川西道孚縣古魯巖體巖石學(xué)及地球化學(xué)特征*

何燕，李名則，秦宇龍

?

川西道孚縣古魯巖體巖石學(xué)及地球化學(xué)特征*

何燕1，李名則2，秦宇龍2

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所 成都 610036；2.四川省地質(zhì)調(diào)查院 成都 610081）

本文對(duì)川西道孚古魯巖體進(jìn)行了詳細(xì)的野外調(diào)查并取樣分析，巖體主要由英云閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖組成，巖石中可見黑云母、角閃石等鎂鐵質(zhì)礦物。地球化學(xué)分析結(jié)果表明：古魯巖體的SiO2含量在58.51%~66.46%之間，全堿含量在4.3%~6.22%之間，Al2O3含量變化于14.96%~15.75%之間，A/CNK值在0.83~0.97之間，ΣREE= 162.38×10-6~206.87×10-6，LREE/HREE=3.74~9.44，δEu=0.46~0.88；該巖體屬鈣堿性-高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)中酸性侵入巖系列，具有I型花崗巖類特征，可能來源于下地殼物質(zhì)的部分熔融，并混入少量幔源物質(zhì)，為晚三疊世陸-陸碰撞引發(fā)的巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

花崗巖；巖石化學(xué)；地幔；川西道孚

川西地區(qū)廣泛分布中生代花崗巖類，是松潘-甘孜造山帶造山過程中的構(gòu)造-巖漿事件的記錄。王全偉等對(duì)川西地區(qū)的花崗巖及成礦系列進(jìn)行了系統(tǒng)的研究[1]，并取得了重要成果，對(duì)區(qū)內(nèi)的花崗巖類特征、物質(zhì)來源及產(chǎn)出構(gòu)造背景等方面的認(rèn)識(shí)起到了重要作用。本文在前人研究基礎(chǔ)上，選取位于四川省道孚縣色卡鄉(xiāng)境內(nèi)的古魯巖體作為研究對(duì)象，對(duì)其巖石學(xué)特征和地球化學(xué)特征進(jìn)行了詳細(xì)的研究，為進(jìn)一步深入研究提供基礎(chǔ)資料。

1 地質(zhì)概況

古魯石英閃長(zhǎng)巖體位于四川省道孚縣色卡鄉(xiāng)以西約1km，屬雅江-九龍構(gòu)造-花崗巖帶，其出露面積約1.5km2。區(qū)內(nèi)露地層主要為三疊系如年各組（T2-3）、三疊系新都橋組二段（T3xd）和三疊系新都橋組三段（T3xd）（圖1）。三疊系如年各組巖性以板巖、細(xì)砂巖為主，可見少量碳酸鹽巖、機(jī)型火山巖和硅質(zhì)巖；三疊系新都橋組二段巖性以板巖為主，夾變細(xì)砂巖條帶或與其呈不等厚互層；三疊系新都橋組三段巖性主要為板巖，偶夾便細(xì)砂巖條帶。區(qū)內(nèi)有有多條斷層分布，其中多爾金措-龍古斷層通過巖體，使得其局部巖石中可見礦物定向構(gòu)造。巖體西部和西南部分別有容須卡巖漿熱穹窿和甲基卡巖漿熱穹窿，東南部為年輪寺二長(zhǎng)花崗巖體。

圖1 古魯巖體地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣位置

1-三疊系新都橋組二段；2-三疊系新都橋組三段；3-三疊系如年各組；4-第四系沖積物；5-斷裂；6-木茹溝斷裂；7-石英閃長(zhǎng)巖；8-英云閃長(zhǎng)巖；9-花崗閃長(zhǎng)巖；10-二長(zhǎng)花崗巖；11-采樣位置

2 巖石學(xué)特征

根據(jù)野外觀察及薄片鑒定結(jié)果，古魯巖體巖性組合為角閃黑云英云閃長(zhǎng)巖、角閃黑云花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖。古魯巖體具有一定的分帶性，根據(jù)根據(jù)巖石粒度及其它特征的變化，大至可將其劃分為中心相、過渡相和邊緣相。中心相大致處于巖體的中心部位，巖性為中-粗粒黑云母花崗閃長(zhǎng)巖和中-粗粒角閃英云閃長(zhǎng)巖，與過渡相巖石呈漸變過渡關(guān)系。過渡相處于中心向兩側(cè)，出露巖性為中粒、中-細(xì)粒角閃英云閃長(zhǎng)巖和中-細(xì)粒角閃黑云花崗閃長(zhǎng)巖，向剖面中心部位漸變過渡為中-粗粒（中心相）。邊緣相處于巖體邊緣地帶，巖性為細(xì)粒角閃英云閃長(zhǎng)巖、細(xì)粒角閃黑云花崗閃長(zhǎng)巖及細(xì)粒黑云母花崗閃長(zhǎng)巖。

巖石主要類型及主要礦物組成描述如下：

1）英云閃長(zhǎng)巖（圖2a、b），為淺灰色，半自形細(xì)~中粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物組成為：斜長(zhǎng)石（45%~55%）、堿性長(zhǎng)石（5%±）、石英（20%~25%），黑云母（10%±）、角閃石（5%~10%）。

