藏北若拉崗日巖群成因及構(gòu)造屬性

藏北若拉崗日巖群成因及構(gòu)造屬性

1若拉崗日巖群研究區(qū)域內(nèi)的若拉崗日巖群位于西藏北拉竹龍-江龍構(gòu)造縫合帶南緣（圖1）。地理坐標(biāo)為t3455-3500、e830-9000，東西走向約140公里，南北方向約5公里。它主要分布在白頭山、崗蓋日和獅子山。主要發(fā)育一系列變質(zhì)中基火山巖、變質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖、超基巖和其他小型巖石和塊體。巖石和塊體通常是受錯(cuò)誤限制的。其南側(cè)為羌塘北緣(羊湖—烏蘭烏拉湖)沖斷帶,主要由二疊—三疊—侏羅紀(jì)不同沉積特征的一系列沖斷疊置巖片組成;再南為羌北盆地多格錯(cuò)仁斷褶區(qū),主要由中上侏羅統(tǒng)海相沉積碎屑巖、碳酸鹽巖及上侏羅—下白堊統(tǒng)的陸相湖盆紅色碎屑巖系組成。白頭山地區(qū)若拉崗日巖群分東西兩部分,總體呈南西西-北東東向展布,中間為第四系沖洪積物所掩蓋,出露總面積約5km2(圖2)。西側(cè)若拉崗日巖群主要由紫紅色杏仁狀變玄武安山巖及灰綠色變安山質(zhì)凝灰?guī)r間互組成;東側(cè)白頭山附近的若拉崗日巖群為灰綠色片理化變玄武巖夾灰白色大理巖、碎裂大理巖化灰?guī)r及灰色砂板巖、綠片巖等組成,后期有花崗閃長(zhǎng)巖小巖體侵入。崗蓋日地區(qū)若拉崗日巖群主要由灰綠—深灰綠色綠簾陽(yáng)起石片巖及鈉長(zhǎng)綠泥石片巖組成(圖3),局部夾灰色絹云母千枚巖、變凝灰質(zhì)砂巖、灰黑色蛇紋石化輝石橄欖巖、碳酸鹽化蛇紋巖及硅質(zhì)巖、大理巖等巖片,顯示有蛇綠混雜組份。該地巖石變質(zhì)、變形程度明顯高于白頭山及獅頭山兩地,原巖恢復(fù)綠簾陽(yáng)起片巖及鈉長(zhǎng)綠泥石片巖主要為偏堿性的基性火山巖——堿性玄武巖,且局部保留有枕狀構(gòu)造。獅頭山地區(qū)若拉崗日巖群主要由灰綠色片理化碳酸鹽化陽(yáng)起石化變玄武巖、蝕變輝石玄武巖及含藍(lán)閃石碳酸鹽化變基性熔結(jié)凝灰?guī)r、變火山角礫巖及灰白色大理巖、大理巖化灰?guī)r或白云質(zhì)大理巖塊體等組成(圖3),類似大洋海山殘片,局部見(jiàn)淺灰綠色條帶狀硅質(zhì)巖殘片及同期深灰綠色變輝長(zhǎng)巖墻貫入。獅頭山西南及東南還有少量類似島弧區(qū)的紫紅色蝕變安山巖及灰綠色變安山質(zhì)火山角礫凝灰?guī)r等殘存露頭。2巖石學(xué)特征研究區(qū)的若拉崗日巖群火山巖巖石類型復(fù)雜,且遭受了不同程度的變質(zhì)變形改造。(1)巖石學(xué)和礦物學(xué)特征多斑交織結(jié)構(gòu),杏仁狀構(gòu)造。巖石主要由斜長(zhǎng)石(70%)及蝕變暗色礦物組成,并分為斑晶與基質(zhì)兩部分。斑晶為斜長(zhǎng)石,基質(zhì)主要為長(zhǎng)柱狀斜長(zhǎng)石、細(xì)鱗片狀綠泥石(10%)及土狀簾石集合體(15%)。集合體中混有褐鐵礦(<1%),磁鐵礦(5%)等,星散分布。杏仁孔呈不規(guī)則狀且被綠泥石充填。(2)設(shè)質(zhì)、巖石組構(gòu)粒狀鱗片狀纖維狀變晶變余多斑結(jié)構(gòu),杏仁狀構(gòu)造。巖石主要由斑晶和基質(zhì)兩部分組成。斑晶為斜長(zhǎng)石及具暗化邊的暗色礦物組成,基質(zhì)由脫玻化的玻璃質(zhì)—隱晶質(zhì)及部分細(xì)條狀的斜長(zhǎng)石和暗色針柱狀礦物骸晶組成,呈交織狀或半定向排列。