黑沙山地区晚三叠世岩体地球化学特征及其成岩环境
尹和珍;李积明;何钟强;赵乙蘅;蒋国良
【摘 要】为了研究小灶火地区黑沙山岩体的成岩环境、时代、构造环境、地区化学等特征,对岩体的主量元素、微量元素、稀土元素、同位素年龄等样品的数据进行了统计分析.分析认为岩体成岩时代为晚三叠世;主量元素总体显示偏铝质—高钾钙碱性花岗岩的成分特点,具I型和S型花岗岩类特征;成岩阶段经历了强烈的结晶分异及同源岩浆演化,是海西—印支造山运动进入陆陆碰撞阶段向造山后造山带伸展崩塌阶段转折时期的产物. 【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2017(035)001
【总页数】7页(P22-28)
【关键词】陆内碰撞造山;晚三叠世;地球化学特征;黑沙山
【作 者】尹和珍;李积明;何钟强;赵乙蘅;蒋国良
【作者单位】化学工程与装备青海省水文地质工程地质勘察院,青海西宁810008;青海省水文地质工程地质勘察院,青海西宁810008;青海省水文地质工程地质勘察院,青海西宁810008;青海省水文地质工程地质勘察院,青海西宁810008;青海省水文地质工程地质勘察院,青海西宁810008
【正文语种】中 文
【中图分类】P61
柴达木盆地南缘小灶火地区，大地构造单元属秦祁昆造山系东昆仑弧盆系的祁漫塔格岩浆弧带和东昆仑北坡复合岩浆弧带[1]，该构造带上中、晚三叠世岩浆活动十分强烈，侵入岩发育，分布范围广、出露面积大而构成野马泉—乌图美仁岩浆岩带侵入岩主体。区内又是青海省主要的铁及多金属矿重要产地，是我省地质勘查的重点区域之一，对该区岩浆岩的研究对指导地质矿、分析区域构造演化、岩浆岩的成岩环境、构造格局的划分等具有重要的意义。 1.1 地质特征
区域上在开木棋河东侧共出露7个岩体[2]，黑沙山岩体是其中之一。岩性以石英闪长岩—
花岗闪长岩—二长花岗岩—正长花岗岩为主，主要分布岩性为二长花岗岩。岩体均以岩株形式产出，平面形态为不规则状、长条状、椭圆状及似圆状，岩体长轴方向与区域构造线理方向一致，为北西向、东西向。其围岩主要为奥陶纪祁漫塔格，晚志留—早泥盆纪契盖苏组、早石炭纪大干沟组和石拐子组及晚三叠纪鄂拉山组，岩体与围岩之间呈侵入接触，围岩中见有岩枝(脉)穿插，岩体中多见有围岩捕掳体，外接触带岩石具角岩化蚀变，局部见有烘烤边，内接触带发育细粒边；次为晚志留—早泥盆世契盖苏组，二者亦为侵入接触，围岩具角岩化蚀变，在岩体中见有围岩顶垂体。岩石中斜长石局部绿帘石化，节理不发育。岩石与早期奥陶、泥盆世侵入岩呈超动侵入接触。个别孤立出露岩体被第四系风成砂覆盖(图1)。 1.2 岩相学特征
当李晓峰成为sky黑沙山南岩体岩石组合为石英闪长岩—花岗闪长岩—二长花岗岩，其中二长花岗岩占绝对优势[3]。由多个岩株形式产出，围岩中见有岩枝(脉)穿插，岩体中多见有围岩捕掳体，外接触带岩石具角岩化蚀变，局部见有烘烤边，内接触带发育细粒边。
(1)灰中细粒闪长岩。岩石零散分布，呈小岩株状和不规则状，与本期花岗闪长岩呈脉动
接触关系，其他部分被第四纪覆盖。范围很有限，在平面上呈长条状和不规则状、近北西—南东向展布。
