得荣县瓦卡镇岗学一带二叠系上统冈达概组火山岩岩石地球化学特征

王婷，胡阳，郭道军，凌亚军，王茜

得荣县瓦卡镇岗学一带二叠系上统冈达概组火山岩岩石地球化学特征

王婷，胡阳，郭道军，凌亚军，王茜

（四川省地质矿产勘查开发局一0六地质队，成都 611130）

得荣县瓦卡镇岗学一带冈达概组分布于金沙江-哀牢山结合带与义敦-沙鲁里岛弧之间的中咱-中甸地块上，其火山岩主要岩性为角砾状玄武岩、玄武质火山角砾岩、安山质岩屑凝灰岩、玄武质（浆屑）岩屑凝灰岩、玻基玄武岩、杏仁状铁质玄武岩等。冈达概组基性火山岩属于钙碱性系列，具高CaO、富TiO2、轻稀土元素相对富集、重稀土元素平坦分布的特征，是地幔低度熔融的产物，属于大陆板内裂谷构造环境。

冈达概组；大陆板内张裂型火山岩；中咱-中甸地块；得荣县

得荣县瓦卡镇岗学一带二叠系上统冈达概组分布于金沙江-哀牢山结合带与义敦-沙鲁里岛弧之间的中咱-中甸地块上（贾志泉等，2020），该组内火山岩前人进行过一定程度的研究。在1∶25万乡城幅区调报告中，根据岩石地球化学特征，认为冈达概组火山岩形成于非造山带环境。

莫宣学等（1993、2001）、侯增谦等（1993）对该区域岩石的岩相学、岩石地球化学特征进行较为深入的研究，初步认为中咱-中甸地块基性火山岩以晚二叠世玄武岩为主，具有高TiO2 、偏碱性特征，形成于大陆板内裂谷构造环境。本文通过1∶5万奔子栏镇幅区域地质矿产调查项目，继续对冈达概组基性火山岩进行研究，取得了新的认识，进一步探讨中咱-中甸地块冈达概组基性火山岩特征及构造背景。

1 区域地质特征

研究区地理位置位于四川省得荣县瓦卡镇岗学一带，大地构造位置位于中咱-中甸地块，西侧为金沙江结合带，二者以尼西断裂为界（图1）。吕劲松等（2012）认为中咱-中甸地块火山岩主要为晚二叠世和晚三叠世的基性岩，局部地段有少量晚三叠世的中性岩。据1∶25万中甸幅区调报告，晚二叠世火山岩按岩相组合及产出特征，主要表现为火山碎屑岩、熔岩及沉积岩夹层的交替变化，是岩浆爆发、溢流、间歇3种作用交替的结果。莫宣学等（1993）认为中咱-中甸地块北部晚二叠世火山活动以爆发为主，南部以溢流作用为主。

根据区域火山岩的配置关系，大多研究者（莫宣学等，1993；侯增谦等，1996a；侯增谦等，1996b；潘桂棠等，1997；曲晓明等，2002）倾向于认为金沙江缝合带向西俯冲，甘孜-理塘缝合带是俯冲盘从扬子陆块西缘拉离裂解的产物，断离部分形成了中咱微陆块，位于两缝合带之间。

关于研究区瓦卡镇岗学一带区域地层，前人1∶20万古学幅（1984）、1∶25万乡城幅（2012）均将该套地层划分为三叠系上统曲嘎寺组。本次区域地质调查工作，发现该套地层中存在大量火山岩，结合地层岩性组合特征，将该地层划分为二叠系上统冈达概组。

2 岩石组合特征

研究区二叠系上统冈达概组火山岩主要为角砾状玄武岩、玄武质火山角砾岩、安山质岩屑凝灰岩、玄武质（浆屑）岩屑凝灰岩、玻基玄武岩、杏仁状铁质玄武岩等。火山岩基本韵律特征：玄武质火山角砾岩→玄武质晶屑浆屑凝灰岩、角砾状玄武岩、玻璃质玄武岩、杏仁状铁质玄武岩组成单个喷发韵律，厚度20～60m，岩相则以爆发相为主，喷溢相次之。冈达概组火山岩主要岩性特征如下：

2.1 角砾状玄武岩

灰绿色，角砾状结构，角砾以玄武岩角砾为主，含量可达70％，形态常呈不规则长条状，大小不一，一般5 mm×6mm，大的可达11 mm×6 mm、11 mm×5 mm、8 mm×6mm。玄武岩角砾具间隐结构，由基性斜长石、辉石、玻璃质等组成，部分角砾内见有次圆状-圆状杏仁体，填隙物由绿泥石、绿帘石及绢云母等组成。

