王 瑞，王志忠，王國輝，周聽全，張皓程

(云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，云南昆明 650200)

研究區(qū)地處云南瀾滄縣東回鄉(xiāng)斑利村至潘子花村一帶，大地構(gòu)造位于班公湖-雙湖-怒江-昌寧-孟連對接帶上，為班公湖-怒江結(jié)合帶內(nèi)昌寧-孟連蛇綠混雜巖的一部分。下石炭統(tǒng)平掌組(C1p)火山巖屬昌寧-孟連洋盆擴張鼎盛時期大洋盆地內(nèi)洋島火山-沉積的產(chǎn)物[1-2]，巖石類型主要為中基性火山巖，為洋內(nèi)弧拉斑玄武巖組合火山巖建造[3]。呈南北向不規(guī)則展布(圖1)。1∶5萬下景張等四幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(2017)對平掌組(C1p)進行了剖面實測，火山巖巖石類型主要為玄武安山質(zhì)含角礫巖屑(沉)凝灰?guī)r、安山玄武質(zhì)火山角礫巖、英安質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)火山角礫巖、氣孔杏仁狀玄武巖、安山巖。與下伏泥盆系溫泉組(Dw)呈斷層接觸，與上覆石炭至二疊系魚塘寨組(CPy)呈整合接觸[4]，出露厚度>435.9m，未見底。平掌組火山巖在主微量元素及稀土元素投影圖中均落入洋島玄武巖區(qū)，其形成于大陸斜坡-盆地次深海-深海環(huán)境。初步對該火山巖的起源、演化、形成時代及構(gòu)造背景提供了依據(jù)。

圖1 云南瀾滄東回鄉(xiāng)地區(qū)下石炭統(tǒng)平掌組火質(zhì)簡圖Fig 1.Geological Sketch Map of Lower C Pingzhang Formatonin Donghuixiang Area of Lancang，Yunnan1-二疊系拉巴組；2-石炭至二疊系魚塘寨組；3-下石炭統(tǒng)平掌組；4-泥盆至石炭系南段組；5-泥盆系曼信組；6-泥盆系溫泉組；7-實測整合界線；8-實測斷層；9-實測左行平移斷層；10-實測右行平移斷層；11-采樣位置及編號；12-實測剖面位置及編號；13-研究區(qū)范圍；14-產(chǎn)狀

1 巖石學(xué)特征

剖面測制下石炭統(tǒng)平掌組火山巖巖石類型主要為玄武安山質(zhì)含角礫巖屑(沉)凝灰?guī)r、安山玄武質(zhì)火山角礫巖、英安質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)火山角礫巖、氣孔杏仁狀玄武巖、安山巖。主要巖石特征綜述如下：

玄武安山質(zhì)含角礫巖屑(沉)凝灰?guī)r：巖石強風(fēng)化呈灰黃色，含角礫巖屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由火山巖屑和部分火山角礫及膠結(jié)物組成(圖2)。火山巖屑以安山巖巖屑為主，含部分玄武巖巖屑，次棱角狀，含量占80%?；鹕浇堑[為安山巖巖屑，次棱角狀，含量占10%。接觸-孔隙式膠結(jié)。巖石中鐵泥質(zhì)局部圍繞火山碎屑顆粒相對呈紋層-線理狀聚集充填，顯示具層理構(gòu)造，巖石類型可能為火山碎屑巖與沉積碎屑巖的過渡類型，即含角礫沉凝灰?guī)r。

圖2 玄武安山質(zhì)含角礫巖屑(沉)凝灰?guī)r鏡下照片F(xiàn)ig 2.Basalt Andesite Bearing Breccia Clastic(Sedimentic)Tuff under Microscope

安山玄武質(zhì)火山角礫巖：巖石呈淺黃灰色，火山角礫結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由大量火山角礫和部分火山巖巖屑及膠結(jié)物組成?；鹕浇堑[為安山巖巖屑，次棱角狀-不規(guī)則狀，粒徑≤10.0mm，含量占80%?；鹕綆r巖屑由安山巖巖屑和玄武巖巖屑組成，次棱角狀-不規(guī)則狀，粒徑≤1.5mm，含量占18%。以上火山碎屑均由隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)接觸式膠結(jié)，含量占2%。

