滇东北基性岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地学意义

2021-07-21 23:03卢君勇任光明庞维华
四川地质学报 2021年2期
关键词:茅口峨眉山锆石

卢君勇,任光明,庞维华,文 俊,张 鹏,周 洋

滇东北基性岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地学意义

卢君勇1,任光明2,庞维华2,文 俊1,张 鹏1,周 洋1

(1.四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队,四川 乐山 614000;2.成都地质调查中心,成都 610081)

滇东北广泛发育峨眉山玄武岩,本文对麟凤、李家寨两处峨眉山玄武岩进行了重点研究,主要岩性为深灰色斑状玄武岩、杏仁状玄武岩,SiO2范围为48.66%~49.94%,MgO在4.56%~4.85%,Al2O3在12.83%~13.53%,TiO2在4.13%~4.45%之间,Ti/Y为552.14~633.95之间,有高钛玄武岩(Ti/Y>500)特征。锆石U-Pb定年结果分别为255.0±1.1~265.0±2.8Ma,显示基性岩浆时代为中晚二叠世,玄武岩微量元素蛛网图呈OIB型特征,玄武岩总体富集大离子亲石元素Rb、Ba、U、Pb,相对亏损高场强元素Th、Ce、P,Sr相对亏损,Ta、Nd相对富集,Sr亏损与岩浆中富Sr的副矿物及斜长石的分离结晶有关,Ta正异常表明其地壳混染作用不明显。成岩过程中发生斜长石等矿物分离结晶,亦受到地壳混染。通过TAS等图解,显示研究区峨眉山玄武岩喷发环境应为板内环境。墨黑及镇雄中屯等地玄武岩夹层赋存于茅口组及龙潭组,指示在峨眉山玄武岩晚二叠世主喷发期之前或之后仍有局部岩浆喷发,可能约束峨眉山玄武岩喷发时限,亦指示早期岩浆喷发有可能为海相或过渡相。

锆石U-Pb年龄;峨眉山玄武岩;岩石地球化学;滇东北

基性岩浆喷发、运移、聚集、变化及冷凝成岩,为上地幔物质局部熔融的产物。峨眉山大火成岩省岩浆喷发国际上普遍认为是地幔柱活动产物(王登红,2001;王少怀,2005;Geoffrey F. Davies,2005;徐义刚等,2007),对基性岩的性质、年代学、岩石地球化学特征及其地学意义的研究,有可能获取地幔深部地质过程信息,提供地幔物质来源、形成条件、成因机制及岩浆喷发演化的解释,揭示区域上岩浆喷发演化规律及岩浆喷发动力学机制等。

峨眉山大火成岩省是我国境内唯一被国际学术界认可的大火成岩省(Large Igneous Province,LIP)(John J and Millard F,1997;徐义刚和钟孙霖,2001;徐义刚等,2013),位于扬子地块西缘,广泛出露于我国西南三省,出露面积约为15×105km2。研究区区域上为峨眉山大火山岩省范围(杨辉等,2018;王瑞华等,2011;王登红等,2007;张招崇等,2001),位于扬子地块西缘,研究区处于云贵川三省交界,国内对滇东北中上二叠统基性岩浆研究资料较少,侯增谦等通过大量同位素资料证实,玄武岩主喷发期限于早二叠世茅口末期和晚二叠世龙潭期。峨眉山玄武岩浆主喷发期大约在259~261.5Ma间,先兆与延续期280~200Ma(侯增谦等,1999)。范蔚茗通过大量定年数据,认为峨眉山LIP时间在约260Ma是即有所表现,溢流玄武岩主体喷发期发生在约254~256Ma,并可能持续至约251Ma喷发部分酸性岩浆,峨眉山LIP的环境持续效应至少能被限定在251~258Ma之间(范蔚茗等,2004)。从区域基性岩浆岩石地球化学特征来看,玄武岩地球化学特征显示与洋岛玄武岩(OIB)相似的源区,与地幔柱活动有关。在形成过程中多受到岩石圈地幔组分混染。

图1 研究区玄武岩分布范围及采样位置(据韩润生等改绘)

基于研究区岩浆产出特征、其与灰岩接触关系,通过同位素、年代地层、岩相学等,结合U-Pb测年及地球化学特征,对滇东北二叠系基性岩浆喷发的源区、喷发演化、喷发期次及峨眉山大火成岩省喷发时限进行了分析,对进一步研究峨眉山大火成岩省在研究区的地质特征提供参考。

