四川中咱地塊岡達概組火山巖石地球化學特征及成因

賈志泉，郝嬌，胡許，楊立

四川中咱地塊岡達概組火山巖石地球化學特征及成因

賈志泉，郝嬌，胡許，楊立

（四川省地質礦產勘查開發局一0八地質隊，四川 崇州 611230）

中咱地塊岡達概組（P2g）分布于金沙江蛇綠混雜巖帶與沙魯里-義敦島弧帶之間的中咱-中甸地塊上，北至茨巫，南至小中甸一帶，本文研究對玄武巖進行研究，取得了新的認識，進一步探討了中咱地塊區岡達概組（P2g）玄武巖巖石特征及構造背景[1，2]。其巖性由玄武質火山角礫巖（玄武質火山集塊巖)，致密塊狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、氣孔狀玄武巖、玄武質質角礫巖屑凝灰巖、硅質巖組成。玄武巖具低K2O、Na2O，高CaO、FeO的特征，屬低鉀系列；TiO2相對較高，是地幔低度熔融的產物，屬板內張裂型火山巖。

中咱地塊；岡達概組；玄武巖；巖石地球化學；地幔柱

1 地質概述

得榮地區岡達概組（P2g）分布于金沙江蛇綠混雜巖帶與沙魯里-義敦島弧帶之間的中咱-中甸地塊上，北至茨巫，南至小中甸一帶[8]，本文通過1∶5萬白松-奔都地區區域地質礦產調查項目，在養戈地一帶測制了剖面，對玄武巖進行研究，取得了新的認識，進一步探討了中咱地塊區岡達概組（P2g）玄武巖巖石特征及構造背景。得榮地區岡達概組地層呈條帶狀分布于茨莁幅、白松幅、得榮幅，出露面積約94.29km2，主要沿貢邦斷裂噴溢，受斷裂控制特征明顯，裂隙式噴發特征顯著，爆發相欠發育，以溢相為主，在茨莁、絨格、斯閘東山分別形成3個較大的火山洼地，而使地層厚度顯著增大。

研究區巖性以致密塊狀、斑狀、杏仁狀、氣孔狀玄武巖為主夾凝灰巖、火山角礫巖、火山集塊巖。根據巖石組合特征可劃分14個噴發韻律，最小噴發韻律厚度為8m，最大噴發韻律厚度為236.10m。岡達概組與上覆的三疊系下統布倫組（T1）呈平行不整合接觸，與下伏二疊系下統冰峰組（P1）呈噴發不整合接觸。

圖1 b-PM005-20-1杏仁狀玄武巖，（25x，正交）Srp：蛇紋石間粒間隱結構，杏仁狀構造

圖2 b-PM005-25-1玄武質火山角礫巖，（40x，正交）R:巖屑 Srp：蛇紋石角礫狀結構

2 巖石組合特征

岡達概組火山巖巖性為致密塊狀、斑狀、杏仁狀、氣孔狀玄武巖為主夾火山角礫巖、火山集塊巖。

杏仁狀玄武巖（圖1）：礦物成分為輝石25%，斜長石50%，隱晶質20%，磁鐵礦3-5%，巖石具間粒間隱結構，杏仁狀構造。主要由細粒輝石、斜長石及鐵質副礦物組成。斜長石，無色，呈微晶呈細小條狀或細柱狀狀雜亂分布，顆粒多具粘土化、絹云母化、碳酸鹽化；輝石多為它形粒狀，粒度較小，分布在斜長石顆粒之間的孔隙中，幾乎完全碳酸鹽化，光性特征不明顯。巖石氣孔被后期熱液形成的方解石、蛇紋石、石英等充填呈杏仁狀；內部方解石多結晶呈細粒狀，解理發育。蛇紋石、石英呈放射狀。見后期石英脈穿插[4]。

