喀喇昆侖岔路口地區(qū)玄武巖地幔柱信息

田江濤 唐毅 趙同陽 李濤 徐仕琪 張小軍

摘? ?要：研究區(qū)以基性火山熔巖為主，主要巖性為玄武巖，局部發(fā)育苦橄巖、科馬提巖，科馬提巖具微觀鬣刺結(jié)構(gòu)。以TiO2=2.8為界，將玄武巖分為高鈦玄武巖和低鈦玄武巖，空間分布具明顯分帶性。巖石具與峨眉山玄武巖一致的近似平坦或輕稀土富集的稀土元素分布型式，相容性元素V，Co，Cr，Ni明顯虧損，不相容元素和LREE富集。不相容元素在高鈦玄武巖中富集程度大于低鈦玄武巖。高鈦玄武巖、低鈦玄武巖的客觀存在及產(chǎn)出的特殊構(gòu)造背景，對(duì)喀喇昆侖地區(qū)古洋盆的演化和構(gòu)造環(huán)境認(rèn)識(shí)具重要地質(zhì)意義。地幔柱及相應(yīng)成礦系列，開拓了區(qū)內(nèi)稀有金屬、有色金屬、貴金屬富集的研究思路，對(duì)尋找大型及以上鎳-銅-鉑族、錫多金屬、稀有金屬礦床意義重大。

關(guān)鍵詞：喀喇昆侖;高鈦和低鈦玄武巖;洋島玄武巖;峨眉山玄武巖;地幔柱

研究區(qū)地處新疆西南喀喇昆侖腹地，處于印度板塊向北與歐亞大陸不均擠壓碰撞帶西構(gòu)造結(jié)（WHS）[1-3]。著名峨眉山大火山巖省即位于東構(gòu)造結(jié)中，產(chǎn)出一系列大型及超大型釩-鈦-鐵-鉑族、銅-鎳-鉑族、錫多金屬、鉛-鋅、金、稀有金屬礦床，研究區(qū)與其遙相呼應(yīng)。目前區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大型-超大型鉛-鋅、稀有金屬礦床。資料顯示，研究區(qū)玄武巖具高鈦、高鉻、高鎳及高鐵特征，與之有關(guān)研究，目前國內(nèi)未見報(bào)道。筆者基于新成果和認(rèn)識(shí)，對(duì)研究區(qū)玄武巖巖石學(xué)和巖石化學(xué)特征進(jìn)行梳理和總結(jié)，提取與地幔柱有關(guān)的信息。

1? 岔路口地區(qū)玄武巖

1.1 分布

研究區(qū)玄武巖主要分布于岔路口地區(qū)祥云溝至興山南一帶長110 km，寬60 km的帶狀區(qū)域內(nèi)?？鰯嗔岩阅希▓D1），為團(tuán)結(jié)峰至興山隆起帶（簡稱“團(tuán)興隆起”）。物探上具顯著正磁異常特征，推斷深部發(fā)育有基性巖體[4]。1∶100萬區(qū)調(diào)確認(rèn)區(qū)域玄武巖發(fā)育，1∶25萬、1∶5萬區(qū)調(diào)在神仙灣、祥云溝、岔路口、黑山峰、興山南、風(fēng)口溝等地相繼確認(rèn)玄武巖，主要產(chǎn)于二疊系、三疊系深海復(fù)理石沉積建造中，發(fā)育玄武巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖組合，呈不整合接觸，在侏羅系、白堊系碳酸巖中呈夾層狀產(chǎn)出。本次工作發(fā)現(xiàn)元寶山、碧波潭、興山南等玄武巖發(fā)育區(qū)，拓展了玄武巖分布范圍，并發(fā)現(xiàn)苦橄巖、科馬提巖，推測(cè)研究區(qū)實(shí)際發(fā)育的玄武巖遠(yuǎn)大于現(xiàn)今規(guī)模。

1.2? 前期認(rèn)識(shí)

通過對(duì)前人資料梳理，對(duì)玄武巖形成環(huán)境認(rèn)識(shí)如下：大陸板內(nèi)拉張環(huán)境?、初始洋殼的陸內(nèi)裂谷環(huán)境[5]??、北羌塘地塊邊緣裂陷盆地?、板內(nèi)裂谷環(huán)境??、弧后盆地發(fā)育的初期階段?、陸緣裂谷環(huán)境?，形成一套以基性火山熔巖為主的堿性巖系列，巖漿源區(qū)為富集型地幔。

2? 采樣分析與資料收集

系統(tǒng)收集了研究區(qū)1∶25萬、1∶5萬區(qū)調(diào)報(bào)告中玄武巖巖石化學(xué)數(shù)據(jù)46件。本次對(duì)興山南（6件）、元寶山（1件）、團(tuán)結(jié)峰北（1件）和碧波潭（5件）一帶玄武巖進(jìn)行采樣分析，另采用了前人在團(tuán)結(jié)峰北部分?jǐn)?shù)據(jù)，據(jù)光薄片鑒定和主量、微量、稀土元素分析開展分析研究。本次測(cè)試分析數(shù)據(jù)由國土資源部烏魯木齊礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心用X-射線熒光光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、全譜直讀光譜儀分析完成。

