北昆仑火山岩亚带阿勒坦凝灰岩地质特征

袁浩为，史少飞，肖渊甫，魏永峰,2

北昆仑火山岩亚带阿勒坦凝灰岩地质特征

袁浩为1，史少飞1，肖渊甫1，魏永峰1,2

（1.成都理工大学地球科学学院，成都 610059；2.四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都 610213）

位于青海境内的昆仑山火山岩较为发育，区内不同构造单元中火山岩岩石类型、岩石组合及岩石地球化学特征、形成时代各不同，在区域矿产调查中在北昆仑火山岩亚带发现非正式示填图单位新元古代阿勒坦凝灰岩（Pt3A）。通过野外地质剖面测量、镜下分析以及获得的锆石对凝灰岩分析，采用LA-ICP-MS法锆石U-Pb测年获得958.4±5.3Ma的年龄值，反映凝灰岩活动时代为新元古代青白口纪；根据岩石化学特征及区域资料，火山岩为过铝质-钙碱性系列岩石,凝灰岩应为岛弧相火山岩，为揭示反演东昆仑造山带形成演化和岩浆作用提供一定依据及观点。

火山岩；凝灰岩；岩石地球化学；北昆仑

研究区地处东昆仑弧盆系和南昆仑结合带结合部位，受多期次构造运动影响，岩浆活动频繁，形成岩石类型各异、时空分布不同、规模不等的各类侵入岩和喷出岩。依托青海省格尔木市雪山峰地区1∶5万区域地质矿产调查；在研究区西部新发现一套新元古代的火山岩，出露于阿勒坦郭勒一带，主要岩性为一套未变质的沉凝灰岩。将其以非正式填图单位表示为新元古代阿勒坦凝灰岩（Pt3）。该套沉凝灰岩真实记录了地质构造演化历史的有用信息，是研究、反演东昆仑造山带形成演化过程中地球动力学的重要建造标志之一,希望能为揭示反演东昆仑造山带形成演化和岩浆作用提供一定依据及观点。

图1 测区大地构造单元划分图

一级：秦祁昆造山系；二级：东昆仑弧盆系（Ⅰ），南昆仑结合带(Ⅱ）；三级：北昆仑岩浆弧；（Ⅰ-1），东昆仑南坡俯冲增生杂岩带 (Ⅱ-1），玛多-玛沁增生楔 (Ⅱ-2)；四级构造单元：Ⅰ-1-①洪水河古元古代基底残块（Pt1），Ⅰ-1-②阿勒坦郭勒新元古代火山弧（Pt3），Ⅰ-1-③雪山峰北早志留世碰撞后造山花岗岩带（S1），Ⅰ-1-④雪山峰北晚二叠-早三叠世俯冲碰撞花岗岩带（P2-T1），Ⅰ-1-⑤辉特陶可可断陷盆地（J1-2），Ⅰ-1-⑥雪山峰北新生代断陷盆地（Qp2），Ⅱ-1-①万保沟洋岛-海山（Pt2-3），Ⅱ-1-②雪山峰南构造混杂岩（O-S），Ⅱ-1-③东昆仑南坡早-中志留世同碰撞花岗岩带（S1-2），Ⅱ-1-④稳流河上游弧后前陆盆地（T1-2），Ⅱ-2-①稳流河新生代走滑拉分盆地（E-Q）；

1 区域地质背景

调查区属秦祁昆地层大区，以昆中深大断裂为界，北部属东昆仑地层区之柴达木南缘地层分区，南部属南昆仑地层区之东昆南地层分区，西南角属南昆仑地层区之西大滩—布青山地层分区。测区地处秦祁昆造山系，主体位于东昆仑弧盆系，南跨南昆仑结合带。

测区一级构造单元属秦祁昆造山系；以昆中深断裂为界，进行二级构造单元的划分，二级构造单元跨东昆仑弧盆系、南昆仑结合带，东昆仑弧盆系的三级构造单元为北昆仑岩浆弧，测区内的二级构造单元南昆仑结合带可进一步划分两个三级构造单元，包括东昆仑南坡俯冲增生杂岩带、玛多-玛沁增生楔，但玛多-玛沁增生楔构造单元在测区内的分布区均被第四系覆盖无基岩出露。四级构造单元的划分以反映调查区实际为原则，测区大地构造位置详见图1，本文要研究的是阿勒坦郭勒新元古代火山弧（Pt3）。

图2 晶屑沉凝灰岩宏观照

图3 正交偏光镜下晶屑沉凝灰岩

2 岩体特征及岩相学

本文研究对象是一套新元古代的火山岩，出露阿勒坦郭勒新元古代火山碎屑岩，岩性主要为一套未变质的沉凝灰岩：灰绿色中层状沉晶屑凝灰岩和晶屑凝灰岩。该套火山岩主要分布在雪山峰北西部阿勒坦郭勒地区，以昆中断裂为界与`南昆仑结合带接壤，形态上呈北西西向展布。