英安質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r：巖石呈灰黃色，晶屑巖屑沉凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由巖屑和部分晶屑及膠結(jié)物組成。巖屑以火山巖屑為主，含量占90%。晶屑為石英(隱約可見熔蝕結(jié)構(gòu))，次棱角狀，粒徑≤0.1mm，含量占5%。接觸-孔隙式膠結(jié)。

玄武質(zhì)火山角礫巖：巖石呈灰黃色，火山角礫結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由大量火山角礫和部分火山巖屑及膠結(jié)物組成。火山角礫和火山巖屑均為玄武巖屑(由隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)和少量蝕變微晶斜長石組成，隱約可見玻基交織-玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu))，次棱角狀-不規(guī)則狀。以上火山碎屑均由隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)膠結(jié)，接觸式膠結(jié)，含量占3%。

氣孔杏仁狀玄武巖：斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)具間隱結(jié)構(gòu)，氣孔狀-杏仁狀構(gòu)造。斑晶為粒徑≤1.8mm的半自形粒狀蝕變斜長石和蝕變暗色礦物等星散分布。斜長石斑晶完全粘土化鐵泥化，僅保留晶形輪廓，少數(shù)顆粒內(nèi)可見殘余。暗色礦物斑晶完全綠泥石化鐵泥化，僅保留晶形輪廓，斑晶總含量15%?；|(zhì)主要由粒徑≤0.1mm的板條狀蝕變微晶斜長石雜亂排列達成格架，其間隙中由隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)等充填構(gòu)成不十分明顯的間隱結(jié)構(gòu)。巖石中含部分次圓狀-不規(guī)則狀氣孔，部分氣孔內(nèi)無充填物構(gòu)成氣孔狀構(gòu)造，另有部分氣孔內(nèi)由隱微晶鱗片狀綠泥石和它形粒狀石英等充填構(gòu)成杏仁狀構(gòu)造。

安山巖：巖石呈淺灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)具交織結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為粒徑≤2.0mm的半自形粒狀斜長石等星散分布，含量30%。斜長石斑晶可見環(huán)帶結(jié)構(gòu)，部分顆粒呈聚斑產(chǎn)出?；|(zhì)主要由粒徑≤0.15mm的板條狀微晶斜長石半平行-雜亂密集排列架構(gòu)，含量65%；其間隙中由隱晶質(zhì)粘土等充填構(gòu)成明顯的交織結(jié)構(gòu)，含量約5%(圖3)。

圖3 安山巖鏡下照片F(xiàn)ig 3.Andesite under Microscope

2 巖石地球化學(xué)特征

2.1 主量元素特征

本次工作共采集3件火山巖樣品，樣品主量元素由武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司完成，主量元素采用XRF法測得。巖石主量化學(xué)成分、C.I.P.W.標(biāo)準(zhǔn)礦物成分及主要參數(shù)(表1)。

表1 早石炭系平掌組火山巖巖石化學(xué)成分、C.I.P.W.標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及主要參數(shù)、化學(xué)特征值

巖石中SiO2=46.71%～53.88%，Al2O3=15.54%～18.17%，TiO2=2.52%～3.81%，MgO=2.99%～5.93%，CaO=3.75%～10.83%，Na2O=1.22%～6.17%，K2O=0.29%～3.27%，LOI=2.69%～5.64%。巖石蝕變較強，燒失量較高，故本次未對樣品主量元素特征進行詳細(xì)闡述。根據(jù)前人資料平掌組火山巖SiO2=42.67%～49.21%，TiO2=2.54%～4.06%，K2O=0.30%～1.65%，K2O/Na2O=0.09～1.81，SI=24.56～40.21，表明多數(shù)樣品經(jīng)歷了一定程度的結(jié)晶分異作用。在SiO2-alk圖上，平掌組火山巖樣品大多位于亞堿性巖區(qū)與堿性巖區(qū)的分界線附近[4]。

2.2 稀土、微量元素特征

稀土、微量元素由武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司完成。微量元素用ICP-MS測定，樣品采用在高壓溶樣彈中用HNO3和HF混合酸溶解后，用VG-Plasma-QuadExcellICP-MS方法測試完成。分析成果及主要特征參數(shù)(表2)。巖石稀土總量相對較高，∑REE=250.13×10-6～420.90×10-6、δEu=0.95～1.12，Eu異常不明顯，(La/Yb)N=14.15～16.03，屬輕稀土富集型。(La/Sm)N=2.73～3.33，(Gd/Yb)N=2.99～3.68，表明輕、重稀土元素的分餾程度相當(dāng)。所有樣品的稀土配分曲線(圖4)均為輕稀土元素富集的右傾斜型，與洋島(OIB)玄武巖稀土配分模式曲線基本一致，曲線形態(tài)特征相似，屬同源巖漿序列[5、6]。