如圖2所示，研究區(qū)玄武巖Mg#（巖漿分異指數(shù)）和Sm/Yb（重稀土分異指數(shù)，即巖漿起源深度）與TiO2含量呈很好的相關(guān)關(guān)系。同世界上許多大陸溢流玄武巖一樣，TiO2是區(qū)分不同成因玄武巖的有效依據(jù)[6]。我們將TiO2含量高于2.8%的樣品定為高鈦玄武巖，低于2.8%的樣品定為低鈦玄武巖。有學(xué)者據(jù)Ti/Y比值，分為高Ti/Y（HT，Ti/Y>500）和低Ti/Y（LT，Ti/Y<500）[7]。通過圖3，4可知，高鈦玄武巖為堿性系列洋島玄武巖，低鈦玄武巖可能為鈣堿性大陸溢流玄武巖[8-10]。

3? 巖相學(xué)特征

研究區(qū)基性火山熔巖以玄武巖為主，苦橄巖、科馬提巖發(fā)育，代表性巖性有?；x橄玄武巖、橄欖玄武巖、斑狀玄武巖、枕狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、塊狀玄武巖等。

?；x橄玄武巖 ?；郀罱Y(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。由杏仁、斑晶和基質(zhì)組成。杏仁含量3%，圓形、橢圓形，直徑0.75～1.1 mm，多為玉髓（硅質(zhì)）充填，少量為方解石和玉髓（硅質(zhì)）充填，野外見個(gè)別杏仁，0.5 cm左右;斑晶含量45%，為橄欖石，自形粒狀，粒徑0.19～5.1 mm，多已蛇紋石化;基質(zhì)含量52%，由輝石、磁鐵礦和鈦鐵礦組成;輝石含量22%，自形柱狀、柱粒狀，半徑0.1～1 mm，短徑0.06～0.3 mm，具沙鐘構(gòu)造。其中含有微板條狀鈦鐵礦和粒度較大（0.01～0.3 mm）的磁鐵礦和針狀輝石微晶，見于岔路口東南1。

墨綠色角礫狀橄欖玄武巖（PⅠ-b58）? 墨綠色，斑狀結(jié)構(gòu)-基質(zhì)填間結(jié)構(gòu)或角礫狀結(jié)構(gòu)（圖5-A），塊狀構(gòu)造。巖石由斑晶和基質(zhì)組成，斑晶由橄欖石假象、輝石組成，零星分布，為0.2～7 mm，橄欖石呈自形-半自形柱狀、粒狀，強(qiáng)硅化、皂石化等，呈假象;輝石呈半自形柱狀，為單斜輝石等，局部皂石化。斑晶含量約5%?；|(zhì)由橄欖石、輝石、火山玻璃組成，小于0.2 mm，橄欖石、輝石呈粒柱狀，雜亂分布，少量皂石化?；鹕讲ＡС示W(wǎng)格狀、細(xì)柱狀，雜亂分布，部分已脫玻為隱晶狀、纖狀長英質(zhì)。基質(zhì)中火山玻璃約為40%，輝石和橄欖石約占55%。巖內(nèi)發(fā)育少量杏仁體，零星分布，被綠泥石、沸石等充填。見長石、綠泥石等填充的網(wǎng)狀裂隙，巖石被切割成角礫狀1。

塊狀玄武巖（2020Hb-15）? 黑綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長石和輝石，少量杏仁體，由綠泥石、絹云母等填充（圖5-B）。斑晶斜長石粒徑0.2～0.65 mm，半自形板狀，泥化、絹云母化，偶見簡單雙晶，含量約3%。斑晶輝石粒徑0.3～1.0 mm，半自形柱狀，綠泥石化，含量約5%?；|(zhì)斜長石含量約65%，粒徑0.05～0.3 mm，半自形板狀、長板條狀。簾石含量約19%，多為黝簾石，為暗色礦物蝕變產(chǎn)物，分布于基質(zhì)斜長石間。金屬礦物含量約8%，粒徑0.01～0.25 mm，半自形-他形粒狀。金屬礦物主要為磁鐵礦，見微量黃銅礦和褐鐵礦，磁鐵礦含量約5%，粒徑0.002～0.32 mm，半自形粒狀、他形粒狀，粒徑跨度大，細(xì)分為兩類，一類呈他形粒狀，粒徑細(xì)小，多小于0.02 mm，呈單晶粒狀分布于透明礦物粒間或粒中;一類呈半自形粒狀，粒徑相對(duì)粗大，為0.05～0.2 mm，多呈連晶狀或聚粒狀。黃銅礦微量，粒徑0.005～0.03 mm，他形粒狀，粒徑細(xì)小，呈聚粒狀分布。褐鐵礦微量，他形粒狀，呈集合體狀分布。主要產(chǎn)于興山南。

杏仁狀玄武巖（2020Hg-21）? ?產(chǎn)于碧波潭南，灰綠色，間粒間隱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石蝕變強(qiáng)烈。巖石中發(fā)育大量杏仁體，呈壓扁拉長圓狀、較規(guī)則圓狀，由重晶石、石英、綠泥石、方解石等填充（圖5-C）。巖石由于強(qiáng)烈蝕變，斜長石外形模糊，難以區(qū)分顆粒間界線，隱約可見呈半自形細(xì)長板、條狀，泥化、簾石化呈格架狀分布，粒間分布綠泥石、隱晶質(zhì)和金屬礦物，綠泥石為暗色礦物蝕變產(chǎn)物，金屬礦物呈半自形-他形粒狀，粒徑0.01～0.15 mm。