2）花崗閃長(zhǎng)巖（圖2c、d），淺灰色，細(xì)~中粒均可見，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物組成為堿性長(zhǎng)石（5%~15%）、斜長(zhǎng)石（35%~45%）、石英（20%~25%），黑云母（10%±）以及角閃石（5%~10%）。

圖2 巖石標(biāo)本及鏡下（正交偏光）照片

a-英云閃長(zhǎng)巖手標(biāo)本；b-英云閃長(zhǎng)巖鏡下照片；c—花崗閃長(zhǎng)巖手標(biāo)本；d-花崗閃長(zhǎng)巖鏡下照片

3 地球化學(xué)特征

為探討古魯巖體地球化學(xué)特征及形成構(gòu)造背景，本文采集了地球化學(xué)分析樣品4件，采樣位置見圖1。

樣品主、微量元素分析在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都礦產(chǎn)綜合利用研究所進(jìn)行。主量元素主要采用傳統(tǒng)儀器分析方法方法進(jìn)行定量分析，參照硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法，同時(shí)采用熔片X射線熒光光譜法和等離子體光電直讀光譜分析法。微量及稀土元素大都采用等離子質(zhì)譜法測(cè)定，Cr、Zr、Ga同時(shí)也采用壓片法X射線熒光光譜法，其中Ag、Sn、B采用發(fā)射光譜法測(cè)定，As、Sb、Bi采用原子熒光光譜法測(cè)定。古魯巖體主、微量元素分析結(jié)果見表。

由主、微量元素分析結(jié)果可知，古魯巖體的SiO2含量變化于58.51%~66.46%之間，平均63.2%。全堿含量在4.3%~6.22%之間，平均5.53%。Al2O3含量變化于14.96%~15.75%之間。里特曼指數(shù)（σ）在1.19~1.65之間。在TAS圖解中（圖3），古魯巖體投點(diǎn)于閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)域，這與野外調(diào)查及鏡下鑒定結(jié)果較為吻合；由SiO2-KO2圖解（圖4）可知，古魯巖體的巖石屬鈣堿性-高鉀鈣堿性系列；在A/CNK-A/NK圖解（圖5）中，投點(diǎn)于準(zhǔn)鋁質(zhì)范圍。

圖3 TAS分類圖解（據(jù)文獻(xiàn)[2]）

圖4 SiO2-K2O圖解（據(jù)文獻(xiàn)[3]）

古魯巖體ΣREE= 162.38×10-6~206.87×10-6之間，LREE/HREE=3.74~9.44，Eu元素總體中度虧損（δEu =0.46~0.88），其中一個(gè)樣品具較強(qiáng)虧損特征（δEu=0.46），稀土元素配分圖解（圖6）可見，巖體為輕稀土富集型配分型式，重稀土分異不明顯。從微量元素圖解（圖7）可見，古魯巖體具有Rb、U、Sm、Y等正異常特征，而K、Nb、Ce、P、Ti等具有較明顯的負(fù)異常特征。

圖5 A/CNK-A/NK圖解（據(jù)文獻(xiàn)[4]）

圖6 古魯巖體稀土元素配分圖解（標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)文獻(xiàn)[5]）

圖7 古魯巖體微量元素蛛網(wǎng)圖（標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)文獻(xiàn)[5]）

古魯石英閃長(zhǎng)巖體主、微量元素分析結(jié)果表

樣品編號(hào)HQ27HQ39HQ210HQ1 樣品編號(hào)HQ27HQ39HQ210HQ1巖石名稱花崗閃長(zhǎng)巖英云閃長(zhǎng)巖花崗閃長(zhǎng)巖石英閃長(zhǎng)巖巖石名稱花崗閃長(zhǎng)巖英云閃長(zhǎng)巖花崗閃長(zhǎng)巖石英閃長(zhǎng)巖 SiO265.9158.5166.4661.93Er3.386.782.542.63 TiO20.550.830.550.76Tm0.561.130.410.40 Al2O314.9714.9615.0815.75Yb3.516.232.442.49 Fe2O32.052.340.991.09Lu0.570.980.430.42 FeO2.655.713.114.66∑REE162.38206.87189.81170.16 MnO0.080.140.070.09LREE140.21163.23171.63152.10 MgO2.114.601.943.23HREE22.1743.6418.1818.06 CaO3.846.703.634.70LREE/HREE6.323.749.448.42 Na2O3.832.083.843.29Eu異常0.710.460.740.88 K2O2.312.222.382.16V61.00146.0064.00111.00 P2O50.180.260.160.25Sc16.8044.8015.8020.50 H2O+0.231.120.361.13Cr37.20139.0037.3059.10 CO20.020.020.780.18Co9.8620.7010.5014.80 LOI1.201.291.771.84Ni6.0917.805.129.92 Total99.93100.79101.12101.05Zn63.0099.7052.7073.50 Alk6.144.306.225.45Cu5.6719.804.5110.40 FeO*/MgO1.190.951.160.98Ga16.2018.7018.4018.20 Mg#45.5651.2046.3750.52Rb149.00113.00158.00136.00 里特曼指數(shù)1.651.191.651.57Sr728.00738.00745.00824.00 堿度率（AR）2.371.482.391.95Y35.7070.8024.5027.10 La34.6032.0045.4040.70Zr105.0095.00106.00116.00 Ce53.1058.9060.7057.10Nb17.8024.9020.1019.60 Pr8.0410.6010.108.51Cs17.209.286.1229.10 Nd36.7048.2047.5038.90Ba741.00490.00796.00811.00 Sm6.2811.706.405.28Hf3.223.843.661.93 Eu1.491.831.531.61Ta2.442.062.081.68 Gd6.4412.206.055.82Pb19.4014.2018.0015.90 Tb0.961.960.820.78Th17.105.5316.7014.30 Dy5.5811.904.604.63U2.342.601.741.81 Ho1.182.460.900.89