(2)中粒石英闪长岩。平面上主要为不规则的小岩株状和细脉状，由多个小岩体构成。岩石为灰黑，中粗粒结构(粒度一般0.92～5.22 mm)，块状构造，矿物成分主要为斜长石66%、黑云母少量，角闪石24%，石英10%。斜长石板状、柱状，略被绿泥石化，具聚片双晶和格子双晶，测得An值大约为32号，是中长石；石英它形粒状，充填在其他矿物空隙之间，形态受空隙形态制约；角闪石柱状，具绿多性，在岩石中分布不均匀；黑云母板状，具褐多性，分布与角闪石有关。
(3)灰白花岗闪长岩。呈岩基和岩株状分布，在平面呈不连续带状呈近东西向展布，走向近北西—南东向，与奥陶纪滩间山呈侵入接触关系，与大干沟组和石拐子组均为侵入接触关系，与本期的二长花岗岩为脉动侵入接触，岩体与围岩接触关系明显，接触部位烘烤边现象普遍发育。岩石为中细粒半自形粒状结构，块状构造。岩石成分为斜长石(62%)、钾长石(9%)、石英(23%)、黑云母(5%)角闪石(1%)及不透明矿物。斜长石呈半自形板状，聚片双晶，局部具环带构造，绢云母化、强粘土化、钠长石化，为更—中长石；钾长石它
形板状，具格子状双晶，条纹构造，晶体内有石英、更长石、黑云母嵌晶，粘土化、局部碳酸盐化，为微斜长石；石英它形粒状，充填于其他矿物空隙中；黑云母棕—棕褐板状。
(4)灰红二长花岗岩。空间上形态有大岩基，小岩基，小岩株等，平面上呈不连续零星点状分布，与奥陶纪滩间山呈侵入接触关系，与大干沟组和石拐子组均为侵入接触关系，与牦牛山组火山岩呈侵入接触关系。岩石为灰红—肉红，细粒花岗结构，块状构造。岩石矿物粒径0.2～2.22 mm，岩石成分为斜长石(34%～38%)、钾长石(33%～39%)、石英(25%)、黑云母(2%～3%)、普通角闪石(1%)。斜长石呈半自形板状，聚片双晶发育，双晶带细密，具环带构造，粘土化、绢云母化、钠长石化，为更中长石；钾长石为微斜长石,呈它形板状晶体，具格子状双晶，条纹构造。
(5)包体特征。该期侵入岩的主要特征就是在较大范围的岩体中，闪长质包体普遍存在，在酸性岩体中尤为发育，包体大小不等，形态各异，一般约为1 cm×3 cm～5 cm×10 cm，最大者可达20 cm×45 cm，以浑圆状、椭圆状为主，少数为次棱角状，次圆状，总体而言，花岗闪长岩中的包体数量多于二长花岗岩，包体杂乱分布，没有固定的流向，闪长质包体
拖尾现象明显，不同地段可见到古元古代白沙河口组老结晶基底的捕掳体存在，风化蚀变强烈，上述包体特征表明该期各侵入体岩石曾经历过强烈岩浆混合和混染作用过程。
根据对各类33组样品的主量元素、稀土元素、微量元素含量特征计算及投图分析(各种数据参数从略)，岩体具如下特征。
2.1 主量元素
岩石中SiO2含量介于51.29×10-2～76.60×10-2，属中酸性岩范畴。与中国花岗岩平均化学成分相比，具高K2O，Al2O3贫FeO，MgO的特点。根据里特曼指数划分，σ=0.93～3.26，属钙碱性岩。在SiO2-(K2O+Na2O)图解上(图2)，除1件样品外其余样品点均落在亚碱性系列区域内，从而显示高钾钙碱性花岗岩系列的地球化学特征。在AFM图解中(图3)样品投点落在钙碱性系列区域内。岩石中Al2O3含量12.20×10-2～18.65×10-2，且样品的ASI均约为1，属于铝质系列，在铝饱和指数图解(图4)中，样品投点落在过铝质和准铝质内且多沿二者界线处分布。晚三叠世侵入岩总体显示偏铝质—高钾钙碱性花岗岩的成分特点，反映出I型和S型花岗岩类特征。
