李興鵬,陳忠斌,韋劍瑋,余樹(shù)青,劉武文,陸干強(qiáng)

(廣西第四地質(zhì)隊(duì),南寧 530033)

桂西德峨地區(qū)廣泛發(fā)育基性巖,一般沿?cái)嗔哑扑閹秩?局部沿層間裂隙。巖性單一,主要是輝綠巖和玄武巖,以淺層侵入相為主,次為噴出相。前人曾對(duì)地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦產(chǎn)等方面開(kāi)展了一些工作[1-2],但開(kāi)展工作的時(shí)間都較早,受當(dāng)時(shí)工作手段和技術(shù)的限制,測(cè)區(qū)基性巖的研究更多停留在野外觀測(cè)和初步的巖相學(xué)和巖石地球化學(xué)研究,均未作絕對(duì)年齡的測(cè)定,部分學(xué)者在鄰區(qū)百色、田陽(yáng)、巴馬、那坡地區(qū)對(duì)右江盆地基性巖作了地球化學(xué)和構(gòu)造背景研究,觀點(diǎn)也不統(tǒng)一：范蔚茗等[3]認(rèn)為百色、田陽(yáng)地區(qū)發(fā)育的厚達(dá)幾百米的基性巖,與峨眉山高Ti玄武巖具有相似的元素-同位素地球化學(xué)特征,有近一致的形成年齡, 其噴發(fā)時(shí)代大致限定在254～256 Ma；吳浩若等[4]和王忠誠(chéng)等[5]認(rèn)為是一套與深水沉積共生的早石炭世-早二疊世海相玄武巖,形成于大洋板內(nèi)環(huán)境, 是特提斯東延的產(chǎn)物；張旗等[6]認(rèn)為其形成與地幔柱作用關(guān)系密切；近幾年,李政林等、陳雪峰等[7-8]在那坡、憑祥地區(qū)發(fā)現(xiàn)陸內(nèi)與島弧基性巖一起出現(xiàn),反映其可能是峨眉山地幔柱與古特提斯相互作用的產(chǎn)物；鄧發(fā)亮等[9]則認(rèn)為隆林-西林地區(qū)輝綠巖可能是峨眉山大火成巖省外帶巖漿作用的產(chǎn)物。本次在德峨地區(qū)分別對(duì)輝綠巖和玄武巖開(kāi)展了精細(xì)年代學(xué)和地球化學(xué)特征研究,可進(jìn)一步確認(rèn)該區(qū)的基性巖是峨眉山溢流玄武巖的重要組成部分,擴(kuò)展了峨眉山大火成巖省的產(chǎn)出范圍, 為更好地理解峨眉山大火成巖省的時(shí)空分布提供了新的直接資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

峨眉山大火成巖省位于揚(yáng)子克拉通的西部,巖體主要分布于云南、貴州、四川,少量分布于廣西[10-15]。揚(yáng)子板塊的基底主要是古元古代-中元古代會(huì)理群、同等時(shí)代的鹽邊群和昆陽(yáng)群和新元古代的康定群雜巖體[12]。峨眉山大火成巖省的巖性主要是拉斑質(zhì)玄武巖、基性侵入巖墻及少量苦橄巖、流紋巖、粗面巖[16]。

桂西德峨地區(qū)位于南盤(pán)江-右江成礦帶西南部,地處古特提斯構(gòu)造域和環(huán)太平洋構(gòu)造域的復(fù)合部位,屬南盤(pán)江-右江裂谷盆地的桂西北坳陷(圖1a)。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系[17],其中以泥盆系、三疊系為主,其次為石炭系、二疊系,第四系零星分布。發(fā)育有盆地、斜坡、孤立臺(tái)地相等多種沉積,沉積類(lèi)型多樣,巖性巖相復(fù)雜、變化快,生物種類(lèi)繁多,形成多相并存、臺(tái)盆(溝)交錯(cuò)的格局。

寒武系是本區(qū)出露的最老地層,主要出露于德峨鎮(zhèn)及南部的新街村一帶,屬于德峨背斜和新街背斜的核部,巖性為灰色中-厚層狀細(xì)晶白云巖,淺灰色、灰色中-厚層細(xì)砂質(zhì)白云巖夾淺灰色薄-中層含鈣質(zhì)砂質(zhì)白云巖,局部夾碎屑巖,厚度為540～914.7 m。