4 討論及結(jié)論

由化學(xué)分析結(jié)果可知，古魯石英閃長(zhǎng)巖具有較高含量的FeO、Fe2O3、MgO，A/CNK值在0.83~0.97之間（<1）。Mg#值在45.56~51.20之間，均大于40，指示可能有幔源物質(zhì)加入[6]。此外，巖石中可見角閃石等鎂鐵質(zhì)礦物。以上證據(jù)指示古魯石英閃長(zhǎng)巖具有I型花崗巖類的特征，能為下地殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物，并混入少量幔源物質(zhì)。

圖8 古魯巖體（Y+Nb）-Rb圖解（據(jù)文獻(xiàn)[8, 9]）

圖9 古魯巖體Yb-Ta圖解（據(jù)文獻(xiàn)[8]）

由（Y+Nb）-Rb圖解（圖8）及Yb-Ta圖解（圖9）可知，古魯巖體投點(diǎn)于后碰撞構(gòu)造環(huán)境區(qū)域，據(jù)前人資料，其形成時(shí)代為晚三疊世，此時(shí)期正經(jīng)歷南古特提斯洋盆關(guān)閉，勞亞板塊（昆侖地體）、昌都-羌塘微板塊和揚(yáng)子板塊發(fā)生匯聚碰撞[7]，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的地殼擠壓增厚，引發(fā)廣泛的巖漿、變質(zhì)事件。據(jù)此可以判斷，古魯巖體可能是由于上述板塊碰撞后引發(fā)的巖漿活動(dòng)形成。

[1] 王全偉, 王康明, 闞澤忠, 等. 川西地區(qū)花崗巖及其成礦系列 [M]. 地質(zhì)出版社, 2008, 1-305.

[2] Middlemost, E.A.K. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth-Science Reviews, 1994. 37(3–4): 215-224.

[3] Peccerillo, A., S.R. Taylor. Geochemistry of eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey [J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1976. 58(1): 63-81.

[4] Maniar, P.D., P.M. Piccoli. Tectonic discrimination of granitoids [J]. Geological Society of America Bulletin, 1989. 101(5): 635-643.

[5] Sun, S.S., W.F. Mcdonough. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes [J]. Geological Society London Special Publications, 1989. 42(1): 313-345.

[6] Rapp, R.P., E.B. Watson. Dehydration Melting of Metabasalt at 8–32 kbar: Implications for Continental Growth and Crust-Mantle Recycling [J]. Journal of Petrology, 1995. 36(4): 891-931.

[7] 許志琴, 侯立瑋, 王宗秀, 等. 中國(guó)松潘-甘孜造山帶的造山過程 [M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1992, 1-190.

[8] Pearce, J.A., N.B.W. Harris, A.G. Tindle. Trace Element Discrimination Diagrams for the Tectonic Interpretation of Granitic Rocks [J]. Journal of Petrology, 1984. 25(4): 956-983.

[9] Pearce, J. Sources and Settings of Granitic Rocks [J]. Episodes, 1996. 19(4): 120-125.

Petrology and Geochemistry of the Gulu Intrusion in Dawu, West Sichuan

HE Yan1LI Ming-ze2QIN Yu-long2

(1-Institute of Geology and Mineral Resources, Chengdu 610081; 2-Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081)

The Gulu intrusion in Dawu, west Sichuan consists of tonalite-granodiorite. The study indicates that the Gulu intrusion contains 58.51-66.46% SiO2, 14.96-15.75% Al2O3with total alkali of 4.3-6.22% and A/CNK value of 0.83-0.97, ΣREE of 162.38-206.87 ppm, LREE/HREE values of 3.74-9.44 and δEu value of 0.46-0.88. The rock is characteristic of I type granitoid, belonging to calc-alkaline, metaluminous series. The magmatic material may be derived crust and partial melting mantle during continental collision in the Late Triassic.

granite; petrology; geochemistry; mantle; Dawu, west Sichuan

2018-06-12

四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2018SZ0276），中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目（DD20160074）、（121201004000150017-93）、（12120113049500）

何燕（1981-），女，四川達(dá)州人，碩士，工程師，從事地球化學(xué)相關(guān)工作

P584

A

1006-0995（2019）01-0022-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.005