1 地质背景

研究区位于扬子地台西缘滇东台褶带的滇东北台褶束内,构造分区处于滇黔北坳陷,北邻四川盆地南缘,黔北坳陷接川南坳陷,南抵黔中隆起,西邻滇东北坳陷,东至武陵坳陷,为黔中隆起至川南坳陷过渡带。区内构造复杂,构造方向为北东-南西、东西向及南北向,区内发育复式向斜构造样式,总体向斜宽缓、背斜陡直,背斜核部多发育压扭性断裂。牛街一带发育环形构造,由9个弧形背斜和2个弧形向斜参差不齐环列组成,雨河-威信一带发育旋扭构造,由三个呈S型展布的弧形褶皱和两条与褶轴平行并随轴向转弯而弯曲的压扭性弧形断裂组成(沃玉进和汪新伟,2009),区内中二叠世为碳酸盐岩台地沉积,为栖霞组、茅口组灰岩沉积;晚二叠世在灰岩侵蚀面上喷发一套基性玄武岩浆,上覆含煤岩系龙潭组平行不整合于玄武岩之上,为滨海沼泽相沉积,早三叠世,区内沉积飞仙关组碎屑岩,为潮坪相沉积,与下伏二叠系为平行不整合或整合接触。

图2 玄武岩典型岩石类型

a.致密块状玄武岩;b.杏仁-气孔状玄武岩;c.玄武质凝灰岩;d-e.玄武岩镜下特征;

2 样品采集及岩相学特征

研究过程中,在滇东北威信地区麟凤、李家寨两处进行了详细野外调查及采样,采样地层为峨眉山玄武岩,岩石类型为深灰色致密状玄武岩、杏仁状玄武岩,主要采取深灰色杏仁状玄武岩,具气孔杏仁构造,玄武岩风化色呈黄褐色或灰绿色。

本次采集样品为玄武岩同位素年龄样(样品编号为LF01-1-4及LF02-1-6),采样位置见图1。

岩石类型有两类:①致密块状玄武岩:新鲜的致密块状玄武岩岩石呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、灰褐色,五斑隐晶质结构,致密块状构造。由隐晶质及铁质质点组成,偶见斜长石斑晶,灰白色,自形-半自形,柱状,粒径为0.2~1.5mm之间,斑晶含量约为1%~2%左右(图2a)。岩石主要由自形板条状斜长石微晶(50%~60%)、微粒状普通辉石(20%~25%)、少量显微隐晶质、玄武玻璃以及星散状磁铁矿、黄铁矿、钛铁矿、磷灰石等组成。其中,斜长石微晶的聚片双晶发育,消光角法测得其牌号为An45-65,属拉长石-中长石,有弱的钠黝帘石化、碳酸盐化、绢云母化或黏土化;普通辉石具不同程度绿泥石化;显微隐晶物质及玄武玻璃常脱玻分解蚀变为硅质、绿泥石及黏土矿物等的集合体。②杏仁-气孔状玄武岩:新鲜岩石呈灰绿色,分化后表面呈黄褐色、浅灰色及褐红色等,岩石发育次圆状或是不规则状气孔,部分气孔连通,不均匀分布,多数气孔由长石、绿泥石、方解石、绿帘石等蚀变矿物所填充。薄片为无色透明,岩石具有斑状结构,气孔-杏仁构造(图2b),岩石主要组成矿物为斑晶及基质,斑晶主要为斜长石,基质主要为斜长石,辉石及金属矿。

图3 玄武岩锆石典型CL图像及年龄

斜长石斑晶:含量约为10%,主要为基性斜长石,多为半自形-自形,可见聚片双晶明显,表面有轻微的绢云母化。

基质:含量约为90%,其中长石约为55%,多呈半自形-自形的短柱状均匀的分布在岩石中,大部分长石发生了绢云母化,有时可见长石构成的三角形格架;辉石约为35%,多为不规则粒状均匀的分布在岩石中,有些分布于长石组成的三角形格架中形成间粒结构,辉石发生了碳酸盐化;

矿物成分:含量约为10%,多为黑色金属硫化物,为他形不规则粒状或针状零星的分布在岩石中,少量分布于长石组成的三角形格架中形成间粒结构。

3 分析方法

锆石U-Pb同位素测定是在中国地质科学院SHRIMP实验室完成。锆石按常规方法挑选,样品经粉碎、磁选和重选,然后再双目镜下挑选锆石晶体。将锆石晶体与数粒标准锆石(TEM)晶体置于环氧树脂中,干燥后制成直径为1英寸的圆柱形靶。打磨样品靶,使锆石中心部位暴露,抛光后拍摄可见光照片,清洗、镀金后,进行透射光、放射光及阴极发光照相并确定测点位置(任光明等,2016)。本次共打点45个(表1)。

