關于“黑龍江省伊春地區部分火山巖巖石學、巖石地球化學、構造環境”的探討

吳 巍

（黑龍江省哈爾濱市，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 中加里東旋回大青期火山巖

該期火山巖主要為一套酸性陸相火山碎屑巖、火山熔巖夾中性含角礫火山熔巖薄層組成。主要巖石類型有變安山巖、變安山質含角礫巖屑晶屑凝灰巖等。

1.1 巖石學特征

變安山巖：巖石呈灰綠色，斑狀結構、基質玻晶交織結構，杏仁構造，塊狀構造。斑晶暗色礦物、斜長石占5%，直徑0.5mm～2.5mm。暗色礦物：短柱狀、柱狀，粒狀，沿裂隙碳酸酸鹽、輝石、粘土礦物及綠泥石、陽起石集合體、黑云母集合體交代，多呈假象，粒徑0.5mm～2.2mm，含量5%。斜長石，板狀，雙晶消失，晶面絹云母、碳酸鹽、粘土礦物及微晶黑云母集合體、陽起石集合體交代，粒徑0.5mm～2.5mm，幾粒?；|斜長石微晶雜亂分布，其間充填玻璃已為粘土礦物、綠泥石、微晶黑云母、陽起石及鐵質成分普遍，局部見條帶狀分布。填隙玻璃為粘土礦物、綠泥石鱗片和氧化鐵塵代替。斜長石微晶，柱狀，雙晶消失，個別隱約顯示，晶面模糊，絹云母、綠泥石鱗片交代，粒徑0.1mm～0.5mm。稀疏杏仁體，拉長狀，為碳酸鹽或綠泥石、碳酸鹽、石英充填。

圖1 大青期變火山巖TAS圖解

1.2 巖石地球化學特征

巖石中常量元素SiO2含量：53.2%～59.24%，平均值為54.34%。Al2O3含量：15.39%～18.46%，平均值為16.66%。TiO2含量：0.34%～1.95%，平均值為1.03%。Na2O+K2O=4.97%～6.98%，平均值為5.99%。

在TAS圖解上（圖1），樣品主要投入玄武安山巖區和粗面安山巖區。粗面安山巖進一步劃分，Na2O-2≤K2O，為安山粗面巖，投圖結果與巖石學特征基本一致。本期火山巖里特曼指數（δ）為1.61～2.97，小于3.3，在火山巖硅～堿圖解中全部樣品落在亞堿性區域內，因此說明大青期變火山巖堿含量不高，具有亞堿性巖石特征。

圖2 大青期變火山巖F-A-M圖解

在F-A-M圖解（圖2）中，樣品均投在鈣堿性巖套區，在An-Ab＇-Or圖解中，主要投在鉀質系列（富鉀玄武巖和富鉀安山巖），說明本區的大青期火山巖具有富鉀的特點。因此大青期變火山巖為一套亞堿性、鈣堿性、富鉀安山粗面巖～玄武安山巖系列。

大青期變火山巖稀土總量（∑REE）在93.38-181.90×10-6范圍內，樣品平均值為135.99×10-6；輕稀土總量（∑LREE）在80.59-155.07×10-6，重稀土總量（∑HREE）在12.79-26.83×10-6，輕重稀土比值LREE/HREE在5.78～7.41之間，其平均值為6.49；（La/Yb）N=5.82-9.11＞1，稀土配分曲線右傾，屬輕稀土富集型，曲線斜中等。

在微量元素原始地幔標準化蛛網圖中，各別樣品的不規則形態，可能是由于巖漿上升侵出地表受異源物質影響所致，總體上大離子親石元素Ba、Rb含量相對較高。高場強元素Nb、P、Ti，含量較低，具有明顯負異常。其中Nb的負異常顯示了大陸地殼的特征，可能指示了地殼物質參與了巖漿過程。大青期變火山巖表現出大離子親石元素Ba、Rb相對富集，而高場強元素Nb、P和Ti元素相對虧損的特征。

