安徽廬樅盆地樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖地球化學特征及其地質(zhì)意義

　　摘要： 廬樅盆地是長江中下游成礦帶重要的礦集區(qū)之一，樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖位于廬樅盆地中部。通過對樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖進行巖石地球化學特征研究，探討其源區(qū)性質(zhì)及玄武質(zhì)巖漿的演化過程。該區(qū)玄武質(zhì)火山巖貧硅、富堿、低鈦、低Mg#值，屬于鉀玄質(zhì)系列巖石;稀土元素總量較高，具有LREE富集的右傾型稀土元素配分模式，有較弱的負Eu異常;巖石富集Rb、K、Sr等大離子親石元素，虧損Nb、Ta、Zr、Hf等高場強元素，Nb、Ta負異常。在巖石圈拉張作用下，樅陽地區(qū)富集巖石圈地幔發(fā)生部分熔融，形成的玄武質(zhì)原始巖漿經(jīng)歷了地殼混染和分離結(jié)晶作用，沿區(qū)域深大斷裂上侵，快速上升至地表，形成玄武質(zhì)火山巖。

　　關(guān)鍵詞： 廬樅盆地;地球化學;玄武質(zhì)火山巖;源區(qū)特征;安徽樅陽

　　《礦物巖石》(季刊)創(chuàng)刊于1980年，由四川省礦物巖石地球化學學會、成都理工大學主辦。刊載礦物學、巖石學、礦床地質(zhì)、地球化學方面的研究成果。

　　安徽廬樅盆地位于揚子地塊北緣長江中下游斷陷帶，北臨華北陸塊，西接郯廬斷裂帶。該區(qū)巖漿-成礦作用活躍，廣泛發(fā)育與火山巖-潛火山巖及侵入巖有關(guān)的鐵、銅、鉛鋅、明礬石等礦床，是長江中下游成礦帶重要的礦集區(qū)之一[1-3]，近年來更是實現(xiàn)了深部找礦突破。前人對該盆地的巖漿巖進行詳細研究，在同位素年代學、巖石類型、成巖物質(zhì)來源、成巖構(gòu)造環(huán)境、巖漿巖成礦專屬性等方面取得了重要成果[4-13]。樅陽地區(qū)是脈狀銅礦的主要礦產(chǎn)地[14]，也是廬樅盆地中生代火山巖的重要分布區(qū)之一，分布早白堊世磚橋組、雙廟組和浮山組火山巖。柳峰山地區(qū)和青口坂地區(qū)分布的玄武質(zhì)火山巖，已被作為天然石料和板材獲得廣泛應用。

　　前人對廬樅盆地賦礦層位早白堊世龍門院組和磚橋組中酸性火山巖及侵入巖研究相對較多，而對樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖研究相對較少，僅個別學者在樅陽柳峰山地區(qū)發(fā)現(xiàn)玄武玢巖[15]，分析了廬樅盆地玄武巖與流體的相互作用[16]，這在一定程度上制約了對廬樅盆地地質(zhì)-地球化學特征、形成機制及構(gòu)造演化的進一步認識。

　　本文在前人研究工作的基礎上，對樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖進行巖石地球化學特征研究，探討玄武質(zhì)火山巖的源區(qū)性質(zhì)及玄武質(zhì)巖漿的演化過程，為進一步研究廬樅盆地巖漿作用、地幔性質(zhì)與演化及深部動力學過程提供參考。

　　1 區(qū)域地質(zhì)概況

　　廬樅盆地是一個呈NE向展布的中生代火山巖盆地，屬下?lián)P子地層分區(qū)。自古生代以來，該區(qū)長期處于坳陷，接受了巨厚沉積，地層發(fā)育較全[1]。寒武紀—奧陶紀碳酸鹽巖及碎屑巖主要出露于廬樅火山盆地外圍北部盛橋—東顧山地區(qū)，志留紀—中三疊世地層主要出露于盆地周邊。盆地內(nèi)部主要為早白堊世陸相火山巖，由老到新分別為龍門院組、磚橋組、雙廟組和浮山組，呈半環(huán)形從盆地北部、東部和南部向盆地西部及中心依次分布，每一期火山噴發(fā)旋回均以爆發(fā)相開始，溢流相逐漸增多，以火山沉積相結(jié)束。

