岡底斯北段賽利普組火山巖地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

侯謙，任希杰，侯萬(wàn)雄

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岡底斯北段賽利普組火山巖地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

侯謙，任希杰，侯萬(wàn)雄

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局攀西地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 615000）

岡底斯北段賽利普組火山巖Al2O3、K2O含量較高，K2O /Na2O比值＞2，TAS圖解為粗安巖類(lèi)，屬鉀玄巖系列；巖石強(qiáng)烈富集K、Rb 、Ta、Nb、Ce等大離子親石元素和輕稀土元素，并具明顯的Ti負(fù)異常，稀土元素總量高，輕稀土強(qiáng)烈富集，重稀土元素虧損，Ce異常變化較大Eu變化不明顯，說(shuō)明巖石由巖漿與地殼經(jīng)過(guò)不同程度的部分熔融作用所形成。通過(guò)采取多種測(cè)試手段及野外地質(zhì)露頭相互交切關(guān)系，將賽利普組形成起始時(shí)代劃分為第四紀(jì)更新統(tǒng)時(shí)期。

賽利普組；地球化學(xué)特征；時(shí)代厘定；岡底斯

研究區(qū)位于岡底斯陸塊北段、班公湖－怒江結(jié)核帶西緣，中、新生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，火山巖分布十分廣泛（圖1）。區(qū)內(nèi)巖漿巖早期主要受北西西向和北西向構(gòu)造控制，晚期受斷陷盆地或近南北向構(gòu)造制約，具有多類(lèi)型、多期次、多階段的特征。各帶巖漿巖具有不同的時(shí)代、巖石組合、形成演化及其地質(zhì)構(gòu)造背景特點(diǎn)。賽利普組于研究區(qū)出露較少，主要分布于昂拉仁措湖一帶，巖性為淺綠灰色黑云橄斑玄武巖、氣孔狀含橄欖黑云玄武巖、集塊角礫巖、凝灰?guī)r，局部可見(jiàn)紫紅色、深灰色浮巖。由于賽利普組火山巖（Q）出露較為局限，現(xiàn)今收集少量發(fā)表資料（馬潤(rùn)澤，2008；岳相元，2011；孫晨光，2007,2008）對(duì)該組巖石學(xué)，地球化學(xué)及時(shí)代有基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。通過(guò)地球化學(xué)研究，結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)資料綜合整理，探討該組巖石地球化學(xué)特征、成巖時(shí)代、大地構(gòu)造背景，為經(jīng)一步研究該區(qū)域新生代巖漿活動(dòng)及造演化打下基礎(chǔ)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及大地構(gòu)造位置圖

（據(jù)1∶25萬(wàn)賽利普幅地質(zhì)圖修改）

1 巖石礦物學(xué)特征

巖石多具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為填間結(jié)構(gòu)，氣孔狀構(gòu)造。巖石斑晶約3%，氣孔可達(dá)17%，基質(zhì)80%。

表1 賽利普組火山巖主量元素

巖石中斑晶及氣孔不均勻相間大致定向分布。斑晶呈半自形板柱狀、柱粒狀、片狀不均勻分布，部分相聚成聚斑狀產(chǎn)出，粒徑為0.5～1.5mm，普通輝石斑晶見(jiàn)熔蝕、微碎裂現(xiàn)象。黑云母斑晶被熔蝕后呈次圓狀或邊緣不規(guī)則，部分見(jiàn)微碎裂、暗化邊。氣孔呈圓狀、橢圓狀、豆莢狀、云朵狀或不規(guī)則狀不均勻大致定向分布，孔徑為0.45～3mm。

基質(zhì)中0.02~0.18mm的細(xì)柱狀微晶斜長(zhǎng)石呈交織狀繞過(guò)斑晶大致定向分布，其空隙被輝石、黑云母、玻璃質(zhì)、鐵質(zhì)及金屬礦物充填構(gòu)成填間結(jié)構(gòu)。細(xì)微粒普通輝石粒徑為0.02~0.45mm，部分輝石見(jiàn)微碎裂或被黑云母輕微交代。黑云母粒徑為0.05~0.43mm，部分黑云母見(jiàn)暗化邊、暗化現(xiàn)象或已破碎成鱗片狀碎片。