1.3 構造環境判別

將大青期變火山巖投入logτ-logδ圖解中，樣品均投入造山帶地區火山巖區。在La/Yb-Th圖解中，樣品投入大陸邊緣弧區和演化大洋弧區。綜上所述，大青期變火山巖為一套亞堿性、鈣堿性、富鉀安山粗面巖～玄武安山巖系列，具有造山帶大陸邊緣弧、演化大洋弧火山巖的大地構造環境特點。

2 印支旋回冷山期火山巖

該期火山巖為一套陸相中酸性火山巖組合，以顏色為灰色、灰綠色的中酸性火山巖及其火山碎屑巖為主。主要巖性為流紋質晶屑凝灰巖、安山巖等。

2.1 巖石學特征

流紋質晶屑凝灰巖：巖石呈灰色，晶屑凝灰結構，塊狀構造。巖屑，次棱角狀、次園狀，輪廓模糊，成分流紋巖，玻璃質流紋巖、英安巖等，直徑0.2mm～1.2mm，幾粒。晶屑，碎屑狀、板狀、片狀，成分斜長石（更長石）為主，次為鉀長石、黑云母，后者鐵染或微晶集合體代替，粒徑0.3mm～4.5mm，含量30%。玻屑，少數顯示細小棱角狀，或撕裂狀，塊狀，多輪廓消失，脫玻粘土礦物或微粒鈉長石、石英。火山塵脫玻霏細粒狀，微粒狀鈉長石、石英雜亂分布，其中粘土礦物發育，呈條紋狀，波曲條紋狀，平行分布。

圖3 冷山期火山巖TAS圖解

圖4 冷山期火山巖An-Ab＇-Or圖解

2.2 地球化學特征

巖石中常量元素SiO2含量：55.2%～65.52%，平均值為60.36%。Al2O3含量：12.58%～14.12%，平均值為13.35%。TiO2含量：0.09%～0.15%，平均值為0.12%。Na2O+K2O=8.47%～9.43%，平均值為8.95%。

在TAS圖解上（圖3），樣品主要投入粗面安山巖區和粗面巖、粗面英安巖區。粗面安山巖進一步劃分，Na2O-2≤K2O，為安山粗面巖，結合巖石學特征冷山期火山巖主要巖性是粗面英安巖和安山粗面巖。

本期火山巖里特曼指數（δ）為3.85～4.45，大于3.3，說明該巖系堿含量高，在火山巖硅～堿解中樣品均落在堿性區域內，說明本區的冷山期火山巖具有高堿的特點。

在An-Ab＇-Or圖解（圖4）中，樣品均投在鉀質系列火山巖區，因此冷山期火山巖為一套堿性、鉀質安山粗面巖～粗面英安巖系列。

冷山期火山巖稀土總量（∑REE）在109.66-114.40×10-6范圍內，樣品平均值為112.03×10-6；輕稀土總量（∑LREE）在90.15-97.31×10-6，重稀土總量（∑HREE）在17.09-19.51×10-6，輕重稀土比值LREE/HREE在4.62～5.69之間，其平均值為5.16；（La/Yb）N=3.50-4.78＞1，稀土配分曲線右傾，屬輕稀土富集型，銪具有明顯負異常，曲線斜中等，曲線呈“V”字型。

在微量元素原始地幔標準化蛛網圖中，總體上大離子親石元素K、Rb含量相對較高。高場強元素Th、P、Ti和大離子親石元素Ba含量較低，具有明顯負異常。冷山期火山巖表現出大離子親石元素K、Rb相對富集，而高場強元素Th、P、Ti和大離子親石元素Ba元素相對虧損的特征。

2.3 構造環境判別

將冷山期中～酸性火山巖投入logT-logδ圖解中，樣品均投入造山帶地區火山巖區。在La/Yb-Th圖解中，樣品均投入大陸邊緣弧區和演化大洋弧區。綜上所述，冷山期火山巖為一套堿性、鉀質安山粗面巖～粗面英安巖系列，具有造山帶大陸邊緣弧、演化大洋洋弧火山巖的大地構造環境特點。