黃陵七里峽地區巖墻成因分析及其地質意義

■蘇亞杰成彪韋燕利

（1廣東省核工業地質局二九三大隊廣東廣州510800；2漢中地質大隊實驗室陜西漢中723007）

黃陵七里峽地區巖墻成因分析及其地質意義

■蘇亞杰1成彪1韋燕利2

（1廣東省核工業地質局二九三大隊廣東廣州510800；2漢中地質大隊實驗室陜西漢中723007）

本文對七里峽地區的巖墻群以及對其圍巖了研究。該套巖墻形成環境上聚集在洋中脊和島弧大陸邊緣。全巖Rb-Sr年齡為（750±57）Ma，基性巖墻侵入曉峰巖體的時代約為（770±3）Ma。由于La/Sm＞1，與地幔熱柱相關的活動有關，推測可能與Rodinia超大陸的裂解有關。

七里峽地區基性巖墻曉峰巖體元古代島弧活動大陸邊緣Rodinia

1　研究區域地質背景

研究地區屬湖北省西部興山縣一宜昌縣，位于宜昌市北西130公里大地構造單元屬揚子準地臺中段北緣、黃陵斷隆北部。前震旦系基底巖系由上太古界東沖河組、下元古界水月寺群，中元古界神農架下亞群和晉寧期前的基性、超基性一中酸性巖漿巖所組成。上元古界馬槽園群僅出露于本區北緣，震旦系一古生代的沉積蓋層環繞核部基底巖系分布，呈一北北東向短軸背斜構造。基底巖系構造線方向為北東向及北西西向，甚至倒轉。

2　研究區相關地層

位于揚子克拉通核部的峽東地區出露了華南陸塊較完整的各時代地層，其中最古老的基底巖系為崆嶺變質雜巖，也稱（崆嶺巖群）。變質原巖的形成時代為太古宙至古元古代，主要巖性由TTG片麻巖、斜長角閃巖、副變質巖和少量花崗質片麻巖、大理巖組成。中元古代地層為力耳坪巖組合神龍架群，而新元古代為南華—震旦系。古生代地層主要有寒武系、志留系、奧陶系及少量的泥盆系、石炭系和二疊級。中生代三疊系和侏羅系地層主要分布于區域西側。崆嶺群變質雜巖是黃陵斷隆結晶基底的主要組成部分，前人首先在黃隴斷隆南部建立前震旦系包括峻嶺片巖美人槍片麻巖、黃陵雜巖的“三斗坪系”。

3　七里峽地區巖墻及其圍巖的巖石類型

黃陵地區的巖墻主要為基性巖強和中酸性巖墻，在七里峽我們觀察到十四個基性和中酸性巖墻及巖脈，巖性均為輝綠（玢）巖、閃長（玢）以及巖斑狀花崗巖。基性巖墻的主要巖性為輝綠巖和輝綠玢巖，中酸性巖墻主要巖性為閃長巖和閃長玢巖。圍巖為曉峰巖體，巖性為閃長巖，閃長玢巖以及斑狀花崗巖。大部分為基性巖強侵入中酸性巖體，少部分巖墻為中性閃長巖墻侵入到閃長巖中。

4　巖相學

七里峽地區的巖墻群的巖石類型主要為輝綠（玢）巖，閃長（玢）巖，斑狀花崗巖，有輕微變質。

輝綠巖具有很典型的輝綠結構，礦物共生組合為：斜長石+普通角閃石+輝石+黑云母+綠泥石+綠簾石。

閃長巖礦物共生組合為：斜長石+普通角閃石+黑云母+綠泥石+綠簾石+石英，閃長玢巖具有四班狀結構。

斑狀花崗巖具有斑狀結構礦物共生組合為斜長石+普通角閃石+輝石+黑云母+綠泥石+綠簾石+榍石。

根據變質礦物的共生組合：綠泥石+綠簾石+角閃石+黑云母+輝石，屬于低級變質巖。由于變質較輕，保留了用原來的結構構造，輝綠結構明顯。普通輝石、角閃石以及黑云母蝕變為綠泥石，斜長石有粘土化以及絹云母化現象。