斜長(zhǎng)石多具強(qiáng)烈的絹云母化及土狀簾石化,可見(jiàn)其環(huán)帶及雙晶,總含量約占60%;少數(shù)斑晶中有石英析出。暗色礦物已全部蝕變,多為絹石、綠泥石、綠簾石等取代,有的保留暗化邊,總含量小于40%;另有少量金屬礦物,主要為磁鐵礦等,約占1%左右。(3)陽(yáng)起石、綠墻石、磁鐵礦等3個(gè)月纖維狀變晶變余斑狀結(jié)構(gòu),條紋狀構(gòu)造。斑晶為單斜輝石(<5%),沿解理及裂紋被方解石交代,基質(zhì)基本上變成纖維狀陽(yáng)起石(50%)、綠簾石(10%)及綠泥石(5%)等。陽(yáng)起石顯定向平行排列,纖維中可見(jiàn)藍(lán)閃石(1%),并殘留大量骸晶鈦鐵礦(<5%)、榍石(<5%)、磁鐵礦(1%)。巖石孔隙及裂隙中均有鈉長(zhǎng)石(<5%)和方解石(15%)充填交代。(4)微量元素石粒狀鱗片狀纖維狀變晶結(jié)構(gòu),變余交織斑狀結(jié)構(gòu),眼球狀構(gòu)造。巖石主要由單斜輝石(5%±)、鈉長(zhǎng)石(20%~15%)、土狀簾石+綠簾石(30%±)、綠泥石+陽(yáng)起石(45%)等組成,少量鈦鐵礦、磁鐵礦、榍石等(<5%)。輝石呈較大斑晶,且多被壓扁拉長(zhǎng)顯方向性排列,鱗片狀、纖維狀變晶的礦物圍繞輝石排列,形成眼球狀構(gòu)造。有些巖石為板條狀的斜長(zhǎng)石不規(guī)則嵌合在結(jié)晶較大的單斜輝石晶體中,構(gòu)成嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),輝石含量較高(40%),斜長(zhǎng)石均為鈉長(zhǎng)石(35%),粒間被綠泥石(10%)及綠簾石(10%)交代,且多顯定向或半定向排列,鈦鐵礦廣布(5%)。(5)綠傘石、鈉長(zhǎng)石、鐵泥質(zhì)粒狀纖維狀變晶結(jié)構(gòu)或變余斑狀結(jié)構(gòu),變余杏仁構(gòu)造。巖石主要由纖維狀定向排列的陽(yáng)起石(30%~50%)及細(xì)粒狀綠簾石(30%~15%)等組成。綠簾石多呈單體,少部分呈集合體分布于陽(yáng)起石纖維間;局部鈉長(zhǎng)石較多(10%~5%),分布于上述兩種礦物間,也有呈脈狀或充填于氣孔中。鐵泥質(zhì)及土狀簾石集合體(總20%~15%)呈條紋條帶,其方向與平行構(gòu)造一致。部分巖石中殘留單斜輝石斑晶(<5%),有時(shí)見(jiàn)少量綠泥石、變晶石英、葡萄石、鈦鐵礦、磁鐵礦、榍石等(<5%)。常見(jiàn)藍(lán)閃石(<1%)分布于纖維狀陽(yáng)起石中,有時(shí)見(jiàn)少量方解石(<1%)呈脈狀不均勻分布。(6)綠泥石的組成粒狀鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),條帶狀構(gòu)造。巖石主要由粒狀鈉長(zhǎng)石(15%~20%)及鱗片狀的綠泥石(30%±)組成。含鈉長(zhǎng)石的多少顯示出條帶狀構(gòu)造,綠泥石鱗片定向排列于鈉長(zhǎng)石粒間。巖石碳酸鹽化強(qiáng)烈,方解石(50%±)沿條帶強(qiáng)弱不等近平行交代,且常具綠泥石假像;土狀簾石集合體、細(xì)粒綠簾石及榍石(各1%)多分布于綠泥石中。