卡而却卡北隐爆角砾岩型铅锌矿床火山岩地球化学特征及构造环境

马璟璟 陈澍豪 王磷 张鹏

摘 要：隐爆角砾岩是角砾岩中的一种特殊类型，是热液运移的良好通道和容矿场所，其成岩作用常伴随热液成矿作用，为金属矿床中的一种重要类型。斑岩型矿床中常伴有角砾状地质体和隐爆角砾岩，这些隐爆角砾岩组成的角砾岩筒对矿化，特别是对原生矿的富集起着重要作用，是重要的找矿标志；隐爆角砾岩的成岩作用伴随着热液成矿作用，是形成铜、钼、铅锌、金等矿床的一种重要类型。通过对隐爆角砾岩地质特征进行研究，总结其对找矿的指示意义，对完善成矿系统和区域上寻找隐伏矿产的新突破具有重要意义。

关键词：卡而却卡北；隐爆角砾岩；铅锌矿床；火山岩；构造环境

1 区域地质背景

祁漫塔格成矿带位于柴达木盆地南缘，所处大地构造分区跨越了祁漫塔格北坡-夏日哈新元古代-早古生代岩浆弧带和祁漫塔格-都兰新元古代-早古生代缝合带，北邻柴达木中新生代后造山磨拉石前陆盆地，南与东昆仑中陆块相接。出露地层主要为元古界金水口岩群变质岩夹碳酸盐岩等，蓟县系狼牙山组，奥陶系-志留系滩间山群（又称祁漫塔格群）碳酸盐岩和变质岩，上泥盆统黑牦牛山组碎屑岩和碳酸盐岩，石炭系大干沟组、缔敖苏组碳酸盐岩和碎屑岩、二叠系打柴沟组碳酸盐岩和碎屑岩、上三叠统鄂拉山组火山碎屑岩和第四系地层。

2 地球化学特征

2.1主量元素特征

晚三叠世鄂拉山组火山岩岩石均属酸性火山熔岩类，从主量元素数据分析可以得出：样品中SiO2含量变化范围相近，含量较高（67.20%～74.52%，平均达到69.38%），为超酸性岩；K2O（2.46%～5.81%，平均为4.10%）和Al2O3（12.85%～15.36%，平均为14.14%）含量较高，是一种高钾质系列的岩石；里特曼指数σ=1.39～2.80<3.3，为钙碱性系列，K2O+Na2O平均值为1.50；而MgO、TiO2、P2O5较低。各岩石的铝过饱和指数A/CNK在1.02-1.17之间，均值为1.06，属铝过饱和岩石，其CIPW标准矿物Q+Or+Ab+An+C+Hy，均有标准分子C的出现，反映出高铝的特征。岩石分异指数较高，表明岩体在形成作用过程中，经过强烈的分异作用。

在SiO2-K2O图火山角砾岩基本位于钾玄岩系列，而凝灰岩基本位于高钾钙碱系列。在岩石英TAS图解上均位于亚碱性区域，并且在英安岩的边界线附近。在AFM图解中所有样品均落在钙碱性系列区。

在Nb/Y-Zr/TiO2图解和Zr/TiO2-SiO2图解中可以看出火山角砾岩和凝灰岩样品基本都投在流纹-英安岩区域内。

除个别样品外，主量元素和部分微量元素（Sr）与SiO2之间存在相关性，其中火山角砾岩中的TFe2O3、TiO2、P2O5、Al2O3、K2O、Sr与SiO2之间呈现明显的负相关关系，表明各类岩石应是同源岩浆分异演化的产物。岩石中CaO与SiO2之间有明显的正相关关系。烧失量（LOI）含量在0.50-2.39，说明其所含的水分、硫、二氧化碳等成分并不大。K2O+N2O含量与LOI之间表现出一定的负相关关系，表明岩石蚀变过程中没有K2O+N2O的带入。而Fe2O3与LOI之间表现出一定的正相关关系，表明热液蚀变活动对岩石中的Fe元素有一定影响。

凝灰岩中的TFe2O3、K2O、TiO2、Al2O3、P2O5、Sr与SiO2之间呈现明显的负相关关系，表明各类岩石应是同源岩浆分异演化的产物。K2O+N2O含量与LOI之间表现出一定的负相关关系，表明热液蚀变对这些元素没有影响，并且岩石蚀变过程中没有K2O+N2O的带入。而Fe2O3与LOI之间表现出一定的负相关關系，表明热液蚀变活动对岩石中的Fe元素没有影响。

由此可以看出，火山角砾岩和凝灰岩的形成过程还是有一定的区别，如热液蚀变活动对火山角砾岩有一定的作用，而对凝灰岩并没有太大作用。

2.2稀土元素特征

测区火山岩稀土可见火山角砾岩和凝灰岩的稀土含量及特点近于完全一致，其稀土总量中等（表1-2），∑REE=143.34-286.31×10-6之间，轻重稀土的含量及比值也变化不大，LREE/HREE=7.84-13.67，其反映轻、重稀土元素之间的分异作用的参数值均大于1，说明轻、重稀土元素分异作用明显，且明显富集LREE。（La/Yb）N=9.49-19.55，也表现出岩石轻稀土富集。δEu在0.41-0.66之间，铕具中等亏损。以球粒陨石平均值标准化的稀土配分曲线均向右倾斜，岩石属轻稀土富集型，铕具有明显的负异常特征。

2.3微量元素特征

测区火山岩的微量元素以N型MORB值标准化的微量元素分布形式可以看出，具有与典型钙碱性火山弧系列“三隆起”的特征型式极为相似，表现为Rb、Ba和Th较强的富集，并伴有Nb、Ce、Zr、Hf、Sm等中等富集，而Ti、P亏损，尤其P、Ti明显亏损，低于MORB标准值，不同样品其配分型式具有相同性或相似性，表明具有相同的岩浆来源，具有后碰撞下地壳重熔产物的特征。

3 结论

根据本区区域地质特征和地球化学特征显示，卡而却卡北鄂拉山组火山岩属钾玄岩-高钾钙碱性系列，各类火山岩应是同源岩浆分异演化的产物。岩浆作用形成于碰撞大地构造背景下，并且在晚三叠世发生了陆-陆后碰撞造山作用。

参考文献

[1] 李东生，古凤宝，张海兰，等.青海省卡而却卡斑岩型铜矿地质特征及找矿意义.西北地质，2012，45（1）：174-183

[2] 王松，丰成友.青海祁漫塔格卡而却卡铜多金属矿成矿物质来源探讨.中国煤炭地质，2014，26（12）：89-93