陸邊緣區(qū)及其附近，表明具有大陸邊緣來源的構(gòu)造背景。

硅質(zhì)巖中的MnO代表了大洋深部熱液的貢獻(xiàn)，而TiO2與陸源物質(zhì)的介入關(guān)系甚密，因此MnO/TiO2值是判斷其沉積環(huán)境的重要地球化學(xué)指標(biāo)(ADACI et al.,1986；BOSTROEM et al.，1973)。SUGISAKI et al. (1982)研究表明，離陸較近的大陸斜坡和邊緣海沉積形成的硅質(zhì)巖MnO/TiO2值一般小于0.5，離陸較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)洋盆地沉積的硅質(zhì)巖MnO/TiO2值一般大于0.5。區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖MnO/TiO2值為0.07～0.25，平均為0.15，顯示該區(qū)硅質(zhì)巖可能形成于大陸斜坡或邊緣海環(huán)境。Al2O3和TiO2的含量對(duì)陸緣物質(zhì)的來源具有指示意義，而Fe2O3常被用作沉積巖中熱水活動(dòng)組份的指標(biāo)。

圖8 硅質(zhì)巖Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-Fe2O3/TiO2圖解Fig.8 Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-Fe2O3/TiO2 diagram of siliceous rocks

另外，ADACHI et al.(1986)指出，硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值與其形成的沉積構(gòu)造環(huán)境有關(guān)，洋中脊附近硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值平均為0.12，北太平洋硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值平均為0.32，日本中部大陸邊緣三疊紀(jì)紋層狀硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值為0.60，DSDP62井白堊紀(jì)硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值為0.64。該區(qū)硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe)值為0.60～0.86，平均為0.70，與日本中部大陸邊緣三疊紀(jì)紋層狀硅質(zhì)巖和DSDP62井白堊紀(jì)硅質(zhì)巖較為類似，顯示春哲地區(qū)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣環(huán)境。

3.2 稀土元素特征

硅質(zhì)巖中稀土元素的變化與相應(yīng)環(huán)境下海水和沉積物相類似(MURRAY et al., 1990,1991,1994)，因此，硅質(zhì)巖中稀土元素的分布特點(diǎn)可作為其沉積時(shí)古海水及其對(duì)應(yīng)沉積物的近似代表。在大洋的不同構(gòu)造環(huán)境下，由于陸源物質(zhì)和熱液中稀土元素對(duì)沉積物中的相對(duì)貢獻(xiàn)不同而引起沉積物中稀土元素及有關(guān)參數(shù)的系統(tǒng)變化，故稀土元素特點(diǎn)又可以反映其沉積時(shí)的古構(gòu)造環(huán)境。

由下拉組硅質(zhì)巖樣品的稀土元素分析結(jié)果(表3)可見，樣品304/8-1具有較低的稀土元素含量，稀土總量(ΣREE)為17.69×10-6。其中，輕稀土含量(ΣLREE)為15.94×10-6，重稀土含量(ΣHREE)為1.75×10-6，輕重稀土比值(LREE/HREE)為9.10，輕重稀土分餾系數(shù)(La/Yb)N值為1.22，輕重稀土分餾不明顯。其低的稀土總量及配分型式基本接近大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境下的硅質(zhì)巖。

表3 下拉組硅質(zhì)巖的稀土元素含量(10-6)及特征值Tab.3 REE contents(10-6)and characteristic parameters of the siliceous rocks from Xiala formation

其余5件樣品稀土總量(ΣREE)范圍為205.44～315.27×10-6，平均為241.12×10-6。其中，輕稀土含量(ΣLREE)為185.29～288.37×10-6，平均為217.95×10-6；重稀土含量(ΣHREE)為20.15～26.90×10-6，平均為23.17×10-6；輕重稀土比值(LREE/HREE)為8.66～10.72，平均為9.35；輕重稀土分餾系數(shù)(La/Yb)N值為1.35～1.97，平均為1.57，輕重稀土分餾不明顯。這種稀土元素含量和弱的負(fù)Ce異?，F(xiàn)象與熱水作用關(guān)系較為密切 (FLEET，1983)。

經(jīng)頁(yè)巖平均值標(biāo)準(zhǔn)化的硅質(zhì)巖的(La/Yb)N值與形成環(huán)境有關(guān)，在受到陸源影響的環(huán)境中，輕稀土元素富集較為明顯[(La/Yb)N=1.49～1.74]，而在遠(yuǎn)洋和深海盆地中，輕稀土元素則呈現(xiàn)明顯的虧損[(La/Yb)N=0.7]，洋中脊更低，平均為0.3左右。本區(qū)的硅質(zhì)巖(La/Yb)N值為1.35～1.97，平均為1.57，說明春哲地區(qū)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣淺海構(gòu)造環(huán)境，這與下拉組整體的形成環(huán)境是一致的。

