云南墨江地區煌斑巖地球化學特征及其成因初探

張梅江，蔣開源，袁　宏

（貴州省地質調查院，貴州貴陽550018）

云南墨江地區煌斑巖地球化學特征及其成因初探

張梅江*，蔣開源，袁宏

（貴州省地質調查院，貴州貴陽550018）

云南墨江地區出現的煌斑巖為云煌巖和云斜煌巖，呈小角度斜切地層或順層侵入地層中。巖石化學和微量元素特征均表明本區煌斑巖屬于鉀質—鈣堿性系列范圍，煌斑巖脈屬于鈣堿系列，微量元素中Cr、Co及Ni 3個元素發生了較為嚴重的虧損；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素則發生了富集，其中云斜煌斑巖脈中Rb元素的標準化值達400，發生了較為強烈的富集，且Nb/Ta比值比原始地幔值略低或相似，Zr/Hf比值遠高于原始地幔值。煌斑巖稀土總量較高，w （ΣREE）為（74.2～298.46）×10-6，w（LREE）/w（HREE）值較大，且為輕稀土富集型，這進一步證實了研究區深部經歷過地幔交代作用，地幔地殼混染的可能性不大。

云南墨江；煌斑巖；地球化學特征

1　概述

煌斑巖是一種具有明顯的斑狀結構和暗色斑晶自形的淺成巖。因與其對特提斯造山帶深部巖石圈特征和演化具有重要地質意義，而受到國內外研究者的關注［1］。云南墨江地區位于重要的西南三江造山帶成礦區南段，因筆者參與云南1∶5萬墨江幅等六幅區調項目工作發現在云南墨江地區分布有煌斑巖，本文擬對其常量元素和稀土元素地球化學特征進行分析研究，對該區大地構造環境的厘定具有十分重要的意義。

2　地質背景

研究區大地構造研究區所處大地構造位置（圖1）一級構造單元為羌塘—三江造山系（Ⅱ），二級構造單元為昌都—蘭坪—普洱地塊（Ⅱ5），三級構造單元為景東—綠春陸緣弧帶（Ⅱ5-2）與蘭坪—普洱地塊（Ⅱ5-3）。研究區位于景東—綠春陸緣弧帶（Ⅱ5-2）與蘭坪—普洱地塊（Ⅱ5-3）的交接部位［2-3］，二者以阿墨江斷裂為界。

測區脈巖類型較為單一，零星見于區內各處，以小角度斜切地層（見圖2）或順層侵入白堊統、二疊系及志留系以下地層中。根據煌斑巖脈中深色礦物與淺色礦物組合的不同可細分為云煌巖脈和云斜煌巖脈兩類。

2.1云煌巖脈

該類巖脈主要見于墨江縣章差村及南部嘉禾鄉一帶，共發現4條巖脈，分布出露于中上志留統漫坡組泥巖、二疊統仙人洞組碳酸鹽巖、上白堊統南星組中，巖脈斜切巖層、有小角度斜切巖層的，也有順層侵入的，寬30～60cm，可見延伸3～15m，脈體巖石風化嚴重，外觀顯淺黃綠、淺黃白色調。

巖石顯灰褐色、褐黃色，鏡下呈煌斑結構。斑晶含量約38%，主要為黑云母斑晶、見少量的輝石斑晶。黑云母斑晶含量約32%，中—細粒級，自形板狀，具微弱綠泥石化和褪色化現象。輝石斑晶含量約6%，細—微粒級，自形—半自形，短柱狀，具微弱綠泥石化微弱白云石化現象。基質含量約62%，主要為堿性長石和黑云母，其次是輝石和少量副礦物等。堿性長石基質含量約40%，細—微粒級，半自形，長條板狀，具微弱粘土化、微弱白云石化現象。黑云母基質含量約17%，長條片狀，具微弱綠泥石化現象。輝石基質含量約3%，自形，短柱狀，具微弱綠泥石化現象。副礦物含量2%左右，為磁鐵礦、磷灰石和榍石，自形—半自形—他形，短柱狀。

