巴干贡巴晚三叠世石英闪长岩地球化学特征及成因

侯宝平

巴干贡巴晚三叠世石英闪长岩地球化学特征及成因

侯宝平

（四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都 610213）

巴干贡巴地区主要产出有四处燕山期石英闪长岩体，SiO2较为稳定，岩石均具富钾钙的特点。里特曼组合指数σ=0.96～1.55，属于钙碱性岩石；稀土总量ΣREE为69.98～-223.68；LREE为58.71～170.86；HREE为10.95～19.12；轻重稀土比值LREE/HREE为5.21~19.43，属于轻稀土富集，重稀土亏损型；无明显Eu异常反应；Th、La、Nd、Hf具明显富集显正异常，Ba、Ta 、Nb、Sr、Ti具明显亏损现象。综合分析认为该区岩体为下地壳部分熔融形成的“I”型花岗岩，属受张性断裂影响的被动侵位类型。

石英闪长岩；地球化学；成因；巴干贡巴

1 区域地质背景

巴干贡巴地区内位于青海省西南部，大地构造位置处于华南板块、可可西里—松潘—甘孜残留洋的巴颜喀拉边缘前陆盆地构造区。区内岩浆活动微弱，以燕山期中酸性侵入岩为主。研究主要针对出露面积较大的4处中酸性侵入岩体，分别为扎朵黑云母角闪石英闪长岩体、莱雄陇黑云母角闪石英闪长岩体、荣拉格含辉石黑云角闪闪长岩体以及曲札巴玛石英角闪闪长岩体。

扎朵岩体沿昂然曲断裂侵入于晚三叠世清水河组中，平面形态呈不规则近椭圆状（图1），岩株状产出，出露面积约42km2。岩体总体向北东倾斜。岩体内接触带中出现少量砂岩捕虏体，受岩体热接触变质作用影响，外接触带中往往出现角岩化、硅化等变质现象。岩体主要为石英黑云母闪长岩，岩石呈灰—灰白色，细粒半自形粒状结构，块状构造。岩石主要由斜长石（60%）、黑云母（27%）、角闪石（8%）、石英（4%）等组成，另可见少量副矿物。

图1 岩浆岩分布图

莱雄陇岩体位于南部细曲沟脑一带（图1），岩体规模较小，呈岩株状产出，侵入于晚三叠世清水河组中。岩体总体向北东倾，倾角60°左右。围岩普遍受到热接触变质，主要表现为角岩化，蚀变岩石有黑云母角岩和堇青石云母角岩等，局部地段见有黄铁矿化蚀变现象。岩石呈灰白色，半自形晶粒状结构，块状构造。该岩石的组成矿物包括斜长石（64%）、钾长石（5%）、石英（10%）、角闪石（10%）、黑云母（10%）以及少量磷灰石等副矿物，岩石受到较弱的次生蚀变，但岩石较致密坚硬。

荣拉格岩体位于研究区东部荣拉格一带（图1），岩体规模较小，呈椭圆形岩株状，侵入于早-中三叠世甘德组二段中。岩体总体向北东倾，倾角较大，在65°左右。围岩具角岩化，蚀变带宽约100m，局部地段见有黄铁矿化现象。该岩体主要岩性为含辉石黑云角闪闪长岩，岩石呈灰白色，中-细粒半自形粒状结构，块状构造。岩石的组成矿物包括斜长石（61%）、钾长石（5%）、石英（3%）、辉石（5%）、角闪石（15%）、黑云母（10%）、磷灰石等，岩石受到较弱的次生蚀变，但岩石较致密坚硬。

曲札巴玛岩体位于研究区东部（图1），扎朵岩体以北约5km处，岩体规模较小，产状为一椭圆形岩株，面积约1.2km2。岩体侵入于上三叠统甘德组一段、二段中。围岩普遍受到热接触变质，主要表现为角岩化，局部地段见有黄铁矿化现象。该岩体岩性主要为石英角闪闪长岩，岩石呈灰-灰绿色，具细粒半自形粒状结构，块状构造。岩石中的矿物成分为斜长石（61%）、暗色矿物（角闪石25%、黑云母8%）、石英（5%）、金属矿物、磷灰石等。

