(成都理工大学 四川 成都 610059)

一、地质特征

中元古代火山岩主要为一套变质基性火山岩，赋存于中元古代蓟县纪冰沟群狼牙山组地层中。主要分布于巴音格勒呼都森沟中上游一带地区，多呈带状近东西展布，其长轴方向多与区域构造线方向一致。火山岩多呈夹层或透镜状产出在狼牙山组上部碳酸岩段中。由于狼牙山组地层本身遭受后期多期次构造作用的叠加改造，其岩石变形较强，局部韧性剪切带发育，致使其中的火山岩也多发生变质变形，其中一部分成为糜棱岩类，岩石蚀变也极为普遍。

二、岩石学特征

灰绿色条带状方解石绿帘石片岩：微粒状变晶结构，条带状构造，岩石主要由绿帘石、方解石、不透明矿物组成。绿帘石含量68%，呈粒状变晶，相对集中呈条带状分布，粒度一般在0.003―0.012mm之间；方解石含量30%，呈微粒状变晶，相对集中和绿帘石条状相间分布，形成岩石的条带状构造；不透明矿物含量2%，分布在方解石条带中。绿帘石条带和方解石条带界线较清楚，岩石裂隙中充填有方解石脉。

三、火山岩岩石地球化学特征

(一)主量元素

中元古代变质基性火山岩两件岩石化学样,在TAS图解中(图1)，一个样落于玄武岩区，另一个样靠近苦橄玄武岩区分布，基本属于基性岩范畴。在AFM三角图解中样品均落在拉斑玄武岩系列区。里特曼指数σ值1.66―2.05，样品均小于3.3；岩石碱度率为1.10―1.38,长英指数FL在7.95―26.58,镁铁指数MF在59.81―74.44，说明岩浆分离结晶作用程度较高；岩石的SI值=21.68―37.60，变化较大，反映岩浆的演化程度不高，接近原始岩浆的性质。

图1 中元古代火山岩TAS图解

(二)稀土元素

图2 中元古代火山岩稀土元素配分模式图

中元古代火山岩的稀土元素稀土配分图具右倾斜形态(图2)，反映轻重稀土分馏明显；(La/Yb)N值在2.12―3.74，(La/Sm)N=2.31―2.84，均大于1，岩石δEu=0.93―1.19，具有弱负铕或正异常(富集)。具有岛弧拉斑玄武岩特征。同时各曲线近于平行，说明其岩浆来源为同源岩浆。

(三)微量元素

中元古代火山岩采集的全定量微量元素样品较多,与世界同类岩石相比(维氏，1962)，其中Ba、Th、Rb、Zr、Ni、Cu、Sr元素偏低，Hf、Sc、Ti、Pb元素偏高，两件样品在以洋中脊标准化的(MORB)蛛网图中(图3)，曲线呈单隆起形式，其中K、Rb、Ba、Th、Ta等明显富集，Nb、Ce、Hf等略显富集，而P、Ti、Y、Yb、Sc、Cr等元素亏损，Zr亏损明显。曲线图与板内玄武岩拉斑―碱性过渡类型相似，与过渡型拉斑质玄武岩更为接近。

图3 中元古代火山岩微量元素分布型式

四、构造环境判别

区内中元古代火山岩从地质产状看，呈夹层或透镜状产于狼牙山组地层中，狼牙山组地层为一套浅海―浅海陆棚相地层，因此，火山岩应属海相火山岩。其岩石化学特征表明该火山岩为拉斑玄武岩系列；稀土元素特征显现出与洋岛碱性玄武岩略相似；微量元素特征具有板内玄武岩拉斑―碱性过渡类型相似，与过渡型拉斑质玄武岩更为接近。

五、结论

由于火山岩呈夹层或透镜状产出，野外宏观大面积的火山岩少见，并且后期变质变形较强，根据其岩石地球化学特征并综合上述几组构造判别图解的结果，结合测区中元古代狼牙山组建造分析，火山岩可能形成于后造山伸展盆地环境，即大陆边缘裂解环境。