2.2云斜煌巖脈

該類巖脈主要見于墨江縣五素村南西部，共發現6條巖脈，出露于五素村晚二疊世火山巖兩側，有小角度斜切巖層的，也有順層侵入的，巖脈最寬者近1m，最窄約20cm，可見延伸2～5m，整體呈暗灰、暗灰綠色調。

巖石顯淺灰綠、淺褐黃色，鏡下呈煌斑結構。樣品斑晶基本上由斜長石、黑云母、輝石和副礦物等組分構成，基質成分主要為斜長石、黑云母及少量副礦物，粒度0.2～0.02mm。斜長石含量為45%，細—微粒級，半自形，長條板狀，具綠泥石化現象；黑云母含量為30%，細—微粒級，半自形—自形，長條鱗片狀；輝石含量為22%，細—微粒級，自形，短柱狀；副礦物含量為2%，為磁鐵礦和榍石，自形—半自形—他形，粒狀，具微弱褐鐵礦化現象。

3　地球化學特征

本次采集了3件化學分析樣，分別代表云斜煌巖、云煌巖、蝕變煌斑巖。測試單位為國土資源部貴陽礦產資源監督檢測中心（貴州省地質礦產中心實驗室）。分析測試了3件樣品的主量元素含量以及微量元素、稀土元素含量。

因煌斑巖易蝕變，對樣品測試的精度會有影響，所以在利用巖石化學分析之前，筆者扣除CO2和H2O的含量，然后再把其它各項重新換算成100。調整后的數據見表1。

表1　研究區煌斑巖主量元素含量表

3.1主量元素特征

按賴特AR（堿度指數）-SiO2［4］圖解法劃分（圖3），投影點都落于賴特的鈣堿性巖區，表明煌斑巖屬鈣堿性系列。按路鳳香等［5］的K/Al-K/（K+Na）圖解劃分標準，均落入鉀質煌斑巖區域中（圖4），據上述特征可判斷，研究區煌斑巖屬于鉀質和鈣堿性。

3.2微量元素特征

煌斑巖微量元素含量列于表2中，經對樣品進行統計、繪制標準化圖解，再經由對比分析，煌斑巖具以下微量元素地球化學特征：

（1）將所選取的相關數據與球粒隕石進行標準化處理，發現煌斑巖微量元素球粒隕石標準化曲線（圖5）具有一定的相似性。

（2）通過球粒隕石標準化處理以后，發現測區煌斑巖微量元素中Cr、Co及Ni的標準化值遠小于1，表示該3個元素發生了較為嚴重的虧損；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素則發生了富集，其中云斜煌斑巖脈中Rb元素的標準化值達400，可見發生了較為強烈的富集。

（3）該區煌斑巖的Nb/Ta比值為11.24～16.67，平均值為14.71，比原始地幔值（17.5±2.0）略低或相似，Zr/ Hf比值為8.07～44.10，平均值為29.76，其余高于原始地幔值（36.27），且遠高于大陸地殼值（11），這些表明該區煌斑巖受到大比例的地殼混染的可能性不大［6］。

表2　研究區煌斑巖微量元素統計表（10-6）

3.3稀土元素特征

由表3可知，研究區煌斑巖輕稀土含量具有較寬的變化范圍，而重稀土含量則相對穩定。輕重稀土存在明顯分異，LREE/HREE比值為3.62～7.67，平均值為5.54，（La/Yb）N值為2.75～11.62，平均值為6.56，明顯富集輕稀土元素，在稀土配分圖上呈輕稀土富集型的分配模式（圖6），且與原始地幔［8］相比，該區煌斑巖稀土原始均相對富集，表明煌斑巖的源區地幔相對富集稀土元素；（La/Sm）N值為1.09～2.64，平均值為1.96；（Gd/Yb）N值為1.51～3.15，平均值為2.09。煌斑巖δEu值為0.68～1.06，平均值為0.89，反映巖漿演化過程中發生過斜長石分離結晶作用；δCe值有2件樣品均在1左右，說明后期的蝕變對稀土的影響較弱［4］。