2 岩石化学特征

2.1 主量元素特征

各岩体主量元素含量及CIPW标准矿物含量见表1。

表1 研究区内各岩体主量元素含量及CIPW标准矿物含量一览表

注：本次工作的样品测试单位为青海省核工业地质局检测试验中心，下同。

四个岩体的岩石化学成分来看，SiO2较为稳定，为52.48%～64.68%， Al3O2为13.76%～18.89%；Na2O为1.88%～2.82%；K2O为1.36%～2.95%，岩石均具富钾钙的特点。

里特曼组合指数σ=0.96～1.55，平均1.32，属于钙碱性岩石；K2O/Na2O为0.54%～1.12%，平均0.95%，岩石中Na2O略多于K2O。将各类岩石化学分析数据进行K2O-SiO2图解（图2）投图，样品基本投入高钾钙碱性系列。SiO2-AR图解（图3）显示，所有样品均投入钙碱性区域。从K2O-Na2O图解（图4）中可以看出，样品均投入“I”型花岗岩区，属于高钾钙碱性系列“I”型花岗岩。

标准矿物中造岩矿物组成有石英（15.00%~25.44%）、钙长石（19.69%~27.98%）、钠长石（16.29%～24.60%）及正长石（11.19%~15.60%）；暗色矿物为紫苏辉石（9.07%~18.41%）、透辉石（1.97%～7.79%）；副矿物为磷灰石、钛铁矿、磁铁矿等。

图2 研究区侵入岩SiO2-K2O图解

图3 研究区侵入岩SiO2-AR图解

图4 研究区侵入岩K2O-Na2O图解

图5 研究区侵入岩A/CNK-A/NK图解

分异指数DI=33.49～63.98，平均值为53.04，固结指数SI=11.31~34.23、平均值为24.06，说明原生岩浆分离结晶作用程度中等，酸性程度为中酸。固结指数SI小于40，说明岩浆的分异程度高；铝指数A/CNK=0.79~1.21，平均值0.94，在A/CNK-A/NK图解中（图5），大多数样品投入准铝质区域，仅有两个样品投入过铝质区域。

结合岩浆演化规律，该区是个岩体岩浆的分异演化程度（酸性程度）为荣拉格岩体≈曲札巴玛岩体＜扎朵岩体＜莱雄陇岩体。

2.2 稀土元素特征

各岩体稀土、微量元素分析成果及特征值见表2。

该地区岩石中稀土总量ΣREE为69.98~223.68，平均136.90；LREE为58.71~170.86，平均121.02；HREE为10.95~19.12，平均15.89；轻重稀土比值LREE/HREE为5.21~19.43，平均7.55，属于轻稀土富集，重稀土亏损型；（La/Yb）N=5.89~11.37，平均8.56，表明重稀土元素的分馏程度较高。稀土元素配分曲线（图6）呈向右倾型，岩石中轻稀土元素明显富集。δEu值0.62~0.94，平均0.83，显示铕负异常，在稀土球粒陨石标准化配分曲线图上Eu处未出现明显异常反应，指示在岩石形成过程中可能不存在斜长石的分离结晶作用，或在部分熔融作用中没有斜长石残留于源区；δCe值0.89~1.14，平均1.04，多具弱负异常。

图6 研究区侵入岩稀土球粒陨石标准化配分曲线图

图7 微量元素原始地幔标准化蛛网图

2.3 微量元素特征

研究区侵入岩的微量元素含量见表3，Rb/Sr=0.16~0.5，平均值为0.32，Ba/Sr=1.54~2.15，平均值为1.83，Zr/Hf=21.10~82.67，平均值为34.05。以原始地幔标准化微量元素比值蛛网图（图7）曲线向右倾斜，呈左高右低的锯齿状，由图可知，Th、La、Nd、Hf具明显富集显正异常，Ba、Ta 、Nb、Sr、Ti具明显亏损显负异常。仅莱雄陇和荣拉格岩体出现Hf明显亏损显负异常。

