邱軍強(qiáng),強(qiáng)巴扎西
(1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院,安徽 合肥 230001;2.西藏地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),西藏 拉薩851400)
藏東類烏齊地區(qū)古近紀(jì)鉀質(zhì)火山巖的發(fā)現(xiàn)及特征
邱軍強(qiáng)1,2,強(qiáng)巴扎西2
(1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院,安徽 合肥 230001;2.西藏地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),西藏 拉薩851400)
古近紀(jì)業(yè)阿供組火山巖分布于西藏東部類烏齊鎮(zhèn)業(yè)阿供村,LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為30.54±0.8Ma,巖石具有高堿、低Ti的特征,在SiO2-K2O圖解中位于鉀質(zhì)巖區(qū),屬于堿性鉀質(zhì)巖。巖石地球化學(xué)特征表明,業(yè)阿供組鉀質(zhì)火山巖很可能源于古俯沖流體交代的富集地幔源區(qū)經(jīng)過部分熔融作用,形成于碰撞后的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境。
構(gòu)造環(huán)境;巖石地球化學(xué);鉀質(zhì)火山巖;業(yè)阿供組;類烏齊地區(qū);藏東
青藏高原廣泛出露新生代火山巖(鄧萬明,2003)。近年來,西藏新生代火山巖成研究熱點(diǎn)之一,獲得了大量的基礎(chǔ)資料,取得了許多重要成果(李才等,2006;鐘華明等,2009;寧維坤等,2009),但多涉及羌塘中、北部地區(qū),而藏東鮮有介紹。2008年,西藏區(qū)調(diào)隊(duì)在進(jìn)行1∶5萬類烏齊縣等4幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中,于類烏齊鎮(zhèn)業(yè)阿供村東發(fā)現(xiàn)了一套較新的火山巖地層,零星出露,面積約0.4km2(圖1),項(xiàng)目組請吉林大學(xué)李才教授等考察了該剖面。不久,他在剖面第2層粗面質(zhì)火山角礫巖樣品中獲得并無償提供了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為30.54±0.8Ma,時代為古近紀(jì)始新世—漸新世,據(jù)此新建了業(yè)阿供組(E2-3y),區(qū)域上可與1∶25萬改則縣幅納丁錯組(En)(西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院,2006)對比。筆者簡要介紹了該火山巖巖石地層、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)等特征,為進(jìn)一步研究藏東地區(qū)火山巖提供基礎(chǔ)資料。
研究區(qū)地處青藏高原東部、三江流域中段北部,業(yè)阿供組火山巖分布于龍木錯—雙湖—瀾滄江結(jié)合帶(李才,2008)南側(cè),大地構(gòu)造屬于南羌塘—保山地塊(王建平,2003;西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1993),地層區(qū)劃屬于羌塘南部類烏齊—左貢地層分區(qū)(西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1997),出露查秋賽巖組(前奧陶紀(jì))、吉塘巖群(前石炭紀(jì))、都拉扎片麻巖單元(早二疊世)、加隆片麻巖單元(早三疊世),桑多組(晚三疊世)一、二段,鍋雪普組(晚三疊世),局部有中侏羅世(莎巧木組、捷布曲組和埃買組)地層。巖漿活動較弱。發(fā)育了多條北西—南東走向的脆、韌性斷層。
本次調(diào)查在類烏齊縣類烏齊鎮(zhèn)業(yè)阿供村測制了業(yè)阿供組剖面(圖2),起點(diǎn)坐標(biāo)X=266244.00,Y=3475335.60,剖面描述如下。
上覆地層:7.全新統(tǒng)沖洪積砂礫石層(Qpalh)角度不整合業(yè)阿供組(E2-3y): 厚度>15.09m 6.紫灰色堿性玄武巖,未見頂。 1.88m 5.褐黃色礫質(zhì)砂巖。 1.13m 4.黃褐色角礫巖。 5.47m 3.紫紅色、灰紫色粗面質(zhì)沉火山角礫巖。 3.68m 2.黃褐色、灰綠色粗面質(zhì)火山角礫巖,未見底。2.93m角度不整合下伏巖層:1.加隆片麻巖單元(JL〈gn〉T1):花崗質(zhì)碎斑巖。 >3.76m
圖1 藏東業(yè)阿供地區(qū)地質(zhì)簡圖
該剖面可分為3個部分,從下到上分別為:下部(2層—3層),為粗面質(zhì)火山角礫巖-沉火山角礫巖,厚度6.61m,是火山爆發(fā)沉積物。與下伏加隆片麻巖單元(JL〈gn〉T1)為角度不整合(圖3)。中部(4層—5層),厚度6.60m,為沉積碎屑巖,為火山間歇期湖泊相沉積物。上部(6層)厚度1.88m,為堿性玄武巖,是火山噴溢產(chǎn)物。業(yè)阿供剖面巖性、巖相變化特點(diǎn)顯示出業(yè)阿供組火山巖噴(爆)發(fā)—間歇—火山噴溢(流)的火山噴發(fā)韻律(旋回)結(jié)構(gòu)(圖4)。