泥盆系主要出露于北東部德峨鎮(zhèn)及南部新街村一帶,受古地理、古氣候的影響,化石豐富,沉積類(lèi)型豐富,既有濱岸相的碎屑巖沉積,也有濱?；蚓窒?、開(kāi)闊臺(tái)地相的泥灰?guī)r、灰?guī)r和白云巖沉積,也有盆地相的硅質(zhì)巖、泥巖為主的沉積。

石炭系出露較為齊全,主要由一套淺海相的碳酸鹽巖和碎屑巖沉積構(gòu)成,與下伏泥盆系為整合接觸。二疊系出露于德峨鎮(zhèn)、豬場(chǎng)鄉(xiāng)及小帽上一帶,發(fā)育開(kāi)闊臺(tái)地相和斜坡-盆地相沉積,局部形成二疊紀(jì)礁灰?guī)r。三疊系出露于豬場(chǎng)鄉(xiāng)、張家寨一帶,呈北西向展布,為盆地相的砂巖和泥巖組合。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)褶皺、斷裂發(fā)育,可劃分為兩個(gè)構(gòu)造層,由寒武系組成的褶皺基底小面積出露,沉積蓋層占絕大部分,出露上古生界泥盆系、石炭系、二疊系和中生界三疊系。蓋層的構(gòu)造變形特征主要是印支運(yùn)動(dòng)及燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。沉積蓋層中斷裂和褶皺較為發(fā)育,主體構(gòu)造主要以近東西向?yàn)橹?次為北西向及北東向,其中近東西向及北西西向斷裂線與褶皺軸線近平行,為同期形成的產(chǎn)物,且普遍為后期北東向斷裂所切截。主要構(gòu)造描述如下:

德峨背斜: 分布于德峨鎮(zhèn)一帶, 近東西向展布,區(qū)內(nèi)出露完整。 其核部地層為寒武系, 翼部地層依次為泥盆系、 石炭系、 二疊系和三疊系, 背斜西部末端為輝綠巖侵入。 背斜核部平緩開(kāi)闊, 局部為水平巖層, 因背斜核部西南處為斷層切割, 兩翼地層呈不對(duì)稱(chēng)分布, 兩翼地層傾角為10°～40°。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)及德峨地區(qū)基性巖分布圖(b)(a.據(jù)廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院最新修編的《廣西地質(zhì)志》修改; b. 據(jù)1∶5萬(wàn)德峨幅區(qū)域地質(zhì)圖修改)Fig.1 Geological map of study area(a)and distribution of mafic rocks in De′e area(b)

新街背斜:分布于新街村一帶,近東西向展布,往東延伸出圖,核部地層為寒武系,兩翼地層依次為泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系,背斜西北部可見(jiàn)輝綠巖體分布。背斜核部平緩開(kāi)闊,背斜被近東西向的新街?jǐn)嗔亚懈顑梢?后期背斜東部被一組北北東向斷層切割。兩翼地層呈不對(duì)稱(chēng)分布,傾角為15°～58°,南翼相對(duì)北翼較緩。背斜長(zhǎng)寬比近3∶1,為短軸背斜。

八科斷裂:位于德峨鎮(zhèn)南東八科村一帶,為一橫貫本區(qū)的區(qū)域性大斷裂,不僅控制著本區(qū)域巖漿巖活動(dòng)分布,也控制本區(qū)域礦產(chǎn)分布及其兩側(cè)的沉積活動(dòng)。在區(qū)域性拉張期,表現(xiàn)為同沉積活動(dòng)性斷層,控制著其南北兩側(cè)的沉積活動(dòng),寒武系與泥盆系斷層接觸;在區(qū)域性擠壓期,表現(xiàn)為壓扭性剪切斷層,有輝綠巖侵入。

新街?jǐn)嗔?位于新街背斜核部,斷層傾向整體為北東向,走向90°～110°,傾向0°～20°,傾角58°～80°,切割新街背斜核部,致使北翼缺失寒武系—中二疊統(tǒng)巖層,斷層性質(zhì)為正斷層。