　　廬樅盆地以古生代坳陷為基底，以中生代火山斷陷盆地和侵入巖為主體(圖1)，形成了南西窄、北東寬的楔形構(gòu)造格局。構(gòu)造線以NE-SW向及NW-SE向為主，NNW-SSE向為輔。盆地火山構(gòu)造有破火山口、層狀火山殘余、穹窿狀火山、侵出穹窿、巖頸、火山口、爆發(fā)巖筒、火山穹窿及裂隙噴發(fā)帶等[4-5]。

　　廬樅盆地中生代巖漿侵入活動主要集中在早白堊世，盆地內(nèi)部及周邊地區(qū)分布大量侵入巖巖體，單個巖體出露面積為0.1～50 km2，可分早、晚兩期[9]：早期主要為二長巖和閃長巖類;晚期主要為正長巖類和A型花崗巖類。

　　1. 早白堊世浮山組;2. 早白堊世雙廟組;3. 早白堊世磚橋組;4. 早白堊世龍門院組;5. 中侏羅世羅嶺組;6. 寒武系—二疊系;7. 閃長巖類;8. 二長巖類;9. 正長巖類;10. 具A型花崗巖特征的正長巖類;11. 正長花崗巖;12. 推測基底斷裂;13. 鐵礦床;14. 銅礦床;15. 鉛鋅礦床;16. 鈾礦床;17. 鎢礦床;18. 采樣位置

　　2 火山巖地質(zhì)特征

　　2.1 野外特征

　　樅陽地區(qū)玄武質(zhì)火山巖主要產(chǎn)于早白堊世雙廟組，少數(shù)產(chǎn)于早白堊世浮山組，出露面積約2 km2，以噴溢相基性熔巖為主，玄武質(zhì)火山巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、粗安巖和火山角礫巖共生。通過野外地質(zhì)調(diào)查，在一些采石場(圖2(a)、(b))，可見凝灰質(zhì)粉砂巖夾層或與粗安巖、火山角礫巖互層現(xiàn)象，玄武質(zhì)火山巖節(jié)理發(fā)育，其中一組近似“背形”或“圓形”節(jié)理極為發(fā)育(圖2(c))。

　　2.2 鏡下特征

　　玄武質(zhì)火山巖呈灰黑色，風化面呈灰綠色，間隱結(jié)構(gòu)(圖3(a))，偶見少斑結(jié)構(gòu)(圖3(b))，塊狀、氣孔狀或杏仁狀構(gòu)造。斑晶主要為單斜輝石和斜長石，含量約10%，不同樣品斑晶種類及含量不同;基質(zhì)為間隱結(jié)構(gòu)。斜長石斑晶呈板條狀、條狀，定向排列構(gòu)成流動構(gòu)造，普遍被微粒狀綠簾石、黝簾石、碳酸鹽交代，顯微鏡下呈混濁狀，局部有絹云母交代;基質(zhì)斜長石呈半定向排列，蝕變較斑晶弱。單斜輝石呈柱狀、柱粒狀，顯黃褐色、綠褐色，發(fā)育輝石式解理;斑晶輝石多為柱狀、短柱狀，基質(zhì)輝石呈柱粒狀，部分被綠泥石交代，構(gòu)成假象，充填于斜長石粒間。副礦物見磷灰石和磁鐵礦，其中磁鐵礦分布于斜長石粒間。

　　3 巖石地球化學特征

　　3.1 測試方法

　　玄武質(zhì)火山巖的主量元素和微量元素(含稀土元素)分析在安徽省地質(zhì)實驗研究所實驗測試中心完成，主量元素采用XRF法，分析精度優(yōu)于1%。XRF法分析采用粉末樣品壓片制樣，用X射線熒光光譜儀直接測量樣品SiO2等10項主量元素及Cr、Rb、Sr、Ba、Zr等微量元素，各元素采用經(jīng)驗系數(shù)法與散射線內(nèi)標法校正元素間的基體效應，儀器為日本理學primusⅡ。15種稀土元素和Ni、Cu、Zn、Ga、Nb、Mo、Cd、Cs、Hf、Ta、Pb、Bi、Th、U采用ICP-MS分析，試樣用氫氟酸、硝酸、硫酸分解，用王水溶解后，移至聚乙烯試管中，定容，搖勻。分取部分澄清溶液，用硝酸稀釋至1 000倍(指試料總稀釋系數(shù)為1 000)后，在等離子體質(zhì)譜儀上測定，儀器為賽默飛世爾 X-SERIES Ⅱ。