蘇北六和塔子山新生代玄武巖及其地幔捕虜體的巖相學特征

周琴牟佳佳

（1.長江師范學院土木建筑工程學院，重慶 40810；2.重慶市地質礦產勘察開發局 110077 地質隊地質調查研究院，重慶 401120）

·地球與環境科學·

蘇北六和塔子山新生代玄武巖及其地幔捕虜體的巖相學特征

周琴1牟佳佳2

（1.長江師范學院土木建筑工程學院，重慶 40810；2.重慶市地質礦產勘察開發局 110077 地質隊地質調查研究院，重慶 401120）

結合野外產狀，通過對塔子山新生代玄武巖及其地幔捕虜體在顯微鏡下進行詳細系統的巖相學研究，得到玄武巖為塊狀構造，斑狀結構，大斑晶礦物主要是橄欖石、輝石；基質呈玻晶交織結構或間粒-間隱結構，主要是長柱狀長石、雙錐狀六邊形橄欖石、輝石、少量副礦物和玻璃質。玄武巖攜帶的尖晶石二輝橄欖巖捕虜體，以鑲嵌不等粒狀結構為主，主要由橄欖石、單斜輝石、斜方輝石和少量尖晶石組成。

新生代；玄武巖；地幔捕虜體；巖相學特征

玄武巖，是地球上分布最為廣泛的噴出巖之一。玄武巖漿是地幔物質部分熔融的產物，其組成可用來分析深部地幔源區的重要信息。包含在幔源巖漿巖中的地幔捕虜體是巖石圈地幔的碎塊，能有效地保存源區信息［1-2］，是了解巖石圈形成與演化的一個重要窗口。本文選擇中國東部深部大地構造歸屬尚有爭議［3-4］，目前尚無詳細地質研究的蘇北六和塔子山為研究區域，將其新生代玄武巖及其攜帶的地幔捕虜體作為研究對象，對其開展詳細的巖相學研究。該研究填補了專門針對塔子山新生代玄武巖及其地幔捕虜體巖相學研究的空白，同時，為揭示研究區新生代玄武巖成因和正確認識該區巖石圈地幔也具有一定意義。

1 塔子山地區玄武巖地質

塔子山位于中國東部中段，郯廬斷裂帶以東的蘇北斷陷盆地，臨近蘇魯-大別造山帶，坐落長江北岸，屬于六合縣城東北15公里的八百橋鎮。馬頭山與之毗鄰，相距不足1公里。海拔70米，面積約0.8平方公里。

塔子山新生代玄武巖是蘇北大面積泛流玄武巖的一部分［5］，含大量新鮮地、呈球狀或橢球狀、與寄主玄武巖接觸邊界截然、集中分布在噴發旋迥的底部的橄欖巖捕虜體。此外，塔子山玄武巖還含有較多的長石巨晶。在時間上，該玄武巖形成年齡為16.3Ma，屬于新近紀的中新世［6］；在地層上，其屬于新近紀下方山組，覆蓋在雨花臺組砂礫巖層（N1-2y）之上。

2 玄武巖巖相學特征

塔子山玄武巖典型巖相學特征見圖2-1。巖石呈黑色致密厚層，塊狀構造，斑狀結構（圖2-1a），斑晶主要是橄欖石、輝石，約為5%～10%；基質呈玻晶交織結構或間粒-間隱結構（圖2-1b），自形的長石柱狀微晶常圍繞斑晶分布，其主要由自形長石微晶，雙錐狀六邊形橄欖石，玻璃質和少量副礦物（磁鐵礦、鈦鐵礦）組成。根據鏡下的巖相學圖片，得到玄武巖中主要造巖礦物的結晶順序主要為：橄欖石→橄欖石+單斜輝石→單斜輝石+斜長石+鈦鐵氧化物→火山玻璃。此外，玄武巖中還含有尖晶石相二輝橄欖巖、輝石和歪長石巨晶等捕虜體。

圖2-1 塔子山新生代玄武巖及其橄欖巖捕虜體巖相學特征

鏡下玄武巖的斑晶基本均有不同程度的溶蝕、蝕變或與巖漿發生反應的現象，主要形成以下幾種類型的結構：①反應邊結構，斑晶礦物經常與巖漿發生不徹底的反應，導致其外圍生成完全不同的新礦物，比如輝石外圍經常出現的不透明反應邊或輝石的橄欖石反應邊（圖2-1c）；該類結構還體現為尖晶石礦物的不透明邊緣帶。②次變邊結構，與反應邊結構具有完全類似的形態，但該結構中的次變邊是由次生礦物交代生成的“邊”，有時候次變邊結構和反應邊結構會同時出現在某個礦物邊緣。③溶蝕結構，斑晶的溶蝕現象顯著，且不同的礦物斑晶溶蝕程度不不盡相同，一般來說，橄欖石、尖晶石一般只是礦物邊界被溶蝕呈渾圓狀或港灣狀（圖2-1d）；而輝石溶蝕程度較橄欖石、尖晶石強，如有的輝石因溶蝕作用全部消失，后期形成的礦物集合體由邊界向內部中心生長，組成消失礦物的“囊體”（圖2-1e）。④環帶結構，斑晶礦物上在偏光顯微鏡下干涉色差異不明顯，不易辨認，在背散射圖像中環帶結構很清晰（圖2-1f）。