1.3 巖漿巖

巖漿巖有侵入巖和噴出巖兩大類(lèi)。其中侵入巖主要為輝綠巖,噴出巖主要為玄武巖。輝綠巖體共有10個(gè),主要分布在豬場(chǎng)鄉(xiāng)龍保山、小帽上和大帽上一帶,其中龍保山、小帽上、大帽上巖體出露面積較大,呈巖株、巖床、巖墻、巖脈產(chǎn)出,主要沿?cái)嗔哑扑閹秩?局部沿層間侵入二疊系和三疊系中。以淺成侵入相為主,次為溢出相,各巖體分帶現(xiàn)象及其內(nèi)部相變都不明顯。噴出巖主要為玄武巖,僅在老山神、周幫村一帶出露,巖性較簡(jiǎn)單,主要由致密玄武巖、含杏仁致密玄武巖等組成。

綜上所述,研究區(qū)分布有印支期基性巖漿巖,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,具有較好的成礦地質(zhì)條件,礦產(chǎn)資源較為豐富。因此,本次采樣分析將進(jìn)一步了解峨眉山地幔柱在廣西影響,豐富峨眉山大火成巖省的“地球化學(xué)基因庫(kù)”,從而更好地了解地幔柱的演化過(guò)程。

2 樣品采集和巖石特征

本文在德峨地區(qū)采集了3個(gè)鋯石測(cè)年樣品(圖1b),分別為老山神玄武巖(編號(hào)D522TW5: N24°31′23″, E105°07′49″)、 龍保山輝綠巖(編號(hào)D527TW1: N24°39′38″, E105°04′07″)和小帽上輝綠巖(編號(hào)TW06: N 24°35′13″, E105°06′04″)。同時(shí)采集了20件地球化學(xué)樣品,其中5件為玄武巖,15件為輝綠巖。

德峨地區(qū)巖漿巖以基性巖為主, 主要為輝綠巖和玄武巖。 輝綠巖分布于龍保山、 金平村、 大帽上、 小帽上、 塘房、 豬場(chǎng)、 花痕一帶, 與圍巖呈侵入接觸關(guān)系, 分別侵入下-中二疊統(tǒng)四大寨組(圖2a)和上二疊統(tǒng)領(lǐng)好組(圖2b)。 巖石呈深灰色、 灰綠色,輝綠結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造, 巖石主要由斜長(zhǎng)石、 單斜輝石、 隱晶質(zhì)、 綠簾石和不透明礦物組成,其中斜長(zhǎng)石含量42%～45%,多呈半自形柱狀,雜亂分布,粒徑多在0.1～0.5 mm,表面渾濁發(fā)生鈉黝簾石化,部分局部還見(jiàn)綠簾石化和絹云母化,單斜輝石含量38%～40%,多呈他形粒狀, 少數(shù)半自形柱狀, 粒徑一般為0.1～1.2 mm, 多包含或鑲嵌柱狀的斜長(zhǎng)石形成嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu);隱晶質(zhì)呈集合體,含量約6%～8%;綠簾石多呈他形粒狀,大小0.02～0.1 mm,含量1%～2%;不透明礦物呈半自形-他形粒狀或板條狀,雜亂分布,含量3%～4%,主要是磁鐵礦和鈦鐵礦。玄武巖分布于老山神、周幫一帶,與下伏地層下-中二疊統(tǒng)四大寨組為角度不整合接觸,與上覆地層下三疊統(tǒng)石炮組為整合接觸(圖3)。該類(lèi)巖石呈深灰色、斑狀結(jié)構(gòu)、間粒-間隱結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造,斑晶主要由斜長(zhǎng)石和少量輝石組成,斜長(zhǎng)石多呈半自形柱狀,粒徑多在0.1～0.5 mm,輝石呈半自形粒狀-短柱狀,粒徑在0.1～0.2 mm。表面渾濁發(fā)生鈉黝簾石化和弱絹云母化,聚片雙晶隱約可見(jiàn),含量60%～65%;基質(zhì)由隱晶質(zhì)組成,含量32%～35%。

圖2 輝綠巖與圍巖的接觸關(guān)系Fig.2 Contact relationship between dolerites and surrounding rock