MURRAY et al.(1992)認(rèn)為，硅質(zhì)巖的北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化(La/Ce)N和(Ce)N值可以有效判別硅質(zhì)巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境，洋中脊附近硅質(zhì)巖(La/Ce)N≈3.5，(Ce)N平均值為0.30；大洋盆地硅質(zhì)巖(La/Ce)N=1.0～2.5，(Ce)N平均值為0.60；大陸邊緣硅質(zhì)巖(La/Ce)N=0.5～1.5，(Ce)N=0.79～1.54。本研究區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖(La/Ce)N=1.08～1.15，平均為

1.10；(Ce)N=0.89～0.95，平均為0.94，明顯不同于遠(yuǎn)洋盆地中硅質(zhì)巖的顯著負(fù)Ce異常，而接近大陸邊緣硅質(zhì)巖特征，這個(gè)結(jié)果也與下拉組濱淺海相的構(gòu)造環(huán)境相吻合。

在北美頁(yè)巖稀土標(biāo)準(zhǔn)化圖解中(圖9)，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖稀土配分曲線呈水平特征，與典型熱水沉積硅質(zhì)巖略微左傾趨勢(shì)略有差別，可能是位于濱淺海的構(gòu)造環(huán)境，沉積物中有較多大陸邊緣正常沉積物的加入，掩蓋了部分熱水沉積物的REE特征，但總體來講，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖具備熱水沉積稀土配分的基本特征。

圖9 下拉組硅質(zhì)巖稀土元素北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖Fig.9 North American shale -normalized REE patterns for Siliceous rock from Xiala Formation

3.3 微量元素特征

下拉組硅質(zhì)巖微量元素分析結(jié)果見表4。

表4 下拉組硅質(zhì)巖的的微量元素組成(10-6)Tab.4 Trace elements compositions of the siliceous rocks from Xiala formation (10-6)

續(xù)表4

樣品號(hào)D304/6?5D304/7?1D304/7?2D304/7?3D304/8?1D304/9?1Ta237231223239013198Zr1760162001640017300161015100Hf595446458572048486Ga22703140304026801842040Sn438482458390075378Ge050046046051027050In007009009008001007Tl320109116384038436Ag006005004003003026U296281276337566256Th21602020201022801841900Ti444043804380469022504010Ni/Co122205165171011157Ti/V48373590421244258824797

張歡(2005)研究認(rèn)為，As、Sb和Ag的富集是熱水沉積物區(qū)別于正常沉積物的重要標(biāo)志。區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖除Ag(0.028×10-6～0.26×10-6，平均為0.077×10-6)略高于地殼平均值(0.05×10-6)外(表4)，As(6.67×10-6～84.30×10-6，平均為25.90×10-6)和Sb(0.60×10-6～1.78×10-6，平均為1.30×10-6)均高出地殼平均值(1.90×10-6和0.15×10-6)近一個(gè)數(shù)量級(jí)。而楊成奎(1996)研究表明，一般海相熱水沉積物Ni/Co值小于3.60，Ti/V值大于20.00。本區(qū)硅質(zhì)巖的Ni/Co值為0.11～2.05，Ti/V值為35.90～48.37(樣品D304/8-1除外)，均顯示明顯的熱水沉積特征。

MARCHIG(1982)在研究現(xiàn)代大洋熱水沉積物的微量元素特征時(shí)，認(rèn)為深海沉積物和正常沉積巖中Cr主要來源于大陸碎屑物質(zhì)，其必然伴隨其他陸源物質(zhì)如Ti、Mg、K、Rb和Zr等元素的富集，從而表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系；而在熱液活動(dòng)過程中，由于Cr有限的活動(dòng)性，它在熱液沉積物中的富集并沒有伴隨其他陸源物質(zhì)的富集，從而使它們之間的相關(guān)性不太明顯。同樣，深海沉積物中P與Sc、Y、La及其他稀土元素呈正相關(guān)性，而熱液沉積物中上述元素之間的相關(guān)性不明顯。在該區(qū)硅質(zhì)巖元素之間Cr-Zr、Cr-Ti、Cr-Rb、Cr-Mg、Cr-K關(guān)系圖解中(圖10)，Cr-Zr和Cr-Ti呈較弱正相關(guān)關(guān)系，可能與正常沉積物混染熱液沉積物有關(guān)。而在P-Y、P-Sc、P-La關(guān)系圖解中(圖10)，P與Sc、Y和La均無明顯相關(guān)關(guān)系。因此，硅質(zhì)巖元素之間均呈非線性相關(guān)關(guān)系，未能反映正常沉積特征，暗示了其熱水沉積成因。

