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基于岩石学、岩石地球化学、构造环境开展黑龙江省伊春地区部分火山岩研究

2020-02-13 304 上传者：管理员

摘要：小兴安岭山脉形成于古生代末期海西宁褶皱运动，伊春区位于其中段腹地。文章基于岩石学、岩石地球化学、构造环境开展黑龙江省伊春地区部分火山岩研究，该岩石具富碱、富钾的特征。

关键词：
伊春地区
岩石地球化学
火山岩岩石学
火山岩研究
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1、中加里东旋回大青期火山岩

该期火山岩主要为一套酸性陆相火山碎屑岩、火山熔岩夹中性含角砾火山熔岩薄层组成。主要岩石类型有变安山岩、变安山质含角砾岩屑晶屑凝灰岩等。

1.1 岩石学特征

变安山岩：岩石呈灰绿色，斑状结构、基质玻晶交织结构，杏仁构造，块状构造。斑晶暗色矿物、斜长石占5%，直径0.5mm~2.5mm。暗色矿物：短柱状、柱状，粒状，沿裂隙碳酸酸盐、辉石、粘土矿物及绿泥石、阳起石集合体、黑云母集合体交代，多呈假象，粒径0.5mm~2.2mm，含量5%。斜长石，板状，双晶消失，晶面绢云母、碳酸盐、粘土矿物及微晶黑云母集合体、阳起石集合体交代，粒径0.5mm~2.5mm，几粒。基质斜长石微晶杂乱分布，其间充填玻璃已为粘土矿物、绿泥石、微晶黑云母、阳起石及铁质成分普遍，局部见条带状分布。填隙玻璃为粘土矿物、绿泥石鳞片和氧化铁尘代替。斜长石微晶，柱状，双晶消失，个别隐约显示，晶面模糊，绢云母、绿泥石鳞片交代，粒径0.1mm~0.5mm。稀疏杏仁体，拉长状，为碳酸盐或绿泥石、碳酸盐、石英充填。

图1 大青期变火山岩TAS图解;图2大青期变火山岩F-A-M图解

1.2 岩石地球化学特征

岩石中常量元素SiO2含量：53.2%~59.24%，平均值为54.34%。Al2O3含量：15.39%~18.46%，平均值为16.66%。TiO2含量：0.34%~1.95%，平均值为1.03%。Na2O+K2O=4.97%~6.98%，平均值为5.99%。在TAS图解上（图1），样品主要投入玄武安山岩区和粗面安山岩区。粗面安山岩进一步划分，Na2O-2≤K2O，为安山粗面岩，投图结果与岩石学特征基本一致。本期火山岩里特曼指数（δ）为1.61~2.97，小于3.3，在火山岩硅~碱图解中全部样品落在亚碱性区域内，因此说明大青期变火山岩碱含量不高，具有亚碱性岩石特征。

在F-A-M图解（图2）中，样品均投在钙碱性岩套区，在AnAb＇-Or图解中，主要投在钾质系列（富钾玄武岩和富钾安山岩），说明本区的大青期火山岩具有富钾的特点。因此大青期变火山岩为一套亚碱性、钙碱性、富钾安山粗面岩~玄武安山岩系列。大青期变火山岩稀土总量（∑REE）在93.38-181.90×10-6范围内，样品平均值为135.99×10-6；轻稀土总量（∑LREE）在80.59-155.07×10-6，重稀土总量（∑HREE）在12.79-26.83×10-6，轻重稀土比值LREE/HREE在5.78~7.41之间，其平均值为6.49；（La/Yb）N=5.82-9.11＞1，稀土配分曲线右倾，属轻稀土富集型，曲线斜中等。

在微量元素原始地幔标准化蛛网图中，各别样品的不规则形态，可能是由于岩浆上升侵出地表受异源物质影响所致，总体上大离子亲石元素Ba、Rb含量相对较高。高场强元素Nb、P、Ti，含量较低，具有明显负异常。其中Nb的负异常显示了大陆地壳的特征，可能指示了地壳物质参与了岩浆过程。大青期变火山岩表现出大离子亲石元素Ba、Rb相对富集，而高场强元素Nb、P和Ti元素相对亏损的特征。

