青海省野駱駝泉地區(qū)二疊紀(jì)侵入巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

潘志民，提振海，季天伊，許 健

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

青海省野駱駝泉地區(qū)二疊紀(jì)侵入巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

潘志民，提振海，季天伊，許 健

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬秦祁昆晚加里東造山系，賽什騰山一阿爾茨托山造山亞帶，柴達(dá)木準(zhǔn)地臺北緣殘山斷褶帶西賽什騰山復(fù)向斜南翼。區(qū)內(nèi)二疊紀(jì)侵入巖發(fā)育，總體呈北西向展布，受區(qū)域斷裂控制及改造作用明顯，系華力西晚期巖漿侵入活動之產(chǎn)物。對二疊紀(jì)侵入巖地球化學(xué)特征進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而對構(gòu)造意義進(jìn)行研究，對以后的工作具有十分重要參考價(jià)值。

二疊紀(jì)；侵入巖；地球化學(xué)特征；構(gòu)造意義；野駱駝泉地區(qū)

1 巖石化學(xué)特征

1.1細(xì)中粒輝長巖

與中國輝長巖相比，該類侵入體CaO、Na2O含量相近，MnO、K2O含量偏低，TiO2、Fe2O3、FeO、P2O5含量明顯低，SiO2、Al2O3、MgO含量則偏高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，屬正常類型；分異指數(shù)DI=28.22～32.78，平均29.87，固結(jié)指數(shù)SI=29.53～49.03，平均42.34，反映巖漿結(jié)晶分異程度低；里特曼指數(shù)σ=1.51～1.88，平均1.69，屬鈣堿性系列[1]。

1.2中細(xì)粒含斑輝長閃長巖

與中國閃長巖相比，該侵入體TiO2、Al2O3、MnO含量相近，SiO2、Fe2O3、Na2O、P2O5含量偏低，K2O含量明顯低，F(xiàn)eO含量偏高，MgO、CaO含量明顯高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，屬正常類型；分異指數(shù)DI=45.42～45.84，平均45.63，固結(jié)指數(shù)SI=28.27～30.57，平均29.42，反映巖漿結(jié)晶分異程度中等；里特曼指數(shù)σ=2.30～2.35，平均2.33，屬鈣堿性系列。

1.3中細(xì)粒石英閃長巖

與中國石英閃長巖相比，該類侵入體SiO2、Al2O3、FeO、MnO、MgO、K2O、P2O5含量相近，TiO2、Fe2O3含量偏低，CaO、Na2O含量則偏高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，屬正常類型；分異指數(shù)DI=55.59～66.21，平均62.07，固結(jié)指數(shù)SI=16.58～19.73，平均18.07，反映巖漿結(jié)晶分異程度中等；里特曼指數(shù)σ=2.16～2.63，平均2.39，屬鈣堿性系列。

1.4細(xì)中粒斑狀石英二長巖

與中國石英二長巖相比，該侵入體SiO2、FeO、MgO、CaO含量相近，MnO含量明顯低，TiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P2O5含量偏高；多數(shù)樣品Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過飽和類型，P2YQ1、P17YQ2樣品CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，屬正常類型；分異指數(shù)DI=67.76～79.60，平均74.50，固結(jié)指數(shù)SI=7.33～13.53，平均10.43，反映巖漿結(jié)晶分異程度高；里特曼指數(shù)σ=3.18～4.56，平均3.76，屬堿鈣性系列。

1.5細(xì)中粒花崗閃長巖

與中國花崗閃長巖相比，該侵入體TiO2、Fe2O3、MnO、CaO、K2O含量相近，Al2O3、FeO含量偏低，MgO、P2O5含量明顯低，SiO2、Na2O含量偏高；Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過飽和類型；分異指數(shù)DI=75.43～78.21，平均76.82，固結(jié)指數(shù)SI=9.35～10.31，平均9.83，反映巖漿結(jié)晶分異程度高；里特曼指數(shù)σ=1.80～2.05，平均1.93，屬鈣堿性系列。