表1 玄武岩锆石U-Pb测年分析结果

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 锆石U-Pb定年

研究区玄武岩锆石通常为半自形到自形,粒径20~250μm,具有较大的长宽比值1~4,一般为长柱状,具有岩浆锆石典型的振荡环带,部分锆石无分带或弱分带,部分岩浆锆石中有继承锆石的残留核。玄武岩锆石U、Th含量较高,U含量为1.53×10-6~4.23×10-6,平均值为1.89×10-6,Th含量为6.35×10-6~7.09×10-6,平均值为6.70×10-6,Th/U比值较高,为1.61~4.29,为典型岩浆结晶锆石(岩浆锆石Th/U比值一般>0.4)(吴元保,2004)。通过锆石透反射、CL图像(图3),观察锆石形貌学特征,部分锆石具有寄生核,为捕获的古老基底锆石,结晶年龄代表古老基底年龄,在LF01样品的17个206Pb/238U年龄数据中,除第3、5、7、10、15号分别为1271±9Ma、572±4Ma、929±13Ma、2496±26Ma、542±5Ma外,其余锆石年龄点变化在247~270Ma之间,在U-Pb谐和线之上,其余11颗锆石加权平均值为265.0±2.8Ma,MSWD=6.3。在LF02样品的27个206Pb/238U年龄数据中,除第24号为810±11Ma外,其余锆石年龄点变化在251~269Ma之间,在U-Pb谐和线之上,其余26颗锆石加权平均值为255.0±1.1Ma,MSWD=1.7。LF01捕获古老基底可能来自古元古代、中元古代昆阳群、新元古代澄江组、灯影组等,与区域古老基底分布相一致。LF02捕获古老基底可能来自新元古代澄江组。定年分析结果表明,滇东北峨眉山玄武岩浆结晶时代为中上二叠世,代表了该时代大陆溢流相基性岩浆事件。

表2 滇东北地区峨眉山玄武岩主量元素(wt%)及微量元素(10-6)分析结果

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 岩石地球化学特征

在TAS分类图解中,样品主要落在粗面玄武岩和玄武岩交界区域,但仍属于玄武岩区内,且大部分属于非碱性系列,钙碱性度上属于钙碱性岩,部分属于碱性玄武岩,总体碱性度不高。

5.1 主量元素

滇东北基性岩代表样品岩石地球化学特征如表2。研究区玄武岩主量元素分析结果列于表2。玄武岩SiO2范围为48.66%~49.94%,平均值为49.47%,MgO在4.56%~4.85%,平均值为4.65%,Mg#为0.27~0.33,平均值为0.29,Mg#值均小于原始岩浆Mg#(0.67~0.70),表明玄武岩属于演化的岩浆。Al2O3在12.83%~13.53%,平均值为13.02,TiO2在4.13%~4.45%之间,平均值为4.32,K2O范围为0.59~1.72,平均值为1.42,Na2O范围为1.8~4.3,平均值为2.48,两岩体TiO2较高,P2O5含量为0.41~0.47,平均值为0.44。

5.2 微量及稀土元素组成特征

Xu等(Xu et al.,2001)利用Ti/Y值将峨眉山玄武岩划分为高钛型和低钛型,其界限为500。按这一标准,研究区玄武岩属高钛玄武岩(Ti/Y=552~634)。

由滇东北峨眉山玄武岩微量元素原始地幔标准化分配模式图(图4)可知,玄武岩总体富集大离子亲石元素Rb、Ba、U、Pb,相对亏损高场强元素Th、Ce、P,Sr相对亏损,Ta、Nd相对富集,Sr亏损与岩浆中富Sr的副矿物及斜长石的分离结晶有关,Ta正异常表明其地壳混染作用不明显。在微量元素原始地幔标准化蛛网图,样品均具有Ce负异常,表明玄武岩受到了低温蚀变作用的影响,与玄武岩遭受绢云母化、碳酸盐化等蚀变的岩相学特征相吻合。

图4 滇东北基性岩球粒陨石标准化REE分布模式图(左)和原始地幔标准化蛛网图(右)

