云南墨江地区煌斑岩地球化学特征及其成因初探

张梅江，蒋开源，袁　宏

（贵州省地质调查院，贵州贵阳550018）

云南墨江地区煌斑岩地球化学特征及其成因初探

张梅江*，蒋开源，袁宏

（贵州省地质调查院，贵州贵阳550018）

云南墨江地区出现的煌斑岩为云煌岩和云斜煌岩，呈小角度斜切地层或顺层侵入地层中。岩石化学和微量元素特征均表明本区煌斑岩属于钾质—钙碱性系列范围，煌斑岩脉属于钙碱系列，微量元素中Cr、Co及Ni 3个元素发生了较为严重的亏损；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素则发生了富集，其中云斜煌斑岩脉中Rb元素的标准化值达400，发生了较为强烈的富集，且Nb/Ta比值比原始地幔值略低或相似，Zr/Hf比值远高于原始地幔值。煌斑岩稀土总量较高，w （ΣREE）为（74.2～298.46）×10-6，w（LREE）/w（HREE）值较大，且为轻稀土富集型，这进一步证实了研究区深部经历过地幔交代作用，地幔地壳混染的可能性不大。

云南墨江；煌斑岩；地球化学特征

1　概述

煌斑岩是一种具有明显的斑状结构和暗色斑晶自形的浅成岩。因与其对特提斯造山带深部岩石圈特征和演化具有重要地质意义，而受到国内外研究者的关注［1］。云南墨江地区位于重要的西南三江造山带成矿区南段，因笔者参与云南1∶5万墨江幅等六幅区调项目工作发现在云南墨江地区分布有煌斑岩，本文拟对其常量元素和稀土元素地球化学特征进行分析研究，对该区大地构造环境的厘定具有十分重要的意义。

2　地质背景

研究区大地构造研究区所处大地构造位置（图1）一级构造单元为羌塘—三江造山系（Ⅱ），二级构造单元为昌都—兰坪—普洱地块（Ⅱ5），三级构造单元为景东—绿春陆缘弧带（Ⅱ5-2）与兰坪—普洱地块（Ⅱ5-3）。研究区位于景东—绿春陆缘弧带（Ⅱ5-2）与兰坪—普洱地块（Ⅱ5-3）的交接部位［2-3］，二者以阿墨江断裂为界。

测区脉岩类型较为单一，零星见于区内各处，以小角度斜切地层（见图2）或顺层侵入白垩统、二叠系及志留系以下地层中。根据煌斑岩脉中深色矿物与浅色矿物组合的不同可细分为云煌岩脉和云斜煌岩脉两类。

2.1云煌岩脉

该类岩脉主要见于墨江县章差村及南部嘉禾乡一带，共发现4条岩脉，分布出露于中上志留统漫坡组泥岩、二叠统仙人洞组碳酸盐岩、上白垩统南星组中，岩脉斜切岩层、有小角度斜切岩层的，也有顺层侵入的，宽30～60cm，可见延伸3～15m，脉体岩石风化严重，外观显浅黄绿、浅黄白色调。

岩石显灰褐色、褐黄色，镜下呈煌斑结构。斑晶含量约38%，主要为黑云母斑晶、见少量的辉石斑晶。黑云母斑晶含量约32%，中—细粒级，自形板状，具微弱绿泥石化和褪色化现象。辉石斑晶含量约6%，细—微粒级，自形—半自形，短柱状，具微弱绿泥石化微弱白云石化现象。基质含量约62%，主要为碱性长石和黑云母，其次是辉石和少量副矿物等。碱性长石基质含量约40%，细—微粒级，半自形，长条板状，具微弱粘土化、微弱白云石化现象。黑云母基质含量约17%，长条片状，具微弱绿泥石化现象。辉石基质含量约3%，自形，短柱状，具微弱绿泥石化现象。副矿物含量2%左右，为磁铁矿、磷灰石和榍石，自形—半自形—他形，短柱状。

2.2云斜煌岩脉

该类岩脉主要见于墨江县五素村南西部，共发现6条岩脉，出露于五素村晚二叠世火山岩两侧，有小角度斜切岩层的，也有顺层侵入的，岩脉最宽者近1m，最窄约20cm，可见延伸2～5m，整体呈暗灰、暗灰绿色调。

岩石显浅灰绿、浅褐黄色，镜下呈煌斑结构。样品斑晶基本上由斜长石、黑云母、辉石和副矿物等组分构成，基质成分主要为斜长石、黑云母及少量副矿物，粒度0.2～0.02mm。斜长石含量为45%，细—微粒级，半自形，长条板状，具绿泥石化现象；黑云母含量为30%，细—微粒级，半自形—自形，长条鳞片状；辉石含量为22%，细—微粒级，自形，短柱状；副矿物含量为2%，为磁铁矿和榍石，自形—半自形—他形，粒状，具微弱褐铁矿化现象。

3　地球化学特征

本次采集了3件化学分析样，分别代表云斜煌岩、云煌岩、蚀变煌斑岩。测试单位为国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心（贵州省地质矿产中心实验室）。分析测试了3件样品的主量元素含量以及微量元素、稀土元素含量。

因煌斑岩易蚀变，对样品测试的精度会有影响，所以在利用岩石化学分析之前，笔者扣除CO2和H2O的含量，然后再把其它各项重新换算成100。调整后的数据见表1。

表1　研究区煌斑岩主量元素含量表

3.1主量元素特征

按赖特AR（碱度指数）-SiO2［4］图解法划分（图3），投影点都落于赖特的钙碱性岩区，表明煌斑岩属钙碱性系列。按路凤香等［5］的K/Al-K/（K+Na）图解划分标准，均落入钾质煌斑岩区域中（图4），据上述特征可判断，研究区煌斑岩属于钾质和钙碱性。

