滇西香格里拉洛吉早二叠世火山岩地球化学特征

2015-03-24郭盼盼邓江红关亚辉刘元林

河南科技 2015年1期

郭盼盼邓江红关亚辉刘元林

（1.成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059；2.成都理工大学商学院，四川成都 610059）

1 地质背景

云南省香格里拉县洛吉乡位于青藏高原东南缘甘孜-理塘结合带南西断失端附近，西邻中甸地块，东与扬子陆块西缘相接，北为义敦岛弧南段。该区构造、岩浆活动强烈，特别是二叠纪一三叠纪的构造-岩浆作用及大地构造演化倍受关注。云南省地矿局、俞赛赢、邹金汐等对该区基性-超基性岩进行了研究[1-4]，李超民对硅质岩进行了研究，尹福光、付小文等对二叠纪－三叠纪构造及其演化进行过有益的探讨[5-7]。本文试图通过对该区早二叠世火山岩系地球化学特征的研究，探讨岩浆起源及其形成环境。

2 火山岩岩石组成及岩相学特征

洛吉区火山岩系赋存于下二叠统木圣土组（P1ms），总体以断片形式呈近南北向展布。依据剖面研究成果，火山岩主要为少斑状、块状玄武岩与玄武质凝灰岩（部分碳酸盐化）构成的多个溢流-喷发韵律层，与复理石型板岩、白云质灰岩、灰岩、变质砂岩呈夹互层状产出。

3 岩石地球化学特征

本文测试样品取火山岩共10 件，其中木圣土组玄武岩七组、玄武质凝灰岩三组。主量、稀土和微量元素测试由四川冶金地质岩矿测试中心完成，采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）进行分析，分析精度优于10%。

3.1 岩石化学组成与岩浆系列

早二叠世火山岩的SiO2含量为44.94～52.19wt%，平均值为49.49wt%（玄武岩48.85wt%，小于玄武质凝灰岩的51.01wt%），玄武质凝灰岩略微偏高，结合其产状显示正常岩浆演化趋势；K2O 含量0.42～1.77wt%，平均值为1.10wt%（玄武岩1.23wt%，略高于玄武质凝灰岩的0.80 wt%），Na2O 含量为1.51～3.72wt%，平均值为2.51wt%（玄武岩2.84wt%，高于玄武质凝灰岩的1.73wt%），K2O+Na2O的含量平均值为3.61wt%（Na2O＞K2O），TiO2含量为0.96～3.76wt%，平均值为2.14wt%（玄武岩2.60wt%，高于玄武质凝灰岩的1.07wt%），Al2O3为8.50～15.01wt%，平均值为13.24wt%（玄武岩14.34wt%，远高于玄武质凝灰岩的10.67wt% ），CaO 含量为9.59 ～13.77wt% ，平均值为10.84wt%；MgO 平均值为8.36wt%（玄武岩6.75wt%，远小于玄武质凝灰岩的12.09wt%），FeO 平均值为11.98wt%（玄武岩12.33wt%，高于玄武质凝灰岩的10.82wt%），P2O5平均含量为0.21wt%（玄武岩0.26wt%，高于玄武质凝灰岩的0.10wt%），MnO2平均含量为0.22wt%（玄武岩0.23wt%，略高于玄武质凝灰岩的0.19wt%）。

由上可知：玄武岩的主量元素具有低Al 高Ti 的特点，玄武质凝灰岩的Si、Ca、Mg 的含量较高，其他元素较低，其硅-碱图解判别属于亚碱性玄武岩。 Mg# 的范围为0.42～0.71，平均值0.56，绝大部分小于原始岩浆的Mg#（0.65～0.73）。由此判断形成该套火山岩的岩浆具有属于适度演化的特点。

3.2 稀土与微量元素特征

微量元素采用原始地幔标准化的地球化学型式总体表现出不相容元素富集[8]，进一步对Nd、Ta 含量进行分析，五组玄武岩表现出明显的Nd、Ta 负异常，另两组玄武岩及三组玄武质凝灰岩为Ta 正异常、Nb 全部为弱的负异常。Sr均表现出较明显的亏损，Pb 则为较明显的富集。推测原始岩浆来源于不同的地幔源区，或是岩浆过程发生了一定程度的演化，与主量元素研究结果类似。

稀土元素：样品ΣREE66.22～313.84μg/g，平均值160.43μg/g；LREE／HREE5.70 ～16.16；（La/Yb）N3.93 ～11.82，（La/Sm）N2.20 ～3.12，（Gd/Yb）N1.33 ～2.42；δEu 为0.89～1.07。其稀土配分型式表现为轻稀土富集的右倾型，其中一个玄武岩样品的Ce 表现为正异常，应与样品遭受风化有关；Nd 为负异常，与其地球化学型式相一致；δEu属轻微异常，其中五组玄武岩为正异常，两组玄武岩与三组玄武质凝灰岩为负异常，表明轻重稀土发生了一定程度的分异，且与微量元素地球化学特征显示的分群特点相似。暗示岩浆在演化过程中可能经历了一定程度的分异。

五组玄武岩样品的2Nb-Zr/4-Y 比值为板内碱性玄武岩，三组玄武质凝灰岩及两组玄武岩为E 型MORB；La/10-Y/15-Nb/8 比值均为大陆玄武岩。