4 討論

西藏謝通門縣春哲地區(qū)中二疊統(tǒng)下拉組(P2x)中上部微晶灰?guī)r中的硅質(zhì)巖呈層狀產(chǎn)出，巖礦鑒定有大量火山灰成分存在；樣品SiO2的含量(51.95%～97.45%，平均為62.80%)接近于與火山活動(dòng)有關(guān)的硅質(zhì)巖SiO2平均值，其SiO2與MgO負(fù)相關(guān)性明顯，顯示該硅質(zhì)巖的形成與火山作用密切，主量元素中的SiO2/Al2O3-MnO/TiO2和Fe2O3/FeO-SiO2/Al2O3雙變量圖解中均落入熱水沉積巖區(qū)。微量元素中Ag平均含量為0.077×10-6，As平均為25.90×10-6，Sb平均為1.30×10-6，均高出地殼平均值，Ni/Co值為0.11～2.05，Ti/V值為35.90～48.37，均顯示明顯的熱水沉積特征。

在構(gòu)造環(huán)境判別方面，硅質(zhì)巖在Fe2O3/(Al2O3/+ Fe2O3)判別圖解中(豐成友等，2008)，樣點(diǎn)主要落入大陸邊緣區(qū)及其附近；其Al/(Al+Fe)值為0.60～0.86，平均為0.70；MnO/TiO2值為0.07～0.25，平均為0.15，顯示該區(qū)硅質(zhì)巖可能形成于大陸斜坡或邊緣海環(huán)境。在硅質(zhì)巖稀土特征中，(La/Yb)N值范圍為1.35～1.97，平均為1.57；(La/Ce)N=1.08～1.15，平均為1.10；(Ce)N=0.89～0.95，平均為0.94。這些特征明顯不同于遠(yuǎn)洋盆地中硅質(zhì)巖的顯著負(fù)Ce異常，而與下拉組濱淺海相的構(gòu)造環(huán)境吻合性較好，從而說明春哲地區(qū)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣淺海構(gòu)造環(huán)境，這與下拉組整體的形成環(huán)境是一致的。

圖10 下拉組硅質(zhì)巖沉積成因元素判別圖Fig.10 Elemental discrimination diagrams of the siliceous rocks from Xiala Formation showing sedimentary genesis

當(dāng)然，本區(qū)的硅質(zhì)巖稀土含量與典型熱水沉積成因硅質(zhì)巖相比，總體含量偏高，(Ce)N=0.89～0.95×10-6，平均為0.94×10-6，負(fù)異常不明顯，且部分樣點(diǎn)在Al-Fe-Mn落在富Al一端，這可能是該硅質(zhì)巖發(fā)育于大陸邊緣，受較多的火山碎屑物質(zhì)和陸源物質(zhì)混入所致的原因。

綜上所述，區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖應(yīng)為與火山活動(dòng)有關(guān)的大陸邊緣環(huán)境下形成的(噴流型)熱水沉積硅質(zhì)巖。

5 找礦意義

近年來隨著全國(guó)各地與熱水沉積有關(guān)的大型礦床發(fā)現(xiàn)，噴流型熱水沉積的發(fā)現(xiàn)與研究引起越來越多地質(zhì)工作者的關(guān)注。尤其是更多學(xué)者在岡底斯東段對(duì)古生代地層中的熱水沉積巖研究，發(fā)現(xiàn)一批大中型噴流沉積型鉛鋅多金屬礦床，對(duì)整個(gè)岡底斯成礦帶成礦類型有了新的認(rèn)識(shí)。筆者在岡底斯成礦帶的中西段春哲鄉(xiāng)一帶新發(fā)現(xiàn)與火山活動(dòng)有關(guān)的中二疊統(tǒng)下拉組(P2x)中的硅質(zhì)巖，其野外地質(zhì)特征、巖石學(xué)特征及其巖石化學(xué)特征也充分反應(yīng)其為火山活動(dòng)有關(guān)大陸邊緣環(huán)境下形成的火山熱水噴流沉積產(chǎn)物，指明岡底斯成礦帶中西段中晚二疊世發(fā)育一次火山活動(dòng)事件。鑒于該地區(qū)古生界地層中已發(fā)現(xiàn)斯弄多、加多捕勒等矽卡巖鐵銅鉛鋅多金屬礦床，同時(shí)該地區(qū)古生界地層中Pb、Zn等元素呈高背景分布，指示在該套地層中具有尋找噴流沉積型鉛鋅多金屬礦床的潛力。

6 結(jié)論

(1)西藏春哲地區(qū)中二疊統(tǒng)下拉組(P2x)中的硅質(zhì)巖巖石化學(xué)、稀土元素及微量元素特征均顯示熱水沉積特征。

(2)結(jié)合下拉組發(fā)育大量的濱淺海相碳酸鹽巖，表明春哲地區(qū)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣淺海構(gòu)造環(huán)境，應(yīng)為大陸邊緣環(huán)境下形成的與火山活動(dòng)有關(guān)的熱水沉積硅質(zhì)巖。

