云南澜沧大南婆地区惠民岩组火山岩石学特征与构造环境

王志忠，王国辉，王 瑞，张皓程

(云南黄金矿业集团股份有限公司，云南 昆明 650200)

大南婆地区位于云南澜沧县勐朗镇东部，地处怒江-昌宁-孟连构造岩浆岩带南段，《云南省岩石地层》(1996)划分方案中将该地区澜沧岩群从老到新依次分为曼来组(∈ml)、惠民组(Oh.)、南坑组(Snk)[1]。惠民岩组为一套岛弧沉积，与曼来组总体为片理整合接触[2]，其岩石组合为绢云千枚岩、绢-白云片状千枚岩、白云千枚状片岩、片理化绢-白云石英岩、绿泥千枚岩、钠长阳起绿帘片岩等，惠民岩组中火山岩与围岩呈片理整合接触，呈近南北向条带状分布。本文主要对出露于澜沧县小南婆-石堡寨一带澜沧岩群惠民岩组中火山岩作分析研究，1∶25万澜沧县幅(2013年)绿片岩中稀土元素分布形式接近平坦型，为大洋中脊的特点[3]；1∶5万香竹林等七幅区域地质矿产调查(2017年)，主量元素图解上火山岩投影点落在岛弧拉斑玄武岩区，惠民岩组火山岩具岛弧火山岩特点[4]。2017年，云南省地质矿产勘查院承担的“云南省1∶5万下景张等4幅联测区域地质调查”中，通过剖面测制和系统的路线地质调查，对惠民岩组火山岩出露厚度、岩石组合、地球化学特征等方面获得了较多新的认识，惠民岩组可能是原特提斯演化中俯冲初始阶段洋内弧沉积的火山记录。

1 研究区地层特征

本文惠民岩组(Oh.)出露于澜沧县小南婆-石保寨一带，总体为一向西倾斜的单斜构造夹块，为一套千枚岩、半石墨化千枚岩、绢云石英片岩、绿泥片岩、凝灰岩等岩石组合。构造复杂多样，经历了多期次构造演化事件及多期次构造叠加，原岩特征已经丧失，基本被低绿片岩相的变质岩所替代，局部保留了火山岩的部分特征，岩组内火山岩划分为2种类型。经变质原岩恢复：第一类绿片岩属玄武岩类，呈钠长绿帘阳起片岩产于蜜蜂崖构造带中，沿惠民组(Oh.)、南坑组(Snk)接触构造带半隐伏状断续出露，呈构造岩片产出，岩石总体北西倾向；第二类绿片岩属安山岩类，呈绿泥片岩产于小南婆-石保寨一带，近南北向产出，呈似层状、夹层状等形式出露，岩层总体向西缓倾。(图1-1)。

图1 研究区地质简图Fig 1.Geological Sketch Map of Study Area

2 岩石学特征

2.1 玄武岩类

惠民岩组内两类火山岩中，第一类岩性为绿泥钠长绿帘阳起片岩、辉长辉绿质钠长阳起绿帘片岩，岩石特征如下：

微网纹状钠长绿帘阳起片岩：岩石具粒状纤柱状变晶结构，片状构造。岩石主要由粒径≤0.6mm纤柱状变晶阳起石和隐微粒状变晶绿帘石、部分粒径≤0.1mm的粒状变晶钠长石等大部分呈条纹条痕-透镜状聚集产出。重结晶纤柱状阳起石集合体相对呈条纹-透镜状聚集并定向-半定向排列，连续分布构成较明显的S面理。变质矿物组合为：阳起石+绿帘石+钠长石，原岩可能为基性熔岩，变质达低绿片岩相。

微网纹条痕状(玄武质)黝帘钠长纤闪片岩：岩石具残斑隐微晶粒纤状变晶结构，微网纹条痕片状定向构造。由普通辉石残斑及次要矿物纤闪石、钠长石、黝帘石、绿帘石，副矿物等组成。变质矿物组合为：纤闪石+黝帘石+钠长石+绿帘石，达低绿片岩相，原岩为似玄武岩-基性岩。

2.2 安山岩类

惠民岩组火山岩第二类岩性主要为钠长绿泥片岩、钠长绿帘阳起片岩等，岩石特征如下：

微网纹状钠长绿泥片岩：岩石具斑状细晶鳞片粒状结构，微网纹片状定向构造。由变残斑钠长石和绿帘石、重结晶基质和金属副矿物组成。石英呈透镜状在较多的浑圆-它形筛斑状钠长石间，微条痕状各自富集的细微晶绿泥石、绢白云母、石英等构成网纹状分布的基质。变质矿物组合为：钠长石+绿泥石±绢白云母±石英，达低绿片岩相，原岩似基性岩。图2-1。

微网纹状钠长绿帘阳起片岩：岩石具变斑细微晶粒柱状变晶结构，微网纹片状定向构造。由变残斑钠长石和绿帘石、基质阳起石和绿泥石、金属副矿物组成。变质矿物组合为：钠长石+绿帘石+阳起石+绿泥石，达低绿片岩相，原岩似基性岩。图2-2。

3 岩石地球化学特征

本次共采集样品7件，主量元素和微量元素由武汉上谱分析科技有限责任公司完成，主量元素采用XRF法、微量元素用ICP-MS测定，微量元素样品在高压溶样弹中用HNO3和HF混合酸溶解后，用VG-Plasma-QuadExcellICP-MS方法测试完成[5]。