2 稀土元素及微量元素特征

2.1細(xì)中粒輝長巖

∑REE=26.11×10-6～66.37×10-6，平均44.35×10-6，稀土總量低；LREE/HREE=3.62～5.52，平均4.69，(La/Yb)N比值為2.56～4.28，平均3.41，(Ce/Yb)N比值為1.69～2.77，平均2.33，稀土配分模式圖為向右緩傾曲線(圖1)，說明輕、重稀土分餾程度較弱，屬輕稀土略有富集。

圖1 晚二疊世細(xì)中粒輝長巖稀土配分模式圖

微量元素含量的平均值與維氏基性巖微量元素豐度相比，U含量相近；K含量偏低；Ba、Th、Nb、Ta、P、Zr、Ti含量明顯低；Sr含量偏高；Rb、Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.125～0.031，平均0.059，略高于地幔平均值0.025，明顯低于地殼平均值0.44。從微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出(圖2)，強(qiáng)不相容元素K、Sr、U相對富集，非活動性元素Nb、Ta以及強(qiáng)不相容元素Th和弱不相容元素Zr虧損。(Rb/Yb)N比值為15.53，屬于強(qiáng)不相容元素富集型[1]。

2.2中細(xì)粒含斑輝長閃長巖

∑REE=133.80×10-6～152.60×10-6，平均143.20×10-6，稀土總量較高；LREE/HREE=9.55～11.05，平均10.30，(La/Yb)N比值為9.07～10.99，平均10.03，(Ce/Yb)N比值為6.62～7.86，平均7.24，稀土配分模式圖為右傾型曲線，輕、重稀土分餾程度中等，屬輕稀土富集型。

圖2 晚二疊世細(xì)中粒輝長巖微量元素蛛網(wǎng)圖

微量元素含量的平均值與維氏閃長巖微量元素豐度相比，Ba、Sr、P含量相近；Th、U、Ta、Ti含量偏低；K、Rb、Nb、Zr含量明顯低；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.045～0.048，平均0.047，略高于地幔平均值0.025，明顯低于地殼平均值0.44。從微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出，強(qiáng)不相容元素Ba、K、U、Sr和弱不相容元素Hf相對富集，非活動性元素Nb、Ta和弱不相容元素P、Zr虧損。(Rb/Yb)N比值為15.88，屬于強(qiáng)不相容元素富集型。

2.3中細(xì)粒石英閃長巖

∑REE=185.68×10-6～247.65×10-6，平均207.37×10-6，稀土總量高；LREE/HREE=12.53～14.23，平均13.30，(La/Yb)N比值為16.04～23.20，平均18.90，(Ce/Yb)N比值為10.86～15.40，平均12.82，稀土配分模式圖為右傾型曲線，輕、重稀土分餾程度中等，屬輕稀土富集型。

微量元素含量的平均值與維氏閃長巖微量元素豐度相比，P含量相近；K、Rb、Ba、Nb、Sr、Zr、Ti含量偏低；Th、U、Ta、Hf含量偏高。Rb/Sr=0.119～0.165，平均0.14，高于地幔平均值0.025，低于地殼平均值0.44。從微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出，強(qiáng)不相容元素K、Th和弱不相容元素Zr、Hf相對富集，強(qiáng)不相容元素Nb、Sr、Ta、Ba和弱不相容元素P、Ti虧損。(Rb/Yb)N比值為26.11，屬強(qiáng)不相容元素富集型。

2.4細(xì)中粒斑狀石英二長巖

∑REE=214.14×10-6～493.66×10-6，平均358.31×10-6，稀土總量高；LREE/HREE=5.23～13.72，平均10.01，(La/Yb)N比值為4.19～18.85，平均10.67，(Ce/Yb)N比值為3.51～17.11，平均9.82，稀土配分模式圖為右傾“V”型曲線，輕、重稀土分餾程度中等，輕稀土中等富集。

