东昆仑雪山峰地区构造混杂岩带岩浆岩地球化学、年代学特征及地质意义

2019-08-02 09:54江小强宋小坤李茂田李润根
四川有色金属 2019年2期
关键词:辉长岩凝灰岩闪长岩

江小强,宋小坤,李茂田,李润根

(1.成都理工大学地球科学学院, 四川成都 610059; 2.四川省众成矿业有限公司, 四川成都610047)

雪山峰南构造混杂岩带属于东昆仑南坡俯冲增生杂岩带的一部分见图1。前人对东昆仑南坡俯冲增生杂岩带纳赤台群物质组成、形成时代、物质来源、形成演化过程等做了很多研究[1-5]。区域上,该混杂岩带为昆中深大断裂和昆南断裂之间一条巨型结合带内部的一部分,在测区昆中断裂以南、稳流河以北地区。其中前人认为东昆中构造混杂岩带是经历了多次碰撞事件而形成的多旋回复合碰撞缝合带[6]。裴先治等[7]认为东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带记录了东特提斯洋持续向北的洋壳消减及俯冲增生过程。本文对雪山峰地区构造混杂岩带中岩浆岩进行了年代学、岩石地球化学研究,试图了解岩体的源区性质和成因机制,以期能提供构造混杂岩带构造演化新的证据。

1 地质特征

在昆中断裂南侧,万保沟群南部的广大区域内发育一套残留强变形混杂地质体,划分为一个特殊构造岩层单位-雪山峰南构造混杂岩带,见图1。其分布面积较广,近东西向分布,地表出露东西向贯穿整个图区,宽1.8 km~3.5km。其物质组成复杂,构造变形十分强烈。

混杂岩中的岩浆岩主要呈块状、构造透镜状产出,长轴方向呈北西-南东向展布,集中分布在石子山南、雪尖山南、雪山峰南及乌拉德陶可可一带,部分岩浆岩中劈理极为发育,将其作为构造混杂岩带中的基质。各构造层之间多以断层接触。

岩石以中基性岩为主,有安山质晶屑凝灰岩、角闪闪长岩、辉长岩等,岩石多遭受不同程度的蚀变。岩石普遍具绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、黝帘石化、粘土化、方解石化等。

2 地球化学特征

2.1 侵入岩

①主量元素:在混杂岩带内中的变余辉长岩、蚀变角闪闪长岩中各采取1件硅酸盐、稀土、微量样,SiO2含量为47.67%~49.15%,属基性岩类。ALK(Na2O+K2O)含量为2.30%~3.53%,Na2O>K2O。里特曼指数(σ)为0.76~1.55,小于3.3,属钙碱性岩,AFM图解投于拉斑玄武系列。岩石富CaO、FeO、MgO,低Al2O3、Fe2O3、K2O、TiO2、P2O5。

②稀土元素:测区雪山峰南构造混杂岩中∑REE为71.51- 77.16×10-6,LREE/HREE为4.02-4.34,轻稀土富集、重稀土亏损,(La/Yb)N=3.22-3.64,稀土分馏不明显。稀土元素曲线略右倾型,δEu=1.02-1.10、δCe=0.97-1.00,异常不明显,曲线比较平滑,见图2。

图2 雪山峰南构造混杂岩稀土分配型式图

③微量元素:变余辉长岩大离子亲石元素Rb、Sr富集,K亏损,高场强元素P、Y亏损,不相容元素微弱富集。蚀变闪长岩大离子亲石元素Rb、Ba富集,高场强元素P、Y亏损,不相容元素富集。

图1 研究区分布及大地构造略图(改编自史连昌等[4])

2.2 火山岩

①主量元素:在混杂岩带内中的蚀变安山质晶屑凝灰岩采取1件硅酸盐、稀土、微量样,SiO2含量为61.61%,属中性岩类。ALK(Na2O+K2O)含量为4.80,K2O>Na2O。里特曼指数(σ)为1.05,小于3.3属钙碱性岩,在K2O-SiO2图解中(图3),岩石落入高钾钙碱性系列,岩石富K2O,低Al2O3、Fe2O3、Na2O、P2O5。

图3 蚀变凝灰岩K2O-SiO2图解

②稀土元素:蚀变安山质晶屑凝灰岩中∑REE为210.7,LREE/HREE=9.36,轻稀土富集、重稀土亏损,(La/Yb)N=12.03,轻重稀土分馏较强。稀土元素曲线为右倾型,轻稀土分馏明显,重稀土分馏不明显。δEu=0.57,铕显示明显负异常。δCe=0.91,异常不明显,曲线比较平滑。

③微量元素:蚀变安山质晶屑凝灰岩中,大离子亲石元素K、Rb、Ba富集,曲线上形成波峰,高场强元素Ta、Nb相对亏损,P、Ti亏损,曲线上形成波谷。蛛网图曲线呈现峰谷迭起的曲线形式,与岛弧玄武岩微量元素蛛网图相似。

