玉华山火山岩地球化学特征

2016-04-14刘君泰郁二林李伟

地球 2016年5期

关键词：熔岩细粒华山

■刘君泰郁二林李伟

（甘肃省地矿局第二勘查院甘肃兰州730020）

玉华山火山岩地球化学特征

■刘君泰郁二林李伟

（甘肃省地矿局第二勘查院甘肃兰州730020）

玉华山火山岩岩体是一个高位复式深成杂岩体，具成分和结构演化序列。火山岩系岩石均呈酸性或中酸性，整个火山活动过程中存在由酸性→中酸性→酸性演化的趋势。

玉华山火山岩地球化学特征

1 区域地质背景

玉华山盆地与相山盆地火山岩特征相似，关于火山岩的时代有争议，核工业系统的相关报告与图件将之归属于侏罗系，而1：5万区域地质填图将之归属于白垩系。

盆地内火山岩系由酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩及少量沉积碎屑岩构成。其中以侵出—溢流相的碎斑熔岩出露面积最大，为火山岩主体岩性。火山岩层均向中心倾斜，总厚度大于2000米，可分为两个组：下为打鼓顶组，上为鹅湖岭组。每组又可分四个岩性段，每组的特点总体是由沉积到爆发再到喷溢，构成一个大的火山喷发旋回。喷发旋回之后，还有次火山岩侵入。

2 火山岩岩石特征

2.1 熔结凝灰岩

出现于第一火山亚旋回的第一阶段，岩石熔结程度中等，具假流动构造，塑性火山碎屑及晶屑均沿一定方向排列，可以见到晶屑被压嵌入塑性碎屑的现象。火山灰流胶结物具熔结珍珠构造，是由于骤冷收缩而形成的同心圆状裂隙，现已被绿泥石类和金属矿物所充填。岩石中晶屑约占25%，主要为石英及斜长石，以及少量碱性长石和退色黑云母。塑性火山碎屑约占20%，呈压偏的长透镜体状，长几毫米至十几毫米，长宽比一股大于10∶1，透镜体两端常有分叉，呈火焰状或撕裂状。塑性火山碎屑已全部脱玻化，有的为极细粒的隐晶质集合体，有的结晶较好具不太完善的梳状构造。

2.2 流纹英安岩

为第一火山旋回末期喷发溢流相产物，主要分布于相山火山盆地的北部和西北部边缘，总体呈近东西向展布。颜色多为紫红色、灰绿色，顶部常见流纹英安质熔结角砾岩。斑状结构，局部可见流动构造及珍珠构造。斑晶矿物含量约35%，其中斜长石占20%，钾长石及石英斑晶含量占10%，黑云母及角闪石一般为5%。斑晶斜长石为中—拉长石，具环带结构，常不同程度地发育钠长石化及绢云母化。黑云母斑晶常遭受不同程度的绿泥石化，沿解理有磁铁矿析出，常见暗化边，角闪石已全部蚀变，由绿泥石及绢云母等替代，但尚保存有角闪石晶形及解理。基质由长英质、绢云母、绿泥石等矿物组成，呈霏细结构、显微粒状结构或显微嵌晶结构，局部发育球粒结构。常见的副矿物有磷灰石、锆石及磁铁矿。

2.3 晶玻屑凝灰岩

具晶屑—玻屑凝灰结构。晶屑约占10%，以石英及斜长石（钠长石）为主，少量自云母、黑云母和碱性长石，一般呈他形次棱角状，个别自形，具熔蚀结构。玻屑占20%，一般长0.05～0.1米米，呈鸡骨状、凹面弧形状等，现已脱玻化为细粒矿物集合体。云母石英片岩和酸性斑岩类等岩屑约占5%。

3 岩石学特征及地球化学特征

3.1 各单元岩石结构特征

窑里超单元的各单元从早单元至晚单元由熔岩结构→中粗碎斑花岗结构→粗碎斑花岗结构,基质由隐晶质结构→微细粒花岗结构→细粒花岗结构,揭示了岩浆隐爆作用由强至弱的演化规律[3]；蜜蜂街超单元的各单元从早单元至晚单元由熔岩结构→碎斑花岗结构→似熔岩结构,基质由隐晶质结构,微细粒花岗结构→微晶质结构,反映了岩浆活动由弱至强再至弱,而岩浆隐爆作用由强至弱再至强的演化规律；玉华山超单元的各单元：熔岩结构→似熔岩结构→碎斑花岗结构,基质由隐晶质→霏细结构→隐晶质微晶质结构→微细粒花岗结构。上述3超单元岩石成分、结构的相似性和演化的连续性。桃溪独立单元岩石为巨斑状结构,斑晶粗大,粒径0.5→3cm，基质为细粒花岗结构,粒径0.5→1.5mm。与其它单元相对比,更具深成侵入岩的特征,只能归为一个独立单元。

3.2 主量元素

窑里超单元各单元岩石化学成分及特征参数值均比较接近,反映了同源性特征。如含铝度A/NKC为0.97→1.19,均属饱和花岗岩, δ(1.93→2.22)属钙碱系列,但其演化特征更为明显。从早单元至晚单元随酸性组分SiO2的增加,碱性组分K2O增多,Na2O减少, K2O/Na2O略减小,CaO、MgO、FeO减少；碱度率AR增加;分异指数DI增大;氧化系数O增大,CIPW标准矿物Q、Ab含量增多,Or、An含量减少。蜜蜂街超单元各单元岩石化学成分、CIPW标准矿物含量和特征参数值也较接近。A/NKC为0.82→1.11,属饱和花岗岩,氧化系数O为0.28→0.45，δ为1.73→2.1。

3.3 微量元素

窑里超单元总体富集W、Sn、Rb、Sr、Ba且趋增，富集Be、Pb、Zn、Cr、Co、V、Ga、Li但趋减，总体贫乏Cu、Au、Ag、Ni且趋减；蜜蜂街超单元总体富集W、Sn、Be、Zn、Au、Cr、Rb且趋增，贫乏Pb、Co、V、Sr、Ba、Zr；玉华山超单元总体富集Be、Cu、Zn、Cr、Ni、Li、Rb、Sr、Ba、Zr，总体贫乏Pb、Au、Ag、Co、V、Ga[8]。特征参数的演化规律：窑里超单元Rb/Sr、Sr/Ba、Ba/Rb大致相近；蜜蜂街超单元Rb/Sr、Ba/Rb趋减，Sr/Ba趋增；玉华山超单元Rb/Sr趋减、Ba/Rb趋增、Sr/Ba相近。