礦物符號：Ol橄欖石；Px輝石；Cpx單斜輝石；Opx斜方輝石；Pl斜長石；Sp尖晶石。

①玄武巖斑狀結構，斑晶主要是Ol、Opx、Pl；②基質呈玻晶交織結構；③Opx的Ol反應邊和不透明外圈；④Ol斑晶的溶蝕結構，邊界呈明顯港灣狀；⑤Cpx溶蝕后，后期礦物集合體形成的“囊體”；⑥玄武巖Ol斑晶具有環帶結構的背散色圖；⑦捕虜體的鑲嵌不等粒狀結構，礦物顆粒的邊界平直；⑧捕虜體中Px包含Ol顆粒構成的包橄結構；⑨橄欖巖捕虜體中的溶蝕結構。

3 地幔捕虜體巖相學特征

塔子山新生代玄武巖攜帶的地幔捕虜體含量較高，占寄主巖體積的10%～30%左右，與寄主玄武巖接觸較截然，樣品新鮮，蝕變微弱，總體呈翠綠色-綠色，均為“干”捕虜體，沒有觀察到含水礦物。其野外產出層位較集中，捕虜體個體大小不均一，一般直徑5～20cm，大者甚至可得30～50cm，多呈橢圓-近橢圓狀。捕虜體主要是尖晶石二輝橄欖巖，主要由橄欖石（50%～70%）、單斜輝石（10%～15%）、斜方輝石（16%～35%）和少量尖晶石（1%～3%）組成，主要以鑲嵌不等粒狀結構為主（圖2-1g），礦物顆粒的邊界平直，常構成夾角為120°三聯結線，礦物有時發育扭折帶，礦物無明顯方位。此外，橄欖巖捕虜體中還有溶蝕結構（圖2-1i）和由較大的輝石包嵌較小橄欖石組成的包橄結構（圖2-1h）。

4 結論

塔子山新生代玄武巖呈黑色致密厚層狀，塊狀構造，斑狀結構，斑晶礦物主要是橄欖石、輝石；基質呈玻晶交織結構或間粒-間隱結構，主要是自形長柱狀長石、雙錐狀六邊形橄欖石、輝石、少量副礦物和玻璃質。

玄武巖攜帶的尖晶石二輝橄欖巖捕虜體，以鑲嵌不等粒狀結構為主，主要由橄欖石、單斜輝石、斜方輝石和少量尖晶石組成。

塔子山新生代玄武巖較六合地區其他新生代玄武巖含較多大量新鮮地橄欖巖捕虜體，且與寄主玄武巖接觸關系截然，結合前人資料，以此推斷塔山離當初的火山通道較近，且玄武巖漿是具有原生巖漿性質，這與根據玄武巖地球化學成分分析的結果一致（玄武巖化學成分分析詳見另文發表）。

［1］鄂莫嵐，趙大升.中國東部新生代玄武巖及深源捕虜體［M］.北京：科學出版社，1987：1-490.

［2］雷能忠，夏群科，郝艷濤，等.蘇北盆地新生代玄武巖中橄欖巖捕虜體的含水性［J］.地球科學：中國地質大學學報，2009，34（1）：75-88.

［3］Chung S L. Trace element and isotope characteristics ofCenozoic basalts around the Tanlu fault with implications for theeastern plate boundary between North and South China［J］.TheJournal of Geology，1999，107（3）：301-312

［4］ Faure M，Lin W，Le Breton N.Where is the NorthChina-South China block boundary in eastern China［J］·Geology，2001，29（2）：119-122

［5］周新民，陳圖華.南京附近新生代玄武巖火山錐及其噴發特征［J］.南京大學學報（自然科學版），1980（2）：82-103.

［6］陳道公，彭子成.皖蘇若干新生代火山巖的鉀氬年齡和鉛鍶同位素特征［J］.巖石學報，1988，4（2）：3-12.

Petrographic Characteristics of Northern Jiangsu Liuhe Tazi MountainCenozoic Basalts and Mantle Xenoliths

Zhou Qin1Mou Jiajia2
（1 .School of Civil Engineering Yangtze Normal University ，Chongqing 408100；2 .No. 107 Geological Survey Institute Chongqing Bureau of Geologyand Mineral Exploration Chongqing 401120）

Combined with the field occurrence，through a detailed petrographic study on cenozoic basalts and mantlexenoliths in Tazi mountain under a microscope we found that basalt appeared with massive structure，porphyritictexture，phenocryst minerals are mainly olivine，pyroxene，and the matrixs with hyalopilitic texture orintergranular -intersertal texture，mainly belonged to automorphic long columnar feldspar，doubly cone hexagonalolivine，pyroxene，a small amount of accessory minerals and hyaline. Spinel lherzolite xenoliths carried by basalt，mainly had inlaid inequigranular texture，and were mainly composed of olivine，clinopyroxene，orthopyroxene and asmall amount of spinel.

cenozoic; basalt; mantle xenoliths; petrographic characteristics

P313

：A

1003-5168（2015）03-0146-3

2015-2-8

周琴（1987-），女，碩士，助教，研究方向：巖土工程。