玉華山火山巖地球化學(xué)特征

■劉君泰 郁二林 李偉

（甘肅省地礦局第二勘查院甘肅蘭州730020）

玉華山火山巖地球化學(xué)特征

■劉君泰 郁二林 李偉

（甘肅省地礦局第二勘查院甘肅蘭州730020）

玉華山火山巖巖體是一個高位復(fù)式深成雜巖體，具成分和結(jié)構(gòu)演化序列?；鹕綆r系巖石均呈酸性或中酸性，整個火山活動過程中存在由酸性→中酸性→酸性演化的趨勢。

玉華山 火山巖 地球化學(xué)特征

1 區(qū)域地質(zhì)背景

玉華山盆地與相山盆地火山巖特征相似，關(guān)于火山巖的時代有爭議，核工業(yè)系統(tǒng)的相關(guān)報告與圖件將之歸屬于侏羅系，而1：5萬區(qū)域地質(zhì)填圖將之歸屬于白堊系。

盆地內(nèi)火山巖系由酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖及少量沉積碎屑巖構(gòu)成。其中以侵出—溢流相的碎斑熔巖出露面積最大，為火山巖主體巖性。火山巖層均向中心傾斜，總厚度大于2000米，可分為兩個組：下為打鼓頂組，上為鵝湖嶺組。每組又可分四個巖性段，每組的特點總體是由沉積到爆發(fā)再到噴溢，構(gòu)成一個大的火山噴發(fā)旋回。噴發(fā)旋回之后，還有次火山巖侵入。

2 火山巖巖石特征

2.1 熔結(jié)凝灰?guī)r

出現(xiàn)于第一火山亞旋回的第一階段，巖石熔結(jié)程度中等，具假流動構(gòu)造，塑性火山碎屑及晶屑均沿一定方向排列，可以見到晶屑被壓嵌入塑性碎屑的現(xiàn)象?；鹕交伊髂z結(jié)物具熔結(jié)珍珠構(gòu)造，是由于驟冷收縮而形成的同心圓狀裂隙，現(xiàn)已被綠泥石類和金屬礦物所充填。巖石中晶屑約占25%，主要為石英及斜長石，以及少量堿性長石和退色黑云母。塑性火山碎屑約占20%，呈壓偏的長透鏡體狀，長幾毫米至十幾毫米，長寬比一股大于10∶1，透鏡體兩端常有分叉，呈火焰狀或撕裂狀。塑性火山碎屑已全部脫?；械臑闃O細粒的隱晶質(zhì)集合體，有的結(jié)晶較好具不太完善的梳狀構(gòu)造。

2.2 流紋英安巖

為第一火山旋回末期噴發(fā)溢流相產(chǎn)物，主要分布于相山火山盆地的北部和西北部邊緣，總體呈近東西向展布。顏色多為紫紅色、灰綠色，頂部常見流紋英安質(zhì)熔結(jié)角礫巖。斑狀結(jié)構(gòu)，局部可見流動構(gòu)造及珍珠構(gòu)造。斑晶礦物含量約35%，其中斜長石占20%，鉀長石及石英斑晶含量占10%，黑云母及角閃石一般為5%。斑晶斜長石為中—拉長石，具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，常不同程度地發(fā)育鈉長石化及絹云母化。黑云母斑晶常遭受不同程度的綠泥石化，沿解理有磁鐵礦析出，常見暗化邊，角閃石已全部蝕變，由綠泥石及絹云母等替代，但尚保存有角閃石晶形及解理?；|(zhì)由長英質(zhì)、絹云母、綠泥石等礦物組成，呈霏細結(jié)構(gòu)、顯微粒狀結(jié)構(gòu)或顯微嵌晶結(jié)構(gòu)，局部發(fā)育球粒結(jié)構(gòu)。常見的副礦物有磷灰石、鋯石及磁鐵礦。

2.3 晶玻屑凝灰?guī)r

具晶屑—玻屑凝灰結(jié)構(gòu)。晶屑約占10%，以石英及斜長石（鈉長石）為主，少量自云母、黑云母和堿性長石，一般呈他形次棱角狀，個別自形，具熔蝕結(jié)構(gòu)。玻屑占20%，一般長0.05～0.1米米，呈雞骨狀、凹面弧形狀等，現(xiàn)已脫?；癁榧毩５V物集合體。云母石英片巖和酸性斑巖類等巖屑約占5%。