(7)巖石學(xué)一般特征巖石組構(gòu)特征表3粒狀鱗片狀放射球粒狀變晶變余交織結(jié)構(gòu),角礫狀構(gòu)造。巖石蝕變強(qiáng)烈,幾乎全被粒狀的簾石(50%±)、鱗片狀綠泥石(15%±)及放射狀、放射球粒狀沸石(25%)等礦物集合體交代。其中僅殘留少量的細(xì)條柱狀斜長(zhǎng)石(10%),微顯交織結(jié)構(gòu)。角礫成分多為輝綠輝長(zhǎng)巖,具典型的輝綠結(jié)構(gòu)。方解石(<1%)沿巖石裂隙不均勻充填交代。另有少量鈦鐵礦(1%±)及磷灰石(<1%)星散分布。(8)泥石石化的巖石變余凝灰結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造。巖石主要由蝕變基性火山角礫及凝灰質(zhì)膠結(jié)物等組成。蝕變主要為綠泥石化、綠簾石化、陽(yáng)起石化等。主要組份為單斜輝石(5%±)、鈉長(zhǎng)石(20%~15%)、土狀簾石+綠簾石(10%±)、綠泥石+陽(yáng)起石(25%~30%)、火山灰(35%~40%),多為隱晶質(zhì)集合體,有些變?yōu)榫G泥石)等,另有少量鈦鐵礦、磁鐵礦、榍石、方解石等(1%)。(9)火山灰的碳酸鈣礦物變余熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)。巖石主要由方解石(65%±)、火山灰塵(15%±)、綠泥石(10%±)及少量鈉長(zhǎng)石、藍(lán)閃石(5%±)、次閃石、白云母、綠簾石、褐鐵礦等組成。巖石遭受強(qiáng)烈的碳酸鹽化,大部分火山巖屑已變?yōu)樘妓猁}。殘余部分大約可分3類,一為鈉長(zhǎng)石化疊加碳酸鹽化,其中有纖維束狀的藍(lán)閃石分布;二為顯微鱗片狀、粒狀、纖維狀的綠泥石、綠簾石及藍(lán)閃石雜亂集合體;三為鱗片狀的綠泥石、纖維狀的角閃石、藍(lán)閃石以及星點(diǎn)狀的鐵礦物。膠結(jié)物為塑性玻璃及火山灰,呈焰狀皺紋狀及流線狀,顯方向性排列,其中多氣孔,玻璃質(zhì)已脫?；?yōu)榫G泥石,后被碳酸鹽交代,氣孔被碳酸鹽充填,之后巖石受動(dòng)力變質(zhì)作用,碳酸鹽礦物有碎裂現(xiàn)象,礦物多齒狀鑲嵌,雙晶彎曲,波狀消光。在膠結(jié)物條帶中出現(xiàn)漸近變質(zhì)礦物白云母、角閃石及藍(lán)閃石。(10)聚合物型含石型粒狀鱗片狀纖維狀變晶結(jié)構(gòu),變余凝灰結(jié)構(gòu),條紋條帶狀構(gòu)造。巖石主要由單斜輝石(5%~30%)、沸石(10%~35%)、角閃石(含陽(yáng)起石及透閃石)和綠泥石(20%~40%)、火山灰(20%~40%)及少量磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、方解石(不均勻的交代沸石)等組成。蝕變主要為沸石化,其次為角閃石及綠泥石化。晶屑為輝石,變化微弱。殘余凝灰結(jié)構(gòu)主要由火山灰條紋條帶顯示而出。火山灰塵已變?yōu)殡[晶質(zhì)集合體,巖石受區(qū)域變質(zhì)作用使沸石集合體在條紋條帶中形成小的扁豆體,綠泥石及角閃石結(jié)晶較小,半定向分布于沸石中。3崗蓋日變質(zhì)火山的巖石類型及形成時(shí)代研究區(qū)若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖的巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,在TAS(圖4)、AFM圖解(圖5)上投影,顯示如下特征:(1)白頭山西紫紅色玄武安山巖(1、2號(hào)樣)投入玄武粗安巖區(qū),屬堿性系列、鈣堿性巖,具典型島弧火山巖的巖石類型及系列特征。