4　煌斑巖成因初探

（1）Rock［7］統計的鈣堿性煌斑巖不相容元素特有的“Ta-Nb-Ti（TNT）”負異常分配模式基本一致，說明了該區源區遭受了地殼混染。正如Rock所說，煌斑巖的Ta-Nb-Ti負異常與俯沖環境之間不是一一對應關系是可以肯定的，但是沒有具有Ta-Nb-Ti負異常的年輕煌斑巖超出俯沖環境。中上泥盆統漫坡組，成巖時代相對年輕，從這一點上看，其Ta-Nb-Ti異常作為俯沖環境的判別標志是可靠的，而且從地質構造發展史看，該區經歷過俯沖環境的觀點已被大多數地質學工作者所接受。引起該區煌斑巖Ta-Nb-Ti負異常的原因可能主要是相對貧Ta-Nb-Ti俯沖沉積物混染了地幔。

表3　研究區煌斑巖稀土元素含量及特征參數表

（2）煌斑巖稀土總量較高，w（ΣREE）為（74.2～298.46）×10-6，w（LREE）/w（HREE）值較大，且為輕稀土富集型，這進一步證實了研究區深部經歷過地幔交代作用。δEu值為0.68～1.06，平均值為0.89，反映巖漿演化過程中發生過斜長石分離結晶作用；δCe值有2件樣品均在1左右，說明后期的蝕變對稀土的影響較弱。

（3）煌斑巖微量元素中Cr、Co及Ni的標準化值遠小于1，表示該3個元素發生了較為嚴重的虧損；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素則發生了富集，其中云斜煌斑巖脈中Rb元素的標準化值達400，可見發生了較為強烈的富集。

（4）該區煌斑巖的Nb/Ta比值為11.24～16.67，平均值為14.71，比原始地幔值（17.5±2.0）略低或相似，Zr/ Hf比值為8.07～44.10，平均值為29.76，其余高于原始地幔值（36.27），且遠高于大陸地殼值（11），這些表明該區煌斑巖受到大比例的地殼混染的可能性不大［6］。

綜上所述，該區煌斑巖為富含稀土元素的俯沖帶流體交代過的富集地幔部分熔融所產生的巖漿在上升過程中受到部分地殼混染的產物。

［1］王治華，等.云南大坪金礦區煌斑巖的地球化學特征及成因探討［J］.巖石礦物學雜志，2010，29（4）：355-366.

［2］尹福光，等.西南“三江”造山帶大地構造相［J］.沉積與特提斯地質，2006，26（4）：33-38.

［3］潘桂棠，等.中國大地構造單元劃分［J］.中國地質，2009，36 （1）：1-16.

［4］Wright J B.A Simple Alkalinity Ratio and Its Application to Question of Nonorogenic Granite Genesis［J］.GeolMagaz，1969，106：370-384.

［5］路鳳香，等.有關煌斑巖分類的建議［J］.地質科技情報，1991，10（增刊）：55-62.

［6］趙振華，等.湘南中生代玄武巖類地球化學特征［J］.中國科學（增刊），1998：7-14.

［7］ Rock N M S，Hunter R H Late Caledonian Dyke Swarm of Northern Britain；Spatial and Temporal Intimacy Between Lamprophyric and Granitic Magmatism Around The Ross of Mull Pluton，Inner Hebrides［J］.Geol Rundsch，1987，76：805-826.

P59

A

1004-5716（2016）07-0162-04

2016-03-21

2016-03-21

中國地質調查局云南1∶5萬墨江幅等六幅區調項目（編碼：1212011120596）。

張梅江（1985-），男（漢族），貴州余慶人，工程師，現從事地質調查工作。