四川中咱地块冈达概组火山岩石地球化学特征及成因

贾志泉，郝娇，胡许，杨立

四川中咱地块冈达概组火山岩石地球化学特征及成因

贾志泉，郝娇，胡许，杨立

（四川省地质矿产勘查开发局一0八地质队，四川 崇州 611230）

中咱地块冈达概组（P2g）分布于金沙江蛇绿混杂岩带与沙鲁里-义敦岛弧带之间的中咱-中甸地块上，北至茨巫，南至小中甸一带，本文研究对玄武岩进行研究，取得了新的认识，进一步探讨了中咱地块区冈达概组（P2g）玄武岩岩石特征及构造背景[1，2]。其岩性由玄武质火山角砾岩（玄武质火山集块岩)，致密块状玄武岩、杏仁状玄武岩、气孔状玄武岩、玄武质质角砾岩屑凝灰岩、硅质岩组成。玄武岩具低K2O、Na2O，高CaO、FeO的特征，属低钾系列；TiO2相对较高，是地幔低度熔融的产物，属板内张裂型火山岩。

中咱地块；冈达概组；玄武岩；岩石地球化学；地幔柱

1 地质概述

得荣地区冈达概组（P2g）分布于金沙江蛇绿混杂岩带与沙鲁里-义敦岛弧带之间的中咱-中甸地块上，北至茨巫，南至小中甸一带[8]，本文通过1∶5万白松-奔都地区区域地质矿产调查项目，在养戈地一带测制了剖面，对玄武岩进行研究，取得了新的认识，进一步探讨了中咱地块区冈达概组（P2g）玄武岩岩石特征及构造背景。得荣地区冈达概组地层呈条带状分布于茨莁幅、白松幅、得荣幅，出露面积约94.29km2，主要沿贡邦断裂喷溢，受断裂控制特征明显，裂隙式喷发特征显著，爆发相欠发育，以溢相为主，在茨莁、绒格、斯闸东山分别形成3个较大的火山洼地，而使地层厚度显著增大。

研究区岩性以致密块状、斑状、杏仁状、气孔状玄武岩为主夹凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩。根据岩石组合特征可划分14个喷发韵律，最小喷发韵律厚度为8m，最大喷发韵律厚度为236.10m。冈达概组与上覆的三叠系下统布伦组（T1）呈平行不整合接触，与下伏二叠系下统冰峰组（P1）呈喷发不整合接触。

图1 b-PM005-20-1杏仁状玄武岩，（25x，正交）Srp：蛇纹石间粒间隐结构，杏仁状构造

图2 b-PM005-25-1玄武质火山角砾岩，（40x，正交）R:岩屑 Srp：蛇纹石角砾状结构

2 岩石组合特征

冈达概组火山岩岩性为致密块状、斑状、杏仁状、气孔状玄武岩为主夹火山角砾岩、火山集块岩。

杏仁状玄武岩（图1）：矿物成分为辉石25%，斜长石50%，隐晶质20%，磁铁矿3-5%，岩石具间粒间隐结构，杏仁状构造。主要由细粒辉石、斜长石及铁质副矿物组成。斜长石，无色，呈微晶呈细小条状或细柱状状杂乱分布，颗粒多具粘土化、绢云母化、碳酸盐化；辉石多为它形粒状，粒度较小，分布在斜长石颗粒之间的孔隙中，几乎完全碳酸盐化，光性特征不明显。岩石气孔被后期热液形成的方解石、蛇纹石、石英等充填呈杏仁状；内部方解石多结晶呈细粒状，解理发育。蛇纹石、石英呈放射状。见后期石英脉穿插[4]。

玄武质火山角砾岩（图2）：岩石具角砾状结构。主要由玄武质的火山角砾、晶屑及隐晶的玄武质填隙物组成。火山角砾，主要为玄武质火山岩岩屑构成，呈棱角状，粒度一般0.3~1cm，内部呈细粒结构、斑状结构，杏仁状构造，边缘多有溶蚀；砂屑主要为中-细粒级的玄武质岩屑及斜长石、石英晶屑。斜长石，自形-半自形柱粒状，聚片双晶发育，有轻微粘土化，石英颗粒边缘有溶蚀。填隙物主要为隐晶的玄武质火山凝灰组成，分布在角砾孔隙之间，具较强烈的绿泥石化、碳酸盐化。

玄武质岩屑凝灰岩：主要成分岩屑45%，晶屑3%，火山灰40%，灰岩10%，岩石具岩屑凝灰质结构。主要由玄武质岩屑、火山灰、正常沉积灰岩等组成。岩屑，主要为玄武质岩屑，内部具斑状结构，杏仁状构造，具绿泥石化；晶屑极少量；火山灰多为隐晶质的玄武质火山凝灰，光性较弱，局部具团块状的碳酸盐化、绿帘石化。可见正常的沉积物灰岩，呈团块状均匀分布，粒度较大。

3 主量元素特征

剖面采集10件岩石全分析样品，分析测试单位为国土资源部武汉矿产资源监督监测中心，达概组玄武岩样品间氧化物含量总体变化不大（表1），SiO2含量介于42.6%~47.67%，平均46.12%；TiO2含量介于1.69%~2.84%，平均2.47%； Al2O3含量介于12.31%~14.69%，平均13.7%；Fe2O3含量介于2.95%~5.24%，平均4.29%；FeO含量介于5%~10.15%，平均8.65%；MgO含量介于5.12%~8.42%，平均6.26%；MnO含量介于0.17%~0.23%，平均0.21%；CaO含量变化较大，介于7.33%~13.21%，平均9.92%；K2O含量变化较大，介于0.07%~1.57%，平均0.83%；Na2O含量介于1.88%~3.65%，平均2.65%； P2O5含量介于0.23%~0.51%，平均0.32%。与世界富橄玄武岩平均值比较，具低K2O、Na2O，高CaO、FeO的特征，属低钾系列；TiO2相对较高，与富橄玄武岩相似。