(2)崗蓋日地區(qū)的灰綠色綠簾陽(yáng)起石片巖及鈉長(zhǎng)綠泥石片巖分別投入玄武巖區(qū)(8、9號(hào)樣)及副長(zhǎng)石巖區(qū)(7號(hào)樣)。后者可能因碳酸鹽化強(qiáng)烈,造成SiO2分析值偏低而投入F區(qū),實(shí)際上原巖SiO2應(yīng)略高,仍為玄武巖變質(zhì)而成。崗蓋日變質(zhì)火山既有亞堿性系列(8號(hào)樣),又有堿性系列(7、9號(hào)樣),但在AFM圖解上均落入拉斑玄武巖區(qū),具洋脊玄武巖的一般特征。(3)獅頭山地區(qū)的變質(zhì)火山巖在TAS圖上主要落入碧玄巖—堿玄巖區(qū)(6、10號(hào)樣)或接近于碧玄巖的玄武巖區(qū)(4號(hào)樣)及副長(zhǎng)石巖區(qū)(5號(hào)樣),3號(hào)樣落入玄武巖區(qū)。獅頭山變質(zhì)火山巖主要屬堿性系列,個(gè)別屬亞堿性系列;在AFM圖解上主要位于拉斑玄武巖區(qū),部分樣位于鈣堿性巖區(qū),與洋島玄武巖的巖石類型及系列特征接近。(4)獅頭山東變安山質(zhì)火山角礫凝灰?guī)r(11號(hào)樣)在TAS及AFM圖上分別投入安山巖區(qū)及CA區(qū),屬亞堿性系列的鈣堿性巖,顯示島弧火山巖的巖石類型及系列特征。研究區(qū)若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖在區(qū)分火山巖鉀鈉質(zhì)類型的An-Ab’-Or圖解(圖6)及K2O-Na2O圖解(圖7)上均落入鈉質(zhì)火山巖系列區(qū),這符合它們所產(chǎn)出的洋脊-洋島-島弧的總體地質(zhì)背景。4地球化學(xué)特征4.1稀土地球化學(xué)特征研究區(qū)若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖稀土元素及部分特征值見(jiàn)表2,稀土配分曲線見(jiàn)圖8:(1)白頭山西紫紅色玄武安山巖(1、2號(hào)樣)、崗蓋日9號(hào)樣品及獅頭山東變安山質(zhì)火山角礫巖(11號(hào)樣)稀土總量較高,為(153.19~226.36)×10-6;稀土配分(圖8a)為輕稀土富集的右傾型,輕稀土分餾明顯,重稀土分餾不明顯,(La/Lu)N=4.44~10.34,類似島弧安山玄武巖的稀土配分特征。(2)崗蓋日地區(qū)變質(zhì)火山巖(7、8號(hào)樣品)稀土總量相對(duì)較低,為(61.52~113.33)×10-6,稀土配分(圖8b)呈輕稀土弱富集的右傾—平坦型,Eu具弱的負(fù)異常,(La/Yb)N=2.1~5.03,與過(guò)渡型(T型)洋中脊玄武巖的稀土配分型式相似。(3)獅頭山地區(qū)變質(zhì)火山巖(3~6、10號(hào)樣品)稀土總量較崗蓋日地區(qū)略高,為(122.63~335.28)×10-6;稀土配分型式(圖8c)呈輕稀土強(qiáng)烈富集的右傾型,輕、重稀土分餾均較明顯,Eu不具異常。(La/Yb)N及(Ce/Yb)N比值總體較高,類似于洋島堿性玄武巖的稀土配分特征。