楊 杰, 祁曉鵬

(中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司，陜西 西安 710100)

東昆侖造山帶是中國(guó)大陸中央造山系的重要組成部分[1-2]，同時(shí)也是青藏高原內(nèi)可與岡底斯帶相媲美的一條巨型構(gòu)造巖漿巖帶[3]。前人雖然對(duì)東昆侖地區(qū)巖漿活動(dòng)已有較深入的研究，但大多為花崗巖類，對(duì)晚古生代火山巖研究成果仍較少。本文對(duì)青海省都蘭縣溝里地區(qū)早石炭世哈拉郭勒組火山巖的地球化學(xué)進(jìn)行研究，分析其構(gòu)造環(huán)境，對(duì)研究東昆侖造山帶的構(gòu)造演化具有一定意義。

1 地質(zhì)特征

青海省都蘭縣溝里地區(qū)早石炭世哈拉郭勒組主要分布于戰(zhàn)紅山北部，呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀產(chǎn)出，長(zhǎng)軸方向?yàn)楸蔽髂蠔|向。地層產(chǎn)狀總體以南傾為主，北部主要與白沙河巖組呈斷層接觸，局部被三疊紀(jì)花崗巖侵入，南部主體與早三疊世洪水川組呈斷層接觸，西南角與混雜巖帶斷層接觸(圖1)。研究區(qū)哈拉郭勒組自下而上劃分為兩個(gè)巖性段：一段以灰色、深灰色厚層狀中晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r、深灰色含生屑灰?guī)r等為主；二段以砂巖為主夾灰綠色杏仁狀粗玄巖。

圖1 溝里地區(qū)早石炭世哈拉郭勒組分布圖

2 火山巖巖相學(xué)特征

灰綠色杏仁狀粗玄巖：具粗玄結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造，主要由斜長(zhǎng)石(67%～68%)、綠泥石(18%～20%)、綠簾石(2%左右)、方解石(5%～6%)組成，此外含有少量磁鐵礦和榍石等。斜長(zhǎng)石呈板條狀，表面渾濁，顯示雙晶，大小一般(0.2～0.5) mm×(0.05～0.06) mm，長(zhǎng)石雜亂分布，長(zhǎng)石間隙中為次生綠泥石、方解石、綠簾石、磁鐵礦等充填，形成粗玄結(jié)構(gòu)。杏仁體主要由方解石充填形成，呈圓形，大小一般0.8～1 mm。

3 地球化學(xué)特征

本次工作在哈拉郭勒組火山巖中共采集了3件巖石地球化學(xué)樣品。3件樣品經(jīng)巖礦鑒定為杏仁狀粗玄巖，分析結(jié)果見表1。

表1 哈拉郭勒組火山巖主量元素(%)和微量元素(×10-6)分析結(jié)果

續(xù)表1

3.1 主量元素特征

杏仁狀粗玄巖的w(SiO2)介于46.46%～49.60%之間，平均為48.14%，在基性巖范圍內(nèi)；w(Al2O3)介于14.47%～15.26%之間，平均為14.86%；w(TFe2O3)介于7.42%～9.85%之間，平均為8.99%；w(CaO)介于6.73%～9.22%之間，含量較高；w(MgO)介于3.45%～6.35%之間，平均為4.81%，Mg#為69.87～70.52；w(Na2O)介于3.95%～5.97%之間，w(K2O)介于0.29%～0.44%之間，w(Na2O+K2O)為4.35%～6.26%，平均為5.54%，里特曼指數(shù)σ為3.53～11.33，均大于3.3，表明巖石為堿性巖。在w(Na2O+K2O)-w(SiO2)圖解中(圖2(a))，巖石樣品點(diǎn)都落入堿性巖區(qū)域，在w(SiO2)-w(Zr)/w(TiO2)×0.0001圖解中(圖2(b))，樣品點(diǎn)落入堿性玄武巖區(qū)域。

圖2 哈拉郭勒組火山巖圖解

3.2 稀土和微量元素特征

哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖的稀土總量為97.84×10-6～125.69×10-6，平均為108.01×10-6，LREE為82.87×10-6～104.38×10-6，HREE為14.97×10-6～21.31×10-6，LREE/HREE為4.82～5.54，(La/Yb)N為5.71～7.39，(La/Sm)N為3.14～3.74，(Gd/Yb)N為1.39～1.75，表明輕稀土較重稀土明顯富集，輕重稀土分異明顯。δEu=0.68～0.88，平均為0.77，具有中等的負(fù)銪異常。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線(圖3(a))為典型的右傾海鷗型，輕稀土富集，重稀土虧損，Eu具有明顯的“谷”，暗示在成巖過程中存在斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中(圖3(b))可以看出，Cs、Rb、U、Ta等元素相對(duì)富集，K、Sr、P等元素相對(duì)虧損。

4 構(gòu)造環(huán)境分析

本次研究利用巖石地球化學(xué)特征、構(gòu)造判別圖解以及區(qū)域資料綜合進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別。哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖的全堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)大部分大于5%，鈉含量明顯高于鉀含量，里特曼指數(shù)均大于3.3，具有堿性巖的特征。一般洋脊玄武巖的Zr、Hf質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為(90～96)×10-6和(2.4～2.93)×10-6，板內(nèi)玄武巖的Zr、Hf質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為(149～213)×10-6和(3.44～6.36)×10-6，火山弧拉斑玄武巖、鈣堿性玄武巖和鉀玄巖的Zr平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40×10-6、71×10-6和87×10-6，Hf平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.17×10-6、2.23×10-6和2.24×10-6[4]。哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖Zr、Hf質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為(163.00～190.00)×10-6(平均值為177.67×10-6)和(4.22～5.03)×10-6(平均值為4.67×10-6)，位于板內(nèi)玄武巖范圍內(nèi)。在Zr/Y-Zr圖解中(圖4)，樣品點(diǎn)都落入板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)域內(nèi)。此外，巖石的輕稀土較重稀土明顯富集，具中等的負(fù)銪異常，Nb、Ti均略有虧損，TiO2含量較低，不同于大洋板內(nèi)玄武巖，而與大陸板內(nèi)玄武巖相似。因此，哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖具有大陸板內(nèi)玄武巖的特征。

圖4 哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖Zr/Y-Zr圖解

區(qū)域資料表明，石炭紀(jì)時(shí)期，在古特提斯洋統(tǒng)一裂解的區(qū)域背景下，東昆侖地區(qū)可能遠(yuǎn)離裂解中心而沒有形成真正的洋殼系統(tǒng)，僅僅發(fā)育被動(dòng)大陸邊緣體系，并沉積有石炭系哈拉郭勒組[5]。

綜上所述，哈拉郭勒組杏仁狀粗玄巖應(yīng)形成于大陸板內(nèi)環(huán)境，其形成可能與東昆侖南緣的古特提斯洋的擴(kuò)張密切相關(guān)。

5 結(jié)論

(1)東昆侖東段哈拉郭勒組杏仁狀玄武巖具有板內(nèi)堿性玄武巖的特征。

(2)哈拉郭勒組杏仁狀玄武巖形成于大陸板內(nèi)環(huán)境。