東昆侖喀雅克登塔格地區火山巖地球化學及構造環境分析

(成都理工大學 四川 成都 610059)

一、地質特征

中元古代火山巖主要為一套變質基性火山巖，賦存于中元古代薊縣紀冰溝群狼牙山組地層中。主要分布于巴音格勒呼都森溝中上游一帶地區，多呈帶狀近東西展布，其長軸方向多與區域構造線方向一致。火山巖多呈夾層或透鏡狀產出在狼牙山組上部碳酸巖段中。由于狼牙山組地層本身遭受后期多期次構造作用的疊加改造，其巖石變形較強，局部韌性剪切帶發育，致使其中的火山巖也多發生變質變形，其中一部分成為糜棱巖類，巖石蝕變也極為普遍。

二、巖石學特征

灰綠色條帶狀方解石綠簾石片巖：微粒狀變晶結構，條帶狀構造，巖石主要由綠簾石、方解石、不透明礦物組成。綠簾石含量68%，呈粒狀變晶，相對集中呈條帶狀分布，粒度一般在0.003―0.012mm之間；方解石含量30%，呈微粒狀變晶，相對集中和綠簾石條狀相間分布，形成巖石的條帶狀構造；不透明礦物含量2%，分布在方解石條帶中。綠簾石條帶和方解石條帶界線較清楚，巖石裂隙中充填有方解石脈。

三、火山巖巖石地球化學特征

(一)主量元素

中元古代變質基性火山巖兩件巖石化學樣,在TAS圖解中(圖1)，一個樣落于玄武巖區，另一個樣靠近苦橄玄武巖區分布，基本屬于基性巖范疇。在AFM三角圖解中樣品均落在拉斑玄武巖系列區。里特曼指數σ值1.66―2.05，樣品均小于3.3；巖石堿度率為1.10―1.38,長英指數FL在7.95―26.58,鎂鐵指數MF在59.81―74.44，說明巖漿分離結晶作用程度較高；巖石的SI值=21.68―37.60，變化較大，反映巖漿的演化程度不高，接近原始巖漿的性質。

圖1 中元古代火山巖TAS圖解

(二)稀土元素

圖2 中元古代火山巖稀土元素配分模式圖

中元古代火山巖的稀土元素稀土配分圖具右傾斜形態(圖2)，反映輕重稀土分餾明顯；(La/Yb)N值在2.12―3.74，(La/Sm)N=2.31―2.84，均大于1，巖石δEu=0.93―1.19，具有弱負銪或正異常(富集)。具有島弧拉斑玄武巖特征。同時各曲線近于平行，說明其巖漿來源為同源巖漿。

(三)微量元素

中元古代火山巖采集的全定量微量元素樣品較多,與世界同類巖石相比(維氏，1962)，其中Ba、Th、Rb、Zr、Ni、Cu、Sr元素偏低，Hf、Sc、Ti、Pb元素偏高，兩件樣品在以洋中脊標準化的(MORB)蛛網圖中(圖3)，曲線呈單隆起形式，其中K、Rb、Ba、Th、Ta等明顯富集，Nb、Ce、Hf等略顯富集，而P、Ti、Y、Yb、Sc、Cr等元素虧損，Zr虧損明顯。曲線圖與板內玄武巖拉斑―堿性過渡類型相似，與過渡型拉斑質玄武巖更為接近。

圖3 中元古代火山巖微量元素分布型式

四、構造環境判別

區內中元古代火山巖從地質產狀看，呈夾層或透鏡狀產于狼牙山組地層中，狼牙山組地層為一套淺海―淺海陸棚相地層，因此，火山巖應屬海相火山巖。其巖石化學特征表明該火山巖為拉斑玄武巖系列；稀土元素特征顯現出與洋島堿性玄武巖略相似；微量元素特征具有板內玄武巖拉斑―堿性過渡類型相似，與過渡型拉斑質玄武巖更為接近。

五、結論

由于火山巖呈夾層或透鏡狀產出，野外宏觀大面積的火山巖少見，并且后期變質變形較強，根據其巖石地球化學特征并綜合上述幾組構造判別圖解的結果，結合測區中元古代狼牙山組建造分析，火山巖可能形成于后造山伸展盆地環境，即大陸邊緣裂解環境。