馬璟璟 陳澍豪 王磷 張鵬
摘 要:隱爆角礫巖是角礫巖中的一種特殊類型,是熱液運移的良好通道和容礦場所,其成巖作用常伴隨熱液成礦作用,為金屬礦床中的一種重要類型。斑巖型礦床中常伴有角礫狀地質(zhì)體和隱爆角礫巖,這些隱爆角礫巖組成的角礫巖筒對礦化,特別是對原生礦的富集起著重要作用,是重要的找礦標志;隱爆角礫巖的成巖作用伴隨著熱液成礦作用,是形成銅、鉬、鉛鋅、金等礦床的一種重要類型。通過對隱爆角礫巖地質(zhì)特征進行研究,總結(jié)其對找礦的指示意義,對完善成礦系統(tǒng)和區(qū)域上尋找隱伏礦產(chǎn)的新突破具有重要意義。
關(guān)鍵詞:卡而卻卡北;隱爆角礫巖;鉛鋅礦床;火山巖;構(gòu)造環(huán)境
1 區(qū)域地質(zhì)背景
祁漫塔格成礦帶位于柴達木盆地南緣,所處大地構(gòu)造分區(qū)跨越了祁漫塔格北坡-夏日哈新元古代-早古生代巖漿弧帶和祁漫塔格-都蘭新元古代-早古生代縫合帶,北鄰柴達木中新生代后造山磨拉石前陸盆地,南與東昆侖中陸塊相接。出露地層主要為元古界金水口巖群變質(zhì)巖夾碳酸鹽巖等,薊縣系狼牙山組,奧陶系-志留系灘間山群(又稱祁漫塔格群)碳酸鹽巖和變質(zhì)巖,上泥盆統(tǒng)黑牦牛山組碎屑巖和碳酸鹽巖,石炭系大干溝組、締敖蘇組碳酸鹽巖和碎屑巖、二疊系打柴溝組碳酸鹽巖和碎屑巖、上三疊統(tǒng)鄂拉山組火山碎屑巖和第四系地層。
2 地球化學特征
2.1主量元素特征
晚三疊世鄂拉山組火山巖巖石均屬酸性火山熔巖類,從主量元素數(shù)據(jù)分析可以得出:樣品中SiO2含量變化范圍相近,含量較高(67.20%~74.52%,平均達到69.38%),為超酸性巖;K2O(2.46%~5.81%,平均為4.10%)和Al2O3(12.85%~15.36%,平均為14.14%)含量較高,是一種高鉀質(zhì)系列的巖石;里特曼指數(shù)σ=1.39~2.80<3.3,為鈣堿性系列,K2O+Na2O平均值為1.50;而MgO、TiO2、P2O5較低。各巖石的鋁過飽和指數(shù)A/CNK在1.02-1.17之間,均值為1.06,屬鋁過飽和巖石,其CIPW標準礦物Q+Or+Ab+An+C+Hy,均有標準分子C的出現(xiàn),反映出高鋁的特征。巖石分異指數(shù)較高,表明巖體在形成作用過程中,經(jīng)過強烈的分異作用。
在SiO2-K2O圖火山角礫巖基本位于鉀玄巖系列,而凝灰?guī)r基本位于高鉀鈣堿系列。在巖石英TAS圖解上均位于亞堿性區(qū)域,并且在英安巖的邊界線附近。在AFM圖解中所有樣品均落在鈣堿性系列區(qū)。
在Nb/Y-Zr/TiO2圖解和Zr/TiO2-SiO2圖解中可以看出火山角礫巖和凝灰?guī)r樣品基本都投在流紋-英安巖區(qū)域內(nèi)。
除個別樣品外,主量元素和部分微量元素(Sr)與SiO2之間存在相關(guān)性,其中火山角礫巖中的TFe2O3、TiO2、P2O5、Al2O3、K2O、Sr與SiO2之間呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系,表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。巖石中CaO與SiO2之間有明顯的正相關(guān)關(guān)系。燒失量(LOI)含量在0.50-2.39,說明其所含的水分、硫、二氧化碳等成分并不大。K2O+N2O含量與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系,表明巖石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系,表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素有一定影響。
凝灰?guī)r中的TFe2O3、K2O、TiO2、Al2O3、P2O5、Sr與SiO2之間呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系,表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。K2O+N2O含量與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系,表明熱液蝕變對這些元素沒有影響,并且?guī)r石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現(xiàn)出一定的負相關(guān)關(guān)系,表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素沒有影響。
由此可以看出,火山角礫巖和凝灰?guī)r的形成過程還是有一定的區(qū)別,如熱液蝕變活動對火山角礫巖有一定的作用,而對凝灰?guī)r并沒有太大作用。
2.2稀土元素特征
測區(qū)火山巖稀土可見火山角礫巖和凝灰?guī)r的稀土含量及特點近于完全一致,其稀土總量中等(表1-2),∑REE=143.34-286.31×10-6之間,輕重稀土的含量及比值也變化不大,LREE/HREE=7.84-13.67,其反映輕、重稀土元素之間的分異作用的參數(shù)值均大于1,說明輕、重稀土元素分異作用明顯,且明顯富集LREE。(La/Yb)N=9.49-19.55,也表現(xiàn)出巖石輕稀土富集。δEu在0.41-0.66之間,銪具中等虧損。以球粒隕石平均值標準化的稀土配分曲線均向右傾斜,巖石屬輕稀土富集型,銪具有明顯的負異常特征。
2.3微量元素特征
測區(qū)火山巖的微量元素以N型MORB值標準化的微量元素分布形式可以看出,具有與典型鈣堿性火山弧系列“三隆起”的特征型式極為相似,表現(xiàn)為Rb、Ba和Th較強的富集,并伴有Nb、Ce、Zr、Hf、Sm等中等富集,而Ti、P虧損,尤其P、Ti明顯虧損,低于MORB標準值,不同樣品其配分型式具有相同性或相似性,表明具有相同的巖漿來源,具有后碰撞下地殼重熔產(chǎn)物的特征。
3 結(jié)論
根據(jù)本區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征和地球化學特征顯示,卡而卻卡北鄂拉山組火山巖屬鉀玄巖-高鉀鈣堿性系列,各類火山巖應是同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。巖漿作用形成于碰撞大地構(gòu)造背景下,并且在晚三疊世發(fā)生了陸-陸后碰撞造山作用。
參考文獻
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