盧君勇，任光明，龐維華，文 俊，張 鵬，周 洋

滇東北基性巖鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征及地學(xué)意義

盧君勇1，任光明2，龐維華2，文 俊1，張 鵬1，周 洋1

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局二零七地質(zhì)隊(duì)，四川 樂(lè)山 614000；2.成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610081）

滇東北廣泛發(fā)育峨眉山玄武巖，本文對(duì)麟鳳、李家寨兩處峨眉山玄武巖進(jìn)行了重點(diǎn)研究，主要巖性為深灰色斑狀玄武巖、杏仁狀玄武巖，SiO2范圍為48.66%～49.94%，MgO在4.56%～4.85%，Al2O3在12.83%～13.53%，TiO2在4.13%～4.45%之間，Ti/Y為552.14～633.95之間，有高鈦玄武巖（Ti/Y>500）特征。鋯石U-Pb定年結(jié)果分別為255.0±1.1～265.0±2.8Ma，顯示基性巖漿時(shí)代為中晚二疊世，玄武巖微量元素蛛網(wǎng)圖呈OIB型特征，玄武巖總體富集大離子親石元素Rb、Ba、U、Pb，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、Ce、P，Sr相對(duì)虧損，Ta、Nd相對(duì)富集，Sr虧損與巖漿中富Sr的副礦物及斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶有關(guān)，Ta正異常表明其地殼混染作用不明顯。成巖過(guò)程中發(fā)生斜長(zhǎng)石等礦物分離結(jié)晶，亦受到地殼混染。通過(guò)TAS等圖解，顯示研究區(qū)峨眉山玄武巖噴發(fā)環(huán)境應(yīng)為板內(nèi)環(huán)境。墨黑及鎮(zhèn)雄中屯等地玄武巖夾層賦存于茅口組及龍?zhí)督M，指示在峨眉山玄武巖晚二疊世主噴發(fā)期之前或之后仍有局部巖漿噴發(fā)，可能約束峨眉山玄武巖噴發(fā)時(shí)限，亦指示早期巖漿噴發(fā)有可能為海相或過(guò)渡相。

鋯石U-Pb年齡；峨眉山玄武巖；巖石地球化學(xué)；滇東北

基性巖漿噴發(fā)、運(yùn)移、聚集、變化及冷凝成巖，為上地幔物質(zhì)局部熔融的產(chǎn)物。峨眉山大火成巖省巖漿噴發(fā)國(guó)際上普遍認(rèn)為是地幔柱活動(dòng)產(chǎn)物（王登紅，2001；王少懷，2005；Geoffrey F. Davies，2005；徐義剛等，2007），對(duì)基性巖的性質(zhì)、年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征及其地學(xué)意義的研究，有可能獲取地幔深部地質(zhì)過(guò)程信息，提供地幔物質(zhì)來(lái)源、形成條件、成因機(jī)制及巖漿噴發(fā)演化的解釋?zhuān)沂緟^(qū)域上巖漿噴發(fā)演化規(guī)律及巖漿噴發(fā)動(dòng)力學(xué)機(jī)制等。

峨眉山大火成巖省是我國(guó)境內(nèi)唯一被國(guó)際學(xué)術(shù)界認(rèn)可的大火成巖?。↙arge Igneous Province,LIP）（John J and Millard F，1997；徐義剛和鐘孫霖，2001；徐義剛等，2013），位于揚(yáng)子地塊西緣，廣泛出露于我國(guó)西南三省，出露面積約為15×105km2。研究區(qū)區(qū)域上為峨眉山大火山巖省范圍（楊輝等，2018；王瑞華等，2011；王登紅等，2007；張招崇等，2001），位于揚(yáng)子地塊西緣，研究區(qū)處于云貴川三省交界，國(guó)內(nèi)對(duì)滇東北中上二疊統(tǒng)基性巖漿研究資料較少，侯增謙等通過(guò)大量同位素資料證實(shí)，玄武巖主噴發(fā)期限于早二疊世茅口末期和晚二疊世龍?zhí)镀?。峨眉山玄武巖漿主噴發(fā)期大約在259～261.5Ma間，先兆與延續(xù)期280～200Ma（侯增謙等，1999）。范蔚茗通過(guò)大量定年數(shù)據(jù)，認(rèn)為峨眉山LIP時(shí)間在約260Ma是即有所表現(xiàn)，溢流玄武巖主體噴發(fā)期發(fā)生在約254～256Ma，并可能持續(xù)至約251Ma噴發(fā)部分酸性巖漿，峨眉山LIP的環(huán)境持續(xù)效應(yīng)至少能被限定在251～258Ma之間（范蔚茗等，2004）。從區(qū)域基性巖漿巖石地球化學(xué)特征來(lái)看，玄武巖地球化學(xué)特征顯示與洋島玄武巖（OIB）相似的源區(qū)，與地幔柱活動(dòng)有關(guān)。在形成過(guò)程中多受到巖石圈地幔組分混染。

