得榮縣瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶二疊系上統(tǒng)岡達(dá)概組火山巖巖石地球化學(xué)特征

王婷，胡陽，郭道軍，凌亞軍，王茜

得榮縣瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶二疊系上統(tǒng)岡達(dá)概組火山巖巖石地球化學(xué)特征

王婷，胡陽，郭道軍，凌亞軍，王茜

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0六地質(zhì)隊(duì)，成都 611130）

得榮縣瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶岡達(dá)概組分布于金沙江-哀牢山結(jié)合帶與義敦-沙魯里島弧之間的中咱-中甸地塊上，其火山巖主要巖性為角礫狀玄武巖、玄武質(zhì)火山角礫巖、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)（漿屑）巖屑凝灰?guī)r、玻基玄武巖、杏仁狀鐵質(zhì)玄武巖等。岡達(dá)概組基性火山巖屬于鈣堿性系列，具高CaO、富TiO2、輕稀土元素相對富集、重稀土元素平坦分布的特征，是地幔低度熔融的產(chǎn)物，屬于大陸板內(nèi)裂谷構(gòu)造環(huán)境。

岡達(dá)概組；大陸板內(nèi)張裂型火山巖；中咱-中甸地塊；得榮縣

得榮縣瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶二疊系上統(tǒng)岡達(dá)概組分布于金沙江-哀牢山結(jié)合帶與義敦-沙魯里島弧之間的中咱-中甸地塊上（賈志泉等，2020），該組內(nèi)火山巖前人進(jìn)行過一定程度的研究。在1∶25萬鄉(xiāng)城幅區(qū)調(diào)報告中，根據(jù)巖石地球化學(xué)特征，認(rèn)為岡達(dá)概組火山巖形成于非造山帶環(huán)境。

莫宣學(xué)等（1993、2001）、侯增謙等（1993）對該區(qū)域巖石的巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行較為深入的研究，初步認(rèn)為中咱-中甸地塊基性火山巖以晚二疊世玄武巖為主，具有高TiO2 、偏堿性特征，形成于大陸板內(nèi)裂谷構(gòu)造環(huán)境。本文通過1∶5萬奔子欄鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目，繼續(xù)對岡達(dá)概組基性火山巖進(jìn)行研究，取得了新的認(rèn)識，進(jìn)一步探討中咱-中甸地塊岡達(dá)概組基性火山巖特征及構(gòu)造背景。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)地理位置位于四川省得榮縣瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶，大地構(gòu)造位置位于中咱-中甸地塊，西側(cè)為金沙江結(jié)合帶，二者以尼西斷裂為界（圖1）。呂勁松等（2012）認(rèn)為中咱-中甸地塊火山巖主要為晚二疊世和晚三疊世的基性巖，局部地段有少量晚三疊世的中性巖。據(jù)1∶25萬中甸幅區(qū)調(diào)報告，晚二疊世火山巖按巖相組合及產(chǎn)出特征，主要表現(xiàn)為火山碎屑巖、熔巖及沉積巖夾層的交替變化，是巖漿爆發(fā)、溢流、間歇3種作用交替的結(jié)果。莫宣學(xué)等（1993）認(rèn)為中咱-中甸地塊北部晚二疊世火山活動以爆發(fā)為主，南部以溢流作用為主。

根據(jù)區(qū)域火山巖的配置關(guān)系，大多研究者（莫宣學(xué)等，1993；侯增謙等，1996a；侯增謙等，1996b；潘桂棠等，1997；曲曉明等，2002）傾向于認(rèn)為金沙江縫合帶向西俯沖，甘孜-理塘縫合帶是俯沖盤從揚(yáng)子陸塊西緣拉離裂解的產(chǎn)物，斷離部分形成了中咱微陸塊，位于兩縫合帶之間。

關(guān)于研究區(qū)瓦卡鎮(zhèn)崗學(xué)一帶區(qū)域地層，前人1∶20萬古學(xué)幅（1984）、1∶25萬鄉(xiāng)城幅（2012）均將該套地層劃分為三疊系上統(tǒng)曲嘎寺組。本次區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)該套地層中存在大量火山巖，結(jié)合地層巖性組合特征，將該地層劃分為二疊系上統(tǒng)岡達(dá)概組。

