巴干貢巴晚三疊世石英閃長巖地球化學(xué)特征及成因

侯寶平

巴干貢巴晚三疊世石英閃長巖地球化學(xué)特征及成因

侯寶平

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，成都 610213）

巴干貢巴地區(qū)主要產(chǎn)出有四處燕山期石英閃長巖體，SiO2較為穩(wěn)定，巖石均具富鉀鈣的特點。里特曼組合指數(shù)σ=0.96～1.55，屬于鈣堿性巖石；稀土總量ΣREE為69.98～-223.68；LREE為58.71～170.86；HREE為10.95～19.12；輕重稀土比值LREE/HREE為5.21~19.43，屬于輕稀土富集，重稀土虧損型；無明顯Eu異常反應(yīng)；Th、La、Nd、Hf具明顯富集顯正異常，Ba、Ta 、Nb、Sr、Ti具明顯虧損現(xiàn)象。綜合分析認(rèn)為該區(qū)巖體為下地殼部分熔融形成的“I”型花崗巖，屬受張性斷裂影響的被動侵位類型。

石英閃長巖；地球化學(xué)；成因；巴干貢巴

1 區(qū)域地質(zhì)背景

巴干貢巴地區(qū)內(nèi)位于青海省西南部，大地構(gòu)造位置處于華南板塊、可可西里—松潘—甘孜殘留洋的巴顏喀拉邊緣前陸盆地構(gòu)造區(qū)。區(qū)內(nèi)巖漿活動微弱，以燕山期中酸性侵入巖為主。研究主要針對出露面積較大的4處中酸性侵入巖體，分別為扎朵黑云母角閃石英閃長巖體、萊雄隴黑云母角閃石英閃長巖體、榮拉格含輝石黑云角閃閃長巖體以及曲札巴瑪石英角閃閃長巖體。

扎朵巖體沿昂然曲斷裂侵入于晚三疊世清水河組中，平面形態(tài)呈不規(guī)則近橢圓狀（圖1），巖株狀產(chǎn)出，出露面積約42km2。巖體總體向北東傾斜。巖體內(nèi)接觸帶中出現(xiàn)少量砂巖捕虜體，受巖體熱接觸變質(zhì)作用影響，外接觸帶中往往出現(xiàn)角巖化、硅化等變質(zhì)現(xiàn)象。巖體主要為石英黑云母閃長巖，巖石呈灰—灰白色，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由斜長石（60%）、黑云母（27%）、角閃石（8%）、石英（4%）等組成，另可見少量副礦物。

圖1 巖漿巖分布圖

萊雄隴巖體位于南部細(xì)曲溝腦一帶（圖1），巖體規(guī)模較小，呈巖株狀產(chǎn)出，侵入于晚三疊世清水河組中。巖體總體向北東傾，傾角60°左右。圍巖普遍受到熱接觸變質(zhì)，主要表現(xiàn)為角巖化，蝕變巖石有黑云母角巖和堇青石云母角巖等，局部地段見有黃鐵礦化蝕變現(xiàn)象。巖石呈灰白色，半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。該巖石的組成礦物包括斜長石（64%）、鉀長石（5%）、石英（10%）、角閃石（10%）、黑云母（10%）以及少量磷灰石等副礦物，巖石受到較弱的次生蝕變，但巖石較致密堅硬。

榮拉格巖體位于研究區(qū)東部榮拉格一帶（圖1），巖體規(guī)模較小，呈橢圓形巖株狀，侵入于早-中三疊世甘德組二段中。巖體總體向北東傾，傾角較大，在65°左右。圍巖具角巖化，蝕變帶寬約100m，局部地段見有黃鐵礦化現(xiàn)象。該巖體主要巖性為含輝石黑云角閃閃長巖，巖石呈灰白色，中-細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石的組成礦物包括斜長石（61%）、鉀長石（5%）、石英（3%）、輝石（5%）、角閃石（15%）、黑云母（10%）、磷灰石等，巖石受到較弱的次生蝕變，但巖石較致密堅硬。

曲札巴瑪巖體位于研究區(qū)東部（圖1），扎朵巖體以北約5km處，巖體規(guī)模較小，產(chǎn)狀為一橢圓形巖株，面積約1.2km2。巖體侵入于上三疊統(tǒng)甘德組一段、二段中。圍巖普遍受到熱接觸變質(zhì)，主要表現(xiàn)為角巖化，局部地段見有黃鐵礦化現(xiàn)象。該巖體巖性主要為石英角閃閃長巖，巖石呈灰-灰綠色，具細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中的礦物成分為斜長石（61%）、暗色礦物（角閃石25%、黑云母8%）、石英（5%）、金屬礦物、磷灰石等。

2 巖石化學(xué)特征

2.1 主量元素特征

各巖體主量元素含量及CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量見表1。

表1 研究區(qū)內(nèi)各巖體主量元素含量及CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量一覽表

