玉華山火山巖地球化學特征

■劉君泰 郁二林 李偉

（甘肅省地礦局第二勘查院甘肅蘭州730020）

玉華山火山巖地球化學特征

■劉君泰 郁二林 李偉

（甘肅省地礦局第二勘查院甘肅蘭州730020）

玉華山火山巖巖體是一個高位復式深成雜巖體，具成分和結構演化序列。火山巖系巖石均呈酸性或中酸性，整個火山活動過程中存在由酸性→中酸性→酸性演化的趨勢。

玉華山 火山巖 地球化學特征

1 區域地質背景

玉華山盆地與相山盆地火山巖特征相似，關于火山巖的時代有爭議，核工業系統的相關報告與圖件將之歸屬于侏羅系，而1：5萬區域地質填圖將之歸屬于白堊系。

盆地內火山巖系由酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖及少量沉積碎屑巖構成。其中以侵出—溢流相的碎斑熔巖出露面積最大，為火山巖主體巖性。火山巖層均向中心傾斜，總厚度大于2000米，可分為兩個組：下為打鼓頂組，上為鵝湖嶺組。每組又可分四個巖性段，每組的特點總體是由沉積到爆發再到噴溢，構成一個大的火山噴發旋回。噴發旋回之后，還有次火山巖侵入。

2 火山巖巖石特征

2.1 熔結凝灰巖

出現于第一火山亞旋回的第一階段，巖石熔結程度中等，具假流動構造，塑性火山碎屑及晶屑均沿一定方向排列，可以見到晶屑被壓嵌入塑性碎屑的現象。火山灰流膠結物具熔結珍珠構造，是由于驟冷收縮而形成的同心圓狀裂隙，現已被綠泥石類和金屬礦物所充填。巖石中晶屑約占25%，主要為石英及斜長石，以及少量堿性長石和退色黑云母。塑性火山碎屑約占20%，呈壓偏的長透鏡體狀，長幾毫米至十幾毫米，長寬比一股大于10∶1，透鏡體兩端常有分叉，呈火焰狀或撕裂狀。塑性火山碎屑已全部脫玻化，有的為極細粒的隱晶質集合體，有的結晶較好具不太完善的梳狀構造。

2.2 流紋英安巖

為第一火山旋回末期噴發溢流相產物，主要分布于相山火山盆地的北部和西北部邊緣，總體呈近東西向展布。顏色多為紫紅色、灰綠色，頂部常見流紋英安質熔結角礫巖。斑狀結構，局部可見流動構造及珍珠構造。斑晶礦物含量約35%，其中斜長石占20%，鉀長石及石英斑晶含量占10%，黑云母及角閃石一般為5%。斑晶斜長石為中—拉長石，具環帶結構，常不同程度地發育鈉長石化及絹云母化。黑云母斑晶常遭受不同程度的綠泥石化，沿解理有磁鐵礦析出，常見暗化邊，角閃石已全部蝕變，由綠泥石及絹云母等替代，但尚保存有角閃石晶形及解理。基質由長英質、絹云母、綠泥石等礦物組成，呈霏細結構、顯微粒狀結構或顯微嵌晶結構，局部發育球粒結構。常見的副礦物有磷灰石、鋯石及磁鐵礦。

2.3 晶玻屑凝灰巖

具晶屑—玻屑凝灰結構。晶屑約占10%，以石英及斜長石（鈉長石）為主，少量自云母、黑云母和堿性長石，一般呈他形次棱角狀，個別自形，具熔蝕結構。玻屑占20%，一般長0.05～0.1米米，呈雞骨狀、凹面弧形狀等，現已脫玻化為細粒礦物集合體。云母石英片巖和酸性斑巖類等巖屑約占5%。