3.1 主量元素

惠民岩组火山岩岩石主量元素分析成果及C.I.P.W.标准矿物成分见表3-1、表3-2。主量元素分析结果表明，惠民岩组火山岩可分为两类，第一类以蜜蜂崖一带出露的火山岩为代表，属玄武岩类(样品1～3号)；第二类以小南婆-石保寨一带出露的火山岩为代表，属安山岩类(样品4～7号)；在TAS图解[7]中，岩石也分别落入玄武岩区、玄武安山岩-安山岩区。在硅-碱图中，玄武岩类、安山岩类全部落入亚碱性系列。(图3-1，图3-2)。

玄武岩类岩石SiO2=45.53%～47.81%，TiO2=1.11%～1.40%(除去1件为2.85%外)，MgO=7.53%～9.63%，alk=1.26%～2.71%，K2O/Na2O=0.06，贫钾。火山岩SiO2-K2O图解(图3-3)中，全部属于低钾(拉斑)系列。火山岩分异指数DI=10.48～25.54，平均17.45，表明岩浆分异程度较低，基性程度较高；镁值指数[Mg]=56～70，平均63，接近地幔橄榄岩平衡的原始玄武岩浆([Mg]=65～72)。标准矿物组合为ap+ilm+mt+or+ab+an+di+hy+ol，属于铝不饱和系列岩石。

安山岩类岩石SiO2=52.10%～63.00%，MgO=4.43%～7.95%，K2O=0.34%～2.31%，Na2O=1.87%～3.99%，岩石富镁，钾钠含量变化较大，在火山岩SiO2-K2O图解(图3-3)中，由低钾系列向中钾系列过渡，在火山岩SiO2-MgO图解(图3-4)中，显示火山岩全部属于中高镁安山岩类。火山岩分异指数DI=29.79～64.18，表明岩浆分异程度中等，由基性向中基性演化；镁值指数[Mg]=57～66，平均61。标准矿物组合ap+ilm+mt+c+q+or+ab+an+hy，属于铝饱和系列岩石[6、7]。

3.2 稀土元素、微量元素特征及岩浆活动构造背景

惠民岩组火山岩稀土、微量元素含量及主要特征参数见表3-3。玄武岩类岩石稀土总量∑REE=37.09×10-6～108.77×10-6；δEu=0.92～1.18，无明显异常；(La/Yb)N=0.96～1.52，平均为1.21，(La/Sm)N=0.68～1.25，平均为0.92，(Gd/Yb)N=1.35～1.42，平均为1.38，表明岩浆未经历过斜长石为主的分离结晶作用，且形成于较为还原的环境中，类似于洋脊型玄武岩。岩石稀土配分曲线均为亏损型(图3-5)，与N-MORB较为相似。微量元素原始地幔标准化比值蛛网图上(图3-6)也表现出与N-MORB类似的背景，另有Rb、Ba、Th、U的不同程度富集[6、7]。

图3-5 惠民岩组火山岩稀土配分曲线模式图

安山岩类岩石稀土总量∑REE=77.77×10-6～105.90×10-6；δEu=0.80～0.86，具弱的负Eu异常；(La/Yb)N=4.23～6.45，平均为4.94，(La/Sm)N=1.95～2.92，平均为2.43，(Gd/Yb)N=1.33～1.74，平均为1.49，轻稀土元素略有分馏，重稀土元素分馏程度较低。在球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线(图3-5)向右轻度的缓倾，与E-MORB较为相似[6、7]。微量元素方面，Cr、Ni、Co、Sc等强相容元素含量较低，暗示了岩浆可能经历过橄榄石等镁铁矿物的分离结晶作用，微量元素原始地幔标准化比值蛛网图上(图3-6)也表现出与E-MORB类似的背景，另有Rb、Ba、Th、U的等大离子亲石元素元素(LILE)的含量较高，类似岛弧火山岩。

图3-6 惠民岩组火山岩微量元素比值蛛网图

表3-1 奥陶纪惠民岩组火山岩岩石化学成分及主要特征值

表3-2 奥陶纪惠民岩组火山岩C.I.P.W.标准矿物含量及主要参数

表3-3 惠民岩组变质火山岩主量元素、微量元素分析结果表

在2Nb-Zr/4-Y判别图解[8](图3-7)中玄武岩类表现出火山弧火山岩的特点，安山岩类表现出洋中脊和火山弧火山岩的双重特点；在Zr-Y图解[8](图3-8)中，玄武岩类起源于亏损地幔源区，而安山岩类则与过渡性地幔关系密切；综合来看，玄武岩类是亏损地幔早期减压熔融形成玄武岩后留下的残余难熔地幔在俯冲洋壳产生的高温岩浆熔体与水作用下发生高程度部分熔融形成的，而安山岩类是经过萃取后变得高度难熔的地幔楔橄榄岩在受到俯冲产生的高温流体的含水条件下发生局部熔融形成的，这也是其富镁的原因。因此，惠民岩组玄武岩类与安山岩类是俯冲带岛弧前弧地区前弧玄武岩与高镁安山岩组合，它们是洋陆转化形成大陆的初生弧火成岩组合，代表了洋壳初始俯冲阶段的岩石学记录。

4 结论

综上所述，可得出如下结论。

(1)据空间分布、岩石特征，惠民岩组火山岩划分为玄武岩类和安山岩类。

(2)玄武岩类岩石贫钾，属于铝不饱和系列岩石。玄武岩类形成于洋中脊构造背景；安山岩类稀土配分曲线为向右缓倾型，与岛弧火山岩相似，是俯冲初期前弧岩浆活动的产物。

(3)惠民岩组玄武岩类与安山岩类是俯冲带岛弧前弧地区前弧玄武岩与高镁安山岩组合，是洋陆转化形成大陆的初生弧火成岩组合，代表了洋壳初始俯冲阶段的岩石学记录。