注：本次工作的樣品測試單位為青海省核工業(yè)地質(zhì)局檢測試驗中心，下同。

四個巖體的巖石化學(xué)成分來看，SiO2較為穩(wěn)定，為52.48%～64.68%， Al3O2為13.76%～18.89%；Na2O為1.88%～2.82%；K2O為1.36%～2.95%，巖石均具富鉀鈣的特點。

里特曼組合指數(shù)σ=0.96～1.55，平均1.32，屬于鈣堿性巖石；K2O/Na2O為0.54%～1.12%，平均0.95%，巖石中Na2O略多于K2O。將各類巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行K2O-SiO2圖解（圖2）投圖，樣品基本投入高鉀鈣堿性系列。SiO2-AR圖解（圖3）顯示，所有樣品均投入鈣堿性區(qū)域。從K2O-Na2O圖解（圖4）中可以看出，樣品均投入“I”型花崗巖區(qū)，屬于高鉀鈣堿性系列“I”型花崗巖。

標(biāo)準(zhǔn)礦物中造巖礦物組成有石英（15.00%~25.44%）、鈣長石（19.69%~27.98%）、鈉長石（16.29%～24.60%）及正長石（11.19%~15.60%）；暗色礦物為紫蘇輝石（9.07%~18.41%）、透輝石（1.97%～7.79%）；副礦物為磷灰石、鈦鐵礦、磁鐵礦等。

圖2 研究區(qū)侵入巖SiO2-K2O圖解

圖3 研究區(qū)侵入巖SiO2-AR圖解

圖4 研究區(qū)侵入巖K2O-Na2O圖解

圖5 研究區(qū)侵入巖A/CNK-A/NK圖解

分異指數(shù)DI=33.49～63.98，平均值為53.04，固結(jié)指數(shù)SI=11.31~34.23、平均值為24.06，說明原生巖漿分離結(jié)晶作用程度中等，酸性程度為中酸。固結(jié)指數(shù)SI小于40，說明巖漿的分異程度高；鋁指數(shù)A/CNK=0.79~1.21，平均值0.94，在A/CNK-A/NK圖解中（圖5），大多數(shù)樣品投入準(zhǔn)鋁質(zhì)區(qū)域，僅有兩個樣品投入過鋁質(zhì)區(qū)域。

結(jié)合巖漿演化規(guī)律，該區(qū)是個巖體巖漿的分異演化程度（酸性程度）為榮拉格巖體≈曲札巴瑪巖體＜扎朵巖體＜萊雄隴巖體。

2.2 稀土元素特征

各巖體稀土、微量元素分析成果及特征值見表2。

該地區(qū)巖石中稀土總量ΣREE為69.98~223.68，平均136.90；LREE為58.71~170.86，平均121.02；HREE為10.95~19.12，平均15.89；輕重稀土比值LREE/HREE為5.21~19.43，平均7.55，屬于輕稀土富集，重稀土虧損型；（La/Yb）N=5.89~11.37，平均8.56，表明重稀土元素的分餾程度較高。稀土元素配分曲線（圖6）呈向右傾型，巖石中輕稀土元素明顯富集。δEu值0.62~0.94，平均0.83，顯示銪負(fù)異常，在稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖上Eu處未出現(xiàn)明顯異常反應(yīng)，指示在巖石形成過程中可能不存在斜長石的分離結(jié)晶作用，或在部分熔融作用中沒有斜長石殘留于源區(qū)；δCe值0.89~1.14，平均1.04，多具弱負(fù)異常。

圖6 研究區(qū)侵入巖稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖

圖7 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖

2.3 微量元素特征

研究區(qū)侵入巖的微量元素含量見表3，Rb/Sr=0.16~0.5，平均值為0.32，Ba/Sr=1.54~2.15，平均值為1.83，Zr/Hf=21.10~82.67，平均值為34.05。以原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素比值蛛網(wǎng)圖（圖7）曲線向右傾斜，呈左高右低的鋸齒狀，由圖可知，Th、La、Nd、Hf具明顯富集顯正異常，Ba、Ta 、Nb、Sr、Ti具明顯虧損顯負(fù)異常。僅萊雄隴和榮拉格巖體出現(xiàn)Hf明顯虧損顯負(fù)異常。

表2 研究區(qū)侵入巖稀土元素含量及其特征值一覽表

圖8 研究區(qū)侵入巖Rb-Yb+Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解（據(jù)Pearce J A et al.,1984）

Syn-COLG-同碰撞花崗巖；VAG-火山弧花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；ORG-洋脊花崗巖

圖9 研究區(qū)侵入巖Rb-Yb+Nb構(gòu)造環(huán)境判別圖解（據(jù)Pearce J A et al.,1984）

Syn-COLG-同碰撞花崗巖；VAG-火山弧花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；ORG-洋脊花崗巖