2.2 稀土元素
新新电影晚三叠世侵入岩稀土总量较低，具统计ΣREE(98.27～396.48)×10-6与地壳平均值相当，LREE/HREE=5.51～25.85，轻稀土强烈富集，δEu=0.38～1.08，(La/Yb)N=5.36～40.23。稀土配分曲线(图5)呈向右陡倾的“V”型曲线，轻重稀土分馏明显，轻稀土陡倾而重稀土相对稍缓，具较强的负铕异常，反映岩石经历了强烈的结晶分异过程。各曲线近于平行，反映出同源岩浆演化的特点。
2.3 微量元素
晚三叠世侵入岩中 Rb，Th等大离子元素较富集，Nb，Zr，Yb等元素负异常明显。在以原始地幔为标准的微量元素分布形式图上(图6)，各岩石表现出相同的富集型分布曲线，均有Rb，Th，Ce，Sm的正异常，与碰撞花岗岩分布形式近似一致，显示出壳内重熔型花岗岩的特征。
正定湖
2.4 岩体侵入深度及剥蚀程度
该期侵入体多呈不规则岩株状产出，岩石以中细粒结构为主，局部出现似斑状结构。岩体内定向组构不发育，岩体多侵入于早期地层和岩体中出露残缺不全。围岩主要为奥陶纪祁
漫塔格岩、晚泥盆世牦牛山组、早石炭世大干沟组和石拐子组，侵入接触关系清楚，界线与围岩产状不协调，外接触带岩石多具矽卡岩化和角岩化蚀变，内接触带见有烘烤及细粒边。因此，其侵入深度为中带。
该期晚期侵入岩出露面积较大，分布范围较广，早期岩石出露面积小，分布局限。岩体中围岩顶垂体或捕虏体少见，围岩接触变质作用较强烈。因此，其剥蚀程度中等。
北部湾新闻2.5 岩体构造及侵位机制
该期各侵入体内部定向组构不发育，节理亦不发育，受后期构造破坏，沿断层带岩石碎裂岩化较为强烈。各侵入体近北西向串珠状展布，平面形态多为透镜状、不规则状。以外倾产状侵入围岩中，有岩枝穿入围岩，边部有少量围岩棱角状捕虏体，围岩中发育宽度不等的接触变质带。具有以顶蚀作用为主的被动就位特点。
2.6 岩石成因及构造环境分析
综上所述，晚三叠世侵入岩具偏铝质高钾钙碱性花岗岩的特点，具重熔型花岗岩的特点。其成因属壳源型。在R1-R2图解中(图7)，投点分布较为散乱，分别投在2区、4区和6区，
且靠近6区分布，同时投点的混乱也代表了晚三叠世测区复杂的构造环境，利用构造环境判别图解进行投影，在(Al2O3-Na2O-K2O)-TFeO-MgO三元图解中(图8)，样品投点落在POG区和IAG+CAG+CCG区；在(Al2O3-Na2O-K2O)-(TFeO+MgO)-CaO三元图解中(图9)样品投点多落在POG区，显示造山后花岗岩类的特点。岩石微量元素原始地幔标准化图与碰撞型花岗岩分布形式相似，综合判断应属同碰撞构造环境。结合区域构造及该时代侵入岩岩石的地质特征，晚三叠世早中期东昆仑海西—印支造山运动进入陆陆碰撞阶段，增厚的陆壳造成岩石圈地幔断离拆沉，幔源岩浆底侵下地壳，下地壳物质重融上涌形成该期侵入岩。它代表了东昆仑海西—印支造山带大规模造山作用的结束，大陆地壳向稳定化发展的开始，是主造山期陆内碰撞造山向造山后造山带伸展崩塌阶段转折时期的产物。
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