郭盼盼 鄧江紅 關(guān)亞輝 劉元林
(1.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610059;2.成都理工大學(xué) 商學(xué)院,四川 成都 610059)
云南省香格里拉縣洛吉鄉(xiāng)位于青藏高原東南緣甘孜-理塘結(jié)合帶南西斷失端附近,西鄰中甸地塊,東與揚子陸塊西緣相接,北為義敦島弧南段。 該區(qū)構(gòu)造、巖漿活動強烈,特別是二疊紀一三疊紀的構(gòu)造-巖漿作用及大地構(gòu)造演化倍受關(guān)注。 云南省地礦局、俞賽贏、鄒金汐等對該區(qū)基性-超基性巖進行了研究[1-4],李超民對硅質(zhì)巖進行了研究,尹福光、付小文等對二疊紀-三疊紀構(gòu)造及其演化進行過有益的探討[5-7]。 本文試圖通過對該區(qū)早二疊世火山巖系地球化學(xué)特征的研究, 探討巖漿起源及其形成環(huán)境。
洛吉區(qū)火山巖系賦存于下二疊統(tǒng)木圣土組(P1ms),總體以斷片形式呈近南北向展布。 依據(jù)剖面研究成果,火山巖主要為少斑狀、塊狀玄武巖與玄武質(zhì)凝灰?guī)r(部分碳酸鹽化)構(gòu)成的多個溢流-噴發(fā)韻律層,與復(fù)理石型板巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、變質(zhì)砂巖呈夾互層狀產(chǎn)出。
本文測試樣品取火山巖共10 件,其中木圣土組玄武巖七組、玄武質(zhì)凝灰?guī)r三組。 主量、稀土和微量元素測試由四川冶金地質(zhì)巖礦測試中心完成, 采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)進行分析,分析精度優(yōu)于10%。
早二疊世火山巖的SiO2含量為44.94~52.19wt%,平均值為49.49wt%(玄武巖48.85wt%,小于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的51.01wt%),玄武質(zhì)凝灰?guī)r略微偏高,結(jié)合其產(chǎn)狀顯示正常巖漿演化趨勢;K2O 含量0.42~1.77wt%, 平均值為1.10wt%(玄武巖1.23wt%, 略高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的0.80 wt%),Na2O 含量為1.51~3.72wt%, 平均值為2.51wt%(玄武巖2.84wt%,高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的1.73wt%),K2O+Na2O的含量平均值為3.61wt%(Na2O>K2O),TiO2含量為0.96~3.76wt%,平均值為2.14wt%(玄武巖2.60wt%,高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的1.07wt%),Al2O3為8.50~15.01wt%, 平均值為13.24wt%(玄武巖14.34wt%, 遠高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的10.67wt% ),CaO 含 量 為9.59 ~13.77wt% , 平 均 值 為10.84wt%;MgO 平均值為8.36wt%(玄武巖6.75wt%,遠小于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的12.09wt%),F(xiàn)eO 平均值為11.98wt%(玄武巖12.33wt%, 高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的10.82wt%),P2O5平均含量為0.21wt%(玄武巖0.26wt%,高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的0.10wt%),MnO2平均含量為0.22wt%(玄武巖0.23wt%,略高于玄武質(zhì)凝灰?guī)r的0.19wt%)。
由上可知: 玄武巖的主量元素具有低Al 高Ti 的特點,玄武質(zhì)凝灰?guī)r的Si、Ca、Mg 的含量較高,其他元素較低,其硅-堿圖解判別屬于亞堿性玄武巖。 Mg# 的范圍為0.42~0.71, 平均值0.56, 絕大部分小于原始巖漿的Mg#(0.65~0.73)。 由此判斷形成該套火山巖的巖漿具有屬于適度演化的特點。
微量元素采用原始地幔標準化的地球化學(xué)型式總體表現(xiàn)出不相容元素富集[8],進一步對Nd、Ta 含量進行分析,五組玄武巖表現(xiàn)出明顯的Nd、Ta 負異常,另兩組玄武巖及三組玄武質(zhì)凝灰?guī)r為Ta 正異常、Nb 全部為弱的負異常。Sr均表現(xiàn)出較明顯的虧損,Pb 則為較明顯的富集。 推測原始巖漿來源于不同的地幔源區(qū),或是巖漿過程發(fā)生了一定程度的演化,與主量元素研究結(jié)果類似。
稀土元素: 樣品ΣREE66.22~313.84μg/g, 平均值160.43μg/g;LREE/HREE5.70 ~16.16; (La/Yb)N3.93 ~11.82, (La/Sm)N2.20 ~3.12, (Gd/Yb)N1.33 ~2.42;δEu 為0.89~1.07。 其稀土配分型式表現(xiàn)為輕稀土富集的右傾型,其中一個玄武巖樣品的Ce 表現(xiàn)為正異常,應(yīng)與樣品遭受風化有關(guān);Nd 為負異常, 與其地球化學(xué)型式相一致;δEu屬輕微異常,其中五組玄武巖為正異常,兩組玄武巖與三組玄武質(zhì)凝灰?guī)r為負異常, 表明輕重稀土發(fā)生了一定程度的分異, 且與微量元素地球化學(xué)特征顯示的分群特點相似。 暗示巖漿在演化過程中可能經(jīng)歷了一定程度的分異。
五組玄武巖樣品的2Nb-Zr/4-Y 比值為板內(nèi)堿性玄武巖,三組玄武質(zhì)凝灰?guī)r及兩組玄武巖為E 型MORB;La/10-Y/15-Nb/8 比值均為大陸玄武巖。
綜上所述, 本區(qū)早二疊世火山巖可能屬于起源于不同地幔源區(qū)的玄武質(zhì)巖漿, 經(jīng)歷了一定程度的分異演化或受地殼輕度混染, 于大陸板內(nèi)或島弧環(huán)境中經(jīng)多次間歇性溢流-噴發(fā)形成。
[1]云南省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊.1:25 萬中甸幅,2003.
[2]俞賽贏,楊仕潘.云南三江口地區(qū)超基性巖巖石化學(xué)及成因[J].云南地質(zhì),2005,24(1):83-88.
[3]鄒金汐,劉顯凡,等.云南香格里拉洛吉鄉(xiāng)基性超基性巖中單斜輝石礦物成分特征及其地質(zhì)意義[J].巖石礦物學(xué)雜志,2012,31(5):701-711.
[4]鄒金汐. 云南香格里拉縣洛吉蛇綠混雜巖的形成及地質(zhì)意義[D].成都理工大學(xué),2013.
[5]李超民.中甸二-三疊系中硅質(zhì)巖成因及背景研究[D].成都理工大學(xué),2012.
[6]尹福光,潘桂棠.西南“三江”造山帶大地構(gòu)造相[J].沉積與特提斯地質(zhì),2006,26(4):33-39.
[7]付小文. 云南中甸洛吉地區(qū)二疊紀-三疊紀沉積-構(gòu)造演化[D].成都理工大學(xué),2012.
[8]陳俊,王鶴年.地球化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004:349-359.