岩石中另见少量磁铁矿，呈稀疏浸染状分布，粒径0.1～0.3mm。

图1 研究区区域地质简图

2.2 玄武质火山角砾岩

灰绿色，块状构造，火山角砾结构，由火山角砾岩（70％）及填隙物（30％）组成。角砾由＞2mm的玄武岩角砾组成，呈次棱角状—次圆状，玄武岩角砾内具间隐结构、间粒结构，由基性斜长石、玻璃质组成；填隙物部位由火山细碎屑、次生绿帘石、绿泥石等组成。

2.3 安山质岩屑凝灰岩

灰绿色，凝灰结构，主要有安山质岩屑（60％）、少量玄武质岩屑（10％）、凝灰物质（25％±）等组成，安山岩岩屑：隐约可见安山结构，细小的板条状斜长石半定向排列，多数发生蚀变，长石发生粘土化，玻璃质蚀变为粘土矿物或变质为阳起石，岩屑被拉长定向排列，分布较均匀。玄武岩岩屑：可见间隐结构，细小的板条状斜长石无定形排列。星散分布。凝灰物质主要为玻屑、基性斜长石、辉石晶屑、火山尘等。玻屑：发生脱玻化或蚀变为绿泥石集合体，由于受到应力作用发生拉长定向排列，原有形态遭受破坏，晶屑：基性斜长石、辉石晶屑，粒度0.15～0.2mm，棱角状，基性斜长石局部被碳酸盐交代。火山尘：发生蚀变，蚀变绢云母、绿泥石和少量阳起石。均匀分布在碎屑间。

2.4 玄武质（浆屑）岩屑凝灰岩

灰绿色，凝灰结构，由玄武质岩屑（70％）、玄武质角砾（10％）、凝灰物质（15％）等组成，玄武质岩屑：一般在1×2～0.8×1.6mm之间，大者可超过2mm，岩屑内具间粒、间隐结构，由基性斜长石、玻璃质等组成，多发生绿泥—绿帘石化，部分地段间有塑性玄武质浆屑，呈不规则的弯曲带状；凝灰物质主要见有火山尘、玻屑等组成，玻屑形态多为不规则的弯曲条带状，火焰状；玻屑、岩屑平行定向分布，具明显的似流纹状构造。多发生强烈绿泥、绿帘石化蚀变。

2.5 玻基玄武岩

灰绿色，玻基斑状结构，几乎全部为玻璃质组成，是在急速冷却条件下的产物，斑晶主要为基性斜长石等组成，基性斜长石：半自形—自形，细小柱状，细纹状聚片双晶，一级干涉色灰白；玻璃质：正交光下可见有（隐约）矿物雏晶，部分脱玻化成绿泥石、绿帘石等矿物。岩石中另见磁铁矿，呈稀疏浸染状分布，粒径0.1mm±。

3 岩石地球化学特征

3.1 主量元素

据TAS图解，冈达概组火山岩除了少量点位投于亚碱性系列以外，其他均投在TAS图解系列分界线左上侧，属于碱性序列（图2）。SiO2含量为43.85%～47.33%（表1），平均值45.52％，属于基性火山熔岩；K2O含量为0.42％～1.01％，平均值0.78％，在SiO2-K2O图（图3）中，火山岩均位于钙碱性系列范围内。样品总体富Ti，TiO2含量在2.01%～3.16%，平均值2.82％；MgO含量为4.36%～7.68%，平均值6.12％；Na2O+K2O的含量稳定，2.40%～4.23%；P2O5含量在0.27%～0.74%，平均值0.52％；CaO的变化范围在7.11%～12.99%；FeO*（FeO*=FeO+0.9×Fe2O3）的含量集中在9.57%～13.69%；Mg#（Mg#=Mg/（Mg+Fe）），变化范围为3.09～15.42，属于适度演化过的岩浆。

图2 冈达概组基性火山岩TAS图解据Le Maitre R W (ed)，1989

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

3.2 微量及稀土元素

微量元素特征（表2、图4）显示其富集大离子亲石元素（Rb、Th、Hf、Zr），相对亏损Nb、Sr、Ta、Ti、P高场强元素，表明岩浆结晶过程中有磷灰石、含钛矿物的结晶分异。稀土元素总量平均值75.81×10-6，（La/Yb)N平均值3.59，LREE/HREE平均值在3.39，轻重稀土分馏程度中等。在稀土元素球粒陨石标准化图解中（图5），显示为右倾型，轻稀土元素相对富集，重稀土元素平坦分布模式，异常不明显，Eu（均值1.01）显示弱负异常，说明岩石内斜长石较为明显的分异结晶作用。

