楊 立

(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇八地質(zhì)隊(duì)，四川 成都 611230)

研究區(qū)地處西藏改則地區(qū)，大地構(gòu)造位于羌塘地體和拉薩地體的接合部位，跨接南羌塘地體和班公湖-怒江縫合帶兩大構(gòu)造單元，由于經(jīng)歷班怒洋長期復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史，并遭受后碰撞期火山巖斷陷盆地疊加以及印-亞大陸碰撞高原隆升期強(qiáng)烈的構(gòu)造改造，展現(xiàn)出區(qū)塊分隔、南北分帶、東西分段和垂向分層的構(gòu)造格局。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

本文研究的色哇組(J1-2s)位于改則縣北東側(cè)的查卡-齊樹拉-機(jī)布道一帶(圖1)，出露面積約91km2，地層走向近東西向，北部被康托組角度不整合超覆，西側(cè)被去申拉組(K1q)角度不整合覆蓋。色哇組(J1-2s)火山巖夾層呈透鏡狀產(chǎn)出，最厚部位厚度為10cm～40cm。巖石表面普遍風(fēng)化蝕變，安山巖呈紫紅色或灰綠色，玄武巖呈淺灰綠色，兩者具斑狀結(jié)構(gòu)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位簡圖(據(jù)西藏1∶5萬改則東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告修改)

2 火山巖巖石學(xué)特征

研究區(qū)色哇組(J1-2s)主要為一套碎屑巖夾生物灰?guī)r夾少量火山巖，局部變形-變質(zhì)作用較強(qiáng)，但總體上具有局部無序、整體有序的特點(diǎn)，垂向上總體上顯示粒度變粗、水體向上變淺的序列，未見頂?shù)捉缇€。自下而上分為三段，段與段之間為整合接觸。

(1)色哇組一段(J1-2s1)：以灰黑色泥板巖夾薄層粉砂-細(xì)砂巖為主，局部夾淺灰色中層生物灰?guī)r和基性火山巖；

(2)色哇組二段(J1-2s2)：以中厚層中粗粒砂巖出現(xiàn)為底界，巖石組合主要為一套砂巖夾泥巖、頁巖，含礫砂巖中發(fā)育底沖刷面和槽狀交錯(cuò)層理；

(3)色哇組三段(J1-2s3)：主要為灰色-灰褐色中層中粗粒石英砂巖夾少量泥巖。

色哇組一段(J1-2s1)的基性火山巖巖性主要為玄武巖和安山巖類，厚度約為幾十厘米。安山巖呈紫紅色、灰綠色，塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為?；豢椊Y(jié)構(gòu)，偶見玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。斑晶(±25%)主要為斜長石、角閃石，基質(zhì)(±75%)為細(xì)小的微晶斜長石和玻璃質(zhì)等組成，褐鐵礦2%左右；金屬礦物3%，中性火山巖角礫8%左右；后期石英，玉髓12%左右。玄武巖呈淺灰綠色，氣孔構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為殘余間粒結(jié)構(gòu)。斑晶主要由拉長石和少量輝石組成，基質(zhì)中拉長石占～35%，褐鐵礦占～5%，蝕變暗色礦物(橄欖石、輝石)占～15%，氣孔占10%左右。

3 火山巖地球化學(xué)特征

3.1 主量元素特征

色哇組一段(J1-2s1)火山巖的SiO2含量變化在48.74%～54.38%之間(表1)，Na2O+K2O含量為4.54%～5.17%，總體屬于玄武巖或玄武安山巖范疇。在蝕變火山巖巖性判別圖解(圖2a)上，樣品落入亞堿性玄武巖或玄武巖/安山巖區(qū)域；在FeOT/MgO-TiO2圖解(圖2b)上，樣品呈現(xiàn)出鈣堿性系列趨勢。色哇組火山巖的TiO2含量為0.53%～0.89%，與Changguo島弧玄武巖(0.5%～1.0%，Wang et al.，2016)相似。MgO含量低且變化較大，介于3.85～8.56之間；Mg#變化范圍為46.3～66.5，低于原生巖漿的68～75(Wilson，1989)。MgO含量和Mg#指示色哇組火山巖發(fā)生過鎂鐵質(zhì)礦物(如橄欖石或單斜輝石)的分離結(jié)晶作用。

圖2 色哇組蝕變火山巖Nb/Y-Zr/TiO2×10-6圖解和FeOT/MgO-TiO2圖解

3.2 稀土和微量元素特征

稀土元素和微量元素分析結(jié)果見表2。色哇組火山巖稀土元素總量為207.82×10-6～459.52×10-6，安山巖(D5275-B6)輕重稀土分異程度較低(LaN/YbN=1.81)，具弱的負(fù)Eu異常(δEu=0.81)，暗指少量的斜長石分離結(jié)晶。而玄武巖具有明顯的輕重稀土分異，其LaN/YbN為12.67～16.65，負(fù)Eu異常微弱(圖3a)，δEu為0.82～0.93，表明斜長石的分離結(jié)晶有限。