1.3 构造环境判别

将大青期变火山岩投入logτ-logδ图解中，样品均投入造山带地区火山岩区。在La/Yb-Th图解中，样品投入大陆边缘弧区和演化大洋弧区。综上所述，大青期变火山岩为一套亚碱性、钙碱性、富钾安山粗面岩~玄武安山岩系列，具有造山带大陆边缘弧、演化大洋弧火山岩的大地构造环境特点。

2、印支旋回冷山期火山岩

该期火山岩为一套陆相中酸性火山岩组合，以颜色为灰色、灰绿色的中酸性火山岩及其火山碎屑岩为主。主要岩性为流纹质晶屑凝灰岩、安山岩等。

图3冷山期火山岩TAS图解;图4冷山期火山岩An-Ab＇-Or图解

2.1 岩石学特征

流纹质晶屑凝灰岩：岩石呈灰色，晶屑凝灰结构，块状构造。岩屑，次棱角状、次园状，轮廓模糊，成分流纹岩，玻璃质流纹岩、英安岩等，直径0.2mm~1.2mm，几粒。晶屑，碎屑状、板状、片状，成分斜长石（更长石）为主，次为钾长石、黑云母，后者铁染或微晶集合体代替，粒径0.3mm~4.5mm，含量30%。玻屑，少数显示细小棱角状，或撕裂状，块状，多轮廓消失，脱玻粘土矿物或微粒钠长石、石英。火山尘脱玻霏细粒状，微粒状钠长石、石英杂乱分布，其中粘土矿物发育，呈条纹状，波曲条纹状，平行分布。

2.2 地球化学特征

岩石中常量元素SiO2含量：55.2%~65.52%，平均值为60.36%。Al2O3含量：12.58%~14.12%，平均值为13.35%。TiO2含量：0.09%~0.15%，平均值为0.12%。Na2O+K2O=8.47%~9.43%，平均值为8.95%。在TAS图解上（图3），样品主要投入粗面安山岩区和粗面岩、粗面英安岩区。粗面安山岩进一步划分，Na2O-2≤K2O，为安山粗面岩，结合岩石学特征冷山期火山岩主要岩性是粗面英安岩和安山粗面岩。本期火山岩里特曼指数（δ）为3.85~4.45，大于3.3，说明该岩系碱含量高，在火山岩硅~碱解中样品均落在碱性区域内，说明本区的冷山期火山岩具有高碱的特点。在An-Ab＇-Or图解（图4）中，样品均投在钾质系列火山岩区，因此冷山期火山岩为一套碱性、钾质安山粗面岩~粗面英安岩系列。冷山期火山岩稀土总量（∑REE）在109.66-114.40×10-6范围内，样品平均值为112.03×10-6；轻稀土总量（∑LREE）在90.15-97.31×10-6，重稀土总量（∑HREE）在17.09-19.51×10-6，轻重稀土比值LREE/HREE在4.62~5.69之间，其平均值为5.16；（La/Yb）N=3.50-4.78＞1，稀土配分曲线右倾，属轻稀土富集型，铕具有明显负异常，曲线斜中等，曲线呈“V”字型。在微量元素原始地幔标准化蛛网图中，总体上大离子亲石元素K、Rb含量相对较高。高场强元素Th、P、Ti和大离子亲石元素Ba含量较低，具有明显负异常。冷山期火山岩表现出大离子亲石元素K、Rb相对富集，而高场强元素Th、P、Ti和大离子亲石元素Ba元素相对亏损的特征。

2.3 构造环境判别

将冷山期中~酸性火山岩投入logΤ-logδ图解中，样品均投入造山带地区火山岩区。在La/Yb-Th图解中，样品均投入大陆边缘弧区和演化大洋弧区。综上所述，冷山期火山岩为一套碱性、钾质安山粗面岩~粗面英安岩系列，具有造山带大陆边缘弧、演化大洋洋弧火山岩的大地构造环境特点。

吴巍.关于“黑龙江省伊春地区部分火山岩岩石学、岩石地球化学、构造环境”的探讨[J].中国金属通报,2019(9):281-281.