圖1 研究區(qū)玄武巖分布范圍及采樣位置（據(jù)韓潤(rùn)生等改繪）

基于研究區(qū)巖漿產(chǎn)出特征、其與灰?guī)r接觸關(guān)系，通過(guò)同位素、年代地層、巖相學(xué)等，結(jié)合U-Pb測(cè)年及地球化學(xué)特征，對(duì)滇東北二疊系基性巖漿噴發(fā)的源區(qū)、噴發(fā)演化、噴發(fā)期次及峨眉山大火成巖省噴發(fā)時(shí)限進(jìn)行了分析，對(duì)進(jìn)一步研究峨眉山大火成巖省在研究區(qū)的地質(zhì)特征提供參考。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)西緣滇東臺(tái)褶帶的滇東北臺(tái)褶束內(nèi)，構(gòu)造分區(qū)處于滇黔北坳陷，北鄰四川盆地南緣，黔北坳陷接川南坳陷，南抵黔中隆起，西鄰滇東北坳陷，東至武陵坳陷，為黔中隆起至川南坳陷過(guò)渡帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造方向?yàn)楸睎|-南西、東西向及南北向，區(qū)內(nèi)發(fā)育復(fù)式向斜構(gòu)造樣式，總體向斜寬緩、背斜陡直，背斜核部多發(fā)育壓扭性斷裂。牛街一帶發(fā)育環(huán)形構(gòu)造，由9個(gè)弧形背斜和2個(gè)弧形向斜參差不齊環(huán)列組成，雨河-威信一帶發(fā)育旋扭構(gòu)造，由三個(gè)呈S型展布的弧形褶皺和兩條與褶軸平行并隨軸向轉(zhuǎn)彎而彎曲的壓扭性弧形斷裂組成（沃玉進(jìn)和汪新偉，2009），區(qū)內(nèi)中二疊世為碳酸鹽巖臺(tái)地沉積，為棲霞組、茅口組灰?guī)r沉積；晚二疊世在灰?guī)r侵蝕面上噴發(fā)一套基性玄武巖漿，上覆含煤巖系龍?zhí)督M平行不整合于玄武巖之上，為濱海沼澤相沉積，早三疊世，區(qū)內(nèi)沉積飛仙關(guān)組碎屑巖，為潮坪相沉積，與下伏二疊系為平行不整合或整合接觸。

圖2 玄武巖典型巖石類(lèi)型

a.致密塊狀玄武巖；b.杏仁-氣孔狀玄武巖；c.玄武質(zhì)凝灰?guī)r；d-e.玄武巖鏡下特征；

2 樣品采集及巖相學(xué)特征

研究過(guò)程中，在滇東北威信地區(qū)麟鳳、李家寨兩處進(jìn)行了詳細(xì)野外調(diào)查及采樣，采樣地層為峨眉山玄武巖，巖石類(lèi)型為深灰色致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖，主要采取深灰色杏仁狀玄武巖，具氣孔杏仁構(gòu)造，玄武巖風(fēng)化色呈黃褐色或灰綠色。

