卡而卻卡北隱爆角礫巖型鉛鋅礦床火山巖地球化學特征及構造環境

馬璟璟 陳澍豪 王磷 張鵬

摘 要：隱爆角礫巖是角礫巖中的一種特殊類型，是熱液運移的良好通道和容礦場所，其成巖作用常伴隨熱液成礦作用，為金屬礦床中的一種重要類型。斑巖型礦床中常伴有角礫狀地質體和隱爆角礫巖，這些隱爆角礫巖組成的角礫巖筒對礦化，特別是對原生礦的富集起著重要作用，是重要的找礦標志；隱爆角礫巖的成巖作用伴隨著熱液成礦作用，是形成銅、鉬、鉛鋅、金等礦床的一種重要類型。通過對隱爆角礫巖地質特征進行研究，總結其對找礦的指示意義，對完善成礦系統和區域上尋找隱伏礦產的新突破具有重要意義。

關鍵詞：卡而卻卡北；隱爆角礫巖；鉛鋅礦床；火山巖；構造環境

1 區域地質背景

祁漫塔格成礦帶位于柴達木盆地南緣，所處大地構造分區跨越了祁漫塔格北坡-夏日哈新元古代-早古生代巖漿弧帶和祁漫塔格-都蘭新元古代-早古生代縫合帶，北鄰柴達木中新生代后造山磨拉石前陸盆地，南與東昆侖中陸塊相接。出露地層主要為元古界金水口巖群變質巖夾碳酸鹽巖等，薊縣系狼牙山組，奧陶系-志留系灘間山群（又稱祁漫塔格群）碳酸鹽巖和變質巖，上泥盆統黑牦牛山組碎屑巖和碳酸鹽巖，石炭系大干溝組、締敖蘇組碳酸鹽巖和碎屑巖、二疊系打柴溝組碳酸鹽巖和碎屑巖、上三疊統鄂拉山組火山碎屑巖和第四系地層。

2 地球化學特征

2.1主量元素特征

晚三疊世鄂拉山組火山巖巖石均屬酸性火山熔巖類，從主量元素數據分析可以得出：樣品中SiO2含量變化范圍相近，含量較高（67.20%～74.52%，平均達到69.38%），為超酸性巖；K2O（2.46%～5.81%，平均為4.10%）和Al2O3（12.85%～15.36%，平均為14.14%）含量較高，是一種高鉀質系列的巖石；里特曼指數σ=1.39～2.80<3.3，為鈣堿性系列，K2O+Na2O平均值為1.50；而MgO、TiO2、P2O5較低。各巖石的鋁過飽和指數A/CNK在1.02-1.17之間，均值為1.06，屬鋁過飽和巖石，其CIPW標準礦物Q+Or+Ab+An+C+Hy，均有標準分子C的出現，反映出高鋁的特征。巖石分異指數較高，表明巖體在形成作用過程中，經過強烈的分異作用。

在SiO2-K2O圖火山角礫巖基本位于鉀玄巖系列，而凝灰巖基本位于高鉀鈣堿系列。在巖石英TAS圖解上均位于亞堿性區域，并且在英安巖的邊界線附近。在AFM圖解中所有樣品均落在鈣堿性系列區。

在Nb/Y-Zr/TiO2圖解和Zr/TiO2-SiO2圖解中可以看出火山角礫巖和凝灰巖樣品基本都投在流紋-英安巖區域內。

除個別樣品外，主量元素和部分微量元素（Sr）與SiO2之間存在相關性，其中火山角礫巖中的TFe2O3、TiO2、P2O5、Al2O3、K2O、Sr與SiO2之間呈現明顯的負相關關系，表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產物。巖石中CaO與SiO2之間有明顯的正相關關系。燒失量（LOI）含量在0.50-2.39，說明其所含的水分、硫、二氧化碳等成分并不大。K2O+N2O含量與LOI之間表現出一定的負相關關系，表明巖石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現出一定的正相關關系，表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素有一定影響。

凝灰巖中的TFe2O3、K2O、TiO2、Al2O3、P2O5、Sr與SiO2之間呈現明顯的負相關關系，表明各類巖石應是同源巖漿分異演化的產物。K2O+N2O含量與LOI之間表現出一定的負相關關系，表明熱液蝕變對這些元素沒有影響，并且巖石蝕變過程中沒有K2O+N2O的帶入。而Fe2O3與LOI之間表現出一定的負相關關系，表明熱液蝕變活動對巖石中的Fe元素沒有影響。

由此可以看出，火山角礫巖和凝灰巖的形成過程還是有一定的區別，如熱液蝕變活動對火山角礫巖有一定的作用，而對凝灰巖并沒有太大作用。

2.2稀土元素特征

測區火山巖稀土可見火山角礫巖和凝灰巖的稀土含量及特點近于完全一致，其稀土總量中等（表1-2），∑REE=143.34-286.31×10-6之間，輕重稀土的含量及比值也變化不大，LREE/HREE=7.84-13.67，其反映輕、重稀土元素之間的分異作用的參數值均大于1，說明輕、重稀土元素分異作用明顯，且明顯富集LREE。（La/Yb）N=9.49-19.55，也表現出巖石輕稀土富集。δEu在0.41-0.66之間，銪具中等虧損。以球粒隕石平均值標準化的稀土配分曲線均向右傾斜，巖石屬輕稀土富集型，銪具有明顯的負異常特征。

2.3微量元素特征

測區火山巖的微量元素以N型MORB值標準化的微量元素分布形式可以看出，具有與典型鈣堿性火山弧系列“三隆起”的特征型式極為相似，表現為Rb、Ba和Th較強的富集，并伴有Nb、Ce、Zr、Hf、Sm等中等富集，而Ti、P虧損，尤其P、Ti明顯虧損，低于MORB標準值，不同樣品其配分型式具有相同性或相似性，表明具有相同的巖漿來源，具有后碰撞下地殼重熔產物的特征。

3 結論

根據本區區域地質特征和地球化學特征顯示，卡而卻卡北鄂拉山組火山巖屬鉀玄巖-高鉀鈣堿性系列，各類火山巖應是同源巖漿分異演化的產物。巖漿作用形成于碰撞大地構造背景下，并且在晚三疊世發生了陸-陸后碰撞造山作用。

參考文獻

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