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        內(nèi)蒙古錫林郭勒盟寶力格地區(qū)侏羅紀(jì)火山巖地球化學(xué)特征及找礦潛力分析

        2019-12-26 09:24:00郭俊珠
        世界有色金屬 2019年20期
        關(guān)鍵詞:流紋巖侏羅安山巖

        郭俊珠

        (西安華地礦業(yè)管理有限公司,陜西 西安 710000)

        寶力格地區(qū)侏羅紀(jì)中生代火山巖處于中西伯利亞東南陸緣古生代增生帶(Ⅲ1)、東烏旗—扎蘭屯晚石炭世—早二疊世火山型被動陸緣(Ⅲ31)。呈北東向條帶狀斷續(xù)展布,受基底斷裂構(gòu)造的控制。該次調(diào)研依據(jù)《火山巖地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方法指南》(1987)和區(qū)內(nèi)火山巖地層分布特點、不同火山構(gòu)造單元之間的隸屬關(guān)系及其規(guī)模大小等,將區(qū)內(nèi)火山構(gòu)造單元劃分為1個四級火山盆地。

        1 地層

        火山巖的分布、巖相及巖石學(xué)特征。區(qū)內(nèi)火山巖分屬于中生代侏羅世,主要巖性為晚侏羅世滿克頭鄂博組酸性火山巖、火山碎屑沉積巖及晚侏羅世酸性侵入巖(流紋斑巖)、瑪尼吐組安山巖、白音高老組流紋質(zhì)含角礫玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r、中侏羅世塔木蘭溝組中基性熔巖、中侏羅世塔木蘭溝組中基性熔巖、火山碎屑巖等。該地層被第四系覆蓋,以角度不整合覆蓋于上石炭統(tǒng)—下二疊統(tǒng)寶力高廟組之上。呈北東向條帶狀斷續(xù)展布,受基底斷裂構(gòu)造的控制。

        2 巖石化學(xué)特征

        中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組玄武安山巖與中國安山巖化學(xué)成分平均值相比較:TiO2、Fe2O3偏高,MnO、P2O5偏低,其余氧化物含量較接近。分異指數(shù)DI為49.59~50.99、平均50.29,固結(jié)指數(shù)SI為17.84~19.71、平均18.78;表明巖漿分異程度低。堿度率AR為1.67~1.71、平均1.69,組合指數(shù)σ為2.49~2.5、平均2.495,屬鈣堿性巖。全堿ALK,5.58~ 5.79,平均5.69、K2O<Na2O,鋁飽和指數(shù)A/CNK為0.853~0.862、平均0.858,摩爾比值A(chǔ)l2O3/(K2O+Na2O)>1,標(biāo)準(zhǔn)礦物中無剛玉,出現(xiàn)透輝石,巖石具富鐵鎂、貧鋁的特點。上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖與中國流紋巖化學(xué)成分平均值相比較:Fe2O3偏高,TiO2、FeO、MnO、P2O5偏低,其余氧化物含量較接近。分異指數(shù)DI為89.82、固結(jié)指數(shù)SI為2.69;表明巖漿分異程度高。組合指數(shù)σ為1.69,屬鈣性巖。全堿ALK為7.42、K2O>Na。

        綜上所述,中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組玄武安山巖屬偏鋁質(zhì)鈣堿性巖系列、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖屬過鋁質(zhì)鈣堿性巖系列。

        3 微量元素特征

        與維氏中性巖微量元素平均值相比,中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組玄武安山巖Li、Rb、W、Tl、Pb、Th、U、Nb元素含量偏低,Sc、V、Cr、Co、Zn、Mo、Sb、Bi、Hf元素含量偏高,其余元素含量基本接近。Rb/Sr為0.04~0.06,平均0.05,介于上地幔的Rb/Sr(0.025)與地殼的Rb/Sr(0.44)之間,放射性生熱元素U、Th豐度值偏低,說明巖漿來源于以地殼為主的地幔和地殼混合物質(zhì)部分熔融。與維氏酸性巖微量元素平均值相比,上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖中Li、Be、V、Co、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Cd、In、Cs、Ba、W、Tl、Th、U、Nb、Ta、Zr元素含量偏低,Mo、Bi、Hf元素含量偏高,其余元素含量基本接近。Rb/Sr較高,為1.13,放射性生熱元素U、Th豐度值偏低。說明巖漿來源于地殼。

        4 稀土元素特征

        中侏羅統(tǒng)玄武安山巖稀土總量REE為120.30~161.67μg/g、平均140.98μg/g,輕重稀土的比值LREE/HREE為7.50~7.64、平均7.57,LaN/YbN值為9.09~9.48、平均9.28,反映輕稀土元素較為富集。

        δEu值為0.98~1.02、平均1.00,無銪虧損;δCe值為0.90~0.94,鈰無明顯異常。稀土配分曲線總體向右緩傾斜,Eu處無“V”字型低谷,稀土元素分餾不明顯,表明巖漿結(jié)晶分異作用較弱。稀土元素分配形式反映的巖石化學(xué)特征與大陸邊緣活動帶混合源同熔型巖漿巖相似。

        上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖稀土總量REE為113.79μg/g,輕重稀土的比值LREE/HREE為10.94,LaN/YbN值為12.48,反映輕稀土元素較為富集。δEu值為0.35,銪虧損呈弱負(fù)異常;δCe值為0.91,鈰無明顯異常。稀土配分曲線輕稀土部分向右傾斜,Eu處具“V”字型低谷,重稀土部分較平緩,反映輕稀土元素分餾明顯,重稀土元素?zé)o明顯分餾,表明巖漿經(jīng)歷了較強(qiáng)的結(jié)晶分異作用。稀土元素分配形式反映的巖石化學(xué)特征與造山帶地殼重熔型火山巖相似。

        5 火山噴發(fā)旋回、構(gòu)造環(huán)境及時代探討

        根據(jù)火山活動在時間上的間斷性,火山構(gòu)造的切割、疊置關(guān)系,火山產(chǎn)物在巖性特征、巖相組合、巖石化學(xué)成分、地球化學(xué)特征、巖石學(xué)等方面的規(guī)律性將中生代火山活動劃分為兩個旋回,五個亞旋回,詳見表1。

        結(jié)合地質(zhì)環(huán)境、巖石稀土標(biāo)準(zhǔn)化曲線中輕稀土分流明顯的特征綜合分析,中生代火山巖構(gòu)造環(huán)境為陸緣火山弧環(huán)境。對中生代火山巖進(jìn)行了單顆粒鋯石U-Pb同位素年齡測定,安山巖加權(quán)平均值159.1±1.6Ma、諧和年齡為159±2Ma;流紋巖加權(quán)平均值149±3.4Ma、諧和年齡為145±2.3Ma。結(jié)合獲得的同位素年齡,表明該火山巖地層形成于侏羅紀(jì)。

        表1 火山噴發(fā)旋回劃分、巖石組合及活動方式表

        7 結(jié)論

        (1)研究區(qū)中生代火山巖構(gòu)造環(huán)境為陸緣火山弧環(huán)境,火山類型以層狀火山為主,盾狀火山和線性火山次之。

        (2)區(qū)內(nèi)的火山機(jī)構(gòu)總體上是沿基底斷裂延伸方向呈串珠狀線性分布,局部呈群狀分布?;鹕綑C(jī)構(gòu)的空間組合主要以串珠狀和繼承性疊置式組合分布。

        (3)研究區(qū)具有良好的銅鉛鋅多金屬礦產(chǎn)資源找礦前景,礦床分布受陸相火山巖建造控制明顯。

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