江小強,宋小坤,李茂田,李潤根
(1.成都理工大學地球科學學院, 四川成都 610059; 2.四川省眾成礦業(yè)有限公司, 四川成都610047)
雪山峰南構(gòu)造混雜巖帶屬于東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶的一部分見圖1。前人對東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶納赤臺群物質(zhì)組成、形成時代、物質(zhì)來源、形成演化過程等做了很多研究[1-5]。區(qū)域上,該混雜巖帶為昆中深大斷裂和昆南斷裂之間一條巨型結(jié)合帶內(nèi)部的一部分,在測區(qū)昆中斷裂以南、穩(wěn)流河以北地區(qū)。其中前人認為東昆中構(gòu)造混雜巖帶是經(jīng)歷了多次碰撞事件而形成的多旋回復合碰撞縫合帶[6]。裴先治等[7]認為東昆侖南緣布青山復合增生型構(gòu)造混雜巖帶記錄了東特提斯洋持續(xù)向北的洋殼消減及俯沖增生過程。本文對雪山峰地區(qū)構(gòu)造混雜巖帶中巖漿巖進行了年代學、巖石地球化學研究,試圖了解巖體的源區(qū)性質(zhì)和成因機制,以期能提供構(gòu)造混雜巖帶構(gòu)造演化新的證據(jù)。
在昆中斷裂南側(cè),萬保溝群南部的廣大區(qū)域內(nèi)發(fā)育一套殘留強變形混雜地質(zhì)體,劃分為一個特殊構(gòu)造巖層單位-雪山峰南構(gòu)造混雜巖帶,見圖1。其分布面積較廣,近東西向分布,地表出露東西向貫穿整個圖區(qū),寬1.8 km~3.5km。其物質(zhì)組成復雜,構(gòu)造變形十分強烈。
混雜巖中的巖漿巖主要呈塊狀、構(gòu)造透鏡狀產(chǎn)出,長軸方向呈北西-南東向展布,集中分布在石子山南、雪尖山南、雪山峰南及烏拉德陶可可一帶,部分巖漿巖中劈理極為發(fā)育,將其作為構(gòu)造混雜巖帶中的基質(zhì)。各構(gòu)造層之間多以斷層接觸。
巖石以中基性巖為主,有安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、角閃閃長巖、輝長巖等,巖石多遭受不同程度的蝕變。巖石普遍具絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、黝簾石化、粘土化、方解石化等。
①主量元素:在混雜巖帶內(nèi)中的變余輝長巖、蝕變角閃閃長巖中各采取1件硅酸鹽、稀土、微量樣,SiO2含量為47.67%~49.15%,屬基性巖類。ALK(Na2O+K2O)含量為2.30%~3.53%,Na2O>K2O。里特曼指數(shù)(σ)為0.76~1.55,小于3.3,屬鈣堿性巖,AFM圖解投于拉斑玄武系列。巖石富CaO、FeO、MgO,低Al2O3、Fe2O3、K2O、TiO2、P2O5。
②稀土元素:測區(qū)雪山峰南構(gòu)造混雜巖中∑REE為71.51- 77.16×10-6,LREE/HREE為4.02-4.34,輕稀土富集、重稀土虧損,(La/Yb)N=3.22-3.64,稀土分餾不明顯。稀土元素曲線略右傾型,δEu=1.02-1.10、δCe=0.97-1.00,異常不明顯,曲線比較平滑,見圖2。
圖2 雪山峰南構(gòu)造混雜巖稀土分配型式圖
③微量元素:變余輝長巖大離子親石元素Rb、Sr富集,K虧損,高場強元素P、Y虧損,不相容元素微弱富集。蝕變閃長巖大離子親石元素Rb、Ba富集,高場強元素P、Y虧損,不相容元素富集。
圖1 研究區(qū)分布及大地構(gòu)造略圖(改編自史連昌等[4])
①主量元素:在混雜巖帶內(nèi)中的蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r采取1件硅酸鹽、稀土、微量樣,SiO2含量為61.61%,屬中性巖類。ALK(Na2O+K2O)含量為4.80,K2O>Na2O。里特曼指數(shù)(σ)為1.05,小于3.3屬鈣堿性巖,在K2O-SiO2圖解中(圖3),巖石落入高鉀鈣堿性系列,巖石富K2O,低Al2O3、Fe2O3、Na2O、P2O5。
圖3 蝕變凝灰?guī)rK2O-SiO2圖解
②稀土元素:蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中∑REE為210.7,LREE/HREE=9.36,輕稀土富集、重稀土虧損,(La/Yb)N=12.03,輕重稀土分餾較強。稀土元素曲線為右傾型,輕稀土分餾明顯,重稀土分餾不明顯。δEu=0.57,銪顯示明顯負異常。δCe=0.91,異常不明顯,曲線比較平滑。
③微量元素:蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中,大離子親石元素K、Rb、Ba富集,曲線上形成波峰,高場強元素Ta、Nb相對虧損,P、Ti虧損,曲線上形成波谷。蛛網(wǎng)圖曲線呈現(xiàn)峰谷迭起的曲線形式,與島弧玄武巖微量元素蛛網(wǎng)圖相似。