2 巖石組合特征

研究區(qū)二疊系上統(tǒng)岡達(dá)概組火山巖主要為角礫狀玄武巖、玄武質(zhì)火山角礫巖、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)（漿屑）巖屑凝灰?guī)r、玻基玄武巖、杏仁狀鐵質(zhì)玄武巖等。火山巖基本韻律特征：玄武質(zhì)火山角礫巖→玄武質(zhì)晶屑漿屑凝灰?guī)r、角礫狀玄武巖、玻璃質(zhì)玄武巖、杏仁狀鐵質(zhì)玄武巖組成單個噴發(fā)韻律，厚度20～60m，巖相則以爆發(fā)相為主，噴溢相次之。岡達(dá)概組火山巖主要巖性特征如下：

2.1 角礫狀玄武巖

灰綠色，角礫狀結(jié)構(gòu)，角礫以玄武巖角礫為主，含量可達(dá)70％，形態(tài)常呈不規(guī)則長條狀，大小不一，一般5 mm×6mm，大的可達(dá)11 mm×6 mm、11 mm×5 mm、8 mm×6mm。玄武巖角礫具間隱結(jié)構(gòu)，由基性斜長石、輝石、玻璃質(zhì)等組成，部分角礫內(nèi)見有次圓狀-圓狀杏仁體，填隙物由綠泥石、綠簾石及絹云母等組成。

巖石中另見少量磁鐵礦，呈稀疏浸染狀分布，粒徑0.1～0.3mm。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

2.2 玄武質(zhì)火山角礫巖

灰綠色，塊狀構(gòu)造，火山角礫結(jié)構(gòu)，由火山角礫巖（70％）及填隙物（30％）組成。角礫由＞2mm的玄武巖角礫組成，呈次棱角狀—次圓狀，玄武巖角礫內(nèi)具間隱結(jié)構(gòu)、間粒結(jié)構(gòu)，由基性斜長石、玻璃質(zhì)組成；填隙物部位由火山細(xì)碎屑、次生綠簾石、綠泥石等組成。

2.3 安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r

灰綠色，凝灰結(jié)構(gòu)，主要有安山質(zhì)巖屑（60％）、少量玄武質(zhì)巖屑（10％）、凝灰物質(zhì)（25％±）等組成，安山巖巖屑：隱約可見安山結(jié)構(gòu)，細(xì)小的板條狀斜長石半定向排列，多數(shù)發(fā)生蝕變，長石發(fā)生粘土化，玻璃質(zhì)蝕變?yōu)檎惩恋V物或變質(zhì)為陽起石，巖屑被拉長定向排列，分布較均勻。玄武巖巖屑：可見間隱結(jié)構(gòu)，細(xì)小的板條狀斜長石無定形排列。星散分布。凝灰物質(zhì)主要為玻屑、基性斜長石、輝石晶屑、火山塵等。玻屑：發(fā)生脫玻化或蝕變?yōu)榫G泥石集合體，由于受到應(yīng)力作用發(fā)生拉長定向排列，原有形態(tài)遭受破壞，晶屑：基性斜長石、輝石晶屑，粒度0.15～0.2mm，棱角狀，基性斜長石局部被碳酸鹽交代。火山塵：發(fā)生蝕變，蝕變絹云母、綠泥石和少量陽起石。均勻分布在碎屑間。

2.4 玄武質(zhì)（漿屑）巖屑凝灰?guī)r

灰綠色，凝灰結(jié)構(gòu)，由玄武質(zhì)巖屑（70％）、玄武質(zhì)角礫（10％）、凝灰物質(zhì)（15％）等組成，玄武質(zhì)巖屑：一般在1×2～0.8×1.6mm之間，大者可超過2mm，巖屑內(nèi)具間粒、間隱結(jié)構(gòu)，由基性斜長石、玻璃質(zhì)等組成，多發(fā)生綠泥—綠簾石化，部分地段間有塑性玄武質(zhì)漿屑，呈不規(guī)則的彎曲帶狀；凝灰物質(zhì)主要見有火山塵、玻屑等組成，玻屑形態(tài)多為不規(guī)則的彎曲條帶狀，火焰狀；玻屑、巖屑平行定向分布，具明顯的似流紋狀構(gòu)造。多發(fā)生強(qiáng)烈綠泥、綠簾石化蝕變。