微量元素含量的平均值與維氏基性巖微量元素豐度相比，Rb、U含量相近；Sr、P、Ti含量偏低；Th、Nb含量偏高；K、Ba、Ta、Hf、Zr含量明顯偏高。Rb/Sr=0.13～0.576，平均0.301，高于地幔平均值0.025，低于地殼平均值0.44。從微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出，強(qiáng)不相容元素K、La和弱不相容元素Zr、Hf相對富集，強(qiáng)不相容元素Nb、Ta、Sr、Th和弱不相容元素P、Ti虧損。(Rb/Yb)N比值為19.48，屬于強(qiáng)不相容元素富集型。

2.5細(xì)中粒花崗閃長巖

∑REE=164.76×10-6～193.58×10-6，平均179.17×10-6，稀土總量較高；LREE/HREE=19.03～26.07，平均22.55，(La/Yb)N比值為45.03～49.59，平均47.31，(Ce/Yb)N比值為36.12～36.56，平均36.34，稀土配分模式圖為向右陡傾型曲線(圖3)，輕、重稀土分餾程度強(qiáng)烈，輕稀土富集型。

圖3 細(xì)中粒花崗閃長巖稀土配分模式圖

微量元素含量的平均值與維氏花崗巖微量元素豐度相比，Th、Zr含量相近；K、Ba、U、Nb含量偏低；Rb、Sr、P含量明顯低；Ta含量偏高；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.134～0.215，平均0.166，高于地幔平均值0.025，低于地殼平均值0.44。從微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出(圖4)，強(qiáng)不相容元素K、Th、La、和弱不相容元素Zr、Hf相對富集，虧損強(qiáng)不相容元素Nb、Sr、Ta和弱不相容元素P、Ti。(Rb/Yb)N比值為20.81，屬于強(qiáng)不相容元素富集型[1]。

圖4 細(xì)中粒花崗閃長巖微量元素蛛網(wǎng)圖

3 巖石系列劃分

將本區(qū)二疊紀(jì)侵入巖樣品分析結(jié)果投在Ol′-Ne′-Q′圖解及硅—堿圖解[2]中，絕大部分成分點(diǎn)落入亞堿性區(qū)，少部分成分點(diǎn)基本落在堿性區(qū)與亞堿性區(qū)界限附近。進(jìn)一步投在AFM圖解上(圖5)，均落入鈣堿性系列區(qū)，說明本區(qū)二疊紀(jì)侵入巖屬鈣堿性系列。

TH─拉斑玄武系列；CA─鈣-堿性系列

本區(qū)晚二疊世侵入巖無論在巖石學(xué)、巖石化學(xué)，還是地球化學(xué)等方面具有較好的親緣關(guān)系和成分上的演化關(guān)系，具有巖漿正常演化之特征。

4 成因類型分析

本區(qū)晚二疊世侵入巖成因類型為I型巖漿巖(相當(dāng)于地殼同熔型巖漿巖)，依據(jù)如下：

1)Chappell和White以Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)=1.1(分子數(shù))(A/NKC)作為分界，該比值>1.1的為S型巖漿巖；該比值<1.1的為Ⅰ型巖漿巖。本區(qū)晚二疊世侵入巖A/NKC=0.79～1.02，平均0.90，表明巖石富鈉、鈣，系典型的Ⅰ型巖漿巖。Rb/Sr比值由0.047～0.301，平均值為0.137，介于地幔平均值0.025與地殼平均值0.44之間，顯示殼幔混合巖漿特征[3]。

2)研究表明Ⅰ型巖漿巖巖石中角閃石常見，而陸殼改造型巖漿巖巖石中缺失角閃石。本區(qū)晚二疊世侵入巖巖石中角閃石較常見，顯示Ⅰ型巖漿巖特征。

3)本區(qū)晚二疊世侵入巖副礦物以富含磁鐵礦為特征，系Ⅰ型巖漿巖的典型標(biāo)志。

4)研究表明Ⅰ型巖漿巖以Na2O(ωB%)>3.2為特征。本區(qū)晚二疊世侵入巖Na2O(ωB%)平均含量為3.81%，系Ⅰ型巖漿巖的典型標(biāo)志。

5)研究表明Ⅰ型巖漿巖巖石中Fe2O3/(Fe2O3+FeO)相對較高，比值平均數(shù)為0.46；陸殼改造型巖漿巖該比值平均數(shù)為0.21。本區(qū)晚志留世侵入巖該比值平均值為0.37，更靠近Ⅰ型巖漿巖平均比值，具Ⅰ型巖漿巖的標(biāo)志。