表2 研究区侵入岩稀土元素含量及其特征值一览表

图8 研究区侵入岩Rb-Yb+Ta构造环境判别图解（据Pearce J A et al.,1984）

Syn-COLG-同碰撞花岗岩；VAG-火山弧花岗岩；WPG-板内花岗岩；ORG-洋脊花岗岩

图9 研究区侵入岩Rb-Yb+Nb构造环境判别图解（据Pearce J A et al.,1984）

Syn-COLG-同碰撞花岗岩；VAG-火山弧花岗岩；WPG-板内花岗岩；ORG-洋脊花岗岩

图10 研究区侵入岩R1-R2因子判别图解

①-地幔分异产物；②板块碰撞前；③-碰撞后隆起；④-造山晚期；⑤-非造山；⑥-同碰撞；⑦-造山后

3 岩体的成因及构造环境分析

在Rb-（Yb+Ta）图解（图8、9）中，研究区岩体岩石样品均投入火山弧花岗岩区；对区内各侵入体进行R2-R1构造环境判别（图10）投图，样品主要落入板块碰撞前花岗岩区，个别样品落入地幔斜长花岗岩区，表明研究区内侵入岩形成于挤压环境；在La-La/Sm图解（图11）中，样品没有明显的分离结晶趋势，说明岩浆没有发生明显的分离结晶作用，是部分熔融作用的产物，指示岩浆可能不是基性岩浆分离结晶作用的产物，源岩物质可能为下地壳部分熔融而来。结合区域研究成果，该期岩浆活动可能系受区域班公湖—怒江缝合带洋—陆俯冲构造演化远程效应及其消亡后陆内叠覆造山影响，与南巴颜喀拉基底滑脱重熔有关（张雪亭，2008）。

图11 研究区闪长岩La—La/Sm图解（据Allegre C J and Minster J F.,1978）

研究区各岩体在地表出露情况极为相似，总体向北东倾斜，倾角较大，围岩普遍受到热接触变质，主要表现为角岩化，蚀变岩石有黑云母角岩和堇青石云母角岩等。岩体内接触带混染不明显，外接触带中往往出现角岩化、硅化等变质现象。岩体分异较好，根据矿物粒度和斑晶含量的变化，可划分出岩体的边缘相和中心相。

岩体从平面上看呈椭圆状，长轴方向与区域构造线相近，结合岩石地球化学等分析结果，认为该岩体岩石为下地壳熔融的“I”型花岗岩，属受张性断裂影响的被动侵位类型。

表3 研究区侵入岩微量元素含量一览表

4 结论及讨论

研究区岩体具有火山弧花岗岩地球化学特征，里特曼组合指数σ=0.96~1.55，平均1.32，属钙碱性岩石；K2O/ Na2O为0.54%~1.12%，平均0.95%，岩石中Na2O略多于K2O。通过主量元素特征分析认为研究区岩石均属于高钾钙碱性系列“I”型花岗岩。通过岩石地球化学分析，认为研究区内侵入岩形成于挤压环境，源岩物质可能为下地壳部分熔融而来，结合该区岩体产出特征，综合认为该区岩体为下地壳部分熔融形成的“I”型花岗岩，属受张性断裂影响的被动侵位类型。

[1] 青海省核工业地质局，青海省曲麻莱县巴干贡巴地区I47E012002、I47E013002、I47E013003、I47E014003幅四幅1/5万区域地质矿产调查报告[R]．2017．

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Petrogeochemistry and Genesis of the Late Triassic Quartz Diorite in Bagangongba, Qumarlêb, Qinghai

HOU Bao-ping

(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

4Late Triassic quartz diorite intrusions are exposed in Bagangongba, Qumarlêb, southwest Qinghai. The quartz diorite is characterized by stable SiO2and high K and Ca withRittmann index(σ) of 0.96-1.55, ΣREE of 69.98-223.68, LREE of 58.71-170.86, HREE of 10.95-19.12 and LREE/HREE ratios ranging from 5.21 to 19.43, no obvious Eu anomly, enrichment in Th, La, Nd and Hf and depletion in Ba, Ta, Nb, Sr and Ti. These indicate that the intrusions are I-type granite which was passively emplaced under extensional tectonic setting.

quartz diorite; petrogeochemistry; genesis; Bagangongba,Qumarlêb, Qinghai

2018-08-13

青海省地质勘查基金项目“青海省曲麻莱县巴干贡巴地区I47E012002、I47E013002、I47E013003、I47E014003 幅四幅1/5 万区域地质矿产调查”

侯宝平（1983-），男，四川成都人，工程师，研究方向：区域地质（矿产）调查、地球化学

P584

A

1006-0995（2019）02-0205-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.006