岩石矿物组合较单一，为深灰色晶屑沉凝灰岩和灰色凝灰岩互层。深灰色晶屑沉凝灰岩岩性特征：岩石具沉凝灰结构，中厚层状构造，主要由晶屑、陆源沉积物、岩屑以及填隙物组成，整体有一定定向性。晶屑（73%）主要由石英（63%）与斜长石（10%）组成，石英含量较多，粒径范围为0.2~1.4mm，但大多数粒径为0.5mm左右，磨圆度不高，呈次棱角状-棱角状，部分斜长石中有绢云母细小颗粒，陆源沉积物（11%）主要为石英和微斜长石，石英相对火山碎屑的石英颗粒较小，粒径多在0.2mm左右，磨圆度相对较好，次圆状，岩屑（5%）：主要为石英，颗粒不大，填隙物（20%）主要由火山尘以及火山灰组成。灰色凝灰岩岩性特征：岩石具凝灰结构，块状构造，主要由火山尘、火山灰、胶结物、不透明矿物组成。岩石中矿物颗粒细小肉眼不可见，火山尘与火山灰（95%）：呈淡绿色，火山尘物质因为富含铁质而微带绿色，陆源碎屑物主要为粘土质，少数为长英质颗粒。

表1 凝灰岩主量元素分析结果表（ωB/10-2）

测试单位:西南冶金地质测试所

3 火山岩岩石地球化学特征

1）主量元素：沉凝灰岩氧化物含量及特征参数见表1，SiO2含量为70.43%，属酸性岩类，ALK（Na2O+K2O）含量为4.46%，Na2O

表2 凝灰岩稀土元素分析结果表（ωB/10-6）

测试单位:西南冶金地质测试所

2）稀土元素：沉凝灰岩稀土元素分析结果见表2，∑REE为187.65×10-6，LREE/HREE为9.05，轻稀土富集、重稀土亏损，(La/Yb)N=11.18，轻重稀土分馏较强，δEu为0.6，呈明显负铕异常。δCe为0.93，异常不明显。在以球粒陨石为标准化的稀土配分模式图中（图8），稀土配分曲线右倾，轻稀土分馏较强，Eu具负异常，形成波谷，重稀土部分相对平坦，重稀土分馏不明显。

表3 凝灰岩微量元素含量表（ωB/10-6）

测试单位:西南冶金地质测试所

3）微量元素：沉凝灰岩微量元素含量见表3，大离子新石元素Rb、Ba、Zr含量较高，Th的含量较少，高场强元素中Nb、Ta、Hf的含量较低。微量元素ORG标准化蛛网图上，火山岩表现出明显的强不相容元素Rb、Th富集，Ba相对亏损，高场强元素Nb、Ta相对亏损，Zr、Y亏损的特点。

图4 沉凝灰岩TAS分类命名图

图5 沉凝灰岩稀土配分模式图

图6 沉凝灰岩微量元素蛛网图

4 分析

4.1 火山岩构造环境分析

沉凝灰岩为过铝质-钙碱性系列，岩石富FeO、MgO，贫Al2O3、CaO、TiO2。强不相容元素Rb、Th富集，Ba相对亏损，高场强元素Nb、Ta相对亏损，Zr、Y亏损。轻重稀土比值为9.05，属轻稀土富集，重稀土亏损，铕略具负异常，稀土配分模式形态与岛弧火山岩相似。在火山岩(Yb+Ta)-Rb判别图中，火山岩投点落入VAG（火山弧花岗岩），构造环境为火山弧环境。

图7 沉凝灰岩Yb+Ta-Rb判别图

图8 沉凝灰岩锆石U-Pb谐和图

图9 沉凝灰岩锆石U-Pb直方图

4.2 时代讨论

在阿勒坦郭勒一带采集了1件同位素样，样品中共挑选30颗（8颗在凝灰岩中采集）锆石进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。锆石U-Pb同位素年龄分析结果（表略），同位素直方图见图9，同位素年龄谐和图见图8，获得锆石的206Pb/238U年龄为958.4±5.3Ma，时代为新元古代。

5 结论

1）期火山岩为过铝质-钙碱性系列岩石,火山岩表现出明显的强不相容元素Rb、Th富集，Ba相对亏损，高场强元素Nb、Ta相对亏损，Zr、Y亏损的特点。

2）阿勒坦凝灰岩（Pt3A）岩性只有凝灰岩和沉凝灰岩互层，为水下沉积标志，该组未见有熔岩类火山岩沉积，距火山喷发中心有一定距离。根据岩石化学特征及区域资料，该套凝灰岩应为岛弧相火山岩。

3）在阿勒坦凝灰岩（Pt3A）中采用LA-ICP-MS法锆石U-Pb测年获得958.4±5.3Ma的年龄值，反映时代为新元古代青白口纪。

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Petrochemistry and Age of the Aletan Tuff from the North Kunlun Volcanic Subzone

YUAN Hao-wei1SHI Shao-fei1XIAO Yuan-pu1WEI Yong-feng1,2

(1- College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

Volcanic rock was well developed in the Kunlun Mountains in Qinghai. This paper has a discussion on petrochemistry and age of the Aletan tuff (Pt3A) from the north Kunlun volcanic subzone. Petrochemical study indicates that the tuff is an island arc volcanic rock of peraluminous-calcium alkali series. The tuff yields zircon U-Pb ages of 958.4 ± 5.3 Ma, belongning to the Neoproterozoic Qingbaikou Period.

volcanic rock; tuff; petrogeochemistry; north Kunlun

2018-07-15

中国地质调查局青海省格尔木市雪山峰地区域地质矿产调查（12120114018222；121201011000150005-14）

袁浩为（1994-），男，陕西宝鸡人，在读硕士研究生，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学

肖渊甫（1957-），男，四川德阳人，教授，博士生导师，主要从事岩石学研究及矿产资源评价工作

P588.1

A

1006-0995（2019）02-0183-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.002