巴林左旗碧流台地区侏罗纪地层地球化学特征及地质意义
2024-04-07常卫军周晓江胡志远高利攀
常卫军 周晓江 胡志远 高利攀
(内蒙古煤炭地质勘查(集团)一五三有限公司,内蒙古呼和浩特 010010)
1 引言
巴林左旗侏罗纪火山活动强烈,岩浆侵入频繁,为区域上最主要的成矿期。根据大兴安岭热液矿床成矿时代的研究成果,大兴安岭地区在古亚洲洋构造域演化阶段之后,在中生代中、晚期又经历了较为强烈的构造-岩浆活动[1],伴随着剧烈的岩浆活动,形成了一批工业矿床和矿(化)点[2],例如白音诺尔铅锌矿、浩布高铅锌矿、二道河铅锌矿、黄岗锡铁矿、毛登锡铜矿等。岩浆活动的强烈时期为晚侏罗世-早白垩世,因此这一时期是本区最主要的内生金属矿化的成矿期[3]。
2 岩石化学特征
本区侏罗纪火山岩岩石化学特征,主要研究火山活动强烈的晚侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组岩石化学特征[4]。依据CIPW 法定名,按SiO2和Na2O+K2O 的变化范围,将区内侏罗纪火山岩进行岩石化学分类。
图1 Ol'-Ne'-Q'图解
2.1 岩石化学类型
(1)满克头鄂博组岩石化学类型
该组火山喷发产物均为酸性火山岩。其中SiO2含 量66.9%~80.39%,平 均75.02%,ALK 6.6%~11.36%,平均8.41%。与中国流纹岩相比,SiO2含量明显偏高,Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO 偏低,其它基本相当。大部分样品Al2O3>K2O+Na2O+CaO,属铝过饱和类型,部分样品K2O+Na2O+CaO>Al2O3>K2O+Na2O,为正常类型。CIPW 法定名,大部分为碱长流纹岩和流纹岩,个别为英安岩和石英粗安岩。
(2)玛尼吐组岩石化学类型
①流纹岩
SiO2含量70.97%~74.22%,平均72.60%,ALK 8.76%~8.90%,平均8.83%。与中国流纹岩相比,SiO2、Na2O、K2O 含量偏高,Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO 偏低,其它基本相当。Al2O3>K2O+Na2O+CaO,属铝过饱和类型。CIPW法定名,为流纹岩。
②安山岩
SiO2含量60.25%~65.05%,平均62.04%,ALK 7.86%~9.26%,平均8.39%。与中国安山岩相比,SiO2、K2O 含量略为偏高,Fe2O3、FeO 偏低,其它基本相当。K2O+Na2O+CaO>Al2O3>K2O+Na2O,属正常类型。CIPW 法定名,为石英安粗岩,说明本组安山岩偏碱性。
(3)白音高老组岩石化学类型
①流纹岩
SiO2含量59.88%~76.18%,平均69.85%,ALK 7.43%~9.07%,平均8.42%。与中国流纹岩相比,CaO、MgO、TiO 含量偏高,SiO2、Fe2O3、FeO 偏低,其它基本相当。大部分样品Al2O3>K2O+Na2O+CaO,属铝过饱和类型;部分样品K2O+Na2O+CaO>Al2O3>K2O+Na2O,为正常类型,个别Al2O3<K2O+Na2O,为碱过饱和类型。CIPW 法定名,以流纹岩为主,部分为石英安粗岩。
②英安岩
SiO2含 量60.25%~70.27%,平 均66.3%,ALK 7.86%~9.50%,平均8.68%。与中国英安岩相比,SiO2、K2O、Na2O 含量偏高,Fe2O3、MgO、CaO 偏低,其它基本相当。部分样品Al2O3>K2O+Na2O+CaO,属铝过饱和类型;部分K2O+Na2O+CaO>Al2O3>K2O+Na2O,属正常类型。CIPW法定名,为石英安粗岩、流纹岩和英安岩,说明本组英安岩贫硅富碱的特征。
③安山岩
含量56.16%~70.05%,平均63.49%,ALK6.51%~8.43%,平均7.60%。与中国安山岩相比,SiO2、Na2O、K2O 含量偏高,Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO 偏低,其它基本相当。大部分样品K2O+Na2O+CaO>Al2O3>K2O+Na2O,属正常类型,少部分样品Al2O3>K2O+Na2O+CaO,为铝过饱和类型。CIPW 法定名,大部分为石英安粗岩,少部分为流纹岩,仅个别样品为安山岩,说明本组安山岩富碱、富硅的特征。
2.2 岩石碱度与系列划分
通过各组岩石里特曼指数大小反映岩石的碱度,结合岩石化学成分在Ol'-Ne'-Q'图上投影(图1)性系列为主。岩石化学成分在Ol'-Ne'-Q'图上投影样点落入亚碱性区,在F-A-M 三角图解上投影样点落入钙碱性区。说明本组火山岩属钙碱性系列。和在F-A-M 三角图解上投影(图2),对火山岩进行系列划分。
图2 F-A-M图解
图3 里特曼-戈蒂里图解(据A.R ittmann,1973)
(1)满克头鄂博组岩石里特曼指数为:4 个样品σ<1.8,3 个样品1.8<σ<3.3,4 个样品σ>3.3。说明岩石系列以钙碱性系列为主。岩石化学成分在Ol'-Ne'-Q'图上投影样点落入亚碱性区,在F-A-M三角图解上投影样点落入钙碱性区。说明本组火山岩属钙碱性系列。
(2)玛尼吐组岩石里特曼指数为:2 个样品1.8<σ<3.3,6 个样品σ>3.3。说明岩石系列以钙碱性系列为主。岩石化学成分在Ol'-Ne'-Q'图上投影样点落入亚碱性区;在F-A-M 三角图解上投影样点落入钙碱性区。说明本组火山岩属钙碱性系列。
(3)白音高老组岩石里特曼指数为:13 个样品1.8<σ<3.3,4个样品σ>3.3。说明岩石系列以钙碱
3 微量元素地球化学特征
3.1 上侏罗统玛尼吐组微量元素地球化学特征
玛尼吐组微量元素分布特征见表1。其成矿元素具有以下特点。
表1 上侏罗统玛尼吐组各段微量元素分布特征
在成矿元素中Pb、Ag、Sn 元素处于富集状态,最高浓集系数分别为2.14、3.75 和2.50;其它如Cu、Zn、W、Mo等处于分散状态。
3.2 上侏罗统白音高老组微量元素地球化学特征
晚侏罗世白音高老组微量元素特征见表2,其成矿元素具有以下特点。
表2 晚侏罗世白音高老组各段微量元素分布特征
(1)Pb、Sn、W、Ag元素在各岩性段中均呈富集状态,且与黎彤值相比浓集系数较高。
(2)其它成矿元素处于分散状态。
4 岩石成因与形成构造环境分析
对各组火山岩样点在里特曼-戈蒂里图解上的投影(图3),分析各组形成的构造环境。
(1)满克头鄂博组火山岩在里特曼-戈蒂里图解上的投影点大部分落入B 区,仅一个样点落入C区,说明本组火山岩形成于造山带环境。
(2)玛尼吐组火山岩岩石化学成分投影于里特曼-戈蒂里图解之中投影点落入B 区与C 区的分界线附近,个别样品进入C 区,说明本组火山岩形成于造山带环境,但岩石偏碱性。
(3)白音高老组岩石化学成分投影于里特曼-戈蒂里图解中投影点均落入B 区,但靠近B 区与C 区的分界线处,说明本组火山岩形成于造山带环境,岩石碱度偏高。