云南中甸县浪灯地区玄武岩特征

李凌杰，邓江红，吕 佳

(1.云南省地质矿产勘查院，云南 昆明 650051；2.成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059)

云南中甸县浪灯地区玄武岩特征

李凌杰1，邓江红2，吕 佳1

(1.云南省地质矿产勘查院，云南 昆明 650051；2.成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059)

浪灯地区玄武岩以构造岩片状态夹于中甸岛弧带南端的上三叠统图姆沟组中，可分为南、北两个次级断片。据岩相学和岩石学特征，该玄武岩属细碧岩化低钛玄武岩，其稀土配分型式显示出分群特点。大离子亲石元素富集，元素Rb和K强烈亏损，岩石微量元素含量变化较大，并出现Pb的正异常。

玄武岩；中甸岛弧带；云南中甸浪灯

浪灯玄武岩出露于中甸浪灯温泉西侧(图1)，受阿热断裂控制，中间被断层措断，可分为南、北两个次级断片，整体北窄南宽，呈透镜状产出。在1∶25万中甸幅区调报告中[1]，称其形成于岛弧环境，是大陆极板内夭折裂谷收缩期的产物。莫宣学等(1993)[2]对该带岩石的岩相学、岩石化学及地球化学特征进行了较为深入的研究，认为其是甘孜—理塘洋西侧义敦岛弧火山岩—岩浆带的南延部分。本文在前人研究的基础上，继续对中甸浪灯玄武岩的岩相学、岩石学及地球化学特征进行探讨。

1 区域构造背景

研究区构造活动强烈，处于中咱—中甸微陆块、甘孜—理塘板块结合带以及中甸岛弧(义敦岛弧南端)与扬子陆块西缘(侯增谦等，1993[3]；杨岳清等，2002[4]；曾普胜等，2004[5]；任江波等，2011[6])的结合处(图1)。浪灯玄武岩的南、北断片位于中甸岛弧带上。前人研究认为中甸岛弧经历了洋壳俯冲(210～235Ma)、陆陆碰撞(80～88Ma)和陆内汇聚(28Ma)三次大的造山作用，中甸岛弧带上的火山岩仅出露在上三叠统图姆沟组，呈夹层产出。义敦岛弧带东侧为扬子陆块西缘及甘孜理塘结合带，甘孜理塘洋打开于晚二叠世—早三叠世，晚二叠世打开形成初始洋盆，随着甘孜理塘洋盆的形成，扬子陆快西缘断离部分形成中咱微陆块；在研究区北部，甘孜理塘洋于晚三叠世时开始向西俯冲于中咱微陆块之下，晚二叠世末—早三叠世进入洋壳俯冲阶段。义敦岛弧带西侧格咱深大断裂南延至土官村一带与甘孜—理塘结合带相接，从而在南部封闭了义敦岛弧带。

图1 研究区构造刚要图Fig.1 Tectonic Outline Map of Study Area

2 玄武岩岩相学特征

浪灯玄武岩的岩石组合主要为杏仁状玄武岩、微晶玄武岩、粗玄岩、辉绿岩、玄武安山岩、斑状玄武安山岩及同质火山凝灰岩、火山角砾岩、凝灰质板岩等，但后期蚀变和构造变形较强，玄武岩均已发生绿泥石化、绿帘石化、绢云母化。根据南段片浪灯玄武岩剖面的岩相特征可以分为8个基本层序：①凝灰质板岩-玄武岩-凝灰质板岩；②杏仁状玄武岩-微晶玄武岩；③细粒玄武岩-微晶玄武岩；④凝灰质板岩-凝灰岩；⑤凝灰质板岩-凝灰岩-火山角砾岩；⑥杏仁状玄武岩-隐晶玄武岩-凝灰质板岩-隐晶玄武岩；⑦玄武岩-含斑玄武岩-微晶玄武岩；⑧含火山角砾凝灰岩-凝灰岩-凝灰质板岩-玄武岩-凝灰质板岩。

玄武岩基质多具有间粒间隐结构，主要由斜长石微晶、玄武质的玻璃质和隐晶质组成，斜长石微晶多已经粘土化，但仍保留有其原始的长条状外形，几乎没有光性，长石具有定向构造，可能代表岩浆的原始

