加给陇洼金矿区火山岩地球化学特征

2019-04-10杨海涛

世界有色金属 2019年1期

边飞，杨海涛

（西安西北有色地质研究院有限公司，陕西西安 710054)

古特提斯洋的封闭及其后华北块体、扬子块体及羌塘-昌都块体的汇聚作用造就了松潘带西部的巴颜喀拉山，它不仅是褶皱造山的典型代表，也是一条重要的金属成矿带，被誉为中国“十大矿产资源基地”，因此，该区的地质演化一直受到广泛关注[5]。由于岩浆作用与地球动力学过程存在密切的联系，巴颜喀拉造山带内广泛出露的岩浆岩是探讨该造山带区域地质演化过程的重要研究对像，对成矿动力学过程的研究也具有一定的借鉴意义。本文则是针对大场整装勘查区内的加给陇洼金矿区出露的中二叠世火山岩进行较为系统的岩石学和地球化学研究，分析该地区的自二叠纪起至成矿阶段的构造演化，为建立成矿模型提供一定的动力学依据，同时也为研究巴颜喀拉山及巴颜喀拉成矿带的形成过程提供必要的信息。

1 岩石学特征

加给陇洼金矿区地处北巴颜喀拉金、锑成矿带中段，区内出露地层主要为一套三叠系浅变质砂泥质类复理石沉积建造，岩石变质程度较低，为低绿片岩相，区内断裂构造发育，侵入岩不发育[5]。矿体呈脉状，受断裂构造控制，矿石类型主要为构造蚀变岩型和石英脉型。在矿区南侧出露有中二叠世马尔争组，岩性以火山岩和碳酸盐岩为主，碎屑岩次之。碳酸盐岩时代比较统一，发现大量的动物化石，时代归属为中二叠世[8]；火山岩多呈带状、透镜状、似层状与正常沉积的碎屑岩、碳酸盐岩呈断块出现该套火山岩主要为深灰绿色，发育青盘岩化，枕状和气孔构造十分典型，隐晶—微晶质结构，主要成份为斜长石、玻璃质，极少量的单斜辉石，含有铁质矿物，偶尔可见大颗粒的磁铁矿，据此初步定为玄武岩。

2 地球化学特征

2.1 主量元素

所采样品主量元素的地球化学特征可以看出岩石化学成分上以富CaO、Al2O3、MgO、TFe2O3，贫碱，尤其是贫K2O，所有样品的SiO2为46.39%～52.93%，依据硅质含量划分为基性岩。K2O-SiO2图解中所有点落在低钾拉斑玄武岩系列（图1），据此将该组岩石划分为玄武岩，且略显向安山岩过渡的性质。

2.2 稀土元素

加给陇洼金矿区玄武岩的稀土元素总量较高（56.75×10-6～106.80×10-6），无明显 Eu 和 Ce异常（δEu=0.81～1.05，δCe=0.95～1.09）。LREE/HREE为3.01～5.35，显示轻重稀土分馏较弱，（La/Sm）N为I 1.32～1.94，（Gd/Lu）N为2.48～2.97，说明轻重稀土内部分馏也比较弱，稀土元素特征反映源区具富集地幔性质。在球粒陨石标准化曲线图上（图2），样品轻稀土略富集，重稀土相对略亏损，轻重稀土轻度分馏，说明岩浆上升较快，没有发生斜长石的结晶分异作用，稀土配分模式图，呈右倾与典型的洋岛玄武岩相似。

图1 加给陇洼火山岩SiO2-K2O图解[2]

图2 球粒陨石标准化REE配分模式图[3]

3 构造环境分析

矿区所采样品在FeO＊-MgO-Al2O3判别图上所有点落在大洋岛（图3）；在玄武岩大地构造环境的Th/Zr-Nb/Zr判别图上所有点落入大洋板内玄武岩区（图4）。综合以上岩石地球化学特征表明加给陇洼金矿区马尔争组火山岩应为洋岛拉斑玄武岩，OIB型玄武岩的发现证实了中二叠世加给陇洼地区为洋岛环境，该地区曾属于巴颜喀拉主洋盆一部分。

图3 加给陇洼玄武岩FeO＊-MgO-Al2O3图解[1]

4 地质意义

目前对于巴颜喀拉洋全盛至闭合的过程已达成共识，基本认为巴颜喀拉洋形成于早三叠世，于中三叠世洋壳开始向北俯冲，并产生了NS向的挤压，此时巴颜喀拉洋由拉张转为向南收缩，并形成一套浊流相的复理石沉积[7]；晚三叠世，巴颜喀拉地区进入印支造山运动晚期，巴颜喀拉洋最终闭合，巴颜喀拉乃至整个东昆仑地区进入陆内演化阶段[4，6]。但是对于巴颜喀拉洋形成前，尤其是早二叠至晚二叠世的构造环境，尚没有统一的定论。张以弗等（1996）根据马尔争组的灰岩、结晶灰岩与中、基性火山岩共生出露的特征，推测认为其为洋岛建造。而加给陇洼OIB型玄武岩的发现则代表该区洋盆演化的记录，证实了中二叠世该地区为洋岛环境，北巴颜喀拉加给陇洼地区属于巴颜喀拉主洋盆一部分，为巴颜喀拉地区晚古生代即有的初始洋盆格局提供了新的证据，进一步完善了巴颜喀拉洋的演化历史，也为北巴成矿带的演化史提供一定的科学依据。