4.2yb、sc、cr從研究區(qū)若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖微量元素值(表3)及其比值蛛網(wǎng)圖(圖9a、b、c)上可以看出:(1)白頭山西紫紅色玄武安山巖(1、2號(hào)樣)、崗蓋日9號(hào)樣及獅頭山東變安山質(zhì)火山角礫凝灰?guī)r(11號(hào)樣)的微量元素分布呈右傾的不規(guī)則鋸齒狀,均不同程度富集Rb、Ba、Th、Ta、Nb、Ce、P、Zr、Hf、Sm,而虧損Yb、Sc、Cr。它們相互對(duì)比,白頭山的1、2號(hào)樣還出現(xiàn)K、Ti、Y虧損,崗蓋日9號(hào)樣則富K、Ti,而獅頭山東的11號(hào)樣雖富K,但Sr、Ti虧損,Y高于上兩地樣品。總體表現(xiàn)為不同巖漿系列島弧火山巖的微量元素分布特征,分別具有偏拉斑及富鉀兩個(gè)端元方向的火山巖特點(diǎn)。其差異可能代表了它們受不同的巖漿源控制,這與其巖性特征及在空間上相距較遠(yuǎn)的實(shí)際情況較吻合。(2)崗蓋日地區(qū)7、8號(hào)樣品微量元素總量偏低,配分曲線呈現(xiàn)相對(duì)平坦的跳躍型式,Ba、Th、Cr等明顯富集,而Hf、Yb、Ti小量虧損,Rb、K、Zr、Hf、Sm等總體較低或虧損,顯示過(guò)渡型洋中脊火山巖的特點(diǎn)。(3)獅頭山地區(qū)變質(zhì)火山巖(3~6、10號(hào)樣品)明顯富集強(qiáng)—中等不相容元素K、Rb、Th、Ta、Nb、Ce、P、Zr、Hf、Sm及弱不相容元素Ti、過(guò)親巖漿元素Cr,而虧損Y、Yb、Sc。其微量元素配分曲線呈現(xiàn)峰、坡、谷基本吻合一致的俯臥S型,特征與洋島型火山巖的微量元素配分型式接近。5島弧火山巖巖石學(xué)特征用若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖主量與微量元素進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別:白頭山西1、2號(hào)樣品在區(qū)分玄武巖構(gòu)造環(huán)境的F1-F2圖上(圖10)落入CAB+LKT區(qū),在〈FeO〉/MgO-TiO2圖上(圖11)落入IAT區(qū),在Ti/100-Zr-Sr/2圖解上(圖12)落入B區(qū),均顯示屬島弧火山巖;崗蓋日地區(qū)8、9號(hào)樣落入WPB區(qū),即板塊內(nèi)玄武巖區(qū),在Ti/100-Zr-Sr/2圖解上(圖12)落入C區(qū),即洋脊火山巖區(qū),8號(hào)樣在〈FeO〉/MgO-TiO2圖上(圖11)也落入洋脊火山巖區(qū)(MORB區(qū)),綜合反映屬洋脊火山巖;而代表獅頭山變質(zhì)火山巖的3、4、6、10號(hào)樣品在圖10中落入板內(nèi)玄武巖區(qū)(WPB區(qū)),在圖11中落入洋島玄武巖區(qū)(OIB區(qū)),在圖11中則分別落入A、B、C區(qū)邊緣,綜合反映屬大洋板內(nèi)—洋島火山巖。總體看,研究區(qū)若拉崗日巖群變質(zhì)火山巖的構(gòu)造環(huán)境判別結(jié)果與它們上述巖石化學(xué)與地球化學(xué)特征分析所反映的認(rèn)識(shí)基本一致。6島弧火山巖形成原因研究區(qū)若拉崗日巖群組成復(fù)雜,其變質(zhì)火山巖類型多樣,變質(zhì)變形程度強(qiáng)弱不一,局部含藍(lán)閃石等高壓變質(zhì)礦物,顯示遭受強(qiáng)烈擠壓改造;