本次采集樣品為玄武巖同位素年齡樣（樣品編號(hào)為L(zhǎng)F01-1-4及LF02-1-6），采樣位置見(jiàn)圖1。

巖石類(lèi)型有兩類(lèi)：①致密塊狀玄武巖：新鮮的致密塊狀玄武巖巖石呈灰黑色、深灰色，風(fēng)化面呈灰、灰褐色，五斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。由隱晶質(zhì)及鐵質(zhì)質(zhì)點(diǎn)組成，偶見(jiàn)斜長(zhǎng)石斑晶，灰白色，自形-半自形，柱狀，粒徑為0.2～1.5mm之間，斑晶含量約為1%～2%左右（圖2a）。巖石主要由自形板條狀斜長(zhǎng)石微晶（50%～60%）、微粒狀普通輝石（20%～25%）、少量顯微隱晶質(zhì)、玄武玻璃以及星散狀磁鐵礦、黃鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石等組成。其中，斜長(zhǎng)石微晶的聚片雙晶發(fā)育，消光角法測(cè)得其牌號(hào)為An45-65，屬拉長(zhǎng)石-中長(zhǎng)石，有弱的鈉黝簾石化、碳酸鹽化、絹云母化或黏土化；普通輝石具不同程度綠泥石化；顯微隱晶物質(zhì)及玄武玻璃常脫玻分解蝕變?yōu)楣栀|(zhì)、綠泥石及黏土礦物等的集合體。②杏仁-氣孔狀玄武巖：新鮮巖石呈灰綠色，分化后表面呈黃褐色、淺灰色及褐紅色等，巖石發(fā)育次圓狀或是不規(guī)則狀氣孔，部分氣孔連通，不均勻分布，多數(shù)氣孔由長(zhǎng)石、綠泥石、方解石、綠簾石等蝕變礦物所填充。薄片為無(wú)色透明，巖石具有斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔-杏仁構(gòu)造（圖2b），巖石主要組成礦物為斑晶及基質(zhì)，斑晶主要為斜長(zhǎng)石，基質(zhì)主要為斜長(zhǎng)石，輝石及金屬礦。

圖3 玄武巖鋯石典型CL圖像及年齡

斜長(zhǎng)石斑晶：含量約為10%，主要為基性斜長(zhǎng)石，多為半自形-自形，可見(jiàn)聚片雙晶明顯，表面有輕微的絹云母化。

基質(zhì)：含量約為90%，其中長(zhǎng)石約為55%，多呈半自形-自形的短柱狀均勻的分布在巖石中，大部分長(zhǎng)石發(fā)生了絹云母化，有時(shí)可見(jiàn)長(zhǎng)石構(gòu)成的三角形格架；輝石約為35%，多為不規(guī)則粒狀均勻的分布在巖石中，有些分布于長(zhǎng)石組成的三角形格架中形成間粒結(jié)構(gòu)，輝石發(fā)生了碳酸鹽化；

礦物成分：含量約為10%，多為黑色金屬硫化物，為他形不規(guī)則粒狀或針狀零星的分布在巖石中，少量分布于長(zhǎng)石組成的三角形格架中形成間粒結(jié)構(gòu)。

3 分析方法

鋯石U-Pb同位素測(cè)定是在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院SHRIMP實(shí)驗(yàn)室完成。鋯石按常規(guī)方法挑選，樣品經(jīng)粉碎、磁選和重選，然后再雙目鏡下挑選鋯石晶體。將鋯石晶體與數(shù)粒標(biāo)準(zhǔn)鋯石（TEM）晶體置于環(huán)氧樹(shù)脂中，干燥后制成直徑為1英寸的圓柱形靶。打磨樣品靶，使鋯石中心部位暴露，拋光后拍攝可見(jiàn)光照片，清洗、鍍金后，進(jìn)行透射光、放射光及陰極發(fā)光照相并確定測(cè)點(diǎn)位置（任光明等，2016）。本次共打點(diǎn)45個(gè)（表1）。

