卡而卻卡北隱爆角礫巖型鉛鋅礦床火山巖地球化學特征及構(gòu)造環(huán)境

馬璟璟 陳澍豪 王磷 張鵬

摘 要：隱爆角礫巖是角礫巖中的一種特殊類型，是熱液運移的良好通道和容礦場所，其成巖作用常伴隨熱液成礦作用，為金屬礦床中的一種重要類型。斑巖型礦床中常伴有角礫狀地質(zhì)體和隱爆角礫巖，這些隱爆角礫巖組成的角礫巖筒對礦化，特別是對原生礦的富集起著重要作用，是重要的找礦標志；隱爆角礫巖的成巖作用伴隨著熱液成礦作用，是形成銅、鉬、鉛鋅、金等礦床的一種重要類型。通過對隱爆角礫巖地質(zhì)特征進行研究，總結(jié)其對找礦的指示意義，對完善成礦系統(tǒng)和區(qū)域上尋找隱伏礦產(chǎn)的新突破具有重要意義。

關(guān)鍵詞：卡而卻卡北；隱爆角礫巖；鉛鋅礦床；火山巖；構(gòu)造環(huán)境

1 區(qū)域地質(zhì)背景

祁漫塔格成礦帶位于柴達木盆地南緣，所處大地構(gòu)造分區(qū)跨越了祁漫塔格北坡-夏日哈新元古代-早古生代巖漿弧帶和祁漫塔格-都蘭新元古代-早古生代縫合帶，北鄰柴達木中新生代后造山磨拉石前陸盆地，南與東昆侖中陸塊相接。出露地層主要為元古界金水口巖群變質(zhì)巖夾碳酸鹽巖等，薊縣系狼牙山組，奧陶系-志留系灘間山群（又稱祁漫塔格群）碳酸鹽巖和變質(zhì)巖，上泥盆統(tǒng)黑牦牛山組碎屑巖和碳酸鹽巖，石炭系大干溝組、締敖蘇組碳酸鹽巖和碎屑巖、二疊系打柴溝組碳酸鹽巖和碎屑巖、上三疊統(tǒng)鄂拉山組火山碎屑巖和第四系地層。

2 地球化學特征

2.1主量元素特征

晚三疊世鄂拉山組火山巖巖石均屬酸性火山熔巖類，從主量元素數(shù)據(jù)分析可以得出：樣品中SiO2含量變化范圍相近，含量較高（67.20%～74.52%，平均達到69.38%），為超酸性巖；K2O（2.46%～5.81%，平均為4.10%）和Al2O3（12.85%～15.36%，平均為14.14%）含量較高，是一種高鉀質(zhì)系列的巖石；里特曼指數(shù)σ=1.39～2.80<3.3，為鈣堿性系列，K2O+Na2O平均值為1.50；而MgO、TiO2、P2O5較低。各巖石的鋁過飽和指數(shù)A/CNK在1.02-1.17之間，均值為1.06，屬鋁過飽和巖石，其CIPW標準礦物Q+Or+Ab+An+C+Hy，均有標準分子C的出現(xiàn)，反映出高鋁的特征。巖石分異指數(shù)較高，表明巖體在形成作用過程中，經(jīng)過強烈的分異作用。

在SiO2-K2O圖火山角礫巖基本位于鉀玄巖系列，而凝灰?guī)r基本位于高鉀鈣堿系列。在巖石英TAS圖解上均位于亞堿性區(qū)域，并且在英安巖的邊界線附近。在AFM圖解中所有樣品均落在鈣堿性系列區(qū)。

在Nb/Y-Zr/TiO2圖解和Zr/TiO2-SiO2圖解中可以看出火山角礫巖和凝灰?guī)r樣品基本都投在流紋-英安巖區(qū)域內(nèi)。

除個別樣品外，主量元素和部分微量元素（Sr）與SiO2之間存在相關(guān)性，其中火山角礫巖中的TFe2O3、TiO2、P2O5、Al2O3、K2O、Sr與SiO2之間呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系，表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。巖石中CaO與SiO2之間有明顯的正相關(guān)關(guān)系。燒失量（LOI）含量在0.50-2.39，說明其所含的水分、硫、二氧化碳等成分并不大。K2O+N2O含量與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系，表明巖石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系，表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素有一定影響。

凝灰?guī)r中的TFe2O3、K2O、TiO2、Al2O3、P2O5、Sr與SiO2之間呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系，表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。K2O+N2O含量與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系，表明熱液蝕變對這些元素沒有影響，并且?guī)r石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系，表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素沒有影響。

由此可以看出，火山角礫巖和凝灰?guī)r的形成過程還是有一定的區(qū)別，如熱液蝕變活動對火山角礫巖有一定的作用，而對凝灰?guī)r并沒有太大作用。

2.2稀土元素特征

測區(qū)火山巖稀土可見火山角礫巖和凝灰?guī)r的稀土含量及特點近于完全一致，其稀土總量中等（表1-2），∑REE=143.34-286.31×10-6之間，輕重稀土的含量及比值也變化不大，LREE/HREE=7.84-13.67，其反映輕、重稀土元素之間的分異作用的參數(shù)值均大于1，說明輕、重稀土元素分異作用明顯，且明顯富集LREE。（La/Yb）N=9.49-19.55，也表現(xiàn)出巖石輕稀土富集。δEu在0.41-0.66之間，銪具中等虧損。以球粒隕石平均值標準化的稀土配分曲線均向右傾斜，巖石屬輕稀土富集型，銪具有明顯的負異常特征。

2.3微量元素特征

測區(qū)火山巖的微量元素以N型MORB值標準化的微量元素分布形式可以看出，具有與典型鈣堿性火山弧系列“三隆起”的特征型式極為相似，表現(xiàn)為Rb、Ba和Th較強的富集，并伴有Nb、Ce、Zr、Hf、Sm等中等富集，而Ti、P虧損，尤其P、Ti明顯虧損，低于MORB標準值，不同樣品其配分型式具有相同性或相似性，表明具有相同的巖漿來源，具有后碰撞下地殼重熔產(chǎn)物的特征。

3 結(jié)論

根據(jù)本區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征和地球化學特征顯示，卡而卻卡北鄂拉山組火山巖屬鉀玄巖-高鉀鈣堿性系列，各類火山巖應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。巖漿作用形成于碰撞大地構(gòu)造背景下，并且在晚三疊世發(fā)生了陸-陸后碰撞造山作用。

參考文獻

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