吳文忠，馬瑞赟，李 剛

（寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，寧夏 銀川 750021）

西吉盆地位于北祁連造山帶東段，阿拉善地塊南緣，鄂爾多斯地塊西緣，其南部為中祁連地塊，大地構造位置特殊，構造變形復雜。由于西吉盆地被厚度達200-500米新生界覆蓋，無基巖出露，因此，對西吉盆地的構造演化和新生界覆蓋層之下的地質(zhì)體組成研究比較薄弱，目前的認識大多是根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及少量鉆孔資料進行的推斷。本文對西吉盆地找礦前景及鉆孔所見綠片巖的地球化學特征進行探討，為西吉地區(qū)地質(zhì)認識提供參考。

1 巖性特征

鈉長綠泥片巖：主要礦物成分為綠泥石、鈉長石、石英及少量綠簾石、陽起石。綠泥石呈鱗片變晶，含量20-35%；綠簾石為半自形粒狀變晶；陽起石呈自形纖維狀變晶鈉長石呈半自形粒狀，含量10-20%。巖石呈鱗片纖維狀粒狀變晶結構，片狀構造。

2 原巖恢復

①從鉆孔巖芯來看，該套巖石均呈灰綠色，具海底噴發(fā)巖的典型顏色—灰綠色。

②在稀土元素圖解（圖1）中，綠片巖樣點均落于基性火成巖區(qū)。在常量元素圖解中（圖2），樣品點幾乎全部落在火成巖區(qū)。

③副礦物組合較簡單，為磁鐵礦、磷灰石、角閃石、綠簾石、少量鋯石等。

根據(jù)上述特征及稀土元素、常量元素圖解可以推測，西吉盆地鉆孔所見綠片巖為基性火山巖建造，為正變質(zhì)巖。

3 綠片巖地球化學特征

3.1 主要元素特征

本次工作采集10件綠片巖進行主要元素分析，樣品采自鉆孔巖心。主要元素分析是在寧夏地礦中心實驗室完成，分析結果見表1。

分析結果顯示，綠片巖SiO246.26%～81.82%，均值64.82%，變化范圍較大。Al2O3除GS8（4.20%）比較低外，其他9件樣品含量比較均一（11.80%～15.98%），均值 為 12.91，MgO 為 0.38～6.82， 均 值2.09%。Fe2O3為0.74%～3.40%，均值1.82。Fe2O3為0.49～7.72，均值2.35%。

3.2 稀土元素特征

綠片巖的稀土元素豐度及其特征值見表2。綠片巖稀土總量ΣREE為16.97～46.59×10-6，（La/Yb）N=0.97～3.54，（La/Lu）N=0.71～3.36，Eu/Sm=0.34～0.43，具有島弧和弧后盆地拉斑玄武巖的稀土元素特征。稀土分配曲線（圖3）分布在島弧-弧后盆地拉斑玄武巖的范圍內(nèi)。

圖1 REE-La/Yb圖解（據(jù)Ю.А.Бадашов，1972）

圖2 SiO2-TiO2圖解（據(jù) Tarrey，1976）

表1 綠片巖主要氧化物含量及特征參數(shù)表（10-2）

圖3 西吉盆地綠片巖微量元素N-MORB標準化蛛網(wǎng)圖[1]

3.3 微量元素特征

圖4 西吉盆地綠片巖稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖[1]

綠片巖微量元素豐度值見表3-2。綠片巖微量元素標準化蜘蛛網(wǎng)圖（圖4）,曲線型式具有火山弧玄武巖的特征。K、Nb、Ta、P、Ti虧損，Rb、Ba、Th、Hf強富集。K虧損，指示與消減作用有關，P貧化指示巖石起源于虧損地幔或地殼巖石，Nb、Ta虧損，可能是源區(qū)為受俯沖作用改造過的巖石圈,或殘留地幔楔。

4 西吉盆變質(zhì)基性火山巖的形成環(huán)境

經(jīng)原巖恢復，西吉盆地綠片巖為變質(zhì)的基性火山巖，在區(qū)分島弧和非島弧的Hf/3-Th-Ta圖解（圖5）中，5件樣品落入島弧玄武巖區(qū)，僅有1件樣品落入洋中脊玄武巖區(qū)。在Ti/100-Zr-Y×3圖解（圖6）中，5件樣品落入島弧堿性玄武巖區(qū)。

D.A.Wood等[2]以Th/Ta=2為界線區(qū)分島弧玄武巖和非島弧玄武巖，Th/Ta值大于2為島弧玄武巖，Th/Ta值小于2為非島弧玄武巖，西吉盆地片巖6件樣品中，5件樣品的Th/Ta值大于2，1件樣品的Th/Ta值小于2，顯示島弧玄武巖。

綜上所述，西吉盆地鉆孔所見變質(zhì)基性火山巖應形成于島弧環(huán)境，而綠片巖稀土分配曲線分布在島弧-弧后盆地拉斑玄武巖的范圍內(nèi)。

因此，西吉盆地鉆孔所見變質(zhì)基性火山巖應形成于島弧-弧后盆地構造環(huán)境。

圖5 Hf/3-Th-Ta圖解[3]

圖6 Ti/100-Zr-Y×3圖解[4]

表2 西吉盆地綠片巖稀土元素、微量元素豐度及特征參數(shù)（10-6）

LaN/YbN 0．79 0．91 1．37 3．54 1．22 0．99 δEu 1．07 0．98 0．99 0．87 0．87 1．24 δCe 1．06 0．96 0．63 0．30 0．84 1．03

5 西吉盆地找礦前景分析

西吉盆地鉆孔中見到了0.4m厚的磁鐵礦，TFe為34.1%，MFe為33.87%。

通過光譜半定量全分析顯示，西吉盆地鉆孔中見到的變質(zhì)巖中Fe元素含量相對較高，因此，西吉盆地很可能具備尋找變質(zhì)型鐵礦的地質(zhì)背景和條件。

6 結論

經(jīng)原巖恢復，西吉盆地鉆孔所見綠片巖原巖為變質(zhì)的基性火山巖，稀土分配曲線分布在島弧-弧后盆地拉斑玄武巖的范圍內(nèi)。在Hf/3-Th-Ta圖解中，5件樣品落入島弧玄武巖區(qū)，在Ti/100-Zr-Y×3圖解中，5件樣品落入島弧堿性玄武巖區(qū)。5件樣品的Th/Ta值大于2，顯示島弧玄武巖的特征。綜上所述，西吉盆地鉆孔所見變質(zhì)基性火山巖應形成于島弧-弧后盆地構造環(huán)境。西吉盆地很可能具備尋找變質(zhì)型鐵礦的地質(zhì)背景和條件。