斑狀玄武巖（2020Jxb-7）? 灰綠色，斑狀-間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為斜長石和輝石，斜長石為偏中性拉長石，呈自形板狀，具強(qiáng)泥化，中度絹云母化、綠泥石化，粒度0.4～3.2 mm，含量20%，輝石呈自形短柱狀，個(gè)別具綠泥石化，為單斜輝石，粒度0.5～0.8 mm，含量3%。鈦鐵礦少量，粒度0.04～0.2 mm，綠泥石5%（圖5-D）。基質(zhì)主要由細(xì)長板條狀基性斜長石（52%）組成，雜亂分布，蝕變同斑晶，斜長石間分布它形粒狀輝石（25%）及少量鈦鐵礦。綠泥石呈不規(guī)則狀，為玻璃質(zhì)蝕變物。鈦鐵礦呈它形粒狀、半自形板狀分布于斜長石、輝石間，被白鈦石替代。巖石中分布少量杏仁體，杏仁體較規(guī)則，由綠泥石充填，產(chǎn)于團(tuán)結(jié)峰北。

4? 地球化學(xué)特征

4.1? 主量元素

研究區(qū)玄武巖全巖分析數(shù)據(jù)見表1。高鈦玄武巖化學(xué)組成如下：SiO2=31.4%～51.51%，屬基性火山熔巖，含量偏低。TiO2（2.99%～4.37%）、TFe2O3（9.55%～16.08%）、Na2O（1.21%～4.82%）、K2O（0.17%～3.26）、P2O5（0.38%～1.62%）、Al2O3（8.21%～13.59%）、MgO（2.76%～7.91%）、CaO（6.81%～21.36%）、MnO（0.1%～0.27%）含量偏高，變化區(qū)間大，Mg#介于0.32～0.57，m/f=0.47～1.33，屬富鐵質(zhì)-鐵質(zhì)基性巖。

低鈦玄武巖類巖石化學(xué)組成如下：TFe2O3含量8.88%～10.9%、Na2O含量1.21%～4.82%、K2O含量1.32%～3.45%，TiO2為0.89%～1.19%、Al2O3為9.8%～16.42%、CaO為9.64%～22.76%、MnO為0.135%～0.167%、MgO為3.97%～13.3%，P2O5為0.09%～0.20%。其SiO2含量介于32.83%～46.32%，Mg#=0.46～0.71，m/f=0.84～2.39（圖4）[8-9]，屬鐵質(zhì)基性巖。

4.2? 高鈦、低鈦玄武巖主量元素對(duì)比

高鈦玄武巖和低鈦玄武巖主量元素間存在顯著差別。在哈克變異圖上（圖6）[10]，高鈦玄武巖樣品的TiO2、TFe2O3、P2O5、NaO、MnO含量比低鈦玄武巖高，CaO、MgO、K2O、Al2O3含量比低鈦玄武巖低。高鈦玄武巖MgO、Na2O、K2O、Al2O3與SiO2呈明顯正相關(guān)，TFe2O3、CaO、MnO與SiO2呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨SiO2含量的變化，TiO2、P2O5含量較穩(wěn)定，無顯著變化。低鈦玄武巖MgO、K2O、Al2O3與SiO2呈明顯正相關(guān)，CaO與SiO2呈負(fù)相關(guān)，隨SiO2含量變化，TiO2、TFe2O3、MnO、P2O5無顯著變化，含量較穩(wěn)定。高鈦玄武巖P2O5含量高，主要是因?yàn)門i和P的地幔熔融和結(jié)晶過程中具相似地球化學(xué)行為。HT玄武巖（Mg#=0.32～0.57）較LT玄武巖（Mg#=0.46～0.71）的Mg#值低，表明前者巖漿演化程度比后者高。

研究區(qū)高鈦玄武巖和低鈦玄武巖主量元素與SiO2具一定相關(guān)性，它們的Al2O3/TiO2、CaO/TiO2、Al2O3/CaO比值間存在一定關(guān)系（圖7）。低鈦玄武巖的Al2O3/CaO、Al2O3/TiO2、CaO/TiO2比值比高鈦玄武巖高。

4.3? 稀土元素

高鈦玄武巖的ΣREE=123.99×10-6～733.61×10-6，（La/Yb）N=10.64～29.14，（La/Sm）N=2.38～4.60，（Gb/Yb）N=2.80～3.73，δEu=0.88～1.04。鈦玄武巖富集稀土元素，特別富集LREE。不同樣品ΣREE總量差異主要表現(xiàn)為ΣLREE的差異。輕稀土組和重稀土組內(nèi)部和兩組元素之間均有明顯分餾。部分樣品具微弱的銪異常。高鈦玄武巖輕稀土元素分布曲線與重稀土分布曲線斜率一致。分布曲線總體上屬輕稀土元素富集型，部分樣品具正或負(fù)銪異常（圖8）[11]。