流动方向。斑晶主要为辉石和斜长石，辉石多已经变质为阳起石。斜长石，测得其牌号为An=2～5的钠长石，为负低突起，斜长石已经蚀变为钠长石、绿泥石、绿帘石。杏仁—气孔状玄武岩中的杏仁和气孔已经蚀变为绿帘石、葡萄石，或者为其充填。玄武岩整体蚀变较强，后期有花岗岩脉和方解石脉充填。辉绿玢岩为细粒辉绿结构，块状构造。斑晶为普通辉石，部分已经变为透辉石，主要矿物为斜长石和辉石，长石(约55%)：具有一级灰白干涉色，表面较脏，粒径0.2～0.5mm左右居多，测得其长石牌号An均为35～38的更长石，个别为An=27～28的中长石。辉石(约25～30%)：二级黄干涉色，有粘土化现象，粒径同斜长石较为相近；另外还可见粒径约1.5～2mm的辉石斑晶，但已经有绿帘石化现象，部分已经蚀变为透辉石和阳起石。磁铁矿(2～3%)主要沿辉石边部析出。

3 玄武岩地球化学特征

3.1 玄武岩主量元素地球化学特征

浪灯玄武岩南、北断片玄武岩化学成分见表1，岩石各样品中SiO2含量为44.08ω%～49.70ω%，里特曼指数σ值为分为两组，分别为1.66～2.15和3.77～5.38，其中北断片玄武岩主要为钙碱性岩石系列；Al2O3平均含量为13.45ω%，TiO2和P2O5、MgO含量类似于OIB玄武岩(2.48ω%、0.48ω%、5.53ω%)(Light P C.1993)。属于高钛玄武岩(HT)[7]。在TAS图解[9](图2)上，样品主要落在玄武岩、玄武安山岩和粗面玄武岩、玄武质粗面安山岩区域，反映了岩石具有从基性到中性，由钙碱性向碱性的变化趋势，分异指数(DI)为31.96～60.41，且由北断片—南段片，其分异程度逐渐增高。TFeO含量主要集中在3.76ω%～15.33ω%。其K2O+Na2O的值为3.23ω%～7.06ω%，Na2O/K2O变化范围较大，除了南断片3～4号样品外，其余Na2O/K2O比值均高于世界细碧岩的比值(4.6)[8]。

以SiO2含量变化为标准所做的哈克图解(图3)，可以发现，随着其含量的增加，MgO、FeO含量减少，K2O含量明显增加，Na2O和CaO与其呈负相关，而Na2O和CaO也呈负相关性，这很有可能是受到细碧岩化作用的影响[10-12]，而Al2O3有增加趋势，故浪灯玄武岩属于正常岩浆演化的产物，但成岩或者后期可能存在热液活动，H2O+的含量值为3.35ω%～5.65ω%，平均为4.54ω%，表明岩石曾经遭受一定程度的蚀变或者变质作用[12]。

表1 浪灯玄武岩南、北断片火山岩化学成分表(ω﹪)Tab.1 Chemical Analysis of Langdeng Basalt S and N Sub-Slices