表1 玄武巖鋯石U-Pb測(cè)年分析結(jié)果

LF02-05110.95174.60.640.05080.00330.28040.01860.04020.000723515625115254498 LF02-0663.3399.780.630.05760.00460.30970.02430.04020.000952217627419254692 LF02-07156.54198.010.790.05290.00320.28820.01670.04010.000632414125713254498 LF02-08176.85229.090.770.04830.00320.26220.01680.04020.000712214323614254492 LF02-09207.83338.930.610.04670.0030.25840.01660.04090.00063214423313259489 LF02-10109.67177.030.620.05160.00360.28090.01980.03990.000733316125116252499 LF02-1176.59136.550.560.04760.00330.2570.01770.03990.00078015623214252491 LF02-12222.25436.850.510.04820.00230.27130.01330.0410.000610610724411259494 LF02-1387.69128.220.680.05570.00360.32450.02110.04260.000643913828516269494 LF02-14192.53284.140.680.05430.00330.29840.01790.04010.000638314226514253495 LF02-15352642.30.550.04740.00230.26420.0120.04080.00067811123810258392 LF02-16258.04206.961.250.05210.0030.30340.01690.04260.000730013326913269499 LF02-1763.47110.330.580.05490.00410.30250.02190.04060.000840617026817257595 LF02-1889.84190.710.470.05330.00320.29810.01770.04090.000734313126514258497 LF02-1951.44114.10.450.0520.00440.30120.02520.04210.00128719926720266699 LF02-20151.44163.720.920.05260.00390.28880.02030.04060.000932213625816257599 LF02-21282.31389.540.720.05550.00260.30490.01350.03980.000543210427011252392 LF02-22142.542080.690.06080.0040.33550.02130.04040.000763314329416255485 LF02-23251.3379.030.660.05120.00270.28790.01520.04060.000525612225712257399 LF02-24169.4878.892.150.06490.00371.19110.06220.13390.0019772116796298101198 LF02-2596.85192.170.50.05460.0040.29890.02120.040.000639415826617253495 LF02-2695.03145.430.650.05750.00420.31710.02220.04020.000752216128017254490 LF02-27188.36208.720.90.05140.00320.28640.0170.04090.000625714425613259498

4 鋯石U-Pb定年

研究區(qū)玄武巖鋯石通常為半自形到自形，粒徑20～250μm，具有較大的長(zhǎng)寬比值1～4，一般為長(zhǎng)柱狀，具有巖漿鋯石典型的振蕩環(huán)帶，部分鋯石無(wú)分帶或弱分帶，部分巖漿鋯石中有繼承鋯石的殘留核。玄武巖鋯石U、Th含量較高，U含量為1.53×10-6～4.23×10-6，平均值為1.89×10-6，Th含量為6.35×10-6～7.09×10-6，平均值為6.70×10-6，Th/U比值較高，為1.61～4.29，為典型巖漿結(jié)晶鋯石（巖漿鋯石Th/U比值一般>0.4）（吳元保，2004）。通過(guò)鋯石透反射、CL圖像（圖3），觀察鋯石形貌學(xué)特征，部分鋯石具有寄生核，為捕獲的古老基底鋯石，結(jié)晶年齡代表古老基底年齡，在LF01樣品的17個(gè)206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)中，除第3、5、7、10、15號(hào)分別為1271±9Ma、572±4Ma、929±13Ma、2496±26Ma、542±5Ma外，其余鋯石年齡點(diǎn)變化在247～270Ma之間，在U-Pb諧和線之上，其余11顆鋯石加權(quán)平均值為265.0±2.8Ma，MSWD=6.3。在LF02樣品的27個(gè)206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)中，除第24號(hào)為810±11Ma外，其余鋯石年齡點(diǎn)變化在251～269Ma之間，在U-Pb諧和線之上，其余26顆鋯石加權(quán)平均值為255.0±1.1Ma，MSWD=1.7。LF01捕獲古老基底可能來(lái)自古元古代、中元古代昆陽(yáng)群、新元古代澄江組、燈影組等，與區(qū)域古老基底分布相一致。LF02捕獲古老基底可能來(lái)自新元古代澄江組。定年分析結(jié)果表明，滇東北峨眉山玄武巖漿結(jié)晶時(shí)代為中上二疊世，代表了該時(shí)代大陸溢流相基性巖漿事件。