3.3 微量元素特征

在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解(圖3b)上，色哇組安山巖富集Th、U、Ta，虧損Nb、Sr、P、Ti(圖3b)。與安山巖相比，色哇組玄武巖的Th、U富集程度更大，Nb含量更高，暗指玄武巖具有明顯的殼源組分。玄武巖的Ta含量比安山巖低，但Sr呈正異常，與其無明顯富Eu異常的特征吻合?？傮w上，玄武巖和安山巖呈現(xiàn)出與俯沖相關(guān)的弧巖漿的特征。

圖3色哇組中基性火山巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解(b)，標(biāo)準(zhǔn)化值引自SunandMcDonough，1989

Fig3.DiagramofChondrite-NormalizedREEofIntermediate-BasicVolcanicRockinSewaFormation(a)andNormalizedOriginalMantle(b)

表1 西藏改則色哇組火山巖主量元素(%)和微量元素(10-6)分析結(jié)果

表2 西藏改則色哇組火山巖稀土元素和微量元素(10-6)分析結(jié)果

續(xù)上表

4 巖石成因與構(gòu)造環(huán)境

考慮到色哇組(J1-2s)火山巖普遍具有蝕變，因此，本文主要利用不活動(dòng)元素進(jìn)行討論。從圖3中可以看出，色哇組玄武巖總體具有一致的稀土元素和高場強(qiáng)元素分布特征，表明這些元素基本沒有遭受蝕變或者變質(zhì)作用的影響。

δNb[=log(Nb/Y)+1.74-1.92×log(Zr/Y)]值能提供玄武巖源巖的有用信息(Fitton et al.，1997)。通常，負(fù)的δNb指示相對淺的洋中脊源巖；而正的δNb反映深部地幔源區(qū)。色哇組玄武巖的δNb比值為負(fù)值(-0.20～-0.11)，表明其源巖來自淺部的洋中脊源巖(如地幔鍥源巖)。此外，色哇組玄武巖具有相對高的Th/Zr和低的Nb/Zr，表明其受到俯沖板片流體的影響。根據(jù)Zhu等(2016)的研究結(jié)果，班公湖怒江洋在晚三疊世已經(jīng)開始向北俯沖于南羌塘地體之下。本文色哇組(J1-2s)玄武巖虧損Nb、Ta和Ti，呈現(xiàn)了弧火山巖的特征。其Zr/Y值大于3，與大陸邊緣弧玄武巖(Pearce，1983)一致。在Hf/3-Th-Nb/16圖解(圖4a)上，樣品全部落入鈣堿性區(qū)域，同樣，在Pearce和Cann(1973)等提出的Ti/100-Zr-3*Y圖解(圖4b)上，色哇組火山巖全部落入鈣堿性玄武巖區(qū)。因此，色哇組火山巖應(yīng)為大陸弧火山巖，其形成與班公湖怒江洋向北俯沖有關(guān)。

綜上所述，色哇組火山巖的形成可以表述為：在早中侏羅世期間，班公湖怒江洋向北俯沖于南羌塘地體之下，俯沖板片脫水誘發(fā)上覆地幔鍥部分熔融，進(jìn)而形成色哇組火山巖，隨后，在熔體上升過程中，巖漿發(fā)生了鎂鐵質(zhì)礦物等的分離結(jié)晶作用。

圖4 西藏改則色哇組火山巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解

5 結(jié)論

本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，對改則地區(qū)的色哇組(J1-2s)火山巖進(jìn)行了巖石學(xué)和地球化學(xué)分析，取得了如下結(jié)果與認(rèn)識(shí)。

西藏改則地區(qū)色哇組(J1-2s)火山巖呈透鏡狀形式產(chǎn)出，巖性主要為玄武巖和少量安山巖。火山巖為亞堿性鈣堿性系列，以富集大離子親石元素(Ba、Th、U)和虧損高場強(qiáng)元素(Nb、Ti和P)為特征，在構(gòu)造環(huán)境判別圖解上，這些火山巖落入大陸島弧鈣堿性火山巖區(qū)域。巖石為遭受了俯沖板片流體改造的地幔鍥橄欖巖部分熔融的產(chǎn)物，巖漿在上升期間經(jīng)歷了鎂鐵質(zhì)礦物的分離結(jié)晶。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，本文認(rèn)為班公湖怒江洋在早-中侏羅世期間已經(jīng)向北俯沖于南羌塘地體之下。