低鈦玄武巖的ΣREE=32.48×10-6～78.74×10-6，[（La/Yb）N=1.59～5.21]，[（La/Sm）N=1.05～2.80]，（Gd/Yb）N=1.06～1.72，δEu=1.04～1.15。不同樣品的ΣREE差異主要表現(xiàn)為ΣLREE的差異，ΣHREE趨于一致。分布曲線總體上屬輕稀土元素富集型，不同元素間有分餾，分餾程度不如高鈦玄武巖，樣品均具正銪異常。

4.4? 微量元素

從高鈦玄武巖微量元素分布曲線上可看出，微量元素地球化學(xué)特征相似（圖9）[12]。具不相容元素明顯富集，相容性元素V，Co，Cr，Ni明顯虧損，Ni呈虧損至富集相對(duì)較寬的分布特征。Ni含量為16×10-6～619×10-6，暗示Ni經(jīng)歷了強(qiáng)烈分異過程。Cr的分異程度僅次于Ni。V，Co含量穩(wěn)定。低鈦玄武巖表現(xiàn)為Rb和Sr小幅度虧損，Ba，U，Ta，Nb，Hf，P和LREE明顯富集，相容元素V，Co，Cr，Ni明顯虧損的特征。

從高鈦玄武巖和低鈦玄武巖微量元素分布曲線看，與峨眉山同類玄武巖具極近似形態(tài)特征，不相容元素在高鈦玄武巖中的富集程度大于低鈦玄武巖。對(duì)峨眉山而言，研究區(qū)微量元素差異更大，OIB介于高鈦玄武巖和低鈦玄武巖之間，苦橄巖與高鈦玄武巖呈相似的微量元素分布曲線。

5? 討論

5.1? 高鈦、低鈦依據(jù)

Cox等據(jù)TiO2含量高低，將玄武巖劃分為高鈦和低鈦兩類，這兩類玄武巖在空間上存在明顯分帶性[13]。有學(xué)者在其它大火成巖?。↙IP）中鑒別出這兩類玄武巖，發(fā)現(xiàn)類似空間分布特點(diǎn)[14-15]。有學(xué)者對(duì)高鈦玄武巖和低鈦玄武巖提出不同認(rèn)識(shí)[16-19]，認(rèn)為其與地幔柱密切相關(guān)。國內(nèi)學(xué)者通過對(duì)峨眉山大火成巖省不同地區(qū)玄武巖的TiO2資料統(tǒng)計(jì)[20-22]，發(fā)現(xiàn)TiO2含量變化范圍更寬，為1%～5%，存在如LIP那樣的空間分帶特點(diǎn)[6]，即東區(qū)為高鈦玄武巖，西區(qū)為低鈦玄武巖[23]。以攀枝花釩鈦磁鐵礦為代表的鈦礦床產(chǎn)于中西部[24]。

高Ti玄武巖常見于大陸溢流玄武巖和洋島玄武巖區(qū)[22]。地幔柱成因的火成巖普遍含高Ti，Ti通常是較穩(wěn)定元素。高Ti，Nb含量具現(xiàn)代地幔柱常見特征[25]。TiO2含量通常指示成巖物質(zhì)源區(qū)[26]，與深部地幔物質(zhì)活動(dòng)有關(guān)的巖漿，TiO2含量常大于2%[27]。研究區(qū)TiO2含量高于MORB的TiO2（1.43～1.62）[28]，與典型洋島玄武巖（OIB）含量相近（2.63～3.29%）[29]，變化范圍與峨眉山玄武巖變化范圍（1%～5%）一致。以TiO2=2.8為界，分為高鈦玄武巖和低鈦玄武巖（圖2），高鈦玄武巖主要呈帶狀分布于北部，產(chǎn)于興山南、碧波潭、元寶山、團(tuán)結(jié)峰北一帶，低鈦玄武巖主要分布于南部風(fēng)口溝一帶，呈明顯空間分帶特征。

5.2? 高鉻、鎳依據(jù)

峨眉山玄武巖、苦橄巖、橄欖玄武巖系和玄武巖系中Ni含量明顯不同[30]，成分接近地幔源巖的玄武巖系，Ni大于400×10-6，Cr大于900×10-6。由地幔部分熔融形成的峨眉山玄武巖Ni小于200×10-6，Cr小于900×10-6。研究區(qū)Cr變化于41.72×10-6～992×10-6，平均319×10-6，Ni變化于16×10-6～619×10-6，平均184×10-6。在Cr-Ni圖解中（圖10），高鈦玄武巖和低鈦玄武巖呈正相關(guān)，為兩條大致平行具顯著差異的演化趨勢(shì)線，說明有兩種巖系的存在。趨勢(shì)線平行說明二者分別屬一種分離作用體系的兩種不同巖相。趨勢(shì)線中存在兩個(gè)明顯分界點(diǎn)，將研究區(qū)玄武巖分成3類，一類Cr大于700×10-6，Ni大于500×10-6，為接近地幔源巖的玄武巖系，分布于元寶山、團(tuán)結(jié)峰北地區(qū);二類Cr介于300×10-6～700×10-6，Ni介于150×10-6～500×10-6，分布于興山南，團(tuán)結(jié)峰北;三類Cr小于300×10-6，Ni小于150×10-6，分布于碧波潭一帶。后兩者可能混有源區(qū)物質(zhì)，即含少量地幔成分的原始巖漿。