表2 滇東北地區(qū)峨眉山玄武巖主量元素（wt%）及微量元素（10-6）分析結(jié)果

Ce11210510511310210199.498.7103104 Pr14.41413.81513.413.713.313.313.714.2 Nd62.260.760.36459.561.260.259.260.462 Sm12.31212.112.412.512.912.612.512.612.9 Eu3.833.53.593.513.593.673.543.53.623.67 Gd10.610.610.410.811.411.211.210.911.311.6 Tb1.741.771.721.781.941.961.911.891.942.01 Dy8.638.98.628.419.899.839.639.669.8810.2 Ho1.551.551.511.481.771.791.761.721.771.86 Er3.953.883.873.74.554.654.474.484.564.64 Tm0.6140.6120.5960.5620.7080.6960.7060.6910.7030.737 Yb3.613.523.433.34.034.094.094.064.074.15 Lu0.4770.4660.4650.4210.5410.5450.5360.5380.5590.551 W2.263.075.587.520.8210.9030.6320.6780.6880.666 Re<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.002<0.0020.002 Tl0.1340.1190.1730.0660.1150.110.1090.110.1110.117 Pb5.994.685.397.455.876.665.876.146.626.87 Bi0.0660.0560.060.0510.0340.0340.0310.0320.0330.033 Th6.786.926.576.356.66.836.556.546.747.09 U1.621.661.531.531.674.231.621.631.71.71 Nb4444.345.347.641.241.841.341.442.342.7 Ta2.952.962.962.942.632.652.682.642.692.81 Zr375441417373476481475474485496 Hf10.710.610.39.6111.411.411.211.311.612.1 ∑REE290 275 277 291 273 274 269 266 276 281 L/H8.3 7.8 8.0 8.6 6.8 6.9 6.8 6.8 6.9 6.9 （La/Yb）N10.75 9.82 10.77 11.50 8.40 8.17 8.05 7.95 8.41 8.33 δEu1.03 0.95 0.98 0.93 0.92 0.93 0.91 0.92 0.93 0.92 Ti/Y630 625 624 634 565 562 571 563 553 552

5 巖石地球化學(xué)特征

在TAS分類(lèi)圖解中，樣品主要落在粗面玄武巖和玄武巖交界區(qū)域，但仍屬于玄武巖區(qū)內(nèi)，且大部分屬于非堿性系列，鈣堿性度上屬于鈣堿性巖，部分屬于堿性玄武巖，總體堿性度不高。

5.1 主量元素

滇東北基性巖代表樣品巖石地球化學(xué)特征如表2。研究區(qū)玄武巖主量元素分析結(jié)果列于表2。玄武巖SiO2范圍為48.66%～49.94%，平均值為49.47%，MgO在4.56%～4.85%，平均值為4.65%，Mg#為0.27～0.33，平均值為0.29，Mg#值均小于原始巖漿Mg#（0.67～0.70），表明玄武巖屬于演化的巖漿。Al2O3在12.83%～13.53%，平均值為13.02，TiO2在4.13%～4.45%之間，平均值為4.32，K2O范圍為0.59～1.72，平均值為1.42，Na2O范圍為1.8～4.3，平均值為2.48，兩巖體TiO2較高，P2O5含量為0.41～0.47，平均值為0.44。

5.2 微量及稀土元素組成特征

Xu等（Xu et al.，2001）利用Ti/Y值將峨眉山玄武巖劃分為高鈦型和低鈦型，其界限為500。按這一標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)玄武巖屬高鈦玄武巖（Ti/Y=552～634）。

由滇東北峨眉山玄武巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化分配模式圖（圖4）可知，玄武巖總體富集大離子親石元素Rb、Ba、U、Pb，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、Ce、P，Sr相對(duì)虧損，Ta、Nd相對(duì)富集，Sr虧損與巖漿中富Sr的副礦物及斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶有關(guān)，Ta正異常表明其地殼混染作用不明顯。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖，樣品均具有Ce負(fù)異常，表明玄武巖受到了低溫蝕變作用的影響，與玄武巖遭受絹云母化、碳酸鹽化等蝕變的巖相學(xué)特征相吻合。

圖4 滇東北基性巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE分布模式圖（左）和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（右）