3 巖石學特征及地球化學特征

3.1 各單元巖石結構特征

窯里超單元的各單元從早單元至晚單元由熔巖結構→中粗碎斑花崗結構→粗碎斑花崗結構,基質由隱晶質結構→微細粒花崗結構→細粒花崗結構,揭示了巖漿隱爆作用由強至弱的演化規律[3]；蜜蜂街超單元的各單元從早單元至晚單元由熔巖結構→碎斑花崗結構→似熔巖結構,基質由隱晶質結構,微細粒花崗結構→微晶質結構,反映了巖漿活動由弱至強再至弱,而巖漿隱爆作用由強至弱再至強的演化規律；玉華山超單元的各單元：熔巖結構→似熔巖結構→碎斑花崗結構,基質由隱晶質→霏細結構→隱晶質微晶質結構→微細粒花崗結構。上述3超單元巖石成分、結構的相似性和演化的連續性。桃溪獨立單元巖石為巨斑狀結構,斑晶粗大,粒徑0.5→3cm，基質為細粒花崗結構,粒徑0.5→1.5mm。與其它單元相對比,更具深成侵入巖的特征,只能歸為一個獨立單元。

3.2 主量元素

窯里超單元各單元巖石化學成分及特征參數值均比較接近,反映了同源性特征。如含鋁度A/NKC為0.97→1.19,均屬飽和花崗巖, δ(1.93→2.22)屬鈣堿系列,但其演化特征更為明顯。從早單元至晚單元隨酸性組分SiO2的增加,堿性組分K2O增多,Na2O減少, K2O/Na2O略減小,CaO、MgO、FeO減少；堿度率AR增加;分異指數DI增大;氧化系數O增大,CIPW標準礦物Q、Ab含量增多,Or、An含量減少。蜜蜂街超單元各單元巖石化學成分、CIPW標準礦物含量和特征參數值也較接近。A/NKC為0.82→1.11,屬飽和花崗巖,氧化系數O為0.28→0.45，δ為1.73→2.1。

3.3 微量元素

窯里超單元總體富集W、Sn、Rb、Sr、Ba且趨增，富集Be、Pb、Zn、Cr、Co、V、Ga、Li但趨減，總體貧乏Cu、Au、Ag、Ni且趨減；蜜蜂街超單元總體富集W、Sn、Be、Zn、Au、Cr、Rb且趨增，貧乏Pb、Co、V、Sr、Ba、Zr；玉華山超單元總體富集Be、Cu、Zn、Cr、Ni、Li、Rb、Sr、Ba、Zr，總體貧乏Pb、Au、Ag、Co、V、Ga[8]。特征參數的演化規律：窯里超單元Rb/Sr、Sr/Ba、Ba/Rb大致相近；蜜蜂街超單元Rb/Sr、Ba/Rb趨減，Sr/Ba趨增；玉華山超單元Rb/Sr趨減、Ba/Rb趨增、Sr/Ba相近。

4 結論

（1）玉華山火山盆地內火山巖系由酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖及少量沉積碎屑巖構成。總體特點是由沉積到爆發再到噴溢，構成一個大的火山噴發旋回。噴發旋回之后，還有次火山巖侵入。

（2）火山巖系巖石均呈酸性或中酸性，整個火山活動過程中存在由酸性→中酸性→酸性演化的趨勢。

（3）玉華山巖體是一個高位復式深成雜巖體,巖體劃分為窯里超單元、蜜蜂街超單元、玉華山超單元和桃溪獨立單元。具成分和結構演化序列。

（4）玉華山火山巖體的巖漿侵位機制：a）隱爆拓寬；b）破火山口塌陷；c）巖墻擴張。

（5）各超單元年齡數據缺乏且多精度不高，還需進一步研究。在進行鋯石U-Pb定年前，必需對鋯石進行成因礦物學和礦物內部結構的深入研究，特別是陰極發光和背散射電子成像研究，通過內部結構特征確定鋯石的成因類型和形成環境才能對測定鋯石年齡的地質意義進行合理解釋。

[1]徐海江，賴紹聰，相山及鄰區七個火山盆地火山巖巖性特征及成因探討。現代地質。1988:Vol.2 No.4.

[2]單林，劉曉東，相山等火山盆地主體巖石包裹體研究。巖石礦物及測試。1985: Vol.4 No.4.

[3]黃長生，廖顯珍，雷良誠，玉華山高位侵入雜巖定位機制。華東地質學院學報。2001:Vol.24 No.2.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-45-1