變余輝長巖、蝕變閃長巖富CaO、FeO、MgO,低Al2O3、Fe2O3、K2O、TiO2、P2O5。稀土總量很低,輕稀土略富集,重稀土略虧損,稀土配分曲線總體略右傾。輝長巖落入IAT島弧拉斑玄武巖區(qū)域,其形成環(huán)境為島弧環(huán)境;閃長巖落入E-MORB異常型洋脊玄武巖區(qū)域,屬于洋中脊環(huán)境,見圖4。蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r富K2O,低Al2O3、Fe2O3、Na2O、P2O5。稀土總量較輝長巖、閃長巖更富集,輕重稀土分餾較強。凝灰?guī)r落入CAB島弧鈣堿性區(qū)域,其形成環(huán)境為島弧環(huán)境,見圖4。
綜上,雪山峰南構(gòu)造混雜巖帶中原巖形成于不同的大地構(gòu)造環(huán)境。
圖4 構(gòu)造混雜巖Th-Hf-Ta圖解
在測區(qū)構(gòu)造混雜巖巖漿巖塊中共采集了2件同位素樣,分別為變余輝長巖同位素樣、蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r同位素樣,送中國地質(zhì)大學(北京)進行鋯石LA-ICP-MSU-Pb 定年。獲得鋯石的206Pb/238U年齡為418.4±2.9Ma,時代為晚志留世。蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石年齡為450.8Ma,時代為晚奧陶世。結(jié)合區(qū)域資料[1-3],推測混雜巖形成時代為O-S。
在變質(zhì)砂巖和凝灰?guī)r中,Ba、Hf、Nb、Rb、Sr、Th、U、Zr高于泰勒值,且均都稍高出泰勒值,其余元素均低于泰勒值;在變余輝長巖和蝕變閃長巖中,Co、Cr、Cu、Ni、Sr、V高于泰勒值,其余元素均低于泰勒值。
以上特征表明,在蝕變輝長巖和蝕變閃長巖中巖石中Co、Cr、Cu元素具有明顯的富集,U具明顯虧損現(xiàn)象。成礦事實上,礦調(diào)工作中在雪山峰南構(gòu)造混雜巖帶中的蝕變輝長巖和蝕變角閃巖中發(fā)現(xiàn)有明顯銅礦化信息或礦化點;在變質(zhì)砂巖中未發(fā)現(xiàn)礦化信息。因此,該套地層中蝕變輝長巖和蝕變角閃巖中成礦可能性較大,其余構(gòu)造層含礦性不大。這與周磊[8]分析認為德探溝地區(qū)具尋找與基性超基性巖有關的銅鎳礦床潛力有一定相似性。
(1)構(gòu)造混雜巖帶是否存在對區(qū)域大地構(gòu)造研究、構(gòu)造單元的劃分均具有重要的影響。由于調(diào)查區(qū)地處東昆侖腹地,交通條件極差,通過對該區(qū)構(gòu)造混雜巖的研究,豐富了該區(qū)構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)的特征,且為后續(xù)地質(zhì)工作的深入打下了一定基礎。
(2)通過對該構(gòu)造混雜巖帶的深入研究,了解到區(qū)內(nèi)的混雜巖由巖塊和基質(zhì)組成,巖塊和基質(zhì)的物質(zhì)成分較為復雜(有片巖、大理巖、變質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r、蝕變角閃閃長巖、變余輝長巖等),帶內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,變質(zhì)變形強烈。為東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶的研究提供了新的地質(zhì)資料。
(3)在混雜巖內(nèi)部及邊部,發(fā)現(xiàn)有銅礦(化)點若干,為該區(qū)地質(zhì)找礦方向的確定提供了指導作用。
(1)測區(qū)構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)變余輝長巖時代為晚志留世。蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r時代為晚奧陶世。結(jié)合區(qū)域資料,推測混雜巖形成時代為O-S。
(2)構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)輝長巖形成環(huán)境為島弧環(huán)境。閃長巖屬于洋中脊環(huán)境。凝灰?guī)r形成環(huán)境為島弧環(huán)境。故雪山峰南構(gòu)造混雜巖帶中原巖形成于不同的大地構(gòu)造環(huán)境。
(3)該套地層中蝕變輝長巖和蝕變角閃巖中成礦可能性較大,其余構(gòu)造層含礦性不大。