巖石過(guò)渡族元素作為不相容元素，基性巖Cr：22.3×10-6～64.7×10-6，Co：43×10-6～49.1×10-6，Ni：45×10-6～56.5×10-6，V：428×10-6～494×10-6（表2）。稀土元素配分模式圖顯示輕重稀土分餾明顯，呈明顯右傾趨勢(shì)，（La/Yb）N范圍從7.95～11.50，平均值為9.22，整體與OIB一致，表明輕重稀土發(fā)生了一定的分異。（La/Sm）N=0.61～2.84,(Gd/Yb)N=1～2.92?！芌EE范圍266.14×10-6～291.26×10-6，平均值為277.16×10-6，L/H比值為6.84-8.56，平均值為7.39，相對(duì)富集輕稀土而虧損重稀土。測(cè)區(qū)玄武巖的輕稀土配分曲線與重稀土配分曲線具有相同的斜率，稀土配分型式為輕稀土略富集的右傾型，表明玄武巖總體屬板內(nèi)玄武巖。巖體δEu的范圍0.91～1.03，平均值為0.94。微量元素蛛網(wǎng)圖中Sr明顯虧損，稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖中Eu負(fù)異常的不明顯，斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶程度較小。巖石的全堿（K2O+Na2O）變化在3.06%-4.89%之間；K2O/Na2O比值在之間，為0.14～0.95。上述地球化學(xué)特征表明，該區(qū)峨眉山玄武巖產(chǎn)于板內(nèi)拉張環(huán)境，與該區(qū)玄武巖屬于堿性玄武巖相一致。

6 討論

6.1 地殼混染作用

巖石挑選出的鋯石具有一定含量的繼承鋯石，說(shuō)明基性巖在上升過(guò)程中存在一定的地殼混染，Nb/U、Ta/U和Ce/Pb比值是判斷巖漿是否發(fā)生混染的靈敏指標(biāo)（Hofmann A W，1997；Gilder et al.，1991），測(cè)區(qū)玄武巖Nb/U、Ta/U和Ce/Pb比值分別是9.88～31.1、0.63～1.93、15.1～22.4，均低于全球MORB和OIB的相對(duì)均一值（Nb/U≈47、Ta/U≈2.7、Ce/Pb≈25），測(cè)區(qū)玄武巖具有明顯的Pb正異常和P的負(fù)異常。說(shuō)明受到了一定程度地殼混染，但是地殼混染敏感元素的Rb、Th、U、Pb含量普遍低于中上地殼平均值，進(jìn)而說(shuō)明巖漿成巖過(guò)程中受到地殼混染相對(duì)較弱。玄武巖和原始地幔（Ta/La=0.06（Wood et al.，1979））相比保持一致，亦說(shuō)明玄武巖受到的地殼混染或源區(qū)混染較弱。（Th/Yb）PM范圍為9.29～11.40，明顯低于上地殼的推薦值（28；Taylor et al.,1985），說(shuō)明除了在上升過(guò)程中存在一定地殼混染外，在深部源區(qū)也存在一定地殼混染（齊有強(qiáng)等，2016）。

6.2 分離結(jié)晶作用

研究區(qū)峨眉山玄武巖根據(jù)巖石堿性程度主要為鈣堿性巖，有部分為堿性巖，但是堿性度不高，玄武巖具有高鈦高鐵低鎂的特征，稀土元素的豐度較高，且具有顯著的輕稀土富集且分餾程度高的特征，其中L/H比值為6.84～8.56，平均值為7.39，（La/Yb）N范圍從7.95～11.50，平均值為9.22，銪異常不明顯。樣品中Mg#為0.27～0.33，平均值為0.29，MgO含量4.56%～4.85%，平均值為4.65%，說(shuō)明Mg在巖漿噴發(fā)過(guò)程中經(jīng)歷了一定程度的混染，而單斜輝石的分離結(jié)晶導(dǎo)致Mg的大量消耗，故玄武巖顯示低鎂特征。樣品Eu異常不明顯，δEu=0.91～1.03，平均值為0.94，顯示為弱負(fù)銪異常，表明在巖漿演化過(guò)程中，伴隨著斜長(zhǎng)石等礦物開(kāi)始從巖漿中分離結(jié)晶出來(lái)，Eu則開(kāi)始富集到斜長(zhǎng)石中。

圖5 a.全堿-SiO2（TAS）圖，b.Zr/Y-Zr圖

c.Th-Hf/3-Ta三角圖解，d.Ti/100-3Y-Zr三角圖解

a.堿性系列與非堿性系列分界線（細(xì)點(diǎn)線）；U1.堿玄巖；U2.響巖質(zhì)玄武巖；U3.堿玄質(zhì)響巖；S1.粗面玄武巖；S2.玄武質(zhì)粗面安山巖；S3.粗面安山巖；B.玄武巖；O1.玄武安山巖；O2.安山巖；O3.英安巖；T.粗面巖；R.流紋巖；F.似長(zhǎng)石巖；Pc.苦橄玄武巖；b.WPB-板內(nèi)玄武巖；MORB-洋中脊玄武巖；IAB-島弧玄武巖；c.A.N-MORB型玄武巖，B.E-MORB型玄武巖；C.堿性板內(nèi)玄武巖；D.消減性板緣玄武巖；d.A.島弧玄武巖，B.島弧拉斑-鈣堿性玄武巖；C.島弧鈣堿性玄武巖；D.板內(nèi)玄武巖