基本無變形現象。

5　地球化學特征

在以SiO2含量為橫坐標的Harker圖解上，SiO2與K2O正相關，與MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、TiO2負相關，Na2O則沒有明顯的相關關系。表明巖漿分異在演化過程中起主導作用，來源于共同的母巖漿。

七里峽地區的基性巖墻以及中酸性巖的微量元素具相似的分布模式，呈現高場強元素Nb，Ta強虧損，可能①島弧巖漿作用的直接產物。②巖漿上升過程受到了地殼物質的混染。③發生部分熔融的地幔源巖曾經經歷過島弧構造環境的改造，④再循環的地殼物質進入了深部地幔。

七里峽地區基性巖墻具有LREE富集的稀土元素分布模式，其REE值高 （81.04～317.87ppm），球粒隕石標準化La/Yb比值為1.69～20.09。La/Sm＞1，為富集型，即地慢熱柱型或異常型。除KL11-15，KL11-19，KL11-31外（可能巖石的混染），均具有Eu負異常，但是負異常較弱，說明可能是由于斜長石的分異造成的，基性巖墻可能為殘余巖漿演化形成的。基性巖墻樣品的稀土模式相似，說明來自同一源區，并有一致的巖漿演化過程。

6　構造成因分析

地幔柱不僅可以解釋大陸或大洋板塊內部巨大的火成巖區（LIP），還廣泛應用于超級大陸破裂過程的解釋。普遍認為，地幔柱在早期構造演化中曾起主導作用，它可以解釋太古代綠巖帶內科馬提巖與拉斑玄武巖的密切共生，是早期陸殼生長的主要機制。中元古代大型的基性巖墻群（特別是放射狀的巖墻群）普遍與地幔柱的熱點活動有關。

7　同位素年齡數據分析

黃陵地區出露的巖墻巖性為輝綠巖類和中酸性巖，輝綠巖可分為3類；輝綠玢巖、中粗粒輝綠巖和微晶-細粒輝綠巖。在鋯石定年方面，基性巖脈巖席的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（828±7）Ma。輝綠巖給出的Sm-Nd全巖等時線年齡為（781±63）Ma。一個輝綠玢巖的角閃石斑晶40Ar-39Ar坪年齡為 （770±3）Ma，Rb-Sr與Sm-Nd等時線年齡誤差偏大，可能與源區Sr，Nd同位素組成不均勻有關。綜合比較，選擇（770±3）Ma作為巖墻侵入年齡較合理。七里峽巖墻群的侵位標志著該時期已轉入裂解環境，在時間上，正處于Rodinia超大陸的裂解已經開始時期。

8　結論與討論

通過黃陵七里峽地區中的基性巖墻群的巖相學以及地球化學的研究，以及對其圍巖曉峰巖體的研究，可以對七里峽地區的基性巖墻群侵入到曉峰巖體的形成機制，侵入年代以及侵入的大地構造背景作出如下討論。

（1）七里峽地區巖墻群屬同一源區，為巖漿演化后產物。

（2）基性巖墻大部分顯堿性，集中于玄武巖，粗面玄武巖，玄武質安山巖區域。

（3）與地幔熱柱相關的活動有關，發生部分熔融的地幔源巖曾經歷過島弧構造環境的改造。

（4）黃陵侵入雜巖體的形成處于Rodinia發展階段，可能與Rodinia超大陸的裂解有關。

［1］韓吟文，馬振東主編，地球化學，地質出版社，2002.03.。

［2］周鼎武，張成立，周小虎，桑海清，武當地塊基性巖墻群40Ar-39Ar定年及其地質意義。

［3］曾 雯，鐘增球，周漢文等 ，黃陵地區基性巖墻群的地球化學特征及其地質意義

P611［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-65-2