圖3 玄武巖與圍巖的接觸關(guān)系Fig.3 Contact relationship of basalts and surrounding rocks

3 測(cè)試方法

樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測(cè)試分析在中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所大陸碰撞與高原隆升重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)上完成。 LA-ICP-MS激光剝蝕系統(tǒng)為美國(guó)Newwave公司的UP193FX型193 nm ArF準(zhǔn)分子系統(tǒng), 激光器來(lái)自于德國(guó)ATL公司, ICP-MS為Agilent 7500 a, 激光器波長(zhǎng)為193 nm,脈沖寬度<4 ns。本次所用斑束直徑為25 μm。未知樣品測(cè)試時(shí)采樣方式為單點(diǎn)剝蝕、跳峰采集;單點(diǎn)采集時(shí)間模式為:15～20 s氣體空白,40 s樣品剝蝕,45～55 s沖洗;每6個(gè)未知樣品點(diǎn)插入一組標(biāo)樣(鋯石標(biāo)樣和成分標(biāo)樣)。本次樣品分析過(guò)程中, Plesovice標(biāo)樣作為未知樣品的分析結(jié)果為337.2±1.1 Ma(n=23, 2σ), 對(duì)應(yīng)的年齡推薦值為337.13±0.37 Ma(2σ)[18],兩者在誤差范圍內(nèi)完全一致。成分標(biāo)樣采用NIST SRM 612,其中29Si 作為內(nèi)標(biāo)元素。樣品的同位素比值及元素含量計(jì)算采用Glitter_ver 4.0程序。上述測(cè)定的數(shù)據(jù)均采用Andersen (2002)[19]提出的進(jìn)行ComPbCorr#3.17普通鉛校正,鋯石U-Pb 年齡諧和圖的繪制和MSWD的計(jì)算則采用Isoplot/Ex_ver3[20]。

樣品的主量元素和微量元素的測(cè)試均在中鐵物探勘察有限公司實(shí)驗(yàn)室完成。其中主量元素分析在波長(zhǎng)色散X熒光光譜儀上完成,分析精度優(yōu)于0.1～1.0,FeO含量用濕化學(xué)法測(cè)定,分析精度優(yōu)于0.5%～1%。微量元素的測(cè)定由X series 2 型等離子體質(zhì)譜儀完成。

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 巖體的地球化學(xué)特征

德峨地區(qū)基性巖的主量和微量元素測(cè)試分析結(jié)果見(jiàn)表1?？傮w來(lái)看,玄武巖和輝綠巖顯示類(lèi)似的元素地球化學(xué)特征,具有較低的SiO2(42.52%～48.09%)和MgO(3.94%～6.61%)含量, 高的Fe2O3(11.89%～17.06%), Al2O3(14.39%～17.04%)含量。 玄武巖和輝綠巖樣品的Mg#值分別為0.35～0.50和0.34～0.50。 同時(shí), 其具有較低的Cr和Ni含量(分別為21.77×10-6～202.2×10-6和47.87×10-6～122×10-6), 暗示其巖漿具有演化特征。 從微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖中(圖4)可以得到, 這類(lèi)巖石顯示輕微虧損Nb、 Ta和Sr以及Zr、 Hf的富集。 從稀土元素球粒隕石蛛網(wǎng)圖中(圖5)可以發(fā)現(xiàn)其輕微的重稀土元素富集。

4.2 鋯石U-Pb年齡

本次工作對(duì)德峨地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的3個(gè)巖體分別進(jìn)行了同位素測(cè)年,結(jié)果見(jiàn)表2。

老山神玄武巖(D522TW5)共分析了24點(diǎn)。所有的分析點(diǎn)均具有較高的U、Th和Pb含量,并且Th/U值接近或大于0.1,顯示其屬于巖漿成因[21]。除了兩個(gè)年齡值偏離諧和線外,其余22個(gè)分析結(jié)果均較為諧和。在這22個(gè)分析點(diǎn)中, 15個(gè)分析點(diǎn)顯示較為古老的年齡(332～2 522 Ma)(圖6a), 可能代表著捕獲鋯石的年齡。 4個(gè)分析點(diǎn)的238U/206Pb和237U/205Pb年齡, 在誤差內(nèi)完全一致, 得出其諧和年齡為261.0±2.4 Ma(MSWD=4.6)(圖6b), 且與238U/206Pb加權(quán)平均年齡259.8±5.1 Ma相當(dāng)吻合, 因此上述年齡應(yīng)該為老神山玄武巖的結(jié)晶年齡。 另外還有3個(gè)顆粒顯示偏年輕的年齡值(155、188和217 Ma),可能是受到后期地質(zhì)事件的影響發(fā)生Pb丟失所致。

續(xù)表1

備注:TFe2O3和TFeO分別表示樣品中全鐵的含量,TFeO=FeO+0.899 8×Fe2O3;Mg#=Mg/(Mg+TFe2+),摩爾數(shù)。

圖4 德峨地區(qū)基性巖微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.4 Primitive mantle-normalized trace element patterns of De′e mafic rocks

