青海省野骆驼泉地区二叠纪侵入岩地球化学特征及构造意义

潘志民，提振海，季天伊，许 健

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊 065000)

青海省野骆驼泉地区二叠纪侵入岩地球化学特征及构造意义

潘志民，提振海，季天伊，许 健

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊 065000)

研究区大地构造位置属秦祁昆晚加里东造山系，赛什腾山一阿尔茨托山造山亚带，柴达木准地台北缘残山断褶带西赛什腾山复向斜南翼。区内二叠纪侵入岩发育，总体呈北西向展布，受区域断裂控制及改造作用明显，系华力西晚期岩浆侵入活动之产物。对二叠纪侵入岩地球化学特征进行详细分析，进而对构造意义进行研究，对以后的工作具有十分重要参考价值。

二叠纪；侵入岩；地球化学特征；构造意义；野骆驼泉地区

1 岩石化学特征

1.1细中粒辉长岩

与中国辉长岩相比，该类侵入体CaO、Na2O含量相近，MnO、K2O含量偏低，TiO2、Fe2O3、FeO、P2O5含量明显低，SiO2、Al2O3、MgO含量则偏高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，属正常类型；分异指数DI=28.22～32.78，平均29.87，固结指数SI=29.53～49.03，平均42.34，反映岩浆结晶分异程度低；里特曼指数σ=1.51～1.88，平均1.69，属钙碱性系列[1]。

1.2中细粒含斑辉长闪长岩

与中国闪长岩相比，该侵入体TiO2、Al2O3、MnO含量相近，SiO2、Fe2O3、Na2O、P2O5含量偏低，K2O含量明显低，FeO含量偏高，MgO、CaO含量明显高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，属正常类型；分异指数DI=45.42～45.84，平均45.63，固结指数SI=28.27～30.57，平均29.42，反映岩浆结晶分异程度中等；里特曼指数σ=2.30～2.35，平均2.33，属钙碱性系列。

1.3中细粒石英闪长岩

与中国石英闪长岩相比，该类侵入体SiO2、Al2O3、FeO、MnO、MgO、K2O、P2O5含量相近，TiO2、Fe2O3含量偏低，CaO、Na2O含量则偏高；CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，属正常类型；分异指数DI=55.59～66.21，平均62.07，固结指数SI=16.58～19.73，平均18.07，反映岩浆结晶分异程度中等；里特曼指数σ=2.16～2.63，平均2.39，属钙碱性系列。

1.4细中粒斑状石英二长岩

与中国石英二长岩相比，该侵入体SiO2、FeO、MgO、CaO含量相近，MnO含量明显低，TiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、P2O5含量偏高；多数样品Al2O3>CaO+Na2O+K2O，属铝过饱和类型，P2YQ1、P17YQ2样品CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，属正常类型；分异指数DI=67.76～79.60，平均74.50，固结指数SI=7.33～13.53，平均10.43，反映岩浆结晶分异程度高；里特曼指数σ=3.18～4.56，平均3.76，属碱钙性系列。

1.5细中粒花岗闪长岩

与中国花岗闪长岩相比，该侵入体TiO2、Fe2O3、MnO、CaO、K2O含量相近，Al2O3、FeO含量偏低，MgO、P2O5含量明显低，SiO2、Na2O含量偏高；Al2O3>CaO+Na2O+K2O，属铝过饱和类型；分异指数DI=75.43～78.21，平均76.82，固结指数SI=9.35～10.31，平均9.83，反映岩浆结晶分异程度高；里特曼指数σ=1.80～2.05，平均1.93，属钙碱性系列。

2 稀土元素及微量元素特征

2.1细中粒辉长岩

∑REE=26.11×10-6～66.37×10-6，平均44.35×10-6，稀土总量低；LREE/HREE=3.62～5.52，平均4.69，(La/Yb)N比值为2.56～4.28，平均3.41，(Ce/Yb)N比值为1.69～2.77，平均2.33，稀土配分模式图为向右缓倾曲线(图1)，说明轻、重稀土分馏程度较弱，属轻稀土略有富集。

图1 晚二叠世细中粒辉长岩稀土配分模式图

微量元素含量的平均值与维氏基性岩微量元素丰度相比，U含量相近；K含量偏低；Ba、Th、Nb、Ta、P、Zr、Ti含量明显低；Sr含量偏高；Rb、Hf含量明显高。Rb/Sr=0.125～0.031，平均0.059，略高于地幔平均值0.025，明显低于地壳平均值0.44。从微量元素蛛网图可以看出(图2)，强不相容元素K、Sr、U相对富集，非活动性元素Nb、Ta以及强不相容元素Th和弱不相容元素Zr亏损。(Rb/Yb)N比值为15.53，属于强不相容元素富集型[1]。