图2 浪灯玄武岩火山岩TAS图解 Fig.2 TAS Diagram of Langdeng Basalt Volcanic Rocks

图3 浪灯玄武岩哈克图解Fig.3 Harker Diagram of Langdeng Basalt

3.2 玄武岩稀土元素地球化学特征

浪灯玄武岩全岩稀土元素分析数据见表2，根据玄武岩稀土元素特征，南、北断片可以分为截然不同的两组。南断片玄武岩稀土总量ΣREE为109.3～178.02×10-6，LREE的含量为91.44～155.03×10-6，HREE的含量为17.87～25.89×10-6，轻重稀土比值LREE/HREE为4.99～6.75，平均值为5.40，反映轻重稀土分馏的(La/Yb)N的值为4.87～6.91，平均值为5.47，反映轻稀土内部分馏的(La/Sm)N比值为1.82～2.35，平均值为2.15，反映重稀土内部分馏的(Tb/Yb)N比值为1.26～1.54，平均值为1.39，其稀土配分模式为轻稀土富集向右陡倾，轻稀土内部分馏较强，重稀土内部分馏较弱；北断片玄武岩稀土总量ΣREE为59.74～73.63×10-6，LREE的含量为46.75～55.44×10-6，HREE的含量为12.99～18.19×10-6，轻重稀土比值LREE/HREE为3.05～3.60，平均值为3.33，反映轻重稀土分馏的(La/Yb)N的值为1.42～1.70，平均值为1.55，反映轻稀土内部分馏的(La/Sm)N比值为1.42～1.70，平均值为1.55，反映重稀土内部分馏的(T/bYb)N比值为0.96～1.09，平均值为1.03，其稀土配分模式为轻稀土富集向右陡倾，轻稀土内部分馏较强，重稀土内部分馏较弱，其δCe和δEu的平均值分别为：0.99和0.97。

表2 浪灯玄武岩南、北断片火山岩稀土分析结果(×10-6)Tab.2 REE in Langdeng Basalt Sand N Sub-Slices

续 表

将南、北断片的玄武岩稀土元素进行球粒陨石标准化，得到其配分模式图(图4)。南断片玄武岩配分模式为轻稀土富集向右陡倾型，北段片玄武岩稀土配分模式为轻稀土略富集的向右缓轻型，但未见Eu和Ce的异常。故此，浪灯玄武岩南、北断片的玄武岩具有完全不同的配分模式和稀土总量，总体来看，具有从T-MORB向P-MORB过渡的特征。

图4 浪灯玄武岩南、北段片火山岩稀土元素球粒陨石标准化蛛网图[13]Fig.4 Cobweb Diagram of Chondrite-Normalized REE of Langdeng Basalt S and N Sub-Slices

3.3 玄武岩微量元素地球化学特征

玄武岩的微量元素数据见表3，按照元素的相容性，由大到小排列，从左到右依次为低场强元素、高场强元素、稀土元素及相容元素，将其进行原始地幔标准化，得到微量元素蛛网图(图5)，由图可知，浪灯玄武岩南、北断片的玄武岩样品，其大离子亲石元素Cs、Ba、Th、Nb、Ta和Pb较为富集，变化范围也较大，最大相差上百倍，这可能受到混染作用的影响，样品均显示明显的Pb正异常，这可能受玄武岩周围的矿化影响(本次已经查明的木鲁及浪灯西的铅锌银矿点)有关。浪灯玄武岩南断片的样品整体没有Eu的异常，表明没有斜长石的分离结晶，但出现Sr的亏损，这可能是受到蚀变作用或地幔交代的影响[53～54]。另外南断片中的凝灰岩和火山角砾岩均表现出Ti的负异常，这可能与其混杂了地壳的成分有关[14]。而高场强元素Rb和K均表现出强烈亏损，可能和玄武岩的细碧岩化作用有关。北断片的2～3号样品却在Sr的位置呈现明显的峰，可能受蚀变作用影响。

图5 浪灯玄武岩南、北断片火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图[13]Fig.5 Cobwab Diagram of Standardization of Primitive Mantle of trace Elanent in S，N Fault Block of Langdeng Basalt

表3 浪灯玄武岩南、北断片火山岩稀土、微量元素分析结果(×10-6)
Tab.3 REE and Trace Element Analysis of Langdeng Basalt S and N Sub-Slices

编号RbBaThTaNbPbSrHfZr南断11 6511 710 9715 6111673 18114南断216 42372 031 2219 829 31463 77133南断322 79066 653 3153 66 91817 11285南断449 97862 171 3120 65 42223 74139南断522 115310 642 7643 97 4649 57373北断13 5650 660 447 244 84902 68101北断25 8600 720 447 273 24052 71102北断319 61100 750 57 995 96573 09113

4 结 论

综上所述，浪灯玄武岩分为南、北两个次级断片。根据岩相学特征和主量元素的地球化学特征，其应属细碧岩化低钛玄武岩。其稀土配分型式明显显示出分群特点。北断片(1～3号)样品其稀土配分型式整体呈轻稀土富集的向右缓倾型，无Ce、Eu的异常；南断片样品的稀土配分型式也呈轻稀土富集，但向右陡倾型，轻重稀土分馏较北断片强，无Ce的异常，Eu既有正异常也有负异常，表明两者在成因和演化方面略存差异。大离子亲石元素富集，受细碧岩化作用，高场强元素Rb和K强烈亏损，且整体微量元素含量变化较大，并出现明显Pb的正异常。

[1]刘增乾.三江地区构造岩浆带的划分与矿产分布规律[M].北京：地质出版社，1991.