3.2微量元素特征

煌斑岩微量元素含量列于表2中，经对样品进行统计、绘制标准化图解，再经由对比分析，煌斑岩具以下微量元素地球化学特征：

（1）将所选取的相关数据与球粒陨石进行标准化处理，发现煌斑岩微量元素球粒陨石标准化曲线（图5）具有一定的相似性。

（2）通过球粒陨石标准化处理以后，发现测区煌斑岩微量元素中Cr、Co及Ni的标准化值远小于1，表示该3个元素发生了较为严重的亏损；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素则发生了富集，其中云斜煌斑岩脉中Rb元素的标准化值达400，可见发生了较为强烈的富集。

（3）该区煌斑岩的Nb/Ta比值为11.24～16.67，平均值为14.71，比原始地幔值（17.5±2.0）略低或相似，Zr/ Hf比值为8.07～44.10，平均值为29.76，其余高于原始地幔值（36.27），且远高于大陆地壳值（11），这些表明该区煌斑岩受到大比例的地壳混染的可能性不大［6］。

表2　研究区煌斑岩微量元素统计表（10-6）

3.3稀土元素特征

由表3可知，研究区煌斑岩轻稀土含量具有较宽的变化范围，而重稀土含量则相对稳定。轻重稀土存在明显分异，LREE/HREE比值为3.62～7.67，平均值为5.54，（La/Yb）N值为2.75～11.62，平均值为6.56，明显富集轻稀土元素，在稀土配分图上呈轻稀土富集型的分配模式（图6），且与原始地幔［8］相比，该区煌斑岩稀土原始均相对富集，表明煌斑岩的源区地幔相对富集稀土元素；（La/Sm）N值为1.09～2.64，平均值为1.96；（Gd/Yb）N值为1.51～3.15，平均值为2.09。煌斑岩δEu值为0.68～1.06，平均值为0.89，反映岩浆演化过程中发生过斜长石分离结晶作用；δCe值有2件样品均在1左右，说明后期的蚀变对稀土的影响较弱［4］。

4　煌斑岩成因初探

（1）Rock［7］统计的钙碱性煌斑岩不相容元素特有的“Ta-Nb-Ti（TNT）”负异常分配模式基本一致，说明了该区源区遭受了地壳混染。正如Rock所说，煌斑岩的Ta-Nb-Ti负异常与俯冲环境之间不是一一对应关系是可以肯定的，但是没有具有Ta-Nb-Ti负异常的年轻煌斑岩超出俯冲环境。中上泥盆统漫坡组，成岩时代相对年轻，从这一点上看，其Ta-Nb-Ti异常作为俯冲环境的判别标志是可靠的，而且从地质构造发展史看，该区经历过俯冲环境的观点已被大多数地质学工作者所接受。引起该区煌斑岩Ta-Nb-Ti负异常的原因可能主要是相对贫Ta-Nb-Ti俯冲沉积物混染了地幔。

表3　研究区煌斑岩稀土元素含量及特征参数表

（2）煌斑岩稀土总量较高，w（ΣREE）为（74.2～298.46）×10-6，w（LREE）/w（HREE）值较大，且为轻稀土富集型，这进一步证实了研究区深部经历过地幔交代作用。δEu值为0.68～1.06，平均值为0.89，反映岩浆演化过程中发生过斜长石分离结晶作用；δCe值有2件样品均在1左右，说明后期的蚀变对稀土的影响较弱。

（3）煌斑岩微量元素中Cr、Co及Ni的标准化值远小于1，表示该3个元素发生了较为严重的亏损；而Rb、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta和Th等地幔不相容元素则发生了富集，其中云斜煌斑岩脉中Rb元素的标准化值达400，可见发生了较为强烈的富集。

（4）该区煌斑岩的Nb/Ta比值为11.24～16.67，平均值为14.71，比原始地幔值（17.5±2.0）略低或相似，Zr/ Hf比值为8.07～44.10，平均值为29.76，其余高于原始地幔值（36.27），且远高于大陆地壳值（11），这些表明该区煌斑岩受到大比例的地壳混染的可能性不大［6］。

综上所述，该区煌斑岩为富含稀土元素的俯冲带流体交代过的富集地幔部分熔融所产生的岩浆在上升过程中受到部分地壳混染的产物。

［1］王治华，等.云南大坪金矿区煌斑岩的地球化学特征及成因探讨［J］.岩石矿物学杂志，2010，29（4）：355-366.

［2］尹福光，等.西南“三江”造山带大地构造相［J］.沉积与特提斯地质，2006，26（4）：33-38.

［3］潘桂棠，等.中国大地构造单元划分［J］.中国地质，2009，36 （1）：1-16.

［4］Wright J B.A Simple Alkalinity Ratio and Its Application to Question of Nonorogenic Granite Genesis［J］.GeolMagaz，1969，106：370-384.

［5］路凤香，等.有关煌斑岩分类的建议［J］.地质科技情报，1991，10（增刊）：55-62.

［6］赵振华，等.湘南中生代玄武岩类地球化学特征［J］.中国科学（增刊），1998：7-14.

［7］ Rock N M S，Hunter R H Late Caledonian Dyke Swarm of Northern Britain；Spatial and Temporal Intimacy Between Lamprophyric and Granitic Magmatism Around The Ross of Mull Pluton，Inner Hebrides［J］.Geol Rundsch，1987，76：805-826.

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A

1004-5716（2016）07-0162-04

2016-03-21

2016-03-21

中国地质调查局云南1∶5万墨江幅等六幅区调项目（编码：1212011120596）。

张梅江（1985-），男（汉族），贵州余庆人，工程师，现从事地质调查工作。