内蒙古锡林郭勒盟宝力格地区侏罗纪火山岩地球化学特征及找矿潜力分析

2019-12-26郭俊珠

世界有色金属 2019年20期

郭俊珠

（西安华地矿业管理有限公司，陕西西安 710000）

宝力格地区侏罗纪中生代火山岩处于中西伯利亚东南陆缘古生代增生带（Ⅲ1）、东乌旗—扎兰屯晚石炭世—早二叠世火山型被动陆缘（Ⅲ31）。呈北东向条带状断续展布，受基底断裂构造的控制。该次调研依据《火山岩地区区域地质调查方法指南》（1987）和区内火山岩地层分布特点、不同火山构造单元之间的隶属关系及其规模大小等，将区内火山构造单元划分为1个四级火山盆地。

1 地层

火山岩的分布、岩相及岩石学特征。区内火山岩分属于中生代侏罗世，主要岩性为晚侏罗世满克头鄂博组酸性火山岩、火山碎屑沉积岩及晚侏罗世酸性侵入岩（流纹斑岩）、玛尼吐组安山岩、白音高老组流纹质含角砾玻屑熔结凝灰岩、中侏罗世塔木兰沟组中基性熔岩、中侏罗世塔木兰沟组中基性熔岩、火山碎屑岩等。该地层被第四系覆盖，以角度不整合覆盖于上石炭统—下二叠统宝力高庙组之上。呈北东向条带状断续展布，受基底断裂构造的控制。

2 岩石化学特征

中侏罗统塔木兰沟组玄武安山岩与中国安山岩化学成分平均值相比较：TiO2、Fe2O3偏高，MnO、P2O5偏低，其余氧化物含量较接近。分异指数DI为49.59～50.99、平均50.29，固结指数SI为17.84～19.71、平均18.78；表明岩浆分异程度低。碱度率AR为1.67～1.71、平均1.69，组合指数σ为2.49～2.5、平均2.495，属钙碱性岩。全碱ALK，5.58～ 5.79，平均5.69、K2O＜Na2O，铝饱和指数A/CNK为0.853～0.862、平均0.858，摩尔比值Al2O3/（K2O+Na2O）＞1，标准矿物中无刚玉，出现透辉石，岩石具富铁镁、贫铝的特点。上侏罗统满克头鄂博组流纹岩与中国流纹岩化学成分平均值相比较：Fe2O3偏高，TiO2、FeO、MnO、P2O5偏低，其余氧化物含量较接近。分异指数DI为89.82、固结指数SI为2.69；表明岩浆分异程度高。组合指数σ为1.69，属钙性岩。全碱ALK为7.42、K2O＞Na。

综上所述，中侏罗统塔木兰沟组玄武安山岩属偏铝质钙碱性岩系列、上侏罗统满克头鄂博组流纹岩属过铝质钙碱性岩系列。

3 微量元素特征

与维氏中性岩微量元素平均值相比，中侏罗统塔木兰沟组玄武安山岩Li、Rb、W、Tl、Pb、Th、U、Nb元素含量偏低，Sc、V、Cr、Co、Zn、Mo、Sb、Bi、Hf元素含量偏高，其余元素含量基本接近。Rb/Sr为0.04～0.06，平均0.05，介于上地幔的Rb/Sr（0.025）与地壳的Rb/Sr（0.44）之间，放射性生热元素U、Th丰度值偏低，说明岩浆来源于以地壳为主的地幔和地壳混合物质部分熔融。与维氏酸性岩微量元素平均值相比，上侏罗统满克头鄂博组流纹岩中Li、Be、V、Co、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Cd、In、Cs、Ba、W、Tl、Th、U、Nb、Ta、Zr元素含量偏低，Mo、Bi、Hf元素含量偏高，其余元素含量基本接近。Rb/Sr较高，为1.13，放射性生热元素U、Th丰度值偏低。说明岩浆来源于地壳。

4 稀土元素特征

中侏罗统玄武安山岩稀土总量REE为120.30～161.67μg/g、平均140.98μg/g，轻重稀土的比值LREE/HREE为7.50～7.64、平均7.57，LaN/YbN值为9.09～9.48、平均9.28，反映轻稀土元素较为富集。

δEu值为0.98～1.02、平均1.00，无铕亏损；δCe值为0.90～0.94，铈无明显异常。稀土配分曲线总体向右缓倾斜，Eu处无“V”字型低谷，稀土元素分馏不明显，表明岩浆结晶分异作用较弱。稀土元素分配形式反映的岩石化学特征与大陆边缘活动带混合源同熔型岩浆岩相似。

上侏罗统满克头鄂博组流纹岩稀土总量REE为113.79μg/g，轻重稀土的比值LREE/HREE为10.94，LaN/YbN值为12.48，反映轻稀土元素较为富集。δEu值为0.35，铕亏损呈弱负异常；δCe值为0.91，铈无明显异常。稀土配分曲线轻稀土部分向右倾斜，Eu处具“V”字型低谷，重稀土部分较平缓，反映轻稀土元素分馏明显，重稀土元素无明显分馏，表明岩浆经历了较强的结晶分异作用。稀土元素分配形式反映的岩石化学特征与造山带地壳重熔型火山岩相似。

5 火山喷发旋回、构造环境及时代探讨

根据火山活动在时间上的间断性，火山构造的切割、叠置关系，火山产物在岩性特征、岩相组合、岩石化学成分、地球化学特征、岩石学等方面的规律性将中生代火山活动划分为两个旋回，五个亚旋回，详见表1。

结合地质环境、岩石稀土标准化曲线中轻稀土分流明显的特征综合分析，中生代火山岩构造环境为陆缘火山弧环境。对中生代火山岩进行了单颗粒锆石U-Pb同位素年龄测定，安山岩加权平均值159.1±1.6Ma、谐和年龄为159±2Ma；流纹岩加权平均值149±3.4Ma、谐和年龄为145±2.3Ma。结合获得的同位素年龄，表明该火山岩地层形成于侏罗纪。