圖10 研究區(qū)侵入巖R1-R2因子判別圖解

①-地幔分異產(chǎn)物；②板塊碰撞前；③-碰撞后隆起；④-造山晚期；⑤-非造山；⑥-同碰撞；⑦-造山后

3 巖體的成因及構(gòu)造環(huán)境分析

在Rb-（Yb+Ta）圖解（圖8、9）中，研究區(qū)巖體巖石樣品均投入火山弧花崗巖區(qū)；對區(qū)內(nèi)各侵入體進(jìn)行R2-R1構(gòu)造環(huán)境判別（圖10）投圖，樣品主要落入板塊碰撞前花崗巖區(qū)，個別樣品落入地幔斜長花崗巖區(qū)，表明研究區(qū)內(nèi)侵入巖形成于擠壓環(huán)境；在La-La/Sm圖解（圖11）中，樣品沒有明顯的分離結(jié)晶趨勢，說明巖漿沒有發(fā)生明顯的分離結(jié)晶作用，是部分熔融作用的產(chǎn)物，指示巖漿可能不是基性巖漿分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物，源巖物質(zhì)可能為下地殼部分熔融而來。結(jié)合區(qū)域研究成果，該期巖漿活動可能系受區(qū)域班公湖—怒江縫合帶洋—陸俯沖構(gòu)造演化遠(yuǎn)程效應(yīng)及其消亡后陸內(nèi)疊覆造山影響，與南巴顏喀拉基底滑脫重熔有關(guān)（張雪亭，2008）。

圖11 研究區(qū)閃長巖La—La/Sm圖解（據(jù)Allegre C J and Minster J F.,1978）

研究區(qū)各巖體在地表出露情況極為相似，總體向北東傾斜，傾角較大，圍巖普遍受到熱接觸變質(zhì)，主要表現(xiàn)為角巖化，蝕變巖石有黑云母角巖和堇青石云母角巖等。巖體內(nèi)接觸帶混染不明顯，外接觸帶中往往出現(xiàn)角巖化、硅化等變質(zhì)現(xiàn)象。巖體分異較好，根據(jù)礦物粒度和斑晶含量的變化，可劃分出巖體的邊緣相和中心相。

巖體從平面上看呈橢圓狀，長軸方向與區(qū)域構(gòu)造線相近，結(jié)合巖石地球化學(xué)等分析結(jié)果，認(rèn)為該巖體巖石為下地殼熔融的“I”型花崗巖，屬受張性斷裂影響的被動侵位類型。

表3 研究區(qū)侵入巖微量元素含量一覽表

4 結(jié)論及討論

研究區(qū)巖體具有火山弧花崗巖地球化學(xué)特征，里特曼組合指數(shù)σ=0.96~1.55，平均1.32，屬鈣堿性巖石；K2O/ Na2O為0.54%~1.12%，平均0.95%，巖石中Na2O略多于K2O。通過主量元素特征分析認(rèn)為研究區(qū)巖石均屬于高鉀鈣堿性系列“I”型花崗巖。通過巖石地球化學(xué)分析，認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)侵入巖形成于擠壓環(huán)境，源巖物質(zhì)可能為下地殼部分熔融而來，結(jié)合該區(qū)巖體產(chǎn)出特征，綜合認(rèn)為該區(qū)巖體為下地殼部分熔融形成的“I”型花崗巖，屬受張性斷裂影響的被動侵位類型。

[1] 青海省核工業(yè)地質(zhì)局，青海省曲麻萊縣巴干貢巴地區(qū)I47E012002、I47E013002、I47E013003、I47E014003幅四幅1/5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告[R]．2017．

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[5] 蔡雄飛，王國燦，李德威．印支運動在昆侖地區(qū)表現(xiàn)特征[J]．地學(xué)前緣，2004，10（3）：50-50．

[6] 崔軍文、朱紅 等，青藏高原巖石圈變形及其動力學(xué)[M].地質(zhì)出版社，1992．

[8] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局，青海省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社，1991．

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Petrogeochemistry and Genesis of the Late Triassic Quartz Diorite in Bagangongba, Qumarlêb, Qinghai

HOU Bao-ping

(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

4Late Triassic quartz diorite intrusions are exposed in Bagangongba, Qumarlêb, southwest Qinghai. The quartz diorite is characterized by stable SiO2and high K and Ca withRittmann index(σ) of 0.96-1.55, ΣREE of 69.98-223.68, LREE of 58.71-170.86, HREE of 10.95-19.12 and LREE/HREE ratios ranging from 5.21 to 19.43, no obvious Eu anomly, enrichment in Th, La, Nd and Hf and depletion in Ba, Ta, Nb, Sr and Ti. These indicate that the intrusions are I-type granite which was passively emplaced under extensional tectonic setting.

quartz diorite; petrogeochemistry; genesis; Bagangongba,Qumarlêb, Qinghai

2018-08-13

青海省地質(zhì)勘查基金項目“青海省曲麻萊縣巴干貢巴地區(qū)I47E012002、I47E013002、I47E013003、I47E014003 幅四幅1/5 萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”

侯寶平（1983-），男，四川成都人，工程師，研究方向：區(qū)域地質(zhì)（礦產(chǎn)）調(diào)查、地球化學(xué)

P584

A

1006-0995（2019）02-0205-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.006