5.3? MgO、Al2O3和SiO2與Ni間的關(guān)系

玄武巖系MgO含量3%～12%，其中MgO大于8%的為成分接近原始巖漿的巖石。研究區(qū)玄武巖Mg-Ni豐度關(guān)系表明，玄武巖系成分趨勢(shì)可分成5個(gè)區(qū)段，一為高鈦玄武巖低鎂低鎳（2.5%

從Al2O3-Ni相關(guān)圖中可知（圖11），低Ni（Ni<200×10-6），Al2O3變化區(qū)間大，中-高鎳（200×10-6

在SiO2-Ni相關(guān)圖中（圖11），以SiO2=40%為界，具正相關(guān)。在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)，隨SiO2的增加，Ni含量顯著增加。SiO2小于40%時(shí)，Ni具更大變化區(qū)間，暗示巖漿演化過程中呈強(qiáng)烈的Ni的分異和富集特征。尤其在高鈦玄武巖中，具更強(qiáng)Ni分異和富集特征，更偏于在SiO2較低狀態(tài)中發(fā)生這種Ni的分異特征，或該期分離出大量Ni，更利于富集含Ni流體成礦。

5.4? 稀土微量依據(jù)

原始地幔作為比較基性熔巖的成分是地球化學(xué)研究領(lǐng)域重要的常用手段[31]，玄武巖原始地幔微量元素比值蛛網(wǎng)圖與洋島型玄武巖（OIB）形態(tài)相似（圖6-b）。研究表明，富集大離子親石元素（LILE）、高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）和LREE[32]，起源于地幔柱的玄武巖在微量元素組成上Nb，Ta相對(duì)Zr，Hf富集，其標(biāo)志是Ta/Hf>0.3，Nb/Zr>0.15[33]。研究區(qū)玄武巖樣品該項(xiàng)比值多大于0.3，平均0.32，Nb/Zr均值0.16，Zr含量37.1×10-6～933×10-6，變化區(qū)間大。

地幔柱成因的巖石中不相容元素具相似分布系數(shù)，比值基本不受分離結(jié)晶作用影響，在地幔部分熔融過程中只有很小變化。地幔柱起源于上下地幔邊界或核幔邊界，其不相容元素與其它構(gòu)造環(huán)境玄武巖不同，所有微量元素比值變化不大。因此，可通過不相容元素比值識(shí)別與地幔柱有關(guān)的玄武巖類巖石。將研究區(qū)玄武巖有關(guān)不相容元素比值的平均值與典型峨眉山玄武巖對(duì)比發(fā)現(xiàn)（表2），巖石不相容元素比值接近峨眉山玄武巖，與OIB玄武巖相似而與洋脊玄武巖具顯著差別。由地幔柱產(chǎn)生的玄武質(zhì)巖石通常具平坦的或輕稀土富集的稀土元素分布型式，它們的原始地幔不相容元素以缺乏Nb，Ta，Ti負(fù)異常為特征（圖9）[36-37]，Nb/La值是一個(gè)可靠的判別地殼混染作用的微量元素指標(biāo)[38]，地幔柱組分以大于1或近于1的高Nb/La值為特征[7]。在Ti-V圖解中（圖5），高鈦玄武巖的點(diǎn)多落入洋島玄武巖、堿性玄武巖區(qū)域，低鈦玄武巖多數(shù)落入鈣堿性玄武巖區(qū)域，暗示可能為大陸溢流玄武巖區(qū)域。

5.5? 地質(zhì)依據(jù)

據(jù)目前研究程度，判別古代地幔柱，本文認(rèn)為有必要提出地質(zhì)-環(huán)境-地球化學(xué)的綜合判別方案和原則。將地質(zhì)依據(jù)放在第一位，其次為環(huán)境變化和地球化學(xué)方面的依據(jù)[24]。有學(xué)者提出地幔柱存在的6條依據(jù)：①大面積分布或巨大厚度的玄武巖及組合;②與玄武巖配套的幔源侵入巖及噴發(fā)巖（如科馬提巖、苦橄巖等）;③玄武巖及配套的侵入巖是在短期內(nèi)噴發(fā)和侵入的;④來自地幔深部的成礦物質(zhì)在一定空間內(nèi)集中出現(xiàn);⑤玄武巖類及相關(guān)巖漿巖在空間上是否按時(shí)間序列規(guī)則分布;⑥與幔源巖漿活動(dòng)相耦合的的大型變質(zhì)核雜巖及構(gòu)造熱事件[39]。研究表明，地幔柱頭的上涌使地表在幾百萬年內(nèi)發(fā)生千米級(jí)隆升，如地幔柱發(fā)生在一個(gè)淺海相的沉積盆地環(huán)境，上覆地層因抬升遭受差異剝蝕和玄武巖的差異噴發(fā)，形成盆地。