(3)春哲地區(qū)硅質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)說明岡底斯成礦帶西段區(qū)域上中二疊世應(yīng)發(fā)育一次火山熱液噴流事件，且指示岡底斯成礦帶中西段的古生界地層中存在尋找火山噴流型礦床的前景。

致謝：本文在撰寫過程中得到河南省地質(zhì)調(diào)查院燕長(zhǎng)海教授級(jí)高級(jí)工程師的悉心指導(dǎo)，西南冶金地質(zhì)測(cè)試技術(shù)有限公司的周正教授級(jí)高級(jí)工程對(duì)樣品測(cè)試鑒定工作提供了大力支持，在此一并表示衷心的感謝。

參考文獻(xiàn)(References)：

周幼云,江元生,王光明.西藏措勤—申扎地層分區(qū)二疊系敵布錯(cuò)組的建立及其特征[J].地質(zhì)通報(bào), 2002, 21(2): 79-82.

ZHOU Youyun, JIANG Yuansheng, WANG Mingguang.Permian Dibuco Formation in the Coqen-Xainza stratigraphic area, Tibet [J].Geological Bulletin of China, 2002,21(2): 79-82.

張歡,高振敏,馬德云,等.個(gè)舊超大型錫多金屬礦床成礦物質(zhì)來源的鉛和硫同位素示蹤[J].地質(zhì)與勘探, 2005, 41(2): 17-20.

ZHANG Huan, GAO Zhenmin, MA Deyun, et al.Lead and sulphur isotopic tracing for source of ore-forming materials inthe Gejiu tin-polymetallic deposit [J].Geology and Prospecting, 2005, 41(2): 17-20.

楊成奎.云南東川濫泥坪礦區(qū)因民組頂部硅質(zhì)巖成因及其找礦意義[J].地質(zhì)找礦論叢, 1996, 11(3): 27-31.

YANG Chengkui.Genesis of siliceous rock at top of Yinmin Formation in Lanniping mine area Dongchung, Yunnan province and its significance to ore prospecting [J].Contributions to Geology and Mineral Resources research, 1996,11(3): 27-31.

豐成友,趙一鳴,李大新.內(nèi)蒙古正藍(lán)旗羊蹄子山-磨石山鈦礦區(qū)硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征及沉積環(huán)境意義[J].礦床地質(zhì), 2008, 27(4):483-493.

FENG Chengyou,ZHAO Yiming,LI Daxing.Geochemical characteristics of siliceous rocks in Yangtishan-Moshishan anatase ore district, Zhenglanqi County, Inner Mongolia, with implications for sedimentary environment [J].Mineral Deposits, 2008, 27(4):483-493.

MURRAY R W, JONES D L, BUCHHOLTZ T, et al.Diagenetic formation of bedded chert: evidence from chemistry of chertshale couplet [J].Geology, 1992, 20: 271-274.

ADACHI M, YAMAMOTO K, SUGISAKI R.Hydrothermal chart and associated siliceous rocks from the northern Pacific:Their geological significance as indication of ocean ridge acivity [J].Sedimenary Geology, 1986, 47: 125-148.

BOSTROEM K, HAROLD R, OIVA J.Provenance and accumulation rates of opaline siliva, Al Fe, Tl, Mn, Cu, Ni and Co in Pacific pelagic sediment [J].Chemical Geology, 1973, 11: 123-148.

MURRAY R W.Chemical criteria to identify the depositional environment of chert: General principle sand application [J].Sedimentary Geology, 1994, 90: 213-232.

RONA P A.Criteria for recoguition of hydrothermal mineral deposits in ocean crust [J].Economic Geology, 1978, 73: 135-160.

SUGISAKI R, YAMAMOTO K, ADACHI M.Triassic bedded cherts in central Japan are not pelagic [J].Nature, 1982, 298(5875): 644-647.

MURRAY R W, BRINK M R B, GERLACH D C.Rare earth elements as indicators of different marine depositional environments in chert and shale [J].Geology, 1990, 18(3): 268-271.

MURRAY R W, BUCHHOLTZ T, BRINK M R, et al.Rare earth, major, and trace elements in chert from the Franciscan comlex and Monterey Group, Califo-rnia: assessing REE sources to fine-grained marine sediments [J].Geochim Cosmochim Acta, 1991, 55: 1875-1895.

FLEET A J.Hydrothermal and hydrogeneous Ferromaganese deposits.In: RONA P A.et al.Hydrothermal Process at Sea Floor Spreading Centera [M].New York: Plenum Press, 1983, 535-570.

MARCHING V, GUNDLANCH H, MOLLER P, et al.Some geochemical indicators for discrimination between diagenetic and hydrothermal metalliferous sediments [J].Marine Geology, 1982, 50(3): 241-256.