2.5 玻基玄武巖

灰綠色，玻基斑狀結(jié)構(gòu)，幾乎全部為玻璃質(zhì)組成，是在急速冷卻條件下的產(chǎn)物，斑晶主要為基性斜長石等組成，基性斜長石：半自形—自形，細(xì)小柱狀，細(xì)紋狀聚片雙晶，一級干涉色灰白；玻璃質(zhì)：正交光下可見有（隱約）礦物雛晶，部分脫玻化成綠泥石、綠簾石等礦物。巖石中另見磁鐵礦，呈稀疏浸染狀分布，粒徑0.1mm±。

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 主量元素

據(jù)TAS圖解，岡達(dá)概組火山巖除了少量點(diǎn)位投于亞堿性系列以外，其他均投在TAS圖解系列分界線左上側(cè)，屬于堿性序列（圖2）。SiO2含量為43.85%～47.33%（表1），平均值45.52％，屬于基性火山熔巖；K2O含量為0.42％～1.01％，平均值0.78％，在SiO2-K2O圖（圖3）中，火山巖均位于鈣堿性系列范圍內(nèi)。樣品總體富Ti，TiO2含量在2.01%～3.16%，平均值2.82％；MgO含量為4.36%～7.68%，平均值6.12％；Na2O+K2O的含量穩(wěn)定，2.40%～4.23%；P2O5含量在0.27%～0.74%，平均值0.52％；CaO的變化范圍在7.11%～12.99%；FeO*（FeO*=FeO+0.9×Fe2O3）的含量集中在9.57%～13.69%；Mg#（Mg#=Mg/（Mg+Fe）），變化范圍為3.09～15.42，屬于適度演化過的巖漿。

圖2 岡達(dá)概組基性火山巖TAS圖解據(jù)Le Maitre R W (ed)，1989

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(zhì)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(zhì)堿玄巖；U3－堿玄質(zhì)響巖；Ph－響巖；Ir－Irvine 分界線，上方為堿性，下方為亞堿性

3.2 微量及稀土元素

微量元素特征（表2、圖4）顯示其富集大離子親石元素（Rb、Th、Hf、Zr），相對虧損Nb、Sr、Ta、Ti、P高場強(qiáng)元素，表明巖漿結(jié)晶過程中有磷灰石、含鈦礦物的結(jié)晶分異。稀土元素總量平均值75.81×10-6，（La/Yb)N平均值3.59，LREE/HREE平均值在3.39，輕重稀土分餾程度中等。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解中（圖5），顯示為右傾型，輕稀土元素相對富集，重稀土元素平坦分布模式，異常不明顯，Eu（均值1.01）顯示弱負(fù)異常，說明巖石內(nèi)斜長石較為明顯的分異結(jié)晶作用。

3.3 構(gòu)造背景討論

在判斷大地構(gòu)造背景過程中，一般使用一些化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易受后期地質(zhì)作用的干擾的元素以及相關(guān)比值，如：Y、Nb、Zr、Ti等。在Zr-Zr/Y 及Zr-TiO2構(gòu)造環(huán)境判別圖（圖6）中，研究區(qū)基性火山巖樣品均落于板內(nèi)玄武巖區(qū)；在Ti/100-Zr-3*Y構(gòu)造環(huán)境判別圖中，研究區(qū)基性火山巖樣品除少數(shù)落于鈣堿性玄武巖區(qū)外，絕大多數(shù)分布于板內(nèi)玄武巖區(qū)。在2Nb-Zr/4-Y圖解構(gòu)造環(huán)境判別圖中，研究區(qū)基性火山巖樣品多位于板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)，指示成巖環(huán)境為板內(nèi)拉張構(gòu)造環(huán)境。