研究區(qū)在二疊紀(jì)、三疊紀(jì)深海復(fù)理石沉積建造中發(fā)育玄武巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖組合，具洋島型建造特征，不同時(shí)期地層呈不整合接觸。由于剝蝕程度差異，呈平行不整合或角度不整合，發(fā)育于侏羅系、白堊系下部砂礫巖層中，礫石多為玄武巖質(zhì)成分，地球化學(xué)表現(xiàn)為高Cr，Ni，Co特征。岔路口地區(qū)發(fā)現(xiàn)與玄武巖配套的苦橄巖、科馬提巖，其中科馬提巖具典型鬣刺結(jié)構(gòu)（另文敘述）。限于當(dāng)前工作程度，是否存在其它地質(zhì)依據(jù)有待進(jìn)一步研究。

5.6? 與典型地幔柱玄武巖對(duì)比

峨眉山大火成巖省和西伯利亞大火成巖省是發(fā)生于二疊—三疊紀(jì)之交的重要巖漿事件。它們?cè)谥饕?、微量元素和Sr，Nd，Pb同位素特征上具相似性。綜合地球化學(xué)特征認(rèn)為，兩個(gè)大火成巖省可能起源于同一個(gè)來自核-幔邊界的超級(jí)地幔柱[40]。峨眉地幔柱是中國最典型、研究程度最高的地幔柱，它既是引發(fā)古生—中生代一系列地質(zhì)事件的重要原因，也是導(dǎo)致大規(guī)模成礦作用發(fā)生的根本原因[41-42]。西伯利亞大火成巖省產(chǎn)有全球最大的鎳-銅-鉑族元素硫化物礦集區(qū)-諾里爾斯克銅鎳硫化物礦床[43]。峨眉山大火成巖省產(chǎn)有世界級(jí)釩-鈦-鐵、錫-銅;鉛-鋅礦床[24，44-48]。通過對(duì)研究區(qū)玄武巖分析研究，并與峨眉山玄武巖和西伯利亞玄武巖進(jìn)行對(duì)比，三者具可對(duì)比性（表3）。認(rèn)為其與深源熱源關(guān)系有關(guān)[49-51]， 與大紅柳灘稀有金屬礦床關(guān)系密切的花崗巖為地幔與前寒武基底形成的混合巖漿[52]，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)銅-鎳、錫礦化線索及相應(yīng)的地質(zhì)體和化探異常組合，找礦潛力巨大。

6? 結(jié)論

（1） 研究區(qū)基性熔巖以玄武巖為主，發(fā)育苦橄巖、科馬提巖。巖石化學(xué)顯示高鈦玄武巖（HT）和低鈦玄武巖（LT）系列共存，具平坦或輕稀土富集的稀土元素分布型式，微量元素蛛網(wǎng)圖與洋島型玄武巖形態(tài)相似，高鉻、高鎳玄武巖具接近地幔源巖的玄武巖系特征。

（2） 研究區(qū)與峨眉山、西伯利亞火成巖省具較高相似性，具較簡單的巖石組合，以玄武巖為主，苦橄巖、科馬提巖發(fā)育?？岂R提巖具微觀鬣刺結(jié)構(gòu)，高鈦和低鈦玄武巖空間具明顯分帶性，微量元素、稀土元素分布曲線與峨眉山同類玄武巖具極近似形態(tài)特征。LREE中等富集，LIL富集，不相容元素在高鈦玄武巖中的富集程度大于低鈦玄武巖。

（3） 研究區(qū)高鈦玄武巖、低鈦玄武巖存在的客觀事實(shí)及產(chǎn)出的特殊構(gòu)造背景，對(duì)前人在喀喇昆侖地區(qū)古洋盆的演化和構(gòu)造環(huán)境的認(rèn)識(shí)具重要地質(zhì)意義。地幔柱及相應(yīng)的成礦作用，開拓了區(qū)內(nèi)稀有金屬、鉛鋅礦的超常富集的研究思路，對(duì)Ni，Cu，Cr，Ti，Sn，W，Ag，U，Li，Nb，La等元素的地球化學(xué)異常有了全新認(rèn)識(shí)，尋找大型及以上鎳-銅-鉑族、錫多金屬、稀有金屬礦床未來可期。

致謝：楊萬志教授級(jí)高級(jí)工程師為本文編寫提供了大量一手資料，并對(duì)本文進(jìn)行了認(rèn)真審閱，提出了寶貴的修改意見，吉林大學(xué)于介江老師對(duì)部分典型薄片進(jìn)行鑒定核實(shí)，在此表示衷心的感謝！

參考文獻(xiàn)

[1]? ? 羅照華，莫宣學(xué)，柯珊.塔什庫爾干堿性雜巖體形成時(shí)代及其地質(zhì)意義[J].新疆地質(zhì)，2003，21（1）：46-50.

[2]? ? 錢俊峰，肖安成，楊樹鋒，等.南天山造山帶與西昆侖（帕米爾）造山帶深層巖石圈對(duì)接[J].科技通報(bào)，2009，25（2）：153-166.

[3]? ? 劉棟梁，李海兵，潘家偉，等.帕米爾東北緣-西昆侖的構(gòu)造地貌及其構(gòu)造意義[J].巖石學(xué)報(bào)，2011，27（11）：3499-3512.

[4]? ? 王德發(fā)，王乃東，張永軍，等.青藏高原及鄰區(qū)航磁系列圖及說明書[M].北京：地質(zhì)出版社，2013，63-64.