3.3 构造背景讨论

在判断大地构造背景过程中，一般使用一些化学性质稳定，不易受后期地质作用的干扰的元素以及相关比值，如：Y、Nb、Zr、Ti等。在Zr-Zr/Y 及Zr-TiO2构造环境判别图（图6）中，研究区基性火山岩样品均落于板内玄武岩区；在Ti/100-Zr-3*Y构造环境判别图中，研究区基性火山岩样品除少数落于钙碱性玄武岩区外，绝大多数分布于板内玄武岩区。在2Nb-Zr/4-Y图解构造环境判别图中，研究区基性火山岩样品多位于板内碱性玄武岩区，指示成岩环境为板内拉张构造环境。

图3 冈达概组基性火山岩SiO2-K2O图解

（实线据Peccerillo，Taylor，虚线据Middlemost）

图4 冈达概组基性火山岩微量元素蜘蛛网图(据Sun et a1．,1989)

图5 冈达概组基性火山岩稀土配分图(据Sun et a1．，1989)

Zr-Zr/Y 图解（据Pearce and Norry，1979）WPB-板内玄武岩；MORB-洋中脊玄武岩；IAB-岛弧拉斑玄武岩；Zr-TiO2图解（据Pearce，1982）WPB-板内玄武岩；MORB-洋中脊玄武岩；VAB-火山弧玄武岩；Ti/100-Zr- 3* Y 图解（据Pearce and Cann，1973）A，B-CAB；B-OFB；B，C-LKT；D-WPB；2Nb-Zr/4-Y 图解（据Meschede，1986）A1+A2-板内碱性玄武岩；A2+C-板内拉斑玄武岩；B-P 型MORB；D-N 型MORB；C+D-火山弧玄武岩。

表1 研究区二叠系冈达概组基性火山岩主量元素分析结果表（wB%）

测试单位：西南冶金测试中心，测试精度：主量元素单位：%，微量元素单位：10—6；微量元素标准化球粒陨石标准值采用Sun.，1989．

表2 研究区二叠系冈达概组基性火山岩微量、稀土元素分析结果表（wB%）

测试单位：西南冶金测试中心，测试精度：主量元素单位：%，微量元素单位：10—6；微量元素标准化球粒陨石标准值采用Sun et al.，1989．

4 结论

（1）研究区冈达概组火山岩属于钙碱性系列，岩石类型为玄武岩、玄武质晶屑浆屑凝灰岩、玄武质火山角砾岩。其主、微量元素特征有：①高CaO（7.11%～12.99%）含量，富TiO2（2.01%～3.16%）含量；②相对原始地幔富集大离子亲石元素和高场强元素，大离子亲石元素相对高场强元素富集程度高，具有明显的Ｔa正异常；③稀土元素相对球粒陨石呈右倾型分布，出现明显的Ｅｕ显示弱负异常。

（2）研究区火山岩源区的熔融程度不一，经历了不同程度的斜长石分离结晶作用，没有受地壳物质的明显混染。

（3）研究区火山岩的地球化学组成与板内玄武岩相似，形成于大陆板内裂谷构造环境。

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Pterogeochemistry of Volcanic Rock of the Upper Permian Gangdagai Formation in the Waka Town-Gangxue Zone, Dêrong

WANG Ting HU Yang GUO Dao-jun LING Ya-jun WANG Qian

（The 106th Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130）

The Upper Permian Gangdagai Formation in the Waka Town-Gangxue Zone, Dêrong in the Zongza block is composed of brecciated basalt, basaltic volcanic breccia, andesitic lithic tuff, basaltic lithic tuff, hyakobasalt and amygdaloidal ferrobasalt. These basic volcanic rocks belong to calc-alkali series with high CaO and TiO2, enrichment in LREE, being product of low degree partial melting of the mantle in intraplate lift environment.

Gangdagai Formation; intraplate tensional volcanic rock; Zongza-Zhongdian block; Dêrong

P588

A

1006-0995（2022）01-0117-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.023

2020-02-02

“西南三江有色金属资源基地调查”项目（项目编号DD20160016）资助

王婷（1989— ），男，四川双流人，工程师，研究方向：地质调查与矿产勘查

胡阳（1988— ），男，四川都江堰人，工程师，研究方向：地质调查与矿产勘查、水工环地质相关工作