玄武質火山角礫巖（圖2）：巖石具角礫狀結構。主要由玄武質的火山角礫、晶屑及隱晶的玄武質填隙物組成。火山角礫，主要為玄武質火山巖巖屑構成，呈棱角狀，粒度一般0.3~1cm，內部呈細粒結構、斑狀結構，杏仁狀構造，邊緣多有溶蝕；砂屑主要為中-細粒級的玄武質巖屑及斜長石、石英晶屑。斜長石，自形-半自形柱粒狀，聚片雙晶發育，有輕微粘土化，石英顆粒邊緣有溶蝕。填隙物主要為隱晶的玄武質火山凝灰組成，分布在角礫孔隙之間，具較強烈的綠泥石化、碳酸鹽化。

玄武質巖屑凝灰巖：主要成分巖屑45%，晶屑3%，火山灰40%，灰巖10%，巖石具巖屑凝灰質結構。主要由玄武質巖屑、火山灰、正常沉積灰巖等組成。巖屑，主要為玄武質巖屑，內部具斑狀結構，杏仁狀構造，具綠泥石化；晶屑極少量；火山灰多為隱晶質的玄武質火山凝灰，光性較弱，局部具團塊狀的碳酸鹽化、綠簾石化。可見正常的沉積物灰巖，呈團塊狀均勻分布，粒度較大。

3 主量元素特征

剖面采集10件巖石全分析樣品，分析測試單位為國土資源部武漢礦產資源監督監測中心，達概組玄武巖樣品間氧化物含量總體變化不大（表1），SiO2含量介于42.6%~47.67%，平均46.12%；TiO2含量介于1.69%~2.84%，平均2.47%； Al2O3含量介于12.31%~14.69%，平均13.7%；Fe2O3含量介于2.95%~5.24%，平均4.29%；FeO含量介于5%~10.15%，平均8.65%；MgO含量介于5.12%~8.42%，平均6.26%；MnO含量介于0.17%~0.23%，平均0.21%；CaO含量變化較大，介于7.33%~13.21%，平均9.92%；K2O含量變化較大，介于0.07%~1.57%，平均0.83%；Na2O含量介于1.88%~3.65%，平均2.65%； P2O5含量介于0.23%~0.51%，平均0.32%。與世界富橄玄武巖平均值比較，具低K2O、Na2O，高CaO、FeO的特征，屬低鉀系列；TiO2相對較高，與富橄玄武巖相似。

圖3 TAS圖解法圖

Pc－苦橄玄武巖；B－玄武巖；O1－玄武安山巖；O2－安山巖；O3－英安巖；R－流紋巖；S1－粗面玄武巖；S2－玄武質粗面安山巖；S3－粗面安山巖；T－粗面巖、粗面英安巖；F－副長石巖；U1－堿玄巖、碧玄巖；U2－響巖質堿玄巖；U3－堿玄質響巖；Ph－響巖；Ir－Irvine 分界線，上方為堿性，下方為亞堿性。

巖石堿性程度的判別方法采用TAS圖解法（圖3），樣品主體處于堿性系列與亞堿性系列分割線之上的堿性系列范疇，少量樣品處于分割線附近，其中Pm005-14、Pm005-19、Pm005-64、Pm005-84落在亞堿性系列，其余落于堿性系列[5]。里特曼指數（σ43）在1. 4～6.76 之間，鈣堿性巖（σ＜4）：8件，堿性巖（σ＞4）：3件。堿性玄武巖在K2O-Na2O判別圖（圖4）上大多落于鉀質區域。亞堿性巖在F-A-M圖解上，主要落于拉斑玄武巖系列（圖5）。

4 稀土元素特征

岡達概組玄武巖稀土總量ΣREE為109-183×10-6，平均值為153×10-6，LREE/HREE=5.6~ 7.3，平均值為5.9，特征值（La/Yb）N介于6.1~8.9，平均值6.7，輕稀土分餾明顯；特征值（La/Sm）N介于2.18~2.61，平均值2.31，輕稀土分餾不明顯；特征值（Gd/Yb）N介于1.86~2.42，平均值1.95，重稀土分餾不明顯；巖石稀土配分模式為向右陡傾，且具有相近的斜率，表現為輕稀土的強烈富集（圖6）。