[5]? ? 魏永峰，趙志強(qiáng)，林美英，等.西昆侖團(tuán)結(jié)峰地區(qū)E-MORB殘片的發(fā)現(xiàn)、地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義[J].新疆地質(zhì)，2016，34（3）：312-316.

[6]? ? 徐義剛，鐘孫霖.峨眉山大火成巖?。旱蒯Ｖ顒?dòng)的證據(jù)及其熔融的條件[J].地球化學(xué)，2001，30（1）：1-9.

[7]? ? 夏林圻，徐學(xué)義，李向民，等.亞洲三個(gè)大火成巖?。ǘ朊忌?、西伯利亞、德干）對(duì)比研究[J].西北地質(zhì)，2012，45（2）：1-26.

[8]? ? Rickwood P.C.Boundara lames within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements.Lithos.1989，22：247-263.

[9]? ? Huge R.Rollinson著，楊學(xué)明譯.巖石地球化學(xué)[M].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2000：43.

[10]? John W.Sharvais.Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas[J].Earth and Planetray Science Letter，1982，59：101-118.

[11]? Boynton W.V..Geochemistry of the rare earth elements：meteorite studies.In：Hendsrson P.（ed），Rare earth element geochemistry[J].Elservier，1984，63-114.

[12]? Sun S S，McDonough W F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts，implications for mantle composition and processes.In：sauders A D，Norry M J（eds）.Magmatism in the Ocean Basins[J].London：Geol，Soc，Spe，Publ.1989：313-345

[13]? Cox K G，.M acDonald R，.Hornung G.Geochemical and petrographic provinces in the Karoo basahs of southern Africa[J].American Mineralogist，1967.52：1451-1474.

[14]? Ford A B，.Kistler R W.K-Ar age，compositional and origin of Mesozoic mafic rocks related to Ferrar Group， Pensacola Mountains， Antarctica[J].New Zealand Journal of Geology and Geophysics，1980，23：371-390.

[15]? M antovani M S M，M arques L S，.De Sousa.et a1，.Traceelement and strontium isotope_constraints on the origin and evolution of the Parana continental flood basahs of Santa Catarina State（Southern Brazil）[J].Journal of Petrology，1985，26：187-209.

[16]? Faure G，Bowman J R，Elliot D H，et a1.Isotope composition of strontium and silica content of Mesozoic basalt and dolerite from Antarctica.In：Adie R H J，ed[M].Antartic Geoscience.slo：Oslo University，1972，431-438，617-624.

[17]? Hoefs J，F(xiàn)aure G，Elliot D H.Correlation of δ18O and initial 87Sr/88Sr ratios in Kirkpatric basalt on Mt.Falla，TransantarcticMoun? ? tains[J].Contrib M inera1 Petro1，1980，75：199-203.

[18]? Carlson R W.Physical and chemical evidence on the CaUSe and source characteristics of flood basalt volcanism[J].Australian Journal of Earth Sciences，1991，38：525-544.

[19]? Gibson S A，Thompson R N，Dichin A P，Leonardos O H.Erratum to High-Ti and low-Ti mafic potassic magmas：Key toplume—lithosphere interactions and continental flood—basalt genesis[J].Earth Planet.Sci.I ett.，1996，141：325-341.

[20]? 從柏林.攀西古裂谷的形成與演化[M].北京：科學(xué)出版社，1988，217～250.

[21]? 汪云亮，李巨初，周蓉生，等.巖漿巖微量元素地球化學(xué)原理及其應(yīng)用——兼論峨眉山玄武巖的成因[M].成都：科技大學(xué)出版社，1993.

[22]? 張招崇，王福生，鄧海琳，等.蛾眉山玄武巖研究過程中一些問題的討論[J].巖石礦物學(xué)雜志.2001，20（3）：239-246.

[23]? 郝艷麗，張招崇，王福生，等.峨眉山大火成巖省“高鈦玄武巖”和“低鈦玄武巖”成因探討[J].地質(zhì)論評(píng)，2004，50（6）：587-592.

[24]? 王登紅，李建康，劉峰，等.地幔柱研究中幾個(gè)問題的探討及其找礦意義[J].地球?qū)W報(bào).2004，25（5）：489-494.

[25]? 王登紅.地幔柱及其成礦作用[M].北京：地震出版社.1998，1-60.

[26]? 朱弟成，莫宣學(xué)，王立全，等.新特提斯演化的熱點(diǎn)與洋脊相互作用西藏南部晚侏羅世-早白堊世巖漿作用推論[J].巖石學(xué)報(bào).2008，? 24（2），225-237

[27]? 程文彬，董樹義，金燦海，等.四川省沐川地區(qū)峨眉山玄武巖元素地球化學(xué)特征與成因探討[J].礦物巖石.2019，39（4），49-60.

[28]? 丁姍姍，劉磊，劉希軍，等.桂西地區(qū)龍川基性巖地球化學(xué)特征：峨眉山地幔柱引起地幔源區(qū)低程度熔融的產(chǎn)物[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào).2019，39（3）：567-574.