3 讨论

3.1 构造环境讨论

变余辉长岩、蚀变闪长岩富CaO、FeO、MgO,低Al2O3、Fe2O3、K2O、TiO2、P2O5。稀土总量很低,轻稀土略富集,重稀土略亏损,稀土配分曲线总体略右倾。辉长岩落入IAT岛弧拉斑玄武岩区域,其形成环境为岛弧环境;闪长岩落入E-MORB异常型洋脊玄武岩区域,属于洋中脊环境,见图4。蚀变安山质晶屑凝灰岩富K2O,低Al2O3、Fe2O3、Na2O、P2O5。稀土总量较辉长岩、闪长岩更富集,轻重稀土分馏较强。凝灰岩落入CAB岛弧钙碱性区域,其形成环境为岛弧环境,见图4。

综上,雪山峰南构造混杂岩带中原岩形成于不同的大地构造环境。

3.2 时代讨论

图4 构造混杂岩Th-Hf-Ta图解

在测区构造混杂岩岩浆岩块中共采集了2件同位素样,分别为变余辉长岩同位素样、蚀变安山质晶屑凝灰岩同位素样,送中国地质大学(北京)进行锆石LA-ICP-MSU-Pb 定年。获得锆石的206Pb/238U年龄为418.4±2.9Ma,时代为晚志留世。蚀变安山质晶屑凝灰岩锆石年龄为450.8Ma,时代为晚奥陶世。结合区域资料[1-3],推测混杂岩形成时代为O-S。

4 含矿性评价

在变质砂岩和凝灰岩中,Ba、Hf、Nb、Rb、Sr、Th、U、Zr高于泰勒值,且均都稍高出泰勒值,其余元素均低于泰勒值;在变余辉长岩和蚀变闪长岩中,Co、Cr、Cu、Ni、Sr、V高于泰勒值,其余元素均低于泰勒值。

以上特征表明,在蚀变辉长岩和蚀变闪长岩中岩石中Co、Cr、Cu元素具有明显的富集,U具明显亏损现象。成矿事实上,矿调工作中在雪山峰南构造混杂岩带中的蚀变辉长岩和蚀变角闪岩中发现有明显铜矿化信息或矿化点;在变质砂岩中未发现矿化信息。因此,该套地层中蚀变辉长岩和蚀变角闪岩中成矿可能性较大,其余构造层含矿性不大。这与周磊[8]分析认为德探沟地区具寻找与基性超基性岩有关的铜镍矿床潜力有一定相似性。

5 地质意义

(1)构造混杂岩带是否存在对区域大地构造研究、构造单元的划分均具有重要的影响。由于调查区地处东昆仑腹地,交通条件极差,通过对该区构造混杂岩的研究,丰富了该区构造混杂岩带内的特征,且为后续地质工作的深入打下了一定基础。

(2)通过对该构造混杂岩带的深入研究,了解到区内的混杂岩由岩块和基质组成,岩块和基质的物质成分较为复杂(有片岩、大理岩、变质砂岩、凝灰岩、蚀变角闪闪长岩、变余辉长岩等),带内断裂构造极为发育,变质变形强烈。为东昆仑南坡俯冲增生杂岩带的研究提供了新的地质资料。

(3)在混杂岩内部及边部,发现有铜矿(化)点若干,为该区地质找矿方向的确定提供了指导作用。

6 结论

(1)测区构造混杂岩带内变余辉长岩时代为晚志留世。蚀变安山质晶屑凝灰岩时代为晚奥陶世。结合区域资料,推测混杂岩形成时代为O-S。

(2)构造混杂岩带内辉长岩形成环境为岛弧环境。闪长岩属于洋中脊环境。凝灰岩形成环境为岛弧环境。故雪山峰南构造混杂岩带中原岩形成于不同的大地构造环境。

(3)该套地层中蚀变辉长岩和蚀变角闪岩中成矿可能性较大,其余构造层含矿性不大。

猜你喜欢
辉长岩凝灰岩闪长岩
养护温度对凝灰岩基胶凝材料力学性能的影响机理
中祁连西段肃北白石头沟辉长岩年代学、地球化学特征及地质意义
攀枝花铁矿床浅色辉长岩墙的成因及其地质意义
关于RCA改性剂在闪长岩上面层的应用研究
吉林中部早三叠世高镁闪长岩地球化学特征、岩石成因及地质意义
凝灰岩中微量元素的指标检测
福建平和深坑饰面石材(沉凝灰岩)矿地质特征及成矿规律研究
凝灰岩资源化综合利用研究
南太行綦村岩体中辉石的成因矿物学研究
准噶尔北部科克森套蛇绿岩中辉长岩年代学、岩石化学特征及地质意义