[2]莫宣学，路凤香，沈上越，朱勤文，侯增谦，杨开辉.三江特提斯火山作用与成矿[M].北京：地质出版社，1991.

[3]侯增谦，莫宣学，谭劲，胡世华，罗再文.“三江”义敦岛弧带玄武岩喷发序列与裂谷—岛弧转化[J].地球学报，1993，(1)：49～67.

[4]杨岳清，侯增谦，黄典豪等.中甸弧碰撞造山作用和岩浆成矿系统[J].地球学报，2002，23(1)：18～24.

[5]曾普胜，王海平，莫宣学，等.中甸岛弧带构造格架及斑岩铜矿前景[J].地球学报，2004，25(5)：535～540.

[6]任江波，许继峰，陈建林，张世权，梁华英.“三江”地区中甸弧普朗成矿斑岩地球化学特征及其成因[J].岩石矿物学杂志，2011，30(4)：31～42.

[7]姜常义，钱壮志，姜寒冰，等.云南宾川—永胜—丽江地区低钛玄武岩和苦橄岩的岩石成因与源区性质[J].岩石学报，2007，23(4)：777～792.

[8]Songshuhe.On the problem of the spilite-keratophyre formation of Northern Qilianshan.[J]，Scientia Sinica，1963，12(1)：1727～1736.

[9]Le M J，Le R W and Streckeisen A.Achemical classification of volcanic rocks based on the total alkalisilica diagram.Journal of Petrology，1986.27：745～750.

[10]ALASDAIR SKELTON，FREDRIK ARGHE & IAIN PITCAIRN.Regional mapping of pre-metamorphic spilitization and associated chemical mobility in greenschist-facies metabasalts of the SW Scottish Highlands[J].Journal of the Geological Society，2010，167：1049～1061.

[11]郑来林.海水交代过程中细碧角斑岩的矿物组合和矿物成分的变化规律[J].地球学报，2002，23(3)：229～232.

[12]李增田.细碧岩成因综述[J].地质科技情报，1990，9(1)：19～24.

[13]Sun S.-S.，Mcdonough W.F.Chemical and isotopic systematicsof oceanic basalts；implications for mantle composition and processes.[M]//Saunders A.D.，Norry M.J..Magmatismin the Ocean Basins.London；Geol.Soc.Lond.Spec.Pub.1989.

[14]赵振华.微量元素地球化学[M].北京：地质出版社，1997.

THE FEATURE OF BASALT OF LANGDENG AREA IN ZHONGDIAN，YUNNAN

LI Ling-jie1，DENG Jiang-hong2，LU Jia1

(1.YunnanExplorationInstituteofGeology&MineralResources，Kunming650051；2.CollegeofGeosciences，ChengduUniversityofScience&Technology，Chengdu610059)

Langdeng basalt is the structural slice in Upper Triassic Tumugou Formation of S end of Zhongdian island arc zone，which can be divided into S and N 2 sub-slices.According to the petrography and petrology characteristics，it belongs to the spilitized low-Ti basalt.The REE distribution is characterized by the clustering，rich in large ion lithophile element，whereas Rb and K deficit intense.The content of trace element changes signifianntly，with Pb normal anomaly.

Basalt；Zhongdian Island Arc Zone；Langdeng，Zhongdian，Yunnan

2014-08-27

中国地质调查局地调项目编号：1212011120587；国家重点(培育)学科建设项目编号：SZD0407

李凌杰(1986～)，男，辽宁朝阳市人，助理工程师，从事地质矿产勘查工作。

P588.14+5

A

1004-1885(2015)2-169-7