图3 TAS图解法图

Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。

岩石碱性程度的判别方法采用TAS图解法（图3），样品主体处于碱性系列与亚碱性系列分割线之上的碱性系列范畴，少量样品处于分割线附近，其中Pm005-14、Pm005-19、Pm005-64、Pm005-84落在亚碱性系列，其余落于碱性系列[5]。里特曼指数（σ43）在1. 4～6.76 之间，钙碱性岩（σ＜4）：8件，碱性岩（σ＞4）：3件。碱性玄武岩在K2O-Na2O判别图（图4）上大多落于钾质区域。亚碱性岩在F-A-M图解上，主要落于拉斑玄武岩系列（图5）。

4 稀土元素特征

冈达概组玄武岩稀土总量ΣREE为109-183×10-6，平均值为153×10-6，LREE/HREE=5.6~ 7.3，平均值为5.9，特征值（La/Yb）N介于6.1~8.9，平均值6.7，轻稀土分馏明显；特征值（La/Sm）N介于2.18~2.61，平均值2.31，轻稀土分馏不明显；特征值（Gd/Yb）N介于1.86~2.42，平均值1.95，重稀土分馏不明显；岩石稀土配分模式为向右陡倾，且具有相近的斜率，表现为轻稀土的强烈富集（图6）。

图4 玄武岩K2O-Na2O判别图

图5 F-A-M判别图

δEu=0.84-1.18，平均值为0.96，多具不明显负异常；δCe为0.82~0.95，平均值0.92，均具不明显的Ce负异常，表明受到了低温蚀变作用的影响（王涛等，2013），与玄武岩遭受绿泥石化、绿帘石化等蚀变的岩石学特征一致[6,7]。

5 微量元素特征

玄武岩微量元素原始地幔标准化配分型式图所示（图7），总体不相容元素较为富集，但富集程度明显不高。Th钍、Nb铌、Sr锶、Ti钛相对较为亏损，La镧、Sm钐 相对富集，具有大陆拉斑玄武岩的特征。由于Th和Ta均属于强不相容元素，两者比值可以很好地反映原始岩浆的地球化学特征。原始地幔的Th/Ta值约为2.3[8]，上地壳的Th/Ta值约为10(Condie，1993)。因此这两种元素的相互关系可以反映玄武岩地幔源区的一些特点[8]，冈达概组下段玄武岩Th/Ta值为1.95～3.16，平均值为2.35。

图6 冈达概组稀土元素分布形式图

图7 冈达概组微量元素蛛网图

6 构造背景讨论

在Zr-Zr/Y判别图中（图8），样品均投点于WPB（板内玄武岩）区域内部，表明冈达概组玄武岩是具有板内裂谷特征的岩浆活动。在TiO2-TFe/MgO 判别图中（图9），所有点均落入洋岛玄武岩（OIB）区域，一般认为洋岛玄武岩（OIB）与地幔柱活动有关，考虑到其东邻区的峨眉山玄武岩一般认为是大陆板内裂谷作用形成的一套溢流玄武岩，且与地幔柱活动影响控制的。因此，冈达概组下段玄武岩也应该是受地幔柱活动影响的大陆板内张裂型火山岩。

图8 Zr-Zr/Y判别图

图9 TiO2-TFe/MgO 判别图

[1] 李敏. EPR和SWIR玄武岩岩石地球化学特征对比及其对岩浆过程的指示意义[D]. 中国海洋大学. 2014.

[2] 刘英俊等.元素地球化学[M]. 北京: 科学出版社, 1984.

[3] 莫宣学, 邓晋福 等.西南三江造山带火山岩——构造组合及其意义[J]. 高校地质学报, 2001,6(7):121-138.

[4] 骆志红, 贾志泉 等. 2015. 1:5万白松-奔都地区5幅区域地质调查报告[R]. 四川省地质矿产勘查开发局一0八地质队. 内部报告.

[5] 邱家骧, 林景仟.岩石化学[M]. 北京:地质出版社, 1991.

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[7] 于峻川.滇西“三江”地区微陆块板内火山岩地球化学特征及其构造意义[D].中国地质大学（北京）, 2013.

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Geochemical Characteristics and Genesis of the Volcanic Rocks of the Gangdagai Formation in the Zhongza Massif, Sichuan

JIA Zhi-quan HAO Jiao HU Xu YANG Li

(No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230)

The Gangdagai Formation (P2g) in the Zhongza massif is exposed in the Zhongza- Zhongdian massif between the Jinsha River ophiolitic mélange zone and the Shaluli-Yidun island arc zone. This paper further discusses the petrological characteristics and tectonic setting of the basalt of the Gangdagai Formation (P2g) in the Zhongza massif. The study indicates that the basalt consists of basaltic volcanic breccia (agglomerate), dense massive basalt, amygdaloidal basalt, porous basalt, basaltic breccia lithic tuff and siliceous rock. The basalt is characterized by low K2O and Na2O, high CaO and FeO, relatively high TiO2which shows origin of low melting of mantle of the basalt, being an intraplate tensional volcanic rock.

Zhongza massif; Gangdagai Formation; basalt; lithogeochemistry; mantle plume

2019-06-12

贾志泉（1988-），男，河南新乡人，工程师，长期从事区域地质矿产调查

P588.14

A

1006-0995（2020）04-0686-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.04.033