圖5 德峨地區(qū)基性巖稀土元素配分曲線(OIB平均值引自Sun and McDonough,1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns of De′e mafic rocks

表2 樣品鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)試結(jié)果

續(xù)表2

圖6 德峨地區(qū)基性巖的鋯石年齡諧和圖Fig.6 LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia plots for the sampled mafic rocks of De′e area

龍保山輝綠巖(D527TW1)共分析了24點(diǎn), 所有的分析點(diǎn)均具有較高的Th、 U和Pb含量, 并且Th/U值均大于0.1, 同樣顯示其屬于巖漿成因。 除了6顆鋯石年齡值不諧和或者誤差過(guò)大以外, 其余18個(gè)年齡較為諧和(圖6c)。 其中10顆鋯石的238U/206Pb年齡在誤差范圍內(nèi)一致, 其諧和年齡為259.9±1.1 Ma(MSWD=0.04)(圖6d), 并且與238U/206Pb加權(quán)平均年齡值260.0±2.2 Ma較好的吻合,因此上述年齡值代表了龍保山輝綠巖的侵位時(shí)代。另外6個(gè)分析點(diǎn)顯示較為古老的年齡(404～2 399 Ma)(圖6c), 可能為捕獲鋯石的年齡。 2個(gè)分析點(diǎn)顯示偏年輕的年齡值(178和216 Ma), 可能受到了后期熱事件的影響。

小帽上輝綠巖(TW06)24顆鋯石分析測(cè)試顯示, 具有較高的Th/U值(≥0.08), 指示其為巖漿鋯石。 除了3個(gè)分析點(diǎn)不諧和年齡以外, 其余21個(gè)點(diǎn)均較為諧和, 其中有6個(gè)分析點(diǎn)顯示古老的同位素年齡(899～2 097 Ma)(圖6e), 同樣表明可能是捕獲鋯石。 由4個(gè)諧和的分析點(diǎn)可得出其諧和年齡為258.6±2.3 Ma(MSWD=0.08)(圖6f), 并且與238U/206Pb加權(quán)平均年齡值259.0±4.7 Ma基本一致, 可能代表其結(jié)晶年齡。 此外,有1個(gè)分析點(diǎn)顯示偏年輕的238U/206Pb年齡值(177 Ma), 還有10個(gè)分析點(diǎn)的238U/206Pb年齡值較為接近, 并且其加權(quán)平均年齡值為213.8±1.4 Ma(MSWD=0.09),可能代表后期地質(zhì)事件影響或者是混合年齡。

5 討 論

5.1 源區(qū)特征

大部分測(cè)試樣品的LOI小于5%,表明這些基性巖受到后期蝕變改造作用較小。Rb、 Ba和K這些LILE可能受到后期的蝕變影響,在微量元素配分圖中較散亂分布。然而,這類(lèi)巖石的高場(chǎng)強(qiáng)元素(如Nb、 Ta、 Zr和Hf)及稀土元素呈現(xiàn)良好的一致性(圖4、5),因此這些抗蝕變?cè)乜梢宰鳛閹r漿源區(qū)及演化過(guò)程的判別因素。

另外,在幔源巖漿上升過(guò)程中,地殼物質(zhì)混染是必不可少的。Zhang等[22]認(rèn)為峨眉山大火成巖省玄武巖均有受到地殼混染的影響。本次鋯石測(cè)年結(jié)果中獲得了較多的古老鋯石,也表明巖漿的上升過(guò)程中的確存在地殼物質(zhì)的加入。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解中,出現(xiàn)了Nb-Ta的負(fù)異常和Zr-Hf的正異常,表明巖漿上升過(guò)程中遭受了地殼混染,因?yàn)樯系貧ぞ哂邢鄬?duì)貧Nb-Ta,富集Zr-Hf的特征。