6.3 構(gòu)造環(huán)境分析

按照元素不相容性降低的順序，在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中，測(cè)區(qū)玄武巖的配分曲線總體變化趨勢(shì)相似，Nb不存在負(fù)異常，Nd-Lu具明顯的負(fù)斜率，而大洋中脊玄武巖（MORB）為微弱的正斜率，明顯不一致，但配分曲線與洋島玄武巖（OIB）相似，具有與洋島玄武巖相似的地球化學(xué)特征，洋島玄武巖一般認(rèn)為是地幔柱所引起的，故測(cè)區(qū)玄武巖有可能源自下地幔。

稀土元素元素標(biāo)準(zhǔn)化值從La到Lu遞減，Eu異常不明顯，說(shuō)明該玄武巖具有板內(nèi)拉張環(huán)境特征。按照元素不相容性降低的順序，在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中，顯示板內(nèi)玄武巖特有的大隆起型配分曲線特征，在相關(guān)圖解中，玄武巖均落在板內(nèi)玄武巖區(qū)域內(nèi)，證明其屬于板內(nèi)拉張的構(gòu)造背景。

滇東北玄武巖位于滇黔北坳陷，為坳陷區(qū)大陸拉張應(yīng)力的產(chǎn)物。在TAS圖解（圖5）中，玄武巖樣品大部分位于玄武巖范圍內(nèi)，一個(gè)稍微靠近玄武巖與粗玄巖邊界，仍落在玄武巖范圍內(nèi)，與巖相學(xué)特征一致。在Zr/Y-Zr圖解中，玄武巖樣品大部分落入了板內(nèi)玄武巖區(qū)內(nèi)，部分靠近板內(nèi)玄武巖區(qū)邊緣。Ti/100-3Y- Zr三角圖解數(shù)據(jù)落在板內(nèi)玄武巖中，Th-Hf/3-Ta三角圖解數(shù)據(jù)落在異常型洋中脊玄武巖范圍內(nèi)，由此可見(jiàn)研究區(qū)峨眉山玄武巖噴發(fā)環(huán)境應(yīng)為板內(nèi)拉張環(huán)境。

6.4 峨眉山玄武巖噴發(fā)時(shí)限及地學(xué)意義

研究區(qū)鋯石年齡約束時(shí)限為255.0±1.1—265.0±2.8Ma，代表峨眉山玄武巖巖漿噴發(fā)活動(dòng)的時(shí)間，表明研究區(qū)峨眉山大火成巖省火山噴發(fā)時(shí)限應(yīng)為中晚二疊世。

茅口組灰?guī)r在不同構(gòu)造位置不同程度遭受剝蝕，剝蝕茅口組二、三段地層，在中二疊世晚期，在陸相噴發(fā)的溢流基性巖漿作用下及火山氣液作用、玄武巖覆蓋的屏蔽作用下，形成了一層與茅口組灰?guī)r互層的硅質(zhì)巖層。區(qū)域上茅口組頂部普遍發(fā)育不整合，這種不整合面為茅口組抬升成陸后遭受不同程度剝蝕所造成的，麟鳳鄉(xiāng)峨眉山玄武巖漿覆蓋在茅口組三段灰?guī)r之上，三段灰?guī)r較厚，可達(dá)上百米，在墨黑村茅口組三段厚度較薄，約為20m，部分直接蓋在茅口組二段含硅質(zhì)灰?guī)r之上，均為噴發(fā)不整合接觸關(guān)系，此次噴發(fā)期次為峨眉山玄武巖主噴發(fā)期次。