3 巖石學(xué)特征及地球化學(xué)特征

3.1 各單元巖石結(jié)構(gòu)特征

窯里超單元的各單元從早單元至晚單元由熔巖結(jié)構(gòu)→中粗碎斑花崗結(jié)構(gòu)→粗碎斑花崗結(jié)構(gòu),基質(zhì)由隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)→微細?；◢徑Y(jié)構(gòu)→細粒花崗結(jié)構(gòu),揭示了巖漿隱爆作用由強至弱的演化規(guī)律[3]；蜜蜂街超單元的各單元從早單元至晚單元由熔巖結(jié)構(gòu)→碎斑花崗結(jié)構(gòu)→似熔巖結(jié)構(gòu),基質(zhì)由隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),微細?；◢徑Y(jié)構(gòu)→微晶質(zhì)結(jié)構(gòu),反映了巖漿活動由弱至強再至弱,而巖漿隱爆作用由強至弱再至強的演化規(guī)律；玉華山超單元的各單元：熔巖結(jié)構(gòu)→似熔巖結(jié)構(gòu)→碎斑花崗結(jié)構(gòu),基質(zhì)由隱晶質(zhì)→霏細結(jié)構(gòu)→隱晶質(zhì)微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)→微細?；◢徑Y(jié)構(gòu)。上述3超單元巖石成分、結(jié)構(gòu)的相似性和演化的連續(xù)性。桃溪獨立單元巖石為巨斑狀結(jié)構(gòu),斑晶粗大,粒徑0.5→3cm，基質(zhì)為細粒花崗結(jié)構(gòu),粒徑0.5→1.5mm。與其它單元相對比,更具深成侵入巖的特征,只能歸為一個獨立單元。

3.2 主量元素

窯里超單元各單元巖石化學(xué)成分及特征參數(shù)值均比較接近,反映了同源性特征。如含鋁度A/NKC為0.97→1.19,均屬飽和花崗巖, δ(1.93→2.22)屬鈣堿系列,但其演化特征更為明顯。從早單元至晚單元隨酸性組分SiO2的增加,堿性組分K2O增多,Na2O減少, K2O/Na2O略減小,CaO、MgO、FeO減少；堿度率AR增加;分異指數(shù)DI增大;氧化系數(shù)O增大,CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物Q、Ab含量增多,Or、An含量減少。蜜蜂街超單元各單元巖石化學(xué)成分、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量和特征參數(shù)值也較接近。A/NKC為0.82→1.11,屬飽和花崗巖,氧化系數(shù)O為0.28→0.45，δ為1.73→2.1。

3.3 微量元素

窯里超單元總體富集W、Sn、Rb、Sr、Ba且趨增，富集Be、Pb、Zn、Cr、Co、V、Ga、Li但趨減，總體貧乏Cu、Au、Ag、Ni且趨減；蜜蜂街超單元總體富集W、Sn、Be、Zn、Au、Cr、Rb且趨增，貧乏Pb、Co、V、Sr、Ba、Zr；玉華山超單元總體富集Be、Cu、Zn、Cr、Ni、Li、Rb、Sr、Ba、Zr，總體貧乏Pb、Au、Ag、Co、V、Ga[8]。特征參數(shù)的演化規(guī)律：窯里超單元Rb/Sr、Sr/Ba、Ba/Rb大致相近；蜜蜂街超單元Rb/Sr、Ba/Rb趨減，Sr/Ba趨增；玉華山超單元Rb/Sr趨減、Ba/Rb趨增、Sr/Ba相近。

4 結(jié)論

（1）玉華山火山盆地內(nèi)火山巖系由酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖及少量沉積碎屑巖構(gòu)成。總體特點是由沉積到爆發(fā)再到噴溢，構(gòu)成一個大的火山噴發(fā)旋回。噴發(fā)旋回之后，還有次火山巖侵入。

（2）火山巖系巖石均呈酸性或中酸性，整個火山活動過程中存在由酸性→中酸性→酸性演化的趨勢。

（3）玉華山巖體是一個高位復(fù)式深成雜巖體,巖體劃分為窯里超單元、蜜蜂街超單元、玉華山超單元和桃溪獨立單元。具成分和結(jié)構(gòu)演化序列。

（4）玉華山火山巖體的巖漿侵位機制：a）隱爆拓寬；b）破火山口塌陷；c）巖墻擴張。

（5）各超單元年齡數(shù)據(jù)缺乏且多精度不高，還需進一步研究。在進行鋯石U-Pb定年前，必需對鋯石進行成因礦物學(xué)和礦物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入研究，特別是陰極發(fā)光和背散射電子成像研究，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征確定鋯石的成因類型和形成環(huán)境才能對測定鋯石年齡的地質(zhì)意義進行合理解釋。

[1]徐海江，賴紹聰，相山及鄰區(qū)七個火山盆地火山巖巖性特征及成因探討?，F(xiàn)代地質(zhì)。1988:Vol.2 No.4.

[2]單林，劉曉東，相山等火山盆地主體巖石包裹體研究。巖石礦物及測試。1985: Vol.4 No.4.

[3]黃長生，廖顯珍，雷良誠，玉華山高位侵入雜巖定位機制。華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報。2001:Vol.24 No.2.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-45-1