2 巖石地球化學(xué)特征

2.1 主量元素地球化學(xué)特征

賽利普組火山巖的主量元素及CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物組成參見(jiàn)表1，主要為or+ab+an+hy+c組合（硅過(guò)飽和的鋁過(guò)飽和類(lèi)型）。SiO2含量51.27%~58.03%；Al2O3含量13.0%~13.17%；K2O含量5.14%~5.69%，Na2O含量2.06% ~3.36%；TAS圖解為粗安巖類(lèi)；里特曼指數(shù)（σ）都在5.12～7.12之間，平均6.22，屬于堿性巖系；在SiO2－K2O相關(guān)圖中，也都位于鉀玄巖系列區(qū)，并遠(yuǎn)離分界線。按S.Turner等（1996）K2O /Na2O平均比值＞2的判別標(biāo)準(zhǔn)，同屬超鉀質(zhì)火山巖。

圖2 賽利普組火山巖TAS圖解

圖3 賽利普組火山巖SiO2－K2O圖解

表2 賽利普組標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及特征值

2.2 微量元素地球化學(xué)特征

賽利普組微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表3。玄武巖在微量元素洋中脊蛛網(wǎng)圖中（Sun et al.，1989；圖4）巖石都強(qiáng)烈富集K、Rb、Ta、Nb、Ce等大離子親石元素（LILE）和輕稀土元素（LREE），并具明顯的Ti負(fù)異常。相對(duì)虧損P、Zr、T i 等高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE），磷與鈦唯一的共性是它們都有形成常見(jiàn)礦物的能力（如形成鈦鐵礦、榍石和磷灰石）；巖漿期和巖漿期后使磷灰石大量富集（劉英俊等.1984）。指示該巖漿中具一定分異作用，巖漿分異聚集P、Ti化合物所致。

表3 賽利普組火山巖微量元素含量

圖4 賽利普組火山巖微量元素洋中脊標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖

2.3 稀土元素地球化學(xué)特征

巖石的稀土元素含量見(jiàn)表4。賽利普組稀土元素含量ΣREE范圍為432.39×10-6~712.95×10-6， LREE/HREE比值為22.62~33.04，屬輕稀土元素富集型。反映稀土元素分餾程度的（La/Yb）N比值高，為36.71~57.54。稀土元素總量高，輕稀土元素平均含量（LREE）強(qiáng)烈富集（563.82.6×10-6），重稀土元素（HREE）虧損（32.74×10-6）。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解（圖5）中，LREE為強(qiáng)烈富集的右傾斜型，其中（La/Yb）N平均比值47.55，Ce異常變化較大 （δCe平均值為1.04），Eu變化不明顯（δEu平均值為0.83）。由此可見(jiàn)，研究區(qū)賽利普組第四紀(jì)火山活動(dòng)主要由源區(qū)巖漿與類(lèi)似源區(qū)地殼經(jīng)過(guò)不同程度的部分熔融作用所形成。

表4 賽利普組火山巖稀土元素含量及特征值

3 時(shí)代年齡

以往建組剖面及1∶25萬(wàn)賽利普幅區(qū)調(diào)中根據(jù)賽利普組超覆在湖積Qpl2-3（與湖積二段-三段時(shí)代相當(dāng)）之上，并結(jié)合 Q2－3湖積階地砂的ESR年齡數(shù)據(jù)（26.8±2.6萬(wàn)年），將賽利普組時(shí)代確定于更新統(tǒng)中下部（Q2－3）。