岩石过渡族元素作为不相容元素,基性岩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)。稀土元素配分模式图显示轻重稀土分馏明显,呈明显右倾趋势,(La/Yb)N范围从7.95~11.50,平均值为9.22,整体与OIB一致,表明轻重稀土发生了一定的分异。(La/Sm)N=0.61~2.84,(Gd/Yb)N=1~2.92。∑REE范围266.14×10-6~291.26×10-6,平均值为277.16×10-6,L/H比值为6.84-8.56,平均值为7.39,相对富集轻稀土而亏损重稀土。测区玄武岩的轻稀土配分曲线与重稀土配分曲线具有相同的斜率,稀土配分型式为轻稀土略富集的右倾型,表明玄武岩总体属板内玄武岩。岩体δEu的范围0.91~1.03,平均值为0.94。微量元素蛛网图中Sr明显亏损,稀土元素标准化图中Eu负异常的不明显,斜长石分离结晶程度较小。岩石的全碱(K2O+Na2O)变化在3.06%-4.89%之间;K2O/Na2O比值在之间,为0.14~0.95。上述地球化学特征表明,该区峨眉山玄武岩产于板内拉张环境,与该区玄武岩属于碱性玄武岩相一致。

6 讨论

6.1 地壳混染作用

岩石挑选出的锆石具有一定含量的继承锆石,说明基性岩在上升过程中存在一定的地壳混染,Nb/U、Ta/U和Ce/Pb比值是判断岩浆是否发生混染的灵敏指标(Hofmann A W,1997;Gilder et al.,1991),测区玄武岩Nb/U、Ta/U和Ce/Pb比值分别是9.88~31.1、0.63~1.93、15.1~22.4,均低于全球MORB和OIB的相对均一值(Nb/U≈47、Ta/U≈2.7、Ce/Pb≈25),测区玄武岩具有明显的Pb正异常和P的负异常。说明受到了一定程度地壳混染,但是地壳混染敏感元素的Rb、Th、U、Pb含量普遍低于中上地壳平均值,进而说明岩浆成岩过程中受到地壳混染相对较弱。玄武岩和原始地幔(Ta/La=0.06(Wood et al.,1979))相比保持一致,亦说明玄武岩受到的地壳混染或源区混染较弱。(Th/Yb)PM范围为9.29~11.40,明显低于上地壳的推荐值(28;Taylor et al.,1985),说明除了在上升过程中存在一定地壳混染外,在深部源区也存在一定地壳混染(齐有强等,2016)。

6.2 分离结晶作用

研究区峨眉山玄武岩根据岩石碱性程度主要为钙碱性岩,有部分为碱性岩,但是碱性度不高,玄武岩具有高钛高铁低镁的特征,稀土元素的丰度较高,且具有显著的轻稀土富集且分馏程度高的特征,其中L/H比值为6.84~8.56,平均值为7.39,(La/Yb)N范围从7.95~11.50,平均值为9.22,铕异常不明显。样品中Mg#为0.27~0.33,平均值为0.29,MgO含量4.56%~4.85%,平均值为4.65%,说明Mg在岩浆喷发过程中经历了一定程度的混染,而单斜辉石的分离结晶导致Mg的大量消耗,故玄武岩显示低镁特征。样品Eu异常不明显,δEu=0.91~1.03,平均值为0.94,显示为弱负铕异常,表明在岩浆演化过程中,伴随着斜长石等矿物开始从岩浆中分离结晶出来,Eu则开始富集到斜长石中。

图5 a.全碱-SiO2(TAS)图,b.Zr/Y-Zr图

c.Th-Hf/3-Ta三角图解,d.Ti/100-3Y-Zr三角图解

a.碱性系列与非碱性系列分界线(细点线);U1.碱玄岩;U2.响岩质玄武岩;U3.碱玄质响岩;S1.粗面玄武岩;S2.玄武质粗面安山岩;S3.粗面安山岩;B.玄武岩;O1.玄武安山岩;O2.安山岩;O3.英安岩;T.粗面岩;R.流纹岩;F.似长石岩;Pc.苦橄玄武岩;b.WPB-板内玄武岩;MORB-洋中脊玄武岩;IAB-岛弧玄武岩;c.A.N-MORB型玄武岩,B.E-MORB型玄武岩;C.碱性板内玄武岩;D.消减性板缘玄武岩;d.A.岛弧玄武岩,B.岛弧拉斑-钙碱性玄武岩;C.岛弧钙碱性玄武岩;D.板内玄武岩