圖2 西藏類烏齊縣類烏齊鎮(zhèn)業(yè)阿供村業(yè)阿供組(E2-3y)實(shí)測剖面圖(樣品號:PM17)
圖3 業(yè)阿供組與下伏加隆片麻巖單元為角度不整合接觸
圖4 業(yè)阿供組火山巖噴(爆)發(fā)—間歇—噴(溢)流韻律結(jié)構(gòu)圖
測區(qū)業(yè)阿供組為一套中性火山碎屑巖、基性火山熔巖和沉積碎屑巖組合,主要巖性有粗面質(zhì)火山角礫巖、粗面質(zhì)沉火山角礫巖和堿性玄武巖。
(1)粗面質(zhì)火山角礫巖:風(fēng)化面為黃褐色,新鮮面為灰綠色,巖石具火山角礫結(jié)構(gòu),基質(zhì)具凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造?;鹕浇堑[呈渾圓狀和不規(guī)則狀,成分是粗面巖,粒度2mm~40mm,含量60%左右,基質(zhì)是凝灰質(zhì)(晶屑、巖屑和火山灰等),含量40%左右。
(2)粗面質(zhì)沉火山角礫巖:紫紅色、灰紫色,由沉積碎屑和火山碎屑(粗面質(zhì)為主)兩部分組成。沉積碎屑為砂、礫,主要成分是石英等,呈次棱角—次圓狀,粒度0.1mm~35mm,含量40%左右?;鹕浇堑[呈渾圓狀和不規(guī)則狀,成分是粗面巖,粒度2mm~40mm,含量50%左右,有10%左右的粗面凝灰質(zhì)(晶屑、巖屑和火山灰等)。
(3)堿性玄武巖:巖石具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為?;豢椊Y(jié)構(gòu),斑晶含量40% ~45%,主要為半自形板狀的斜長石和鉀長石,大者達(dá)0.4mm,少量暗色礦物斑晶,已全方解石化?;|(zhì)主要是斜長石、鉀長石微晶和玻璃質(zhì),少量蝕變的暗色礦物。巖石已輕微碎裂,裂隙充填形成了方解石細(xì)脈。
業(yè)阿供組火山巖僅2件樣品:PM17-2GXW1(粗面質(zhì)火山角礫巖)和PM17-6GXW1(堿性玄武巖)。主量元素、稀土元素、微量元素分析結(jié)果及特征參數(shù)見表1。
表1 業(yè)阿供組火山巖主量元素、稀土元素、微量元素分析結(jié)果及特征參數(shù)
業(yè)阿供組火山巖SiO2含量50.12% ~57.06%,屬于基性—中性巖類,在SiO2-K2O圖中(圖5),樣品PM17-2GXW1和PM17-6GXW1投影點(diǎn)分別位于粗面安山巖和響巖質(zhì)堿玄巖范圍內(nèi),均屬堿性玄武巖系列;Al2O3含量13.33% ~15.06%,Na2O+K2O+CaO>Al2O3>Na2O+K2O(分子數(shù)),屬鋁正常系列;堿含量非常高,全堿含量9.38% ~9.78%,在SiO2-K2O圖解(圖 6)中屬于鉀玄巖系列。K2O/Na2O為3.49% ~4.39%,MgO含量為0.69%~1.78%。
Johannsen(1931)、Nelson(1992)等認(rèn)為:鉀質(zhì)巖是以含有高的K2O含量并且K2O/Na2O(摩爾比)>1為特征。S F Foley等(1987)把超鉀質(zhì)巖定義為:K2O(wt%)>3%,MgO(wt%)>3%,K2O/Na2O(摩爾比或重量比)>2。從上述業(yè)阿供組火山巖巖石化學(xué)特征來看,屬于典型的鉀質(zhì)巖。
圖5 業(yè)阿供組火山巖TAS圖解
圖6 業(yè)阿供組火山巖SiO2-K2O圖解
業(yè)阿供組火山巖稀土元素總量(∑REE)變化為 284.93μg/g ~331.95μg/g,其 LREE/HREE 為5.49~7.71,輕稀土富集。業(yè)阿供組鉀質(zhì)火山巖具有明顯的負(fù)Eu異常(δEu=0.62~0.63),表明巖漿經(jīng)歷過明顯的斜長石分離結(jié)晶作用;(La/Yb)N=19.54~28.27,輕稀土分餾明顯;REE球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分型式與拉薩地塊鉀質(zhì)巖非常相似(圖7),為向右中等傾斜的曲線,但Eu負(fù)異常相對較大,并具有Gd的正異常。在微量元素原始地幔蛛網(wǎng)圖中(圖8),曲線向右傾斜,大離子親石元素 Rb、Th、U強(qiáng)烈富集,高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti相對虧損,Sr具有負(fù)異常,虧損嚴(yán)重,反映源區(qū)可能有較多的殼源物質(zhì)加入和含Sr礦物的存在。
圖7 業(yè)阿供組火山巖REE配分圖
圖8 業(yè)阿供組火山巖微量元素蛛網(wǎng)圖
印度板塊和歐亞板塊在50Ma左右的始新世拼合(莫宣學(xué)等,2003;周肅等,2004),此后青藏高原的地質(zhì)演化進(jìn)入碰撞后構(gòu)造環(huán)境的陸內(nèi)變形和隆升階段(鄧萬明,2003),廣泛的巖漿活動,這些巖漿活動的產(chǎn)物以鉀質(zhì)和超鉀質(zhì)火山巖為代表(陳建林等,2006)。業(yè)阿供組火山巖鋯石 U-Pb年齡為30.54±0.8Ma,火山活動無疑發(fā)生在碰撞后的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境。再選取不活動微量元素分析數(shù)據(jù),做構(gòu)造環(huán)境判別。在火山巖Nb-Zr-Y圖解(圖9)中樣品落入板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)及附近,在Zr/Y-Zr圖解(圖10)中,樣品落在比較靠近板內(nèi)玄武巖的區(qū)域,也表明業(yè)阿供組火山巖噴發(fā)于碰撞后的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境。