圖4 玄武巖K2O-Na2O判別圖

圖5 F-A-M判別圖

δEu=0.84-1.18，平均值為0.96，多具不明顯負異常；δCe為0.82~0.95，平均值0.92，均具不明顯的Ce負異常，表明受到了低溫蝕變作用的影響（王濤等，2013），與玄武巖遭受綠泥石化、綠簾石化等蝕變的巖石學特征一致[6,7]。

5 微量元素特征

玄武巖微量元素原始地幔標準化配分型式圖所示（圖7），總體不相容元素較為富集，但富集程度明顯不高。Th釷、Nb鈮、Sr鍶、Ti鈦相對較為虧損，La鑭、Sm釤 相對富集，具有大陸拉斑玄武巖的特征。由于Th和Ta均屬于強不相容元素，兩者比值可以很好地反映原始巖漿的地球化學特征。原始地幔的Th/Ta值約為2.3[8]，上地殼的Th/Ta值約為10(Condie，1993)。因此這兩種元素的相互關系可以反映玄武巖地幔源區的一些特點[8]，岡達概組下段玄武巖Th/Ta值為1.95～3.16，平均值為2.35。

圖6 岡達概組稀土元素分布形式圖

圖7 岡達概組微量元素蛛網圖

6 構造背景討論

在Zr-Zr/Y判別圖中（圖8），樣品均投點于WPB（板內玄武巖）區域內部，表明岡達概組玄武巖是具有板內裂谷特征的巖漿活動。在TiO2-TFe/MgO 判別圖中（圖9），所有點均落入洋島玄武巖（OIB）區域，一般認為洋島玄武巖（OIB）與地幔柱活動有關，考慮到其東鄰區的峨眉山玄武巖一般認為是大陸板內裂谷作用形成的一套溢流玄武巖，且與地幔柱活動影響控制的。因此，岡達概組下段玄武巖也應該是受地幔柱活動影響的大陸板內張裂型火山巖。

圖8 Zr-Zr/Y判別圖

圖9 TiO2-TFe/MgO 判別圖

[1] 李敏. EPR和SWIR玄武巖巖石地球化學特征對比及其對巖漿過程的指示意義[D]. 中國海洋大學. 2014.

[2] 劉英俊等.元素地球化學[M]. 北京: 科學出版社, 1984.

[3] 莫宣學, 鄧晉福 等.西南三江造山帶火山巖——構造組合及其意義[J]. 高校地質學報, 2001,6(7):121-138.

[4] 駱志紅, 賈志泉 等. 2015. 1:5萬白松-奔都地區5幅區域地質調查報告[R]. 四川省地質礦產勘查開發局一0八地質隊. 內部報告.

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[7] 于峻川.滇西“三江”地區微陸塊板內火山巖地球化學特征及其構造意義[D].中國地質大學（北京）, 2013.

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Geochemical Characteristics and Genesis of the Volcanic Rocks of the Gangdagai Formation in the Zhongza Massif, Sichuan

JIA Zhi-quan HAO Jiao HU Xu YANG Li

(No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230)

The Gangdagai Formation (P2g) in the Zhongza massif is exposed in the Zhongza- Zhongdian massif between the Jinsha River ophiolitic mélange zone and the Shaluli-Yidun island arc zone. This paper further discusses the petrological characteristics and tectonic setting of the basalt of the Gangdagai Formation (P2g) in the Zhongza massif. The study indicates that the basalt consists of basaltic volcanic breccia (agglomerate), dense massive basalt, amygdaloidal basalt, porous basalt, basaltic breccia lithic tuff and siliceous rock. The basalt is characterized by low K2O and Na2O, high CaO and FeO, relatively high TiO2which shows origin of low melting of mantle of the basalt, being an intraplate tensional volcanic rock.

Zhongza massif; Gangdagai Formation; basalt; lithogeochemistry; mantle plume

2019-06-12

賈志泉（1988-），男，河南新鄉人，工程師，長期從事區域地質礦產調查

P588.14

A

1006-0995（2020）04-0686-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.04.033