6.3 构造环境分析

按照元素不相容性降低的顺序,在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,测区玄武岩的配分曲线总体变化趋势相似,Nb不存在负异常,Nd-Lu具明显的负斜率,而大洋中脊玄武岩(MORB)为微弱的正斜率,明显不一致,但配分曲线与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有与洋岛玄武岩相似的地球化学特征,洋岛玄武岩一般认为是地幔柱所引起的,故测区玄武岩有可能源自下地幔。

稀土元素元素标准化值从La到Lu递减,Eu异常不明显,说明该玄武岩具有板内拉张环境特征。按照元素不相容性降低的顺序,在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,显示板内玄武岩特有的大隆起型配分曲线特征,在相关图解中,玄武岩均落在板内玄武岩区域内,证明其属于板内拉张的构造背景。

滇东北玄武岩位于滇黔北坳陷,为坳陷区大陆拉张应力的产物。在TAS图解(图5)中,玄武岩样品大部分位于玄武岩范围内,一个稍微靠近玄武岩与粗玄岩边界,仍落在玄武岩范围内,与岩相学特征一致。在Zr/Y-Zr图解中,玄武岩样品大部分落入了板内玄武岩区内,部分靠近板内玄武岩区边缘。Ti/100-3Y- Zr三角图解数据落在板内玄武岩中,Th-Hf/3-Ta三角图解数据落在异常型洋中脊玄武岩范围内,由此可见研究区峨眉山玄武岩喷发环境应为板内拉张环境。

6.4 峨眉山玄武岩喷发时限及地学意义

研究区锆石年龄约束时限为255.0±1.1—265.0±2.8Ma,代表峨眉山玄武岩岩浆喷发活动的时间,表明研究区峨眉山大火成岩省火山喷发时限应为中晚二叠世。

茅口组灰岩在不同构造位置不同程度遭受剥蚀,剥蚀茅口组二、三段地层,在中二叠世晚期,在陆相喷发的溢流基性岩浆作用下及火山气液作用、玄武岩覆盖的屏蔽作用下,形成了一层与茅口组灰岩互层的硅质岩层。区域上茅口组顶部普遍发育不整合,这种不整合面为茅口组抬升成陆后遭受不同程度剥蚀所造成的,麟凤乡峨眉山玄武岩浆覆盖在茅口组三段灰岩之上,三段灰岩较厚,可达上百米,在墨黑村茅口组三段厚度较薄,约为20m,部分直接盖在茅口组二段含硅质灰岩之上,均为喷发不整合接触关系,此次喷发期次为峨眉山玄武岩主喷发期次。

此外研究区在茅口组二段中发现峨眉山玄武岩夹层,其厚度为15~30m。在镇雄南台中屯一带龙潭组中发现不厚的玄武岩夹层,指示在峨眉山玄武岩晚二叠世主喷发期之前或之后仍有局部岩浆喷发,与墨黑研究区茅口组灰岩中玄武岩夹层,为三期玄武岩浆喷发期次,可能约束峨眉山玄武岩喷发时限(云南省地质局第二区域地质测量大队,1976)。从岩性组合上,垂向上茅口组灰岩为海相碳酸盐岩台地沉积,其上为玄武岩喷发,岩浆喷发之后,上为茅口组灰岩沉积,当玄武岩岩浆喷发时,碳酸盐岩台地中硅质增加,且未发现海相喷发的枕状构造,亦未发现海相生物化石,说明玄武岩喷溢时期可能介于陆相喷溢和海相喷溢之间的过渡时期,其岩浆事件或为海陆交互相火山岩浆喷溢事件,早期岩浆有可能是在海下,而非认为普遍认为的陆相沉积,探讨海相岩浆或是后期溢流的可能性。

7 结论

1)研究区玄武岩具有高钛高铁低镁的特征,碱性程度不高,TiO2含量高,Ti/Y>500,属于高钛玄武岩,在岩浆喷发过程中受到了一定程度地壳混染及斜长石等矿物的分离结晶。

2)根据TAS图及三角图解等数据表明,研究区峨眉山玄武岩喷发环境应为板内环境。

3)研究区取得的锆石年龄约束时限为255.0±1.1—265.0±2.8Ma,代表峨眉山玄武岩岩浆喷发活动的时间,表明研究区峨眉山大火成岩省火山喷发时限应为中晚二叠世。

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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

中国地质调查局项目《乌蒙山区地质矿产综合调查》(编号:DD20160019)

卢君勇(1987—),男,四川峨边人,工程师,研究方向:区域地质调查

P581

A

1006-0995(2021)02-0194-09

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.02.003

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