圖9 業(yè)阿供組火山巖Nb-Zr-Y構(gòu)造環(huán)境判別圖
圖10 業(yè)阿供組火山巖Zr/Y-Zr構(gòu)造環(huán)境判別圖
通常認(rèn)為青藏高原新生代鉀質(zhì)巖漿源于地幔,最近的研究表明鉀質(zhì)火山巖也可起源于下地殼(陳建林等,2007)。業(yè)阿供組鉀質(zhì)火山巖具有很高的Sr、Ba等大離子離石元素(LILE)含量,Nb、Ta、Ti等高場強(qiáng)元素(HFSE)負(fù)異常(圖 8),低Nb/La(0.63~0.72)、高 Th/Ta(8.96~9.57)、低Th/La(0.42~0.43)以及負(fù)Eu異常等與斜長石分餾無關(guān),而反映了巖漿源區(qū)存在有沉積物的信息,表明巖漿更類似于俯沖相關(guān)的沉積組分,指示它們可能源于受古俯沖流體交代的富集地幔源區(qū),經(jīng)過部分熔融作用,發(fā)生了堿性的火山-巖漿活動,形成了該火山巖。
(1)藏東類烏齊地區(qū)存在古近紀(jì)始新世—漸新世的鉀質(zhì)火山巖(堿性玄武巖和粗面質(zhì)火山碎屑巖),火山巖巖石化學(xué)類型屬于堿性系列,李才教授測得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為30.54±0.8Ma。
(2)業(yè)阿供組鉀質(zhì)火山巖很可能源于古俯沖流體交代的富集地幔源區(qū),經(jīng)過部分熔融作用,形成于碰撞后的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境。
(3)業(yè)阿供組鉀質(zhì)火山巖的發(fā)現(xiàn),為西藏東部區(qū)域地層對比、構(gòu)造巖漿事件等基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作提供了新的信息和依據(jù)。
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Discovery and characteristics of Paleogene potassic volcanic rocks in Leiwuqi of Eastern Tibet
QIU Jun-qiang1,2,QIANGBA Zha-xi2
(1.Geological Survey of Anhui Province,Hefei 230001,China;2.Regional Geological Investigation Party,Tibet Bureau of Geology and Minerals Prospecting,Lhasa 851400,China)
Volcanic rocks in Yeegong Formation in Paleogene was located in Yeegong village of Leiwuqi town in Eastern Tibet,Zircon U-Pb age by LA-ICP-MS was 30.54 ±0.8Ma,the rocks were characteristic of high alkali and low Ti and located in potassic rock area in a diagram of SiO2-K2O,so the volcanic rock in Yeegong Formation belonged to alkaline potassium rock.Rock geochemical characteristics demonstrated that the potassium volcanic rock was originated from the enriched mantle source metasomatized by the paleo-subduction fluid and formed in a plate interior tectonic environment of post collision.
Tectonic environment;Rock geochemistry;Potassic volcanic rocks;Yeegong Formation;Leiwuqi area;Eastern Tibet
P588.21+1
A
1674-3636(2011)03-0241-06
10.3969/j.issn.1674-3636.2011.03.241
2011-05-04;編輯:陸李萍
中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目:西藏1∶5萬協(xié)通、類烏齊鎮(zhèn)、瓦昌達(dá)、類烏齊縣幅區(qū)調(diào)(1212010710211)
邱軍強(qiáng)(1957—),男,高級工程師,從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查等,E-mail:qjqiang817@yahoo.cn