2.2中细粒含斑辉长闪长岩

∑REE=133.80×10-6～152.60×10-6，平均143.20×10-6，稀土总量较高；LREE/HREE=9.55～11.05，平均10.30，(La/Yb)N比值为9.07～10.99，平均10.03，(Ce/Yb)N比值为6.62～7.86，平均7.24，稀土配分模式图为右倾型曲线，轻、重稀土分馏程度中等，属轻稀土富集型。

图2 晚二叠世细中粒辉长岩微量元素蛛网图

微量元素含量的平均值与维氏闪长岩微量元素丰度相比，Ba、Sr、P含量相近；Th、U、Ta、Ti含量偏低；K、Rb、Nb、Zr含量明显低；Hf含量明显高。Rb/Sr=0.045～0.048，平均0.047，略高于地幔平均值0.025，明显低于地壳平均值0.44。从微量元素蛛网图可以看出，强不相容元素Ba、K、U、Sr和弱不相容元素Hf相对富集，非活动性元素Nb、Ta和弱不相容元素P、Zr亏损。(Rb/Yb)N比值为15.88，属于强不相容元素富集型。

2.3中细粒石英闪长岩

∑REE=185.68×10-6～247.65×10-6，平均207.37×10-6，稀土总量高；LREE/HREE=12.53～14.23，平均13.30，(La/Yb)N比值为16.04～23.20，平均18.90，(Ce/Yb)N比值为10.86～15.40，平均12.82，稀土配分模式图为右倾型曲线，轻、重稀土分馏程度中等，属轻稀土富集型。

微量元素含量的平均值与维氏闪长岩微量元素丰度相比，P含量相近；K、Rb、Ba、Nb、Sr、Zr、Ti含量偏低；Th、U、Ta、Hf含量偏高。Rb/Sr=0.119～0.165，平均0.14，高于地幔平均值0.025，低于地壳平均值0.44。从微量元素蛛网图可以看出，强不相容元素K、Th和弱不相容元素Zr、Hf相对富集，强不相容元素Nb、Sr、Ta、Ba和弱不相容元素P、Ti亏损。(Rb/Yb)N比值为26.11，属强不相容元素富集型。

2.4细中粒斑状石英二长岩

∑REE=214.14×10-6～493.66×10-6，平均358.31×10-6，稀土总量高；LREE/HREE=5.23～13.72，平均10.01，(La/Yb)N比值为4.19～18.85，平均10.67，(Ce/Yb)N比值为3.51～17.11，平均9.82，稀土配分模式图为右倾“V”型曲线，轻、重稀土分馏程度中等，轻稀土中等富集。

微量元素含量的平均值与维氏基性岩微量元素丰度相比，Rb、U含量相近；Sr、P、Ti含量偏低；Th、Nb含量偏高；K、Ba、Ta、Hf、Zr含量明显偏高。Rb/Sr=0.13～0.576，平均0.301，高于地幔平均值0.025，低于地壳平均值0.44。从微量元素蛛网图可以看出，强不相容元素K、La和弱不相容元素Zr、Hf相对富集，强不相容元素Nb、Ta、Sr、Th和弱不相容元素P、Ti亏损。(Rb/Yb)N比值为19.48，属于强不相容元素富集型。

2.5细中粒花岗闪长岩

∑REE=164.76×10-6～193.58×10-6，平均179.17×10-6，稀土总量较高；LREE/HREE=19.03～26.07，平均22.55，(La/Yb)N比值为45.03～49.59，平均47.31，(Ce/Yb)N比值为36.12～36.56，平均36.34，稀土配分模式图为向右陡倾型曲线(图3)，轻、重稀土分馏程度强烈，轻稀土富集型。

图3 细中粒花岗闪长岩稀土配分模式图

微量元素含量的平均值与维氏花岗岩微量元素丰度相比，Th、Zr含量相近；K、Ba、U、Nb含量偏低；Rb、Sr、P含量明显低；Ta含量偏高；Hf含量明显高。Rb/Sr=0.134～0.215，平均0.166，高于地幔平均值0.025，低于地壳平均值0.44。从微量元素蛛网图可以看出(图4)，强不相容元素K、Th、La、和弱不相容元素Zr、Hf相对富集，亏损强不相容元素Nb、Sr、Ta和弱不相容元素P、Ti。(Rb/Yb)N比值为20.81，属于强不相容元素富集型[1]。

图4 细中粒花岗闪长岩微量元素蛛网图

3 岩石系列划分

将本区二叠纪侵入岩样品分析结果投在Ol′-Ne′-Q′图解及硅—碱图解[2]中，绝大部分成分点落入亚碱性区，少部分成分点基本落在碱性区与亚碱性区界限附近。进一步投在AFM图解上(图5)，均落入钙碱性系列区，说明本区二叠纪侵入岩属钙碱性系列。