Lassiter等[23]研究表明,某些不相容元素因具有相似的分配系數(shù)(如La 和Sm),其比值不受分離結(jié)晶作用的影響,故其可以用來(lái)指示源區(qū)特征。在La/Sm-Sm/Yb(圖7a)中,該地區(qū)基性巖主要是尖晶石橄欖巖相以及少量石榴子石橄欖巖相發(fā)生5%～10%的部分熔融巖漿產(chǎn)物。在(La/Sm)N-(Sm/Yb)N圖解(圖7b)中顯示, 本區(qū)玄武巖和輝綠巖樣品分布于尖晶石相穩(wěn)定域, 比桂西地區(qū)分布的其他基性巖源區(qū)(位于石榴子石穩(wěn)定域)更淺[16, 24]。越來(lái)越多的證據(jù)表明大多數(shù)噴出巖和侵入巖的成分是不同深度地幔源區(qū)的部分熔融巖漿的混合[25]。此外,與OIB特征相比,區(qū)內(nèi)基性巖石具有相對(duì)富集的重稀土元素特征(圖5),可進(jìn)一步暗示其原始巖漿起源于較淺的地幔源區(qū)。綜上所述,這類(lèi)桂西玄武巖和輝綠巖是來(lái)自較淺地幔低程度部分熔融的產(chǎn)物。

圖7 德峨地區(qū)基性巖La/Sm-Sm/Yb圖(a)與(La/Sm)N-(Sm/Yb)N圖(b)(a.底圖據(jù)文獻(xiàn)[34-35])及(La/Sm)N-(Sm/Yb)N;b.底圖據(jù)文獻(xiàn)[34])Fig.7 Diagrams of La/Sm-Sm/Yb(a) and (La/Sm)N-(Sm/Yb)N(b) for De′e mafic rocks

5.2 基性巖的時(shí)代及與峨眉山大火成巖省的關(guān)系

德峨地區(qū)基性巖的鋯石U-Pb年齡分別為: 龍保山輝綠巖的諧和年齡為259.9±1.1 Ma, 小帽上輝綠巖的諧和年齡為258.6±2.3 Ma, 老山神玄武巖的諧和年齡為261.0±2.4 Ma。 基性巖的形成時(shí)代約為260 Ma, 為中二疊世—晚二疊世的巖漿產(chǎn)物, 與廣西其他地區(qū)的基性巖的年齡(259～263 Ma)一致[12, 15, 27-28]。 同時(shí)與峨眉山大火成巖省的形成時(shí)代(～260 Ma)[10,26,29]較好的吻合,可能為峨眉山大火成巖省組成部分,指示峨眉山大火成巖省延伸到本區(qū)。

Chung等[36]提出峨眉山大火成巖省是由于地幔柱成因,并認(rèn)為峨眉山大火成巖省是地幔柱和少量巖石圈地?；旌系漠a(chǎn)物。Song等[37]提出云南東川地區(qū)的堿玄巖是交代巖石圈地幔部分熔融的產(chǎn)物。巖石圈地幔是難熔的,但在新元古代,揚(yáng)子克拉通西緣曾遭受特提斯洋殼的俯沖[38],消減板塊的流體或者熔體可能交代巖石圈地幔,形成富集地幔源區(qū)(例如輝石巖、 二輝橄欖巖),并且使巖石圈地幔的固相線降低。Xu等[29]認(rèn)為地幔柱在上升過(guò)程中,不僅提供熱源,使上地幔部分熔融,而且間接性的熱也會(huì)使交代的巖石地幔部分熔融。從地理位置上看,地幔柱頭位于云南麗江一帶[22],而桂西地區(qū)位于峨眉山大火成巖省的外帶[39],使得桂西地區(qū)的巖石圈地幔吸收傳導(dǎo)熱發(fā)生部分熔融。

綜合年代學(xué)證據(jù)、巖石地球化學(xué)及地理位置特征,該基性巖可能是地幔柱活動(dòng),導(dǎo)致交代巖石圈地幔部分熔融上升侵位,因此該區(qū)基性巖是峨眉山大火成巖的產(chǎn)物。本次研究成果也為重新界定峨眉山大火成巖省的分布范圍提供新的信息。

6 結(jié) 論

(1)德峨地區(qū)分布的玄武巖和輝綠巖中的鋯石U-Pb年齡約為258.6～261.0 Ma,與峨眉山大火成巖省的主噴發(fā)期年齡一致,可能是地幔柱衍生的產(chǎn)物。

(2)德峨地區(qū)基性巖具有較低的Mg#值、Cr和Ni含量,暗示其是地幔原始巖漿演化的產(chǎn)物。依據(jù)不相容元素比值(如La/Sm和Sm/Yb),得出其來(lái)自淺部地幔尖晶石橄欖巖相5%～10%部分熔融的產(chǎn)物。