[29]? Liu X J，Liang Q D，Li Z L，et al.Origin of Permian extremely high Ti/Y mafic lavas and dykes from Western Guangxi，SW China：implications for the Emeishan mantle plumemagmatism[J].Journal of Asian Earth Sciences，2017，141：97-111.

[30]? 侯增謙，汪云亮，張成江，等.峨眉火成巖省地幔熱柱的主要元素及Cr、Ni地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)論評(píng)，1999，45（增刊）：880-884

[31]? 宋謝炎，侯增謙，汪云亮，等.峨眉山玄武巖的地幔熱柱成因[J].礦物巖石，2002，22（4）：27-32.

[32]? 侯增謙，莫宣學(xué)，朱勤文，等.“三江”古特提斯地幔熱柱——洋島玄武巖證據(jù)[J].地球?qū)W報(bào)，1996，17（4），343-361

[33]? 武莉娜，王志暢，汪云亮.微量元素La，Nb，Zr在判別大地構(gòu)造環(huán)境方面的應(yīng)用[J].華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào).2003，26（4）：343-348.

[34]? 汪云亮，張成江，修復(fù)芝.玄武巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境的Th/Hf-Ta/Hf圖解判別[J].巖石學(xué)報(bào).2001，17（3）：413-421.

[35]? Ellen D Mullen.MnO/TiO2/P2O5：a minor element discriminant for basaltic rocks of oceanic environments and its implications for petrogenesis[J].Earth and Planetary Science Letters.1983，62：53-62.

[36]? Campbell，I.H.Identification of ancient mantle plumes.In：Ernst，R.E.，Buchan，K.L.（eds.）.Mantleplumes：Their identification through times[J].Geological Society of America Special Paper，2001，352：5- 21.

[37]? Ernst R E ，Buchan K L，Campbell I H.Frontiersin large igneous province research[J].Lithos，2005，79： 271-297.

[38]? Kieffer B，Arndt N，Lapierre，H，etl.Fllod and shield basalts from Ethiopia：magmasfrom the African superswell[J].Journal of Petrology，2004，45（4）：793-834.

[39]? 牛樹銀，李紅陽，孫愛群等.幔枝構(gòu)造理論與找礦實(shí)踐[M].北京：地震出版社，2002.

[40]? 張招崇，王福生，郝艷麗，等.峨眉山大火成巖省和西伯利亞大火成巖省地球化學(xué)特征的比較及其成因氣勢(shì)2005..巖石礦物學(xué)，? ? ?2005，24（1）：12-20.

[41]? 王登紅，李建康，王成輝，等.與峨眉地幔柱有關(guān)年代學(xué)研究的新進(jìn)展及其意義[J].礦床地質(zhì)，2007，26（5）：106-114.

[42]? 張招崇，郝艷麗，王福生.大火成巖省中苦橄巖的研究意義[J].地學(xué)前緣（中國地質(zhì)大學(xué)，北京），2003，10（3）：550-556.

[43]? 汪云亮，張成江，修復(fù)芝.玄武巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境的Th/Hf-Ta/Hf圖解判別[J].巖石學(xué)報(bào)，2001，17（3）：413-421.

[44]? 王登紅.地幔柱的概念、分類、演化與大規(guī)模成礦——對(duì)中國西南部的探討[J].地學(xué)前緣（中國地質(zhì)大學(xué)，北京）.2001，8（3）：676-? ? 72.

[45]? 李紅陽，盧記仁，侯增謙，等.峨眉地幔柱與超大型礦床[J].礦床地質(zhì)，2002，21（增刊）：148-151.

[46]? 胡瑞忠，陶琰，鐘宏，等.地幔柱成礦系統(tǒng)：以峨眉山地幔柱為例[J].地學(xué)前緣（中國地質(zhì)大學(xué).北京;北京大學(xué)），2005，12（1）：42-54.

[47]? 方維萱，賈潤幸.云南個(gè)舊超大型錫銅礦區(qū)變堿性苦橄巖類特征及大陸動(dòng)力學(xué)[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2011，35（1）：137-148

[48]? 徐義剛，王焰，位荀，等.與地幔柱有關(guān)的成礦作用及其主控因素.巖石學(xué)報(bào)，2013，29（10）：3307-3322.

[49]? 董連慧，徐興旺，范廷賓，等.喀喇昆侖火燒云超大型噴流-沉積成因碳酸鹽型Pb-Zn礦的發(fā)現(xiàn)及區(qū)域成礦學(xué)意義[J].新疆地質(zhì)，2015，33（1）：41-50.

[50]? Hao Li，Xing-Wang Xu，Gregor Borg，et al.Geology and Geochemistry of the giant Huoshaoyun zinc-lead deposit，Karakorum Range，northwestern Tibet[J].Ore Geology Reviews，2019，251-272.

[51]? 高蘭，杜勇，宋林山，等.喀喇昆侖火燒云深成菱鋅礦礦床地質(zhì)特征及成因[J].地質(zhì)論評(píng)，2020，66（2）：365-379.

[52]? 丁坤，梁婷，周義，等.西昆侖大紅柳灘黑云母二長花崗巖巖石成因：來自鋯石U-Pb年齡和Li-Hf同位素的證據(jù)[J].西北地質(zhì)，2020，53（1）：24-34.