表2 平掌組火山巖稀土、微量元素豐度及特征參數(shù)

巖石微量元素普遍富集親石元素，過渡族元素選擇性富集。經(jīng)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化后，在火山巖親石元素比值蛛網(wǎng)圖(圖5)總體表現(xiàn)出近似于OIB玄武巖的特征曲線[7]，在火山巖Zr/TiO2-Nb/Y圖解(圖6)和SiO2-Nb/Y圖解(圖7)中，全部落入堿性玄武巖區(qū)。

3 巖漿起源、演化、形成時代及構(gòu)造背景討論

石炭系下統(tǒng)平掌組火山巖與下伏泥盆系溫泉組大陸邊緣斜坡濁流沉積、(次)深海相硅質(zhì)巖呈整合關(guān)系，其上為石炭-二疊紀(jì)魚塘寨組海山臺地碳酸鹽巖沉積，因此平掌組火山巖無疑屬海相火山巖。平掌組火山巖在Nb-Nb/Th圖解(圖8)中均落入洋島玄武巖區(qū)[8]，在Zr-Zr/Y圖解中全部落入板內(nèi)玄武巖區(qū)。在Nb/Yb-Th/Yb圖解中，全部靠近OIB端元，在Zr/Y-Nb/Y圖解中，全部樣品表現(xiàn)出起源于富集型地幔源區(qū)洋島玄武巖特點。從火山巖中沉積巖夾層所含的古生物資料分析，平掌組時代主要屬早石炭世[2]。結(jié)合其上覆魚塘寨組碳酸鹽巖具有洋島-海山碳酸鹽巖臺地的特點分析，平掌組火山巖應(yīng)屬昌寧-孟連洋盆擴張鼎盛時期大洋盆地內(nèi)洋島火山-沉積作用的記錄。

圖8 平掌組玄武巖微量元素地球化學(xué)圖解

東回鄉(xiāng)怕令村一帶石炭-二疊系魚塘寨組海山碳酸鹽巖沉積整合于平掌組玄武巖之上，顯示了洋島-海山的特點。同時在南翁村一帶，下石炭統(tǒng)平掌組中發(fā)育有大量的玄武質(zhì)火山角礫巖、凝灰?guī)r等，這在洋島玄武巖活動過程中并不常見，因此也不排除平掌組火山巖中存在大陸邊緣板內(nèi)堿性玄武巖的存在。

綜上所述，瀾滄東回鄉(xiāng)附近平掌組火山巖為大洋板內(nèi)拉斑玄武巖-堿性玄武巖，兩者均為古特提斯洋西緣陸洋過渡殼幔源巖漿活動產(chǎn)物?；鹕綆r與硅質(zhì)巖共生到與陸源碎屑巖共生，直至被碳酸鹽巖覆蓋，反映了古特提斯洋西緣從泥盆紀(jì)到石炭紀(jì)的海底抬升，海退進積的持續(xù)過程。

4 結(jié)論

(1)石炭系下統(tǒng)平掌組火山巖巖石類型主要為玄武安山質(zhì)含角礫巖屑(沉)凝灰?guī)r、安山玄武質(zhì)火山角礫巖、英安質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、安山玄武質(zhì)含角礫巖屑凝灰熔巖、玄武質(zhì)火山角礫巖、氣孔杏仁狀玄武巖、安山巖。

(2)石炭系下統(tǒng)平掌組火山巖樣品在稀土配分曲線圖、火山巖親石元素比值蛛網(wǎng)圖、火山巖Zr/TiO2-Nb/Y圖解和SiO2-Nb/Y圖解投圖中，均落入洋島玄武巖區(qū)。

(3)石炭系下統(tǒng)平掌組火山巖巖漿起源于富集型的地幔源區(qū)，具洋島玄武巖特征，該火山巖以堿性玄武巖系列為主，代表洋島殘留物。

(4)石炭系下統(tǒng)平掌組火山巖記錄了古特提斯洋西緣從泥盆紀(jì)到石炭紀(jì)的海底抬升，海退進積的地質(zhì)信息，為研究古特提斯洋演化提供新依據(jù)。