6)在(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)三角圖解中，本區(qū)晚二疊世侵入巖多數(shù)成分點(diǎn)落入斜長石—角閃石—黑云母區(qū)，個(gè)別成分點(diǎn)落入斜長石—堇青石—黑云母區(qū)，說明其巖漿物質(zhì)具有殼幔混合巖漿特征，顯示同熔型巖漿巖特征。

綜上所述，本區(qū)晚二疊世侵入巖成因類型屬Ⅰ型巖漿巖，其巖漿主要來源于下地殼—上地幔，在巖漿上侵過程中同化混染了大量殼源物質(zhì)，形成同熔巖漿，使其具有殼幔混合源的巖漿性質(zhì)[4]。

5 結(jié) 論

本區(qū)晚二疊世侵入巖總體呈北西向、近南北向展布，受區(qū)域構(gòu)造控制明顯，與區(qū)域構(gòu)造線方向趨于一致。在R1-R2圖解中，本區(qū)晚二疊世侵入巖主要成分點(diǎn)落入板塊碰撞前區(qū)，少部分成分點(diǎn)落入造山晚期區(qū)內(nèi)；在里特曼—戈蒂里圖解中，其成分點(diǎn)主要落入B區(qū)，顯示其所處造山帶構(gòu)造背景；在Rb-Yb+Nb圖解和Rb-Yb+Ta圖解中，其成分點(diǎn)主要落入火山弧花崗巖區(qū)。綜合上述特征，本區(qū)晚二疊世侵入巖主體形成于島弧構(gòu)造環(huán)境。

野外宏觀特征顯示，測區(qū)晚二疊世侵入巖平面形態(tài)較規(guī)則，與圍巖之間界線比較圓滑、清晰；局部巖體邊部發(fā)育古元古代達(dá)肯大坂(巖)群的捕虜體，且捕虜體多呈橢圓狀；該巖體總體呈北西西向展布，巖體長軸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。以上特征說明晚二疊世侵入巖具有強(qiáng)力就位的特征。

[1] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 青海省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1991.

[2] 李金超, 杜瑋, 孔會磊, 等. 青海東昆侖及鄰區(qū)成礦單元劃分[J]. 世界地質(zhì), 2015(34): 664-674.

[3] 李生虎, 田淇, 石玉蓮, 等. 青海南山地區(qū)興凱期變質(zhì)侵入巖(體)的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)特征[J]. 中國錳業(yè), 2017，35(2): 14-17.

[4] 陳金. 青海省烏蘭縣生格地區(qū)中—酸性侵入巖巖石地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義[D].西安: 長安大學(xué), 2011.

GeochemicalCharacteristicsandTectonicSignificanceofPermianIntrusiveRocksinWildCamelSpringAreaofQinghaiProvince

PAN Zhimin, TI Zhenhai, JI Tianyi, XU Jian

(HebeiInstituteofRegionalGeologyandMineralResources,Langfang,Hebei065000,China)

Our research area, a tectonic position, is located at Qinli-Qilian-Kunlun that belongs to the late Caledonian orogeny, Chaidamu paraplatform of relict Mountain in fault zone Saixiteng mountain to the south. The Permian intrusive rock zone is NW trending with regional control and fault reconstruction effect. The product line of late Variscan shows kinds of magmatic activities. In this paper, the geochemical characteristics of Permian intrusive rocks are analyzed in detail. The tectonic significance is studied, which will bring about a important reference value for future work.

Permian; Intrusive rocks; Geochemical characteristics; Tectonic significance; Wild camel springs area

2017-07-31

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120113033002)

潘志民(1973-)，遼寧昌圖人，區(qū)域地質(zhì)高級工程師，研究方向：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，手機(jī)：13613365785，E-mail：pzm20050620@163.com.

P588.12

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.011