圖3 岡達(dá)概組基性火山巖SiO2-K2O圖解

（實(shí)線據(jù)Peccerillo，Taylor，虛線據(jù)Middlemost）

圖4 岡達(dá)概組基性火山巖微量元素蜘蛛網(wǎng)圖(據(jù)Sun et a1．,1989)

圖5 岡達(dá)概組基性火山巖稀土配分圖(據(jù)Sun et a1．，1989)

Zr-Zr/Y 圖解（據(jù)Pearce and Norry，1979）WPB-板內(nèi)玄武巖；MORB-洋中脊玄武巖；IAB-島弧拉斑玄武巖；Zr-TiO2圖解（據(jù)Pearce，1982）WPB-板內(nèi)玄武巖；MORB-洋中脊玄武巖；VAB-火山弧玄武巖；Ti/100-Zr- 3* Y 圖解（據(jù)Pearce and Cann，1973）A，B-CAB；B-OFB；B，C-LKT；D-WPB；2Nb-Zr/4-Y 圖解（據(jù)Meschede，1986）A1+A2-板內(nèi)堿性玄武巖；A2+C-板內(nèi)拉斑玄武巖；B-P 型MORB；D-N 型MORB；C+D-火山弧玄武巖。

表1 研究區(qū)二疊系岡達(dá)概組基性火山巖主量元素分析結(jié)果表（wB%）

測試單位：西南冶金測試中心，測試精度：主量元素單位：%，微量元素單位：10—6；微量元素標(biāo)準(zhǔn)化球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值采用Sun.，1989．

表2 研究區(qū)二疊系岡達(dá)概組基性火山巖微量、稀土元素分析結(jié)果表（wB%）

測試單位：西南冶金測試中心，測試精度：主量元素單位：%，微量元素單位：10—6；微量元素標(biāo)準(zhǔn)化球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值采用Sun et al.，1989．

4 結(jié)論

（1）研究區(qū)岡達(dá)概組火山巖屬于鈣堿性系列，巖石類型為玄武巖、玄武質(zhì)晶屑漿屑凝灰?guī)r、玄武質(zhì)火山角礫巖。其主、微量元素特征有：①高CaO（7.11%～12.99%）含量，富TiO2（2.01%～3.16%）含量；②相對原始地幔富集大離子親石元素和高場強(qiáng)元素，大離子親石元素相對高場強(qiáng)元素富集程度高，具有明顯的Ｔa正異常；③稀土元素相對球粒隕石呈右傾型分布，出現(xiàn)明顯的Ｅｕ顯示弱負(fù)異常。

（2）研究區(qū)火山巖源區(qū)的熔融程度不一，經(jīng)歷了不同程度的斜長石分離結(jié)晶作用，沒有受地殼物質(zhì)的明顯混染。

（3）研究區(qū)火山巖的地球化學(xué)組成與板內(nèi)玄武巖相似，形成于大陸板內(nèi)裂谷構(gòu)造環(huán)境。

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Pterogeochemistry of Volcanic Rock of the Upper Permian Gangdagai Formation in the Waka Town-Gangxue Zone, Dêrong

WANG Ting HU Yang GUO Dao-jun LING Ya-jun WANG Qian

（The 106th Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130）

The Upper Permian Gangdagai Formation in the Waka Town-Gangxue Zone, Dêrong in the Zongza block is composed of brecciated basalt, basaltic volcanic breccia, andesitic lithic tuff, basaltic lithic tuff, hyakobasalt and amygdaloidal ferrobasalt. These basic volcanic rocks belong to calc-alkali series with high CaO and TiO2, enrichment in LREE, being product of low degree partial melting of the mantle in intraplate lift environment.

Gangdagai Formation; intraplate tensional volcanic rock; Zongza-Zhongdian block; Dêrong

P588

A

1006-0995（2022）01-0117-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.023

2020-02-02

“西南三江有色金屬資源基地調(diào)查”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號DD20160016）資助

王婷（1989— ），男，四川雙流人，工程師，研究方向：地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查

胡陽（1988— ），男，四川都江堰人，工程師，研究方向：地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查、水工環(huán)地質(zhì)相關(guān)工作