此外研究區(qū)在茅口組二段中發(fā)現(xiàn)峨眉山玄武巖夾層，其厚度為15～30m。在鎮(zhèn)雄南臺(tái)中屯一帶龍?zhí)督M中發(fā)現(xiàn)不厚的玄武巖夾層，指示在峨眉山玄武巖晚二疊世主噴發(fā)期之前或之后仍有局部巖漿噴發(fā)，與墨黑研究區(qū)茅口組灰?guī)r中玄武巖夾層，為三期玄武巖漿噴發(fā)期次，可能約束峨眉山玄武巖噴發(fā)時(shí)限（云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)，1976）。從巖性組合上，垂向上茅口組灰?guī)r為海相碳酸鹽巖臺(tái)地沉積，其上為玄武巖噴發(fā)，巖漿噴發(fā)之后，上為茅口組灰?guī)r沉積，當(dāng)玄武巖巖漿噴發(fā)時(shí)，碳酸鹽巖臺(tái)地中硅質(zhì)增加，且未發(fā)現(xiàn)海相噴發(fā)的枕狀構(gòu)造，亦未發(fā)現(xiàn)海相生物化石，說(shuō)明玄武巖噴溢時(shí)期可能介于陸相噴溢和海相噴溢之間的過(guò)渡時(shí)期，其巖漿事件或?yàn)楹ｊ懡换ハ嗷鹕綆r漿噴溢事件，早期巖漿有可能是在海下，而非認(rèn)為普遍認(rèn)為的陸相沉積，探討海相巖漿或是后期溢流的可能性。

7 結(jié)論

1）研究區(qū)玄武巖具有高鈦高鐵低鎂的特征，堿性程度不高，TiO2含量高，Ti/Y>500，屬于高鈦玄武巖，在巖漿噴發(fā)過(guò)程中受到了一定程度地殼混染及斜長(zhǎng)石等礦物的分離結(jié)晶。

2）根據(jù)TAS圖及三角圖解等數(shù)據(jù)表明，研究區(qū)峨眉山玄武巖噴發(fā)環(huán)境應(yīng)為板內(nèi)環(huán)境。

3）研究區(qū)取得的鋯石年齡約束時(shí)限為255.0±1.1—265.0±2.8Ma，代表峨眉山玄武巖巖漿噴發(fā)活動(dòng)的時(shí)間，表明研究區(qū)峨眉山大火成巖省火山噴發(fā)時(shí)限應(yīng)為中晚二疊世。

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Zircon U-Pb Geochronology and Petrogeochemical Characteristics of the Emeishan Basalt in Northeastern Yunnan and Their Geological Significances

LU Jun-yong1REN Guang-ming2PANG Wei-hua2WEN Jun1ZHANG Peng1ZHOU Yang1

(1-The 207th Geological Team, BGEEMRSP, Leshan, Sichuan 614000; 2-Chengdu Center, CGS, Chengdu 610081)

The Emeishan basalt is widely distributed over northeast Yunnan. This paper has a discussion on the Emeishan basalt in Linfeng and Lijiazhai, Weixin. It consists of dark grey porphyritic basalt and amygdaloidal basalt, containing 48.66%～49.94% SiO2, 4.56%～4.85% MgO,12.83%～13.53% Al2O3, 4.13%～ 4.45% TiO2with Ti/Y ratios of 552.14～633.95,and being characteristic of high titanium basalt (Ti/Y>500). Zircon SHRIMP U-Pb ages range from 255.0±1.1 Ma to 265.0±2.8 Ma which indicate the basalt was erupted in Middle and Late Permian. Micronutrient of the basalt is characteristic of OIB. The petrogeochemistry of the basalt is characterized by enrichment in Rb, Ba, U, Pb, Ta and Nd and depletion in Th, Ce, P, Sr which was related to plagioclase crystallization and crustal contamination. The TAS diagram indicates that the basalt was erupted under an intraplate condition. The Emeishan basalt intercalations in the limestone and mudstone in the Maokou and the Longtan Formations indicate that the Emeishan Basalt was erupted in marine and marine continental alternation environment before or after the main eruption period in the Late Permian.

zircon SHRIMP U-Pb dating; Emeishan basalt; petrogeochemistry; northeast Yunnan.

2020-05-10

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目《烏蒙山區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查》（編號(hào)：DD20160019）

盧君勇（1987—），男，四川峨邊人，工程師，研究方向：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查

P581

A

1006-0995（2021）02-0194-09

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.02.003