TH─拉斑玄武系列；CA─钙-碱性系列

本区晚二叠世侵入岩无论在岩石学、岩石化学，还是地球化学等方面具有较好的亲缘关系和成分上的演化关系，具有岩浆正常演化之特征。

4 成因类型分析

本区晚二叠世侵入岩成因类型为I型岩浆岩(相当于地壳同熔型岩浆岩)，依据如下：

1)Chappell和White以Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)=1.1(分子数)(A/NKC)作为分界，该比值>1.1的为S型岩浆岩；该比值<1.1的为Ⅰ型岩浆岩。本区晚二叠世侵入岩A/NKC=0.79～1.02，平均0.90，表明岩石富钠、钙，系典型的Ⅰ型岩浆岩。Rb/Sr比值由0.047～0.301，平均值为0.137，介于地幔平均值0.025与地壳平均值0.44之间，显示壳幔混合岩浆特征[3]。

2)研究表明Ⅰ型岩浆岩岩石中角闪石常见，而陆壳改造型岩浆岩岩石中缺失角闪石。本区晚二叠世侵入岩岩石中角闪石较常见，显示Ⅰ型岩浆岩特征。

3)本区晚二叠世侵入岩副矿物以富含磁铁矿为特征，系Ⅰ型岩浆岩的典型标志。

4)研究表明Ⅰ型岩浆岩以Na2O(ωB%)>3.2为特征。本区晚二叠世侵入岩Na2O(ωB%)平均含量为3.81%，系Ⅰ型岩浆岩的典型标志。

5)研究表明Ⅰ型岩浆岩岩石中Fe2O3/(Fe2O3+FeO)相对较高，比值平均数为0.46；陆壳改造型岩浆岩该比值平均数为0.21。本区晚志留世侵入岩该比值平均值为0.37，更靠近Ⅰ型岩浆岩平均比值，具Ⅰ型岩浆岩的标志。

6)在(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)三角图解中，本区晚二叠世侵入岩多数成分点落入斜长石—角闪石—黑云母区，个别成分点落入斜长石—堇青石—黑云母区，说明其岩浆物质具有壳幔混合岩浆特征，显示同熔型岩浆岩特征。

综上所述，本区晚二叠世侵入岩成因类型属Ⅰ型岩浆岩，其岩浆主要来源于下地壳—上地幔，在岩浆上侵过程中同化混染了大量壳源物质，形成同熔岩浆，使其具有壳幔混合源的岩浆性质[4]。

5 结 论

本区晚二叠世侵入岩总体呈北西向、近南北向展布，受区域构造控制明显，与区域构造线方向趋于一致。在R1-R2图解中，本区晚二叠世侵入岩主要成分点落入板块碰撞前区，少部分成分点落入造山晚期区内；在里特曼—戈蒂里图解中，其成分点主要落入B区，显示其所处造山带构造背景；在Rb-Yb+Nb图解和Rb-Yb+Ta图解中，其成分点主要落入火山弧花岗岩区。综合上述特征，本区晚二叠世侵入岩主体形成于岛弧构造环境。

野外宏观特征显示，测区晚二叠世侵入岩平面形态较规则，与围岩之间界线比较圆滑、清晰；局部岩体边部发育古元古代达肯大坂(岩)群的捕虏体，且捕虏体多呈椭圆状；该岩体总体呈北西西向展布，岩体长轴方向与区域构造线方向基本一致。以上特征说明晚二叠世侵入岩具有强力就位的特征。

[1] 青海省地质矿产局. 青海省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1991.

[2] 李金超, 杜玮, 孔会磊, 等. 青海东昆仑及邻区成矿单元划分[J]. 世界地质, 2015(34): 664-674.

[3] 李生虎, 田淇, 石玉莲, 等. 青海南山地区兴凯期变质侵入岩(体)的发现及其地质特征[J]. 中国锰业, 2017，35(2): 14-17.

[4] 陈金. 青海省乌兰县生格地区中—酸性侵入岩岩石地球化学特征及其构造意义[D].西安: 长安大学, 2011.

GeochemicalCharacteristicsandTectonicSignificanceofPermianIntrusiveRocksinWildCamelSpringAreaofQinghaiProvince

PAN Zhimin, TI Zhenhai, JI Tianyi, XU Jian

(HebeiInstituteofRegionalGeologyandMineralResources,Langfang,Hebei065000,China)

Our research area, a tectonic position, is located at Qinli-Qilian-Kunlun that belongs to the late Caledonian orogeny, Chaidamu paraplatform of relict Mountain in fault zone Saixiteng mountain to the south. The Permian intrusive rock zone is NW trending with regional control and fault reconstruction effect. The product line of late Variscan shows kinds of magmatic activities. In this paper, the geochemical characteristics of Permian intrusive rocks are analyzed in detail. The tectonic significance is studied, which will bring about a important reference value for future work.

Permian; Intrusive rocks; Geochemical characteristics; Tectonic significance; Wild camel springs area

2017-07-31

中国地质调查局地质调查项目(12120113033002)

潘志民(1973-)，辽宁昌图人，区域地质高级工程师，研究方向：区域地质调查工作，手机：13613365785，E-mail：pzm20050620@163.com.

P588.12

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.011