圖5 賽利普組火山巖稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖

但值得注意的是1∶25萬(wàn)賽利普組火山巖的同位素年齡為Ar-Ar法（全巖）（15.47±0.30）Ma，（16.35±0.33）Ma，K-Ar法（全巖）（15.24±0.3）Ma，明顯偏老，為新近系中新世年齡范圍，大致與布爾迪加爾階-蘭海階相當(dāng)。是否存在賽利普組測(cè)年系統(tǒng)誤差，還是賽利普火山噴發(fā)時(shí)間比湖積Q2－3時(shí)間更早有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

圖6 賽利普組底部火山集塊角礫巖

圖7 賽利普組角度不整合在典中組流紋巖之上

圖8 賽利普組火山巖與湖積一段砂土層呈互層特征

圖9 湖積一段碎塊石砂土層中塊石成分為浮巖

地質(zhì)調(diào)查在定昌村東側(cè)、西側(cè)的賽利普組與湖積沉積處新發(fā)現(xiàn)（圖6、7、8、9）：賽利普組火山巖構(gòu)成整個(gè)湖積一段-三段的基座，其火山噴發(fā)同于湖積一段沉積，在野外基巖露頭中可見(jiàn)賽利普組火山巖與湖積一段沉積構(gòu)成互層，在湖積一段沉積的碎塊石砂土層中可見(jiàn)賽利普組火山巖成分的碎塊石成分（黑云玄武巖、浮巖等），另外，在湖積一段底部可見(jiàn)厚度大于15m的賽利普火山巖?；诂F(xiàn)階段孢粉及ESR測(cè)試受樣品采集，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差及相關(guān)影響因素，同位素測(cè)試年齡普遍偏老，因此對(duì)第四紀(jì)火山巖年齡厘定以野外地質(zhì)露頭相互交切關(guān)系來(lái)判定更為妥當(dāng)，通過(guò)采取多種手段對(duì)賽利普組的形成時(shí)代進(jìn)行確定，結(jié)合以往地質(zhì)認(rèn)識(shí)，重新修改賽利普組火山噴發(fā)年齡，初步確定將賽利普組形成起始時(shí)代劃分為湖積Qpl1時(shí)期較為合理。

4 結(jié)論

巖石多具斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔發(fā)育。基質(zhì)中多以輝石、黑云母、玻璃質(zhì)、鐵質(zhì)及金屬礦物構(gòu)成填間結(jié)構(gòu)；巖石Al2O3、K2O含量較高，K2O /Na2O比值＞2，TAS圖解為粗安巖類(lèi)，鉀玄巖系列；巖石強(qiáng)烈富集K、Rb 、Ta、Nb、Ce等大離子親石元素（ LILE） 和輕稀土元素（LREE）。并具明顯的Ti負(fù)異常。巖石稀土元素總量高，輕稀土強(qiáng)烈富集，重稀土元素虧損，Ce異常變化較大Eu變化不明顯，說(shuō)明巖石由巖漿與地殼經(jīng)過(guò)不同程度的部分熔融作用所形成；通過(guò)采取多種測(cè)試手段及野外地質(zhì)露頭相互交切關(guān)系，將賽利普組形成起始時(shí)代劃分為湖積Qpl1時(shí)期。

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Geochemical Characteristics of Volcanic Rock of the Sailipu Formation in the North Gangdisê and Their Geological Significance

HOU Qian REN Xi-jie HOU Wan-xiong

（Panxi Geological Party, BGEEMRSP, Xichang, Sichuan 615000）

Volcanic rock of the Pleistocene Sailipu Formation in the North Gangdisê is trachyandesite of shoshonite series and characterized by enrichment in Al2O3, K2O, Rb, Ta, Nb, Ce and LREE with K2O/Na2O ratios of more than 2 and negative Eu anomaly. These geochemical characteristics indicate that the volcanic rock was formed by partial melting of crust material.

Sailipu Formation; geochemical characteristic; geological time identification; Gangdisê

2017-09-20

侯謙（1989-），四川平昌人，碩士，工程師，從事區(qū)域地質(zhì)，構(gòu)造地質(zhì)研究工作。

P595

A

1006-0995（2018）03-0355-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.001