米易地区苏雄组岩石地球化学及年代学特征

骆志红，罗林洪，邓红，贾志泉，谢长江



米易地区苏雄组岩石地球化学及年代学特征

骆志红1，2，罗林洪2，邓红2，贾志泉2，谢长江2

（1.成都理工大学地球科学学院，成都 610059； 2.四川省地质矿产勘查开发局一0八地质队，四川 崇州，611230）

扬子地台西缘康滇裂谷盆地内南北向断续分布的苏雄组是新元古代伸展作用下的岩浆活动产物，不整合伏于青白口纪地层体之上而伏于南华系上统列古六组之下。通过对米易白坡山一带苏雄组的调查，其火山岩具有钙碱性-碱性、过铝质特征，属钾钠过渡系列，稀土总量不高，轻重稀土分异作用强，δEu负异常明显，大离子亲石元素及高场强元素普遍亏损，不相容元素普遍富集的特征；上部火山岩705.6±9.3Ma的LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄，晚于扬子西缘A型花岗岩年龄，大致约束了康滇裂谷盆地的关闭时间。

苏雄组；岩石地球化学；陆内裂谷；米易

新元古代裂谷活动记录广泛分布于南极、北美、澳大利亚及我国华南等陆块上，该期全球性的裂谷活动被认为是Rodinia超大陆裂解的构造岩浆作用，对于该期岩浆年龄则介于765～825Ma不等。华南陆块的南华裂谷、康滇裂谷的火山岩约束年龄大致为800～825Ma。通过对四川米易一带的基础地质调查工作，我们获得了苏雄组岩石地球化学数据及上部英安岩的同位素年龄，有助于更深入地了解裂谷的关闭时间。

1 基本地质特征

扬子地台西缘的康滇地区新元古代双峰式火山岩主要分布于北至大相岭，南至米易一带，划归苏雄组，其中以甘洛一带最为典型与完整。在米易以西一带，苏雄组火山岩主要分布于白坡山，呈南北向展布，出露面积约101km2，不整合覆盖于青白口纪石英闪长岩体和康定群之上，被南华系上统列古六组不整合沉积覆盖，或直接被震旦系观音崖组所超覆（图1）。

图1 调查区地质构造简图

1.康定群 2.盐边群 3.苏雄组 4.青白口纪中酸性侵入岩 5.青白口纪基性侵入岩 6.南华系上统—第四系 7.分划性断裂 8.一般断层 9.地质界线 10.调查区所在大地构造位置 F1为金河-箐河断裂 F2攀枝花断裂 F3磨盘山断裂

测制米易白坡山东西向横穿剖面，根据岩石组合特征，划分5个喷发韵律：①凝灰岩-英安岩；②英安质火山角砾熔岩（图2）-致密块状英安岩-肉红色斑状流纹岩；③英安岩-变玄武岩；④致密块状英安岩-斑状流纹岩；⑤英安质火山角砾熔岩-流纹岩组成。由上可见，米易白坡山一带苏雄组火山岩中酸性岩与基性岩比例大于10∶1，以喷溢为主，溢流为辅，火山活动强度具有弱-强-弱-强-弱的特征。

图2 苏雄组英安质火山角砾熔岩

2 岩石地球化学特征

采7件岩石地球化学样品送武汉岩矿综合测试中心测试。

2.1 主量元素地球化学特征

2.1.1 中酸性岩

岩石SiO2含量区间在64.14%～76.71%，平均68.94%，在TAS图解上可见2件落入英安岩区，4件落入流纹岩区（图3）。

表1 苏雄组火山岩主量元素分析结果一览表（%）

Al2O3含量在12.85%～16.47%，平均14.83%，铝指数0.97～1.64，平均1.4。结合C.I.P.W标准矿物中普遍出现“刚玉”矿物等因素综合判断为过铝质岩石类型。Na2O含量2.61%～6.41%，平均3.9%；K2O含0.64%～4.84%，平均值2.78%。绝大多数样品Na2O>K2O。碱总量6.68%，明显偏低。MgO含量0.31%～3.01%，平均1.37%，明显偏高。样点在TAS图解上多分布于Ir线下方，属亚碱性系列；在An-Ab’- Or图解进一步判别为钠质系列为主，普通系列为辅（图4）。

2.1.2 基性岩

SiO2含量为45.92%，属标准的基性岩，并且有偏向超基性一侧的趋势。Na2O含量2.19%， K2O含量0.27%，皆偏低，碱总量自然也是偏低。Al2O3含量12.97%，铝指数0.57，属于正常成分类型。在TAS图解上（图3），样点落在玄武岩（B）区，并位于Ir线之下，为亚碱性系列。在An-Ab’- Or 图解上落入普通区域（图4）。

图3 苏雄组火山岩TAS分类命名图

注：方形为玄武岩，圆形为英安岩及流纹岩

图4 苏雄组火山岩An-Ab'-Or图

2.2 稀土元素地球化学特征

苏雄组酸性岩样品ΣREE（92.67～217.01）×10-6，平均163.71×10-6；LREE/HREE（6.26～9.64）×10-6，平均7.10×10-6。稀土配分曲线（图5）呈左高右低轻稀土富集型。δEu（0.29～0.72）×10-6，6个样品都表现为Eu亏损，D4928-XT1尤为明显。δCe介于0.73～1.01之间，平均0.92，样品总体微弱负Ce异常。根据稀土配分曲线来看样品都均明显中酸性火成岩的稀土元素特征，且Eu都呈“V”甚至深“V”字型，说明岩浆结晶分异强烈。玄武岩ΣREE为175.37，LREE/HREE为7.34，稀土配分曲线基本左高右低，略有起伏，轻稀土较为富集，总体显示向右倾斜曲线形态，与酸性岩曲线相一致表明基性组分和中酸性组分具有同源性。δEu为0.9，有轻微是亏损，为幔源岩浆，因此苏雄组地层具有陆壳和幔源即混合源同熔型特征。

图5 稀土元素球粒陨石标准化配分模式图

图6 微量元素原始地幔标准化蛛网图

表2 苏雄组火山岩微量元素分析结果一览表（10-6）

测试单位：武汉岩矿综合测试中心

2.3 微量元素地球化学特征

苏雄组岩体微量元素分析结果（表3），原始地幔标准化配蛛网图所示（图6），不相容元素Hf在岩体中富集，岩石大离子亲石元素Rb、Sr亏损，而Nb、P、Ti高场强元素亏损，显示该岩石具有大陆壳的特征。Nb的亏损说明斜长石作为熔融残留相或结晶分离相存在，即在熔融过程中斜长石没有耗尽。可能为澄江晚期陆缘裂谷型火山岩，形成于造山期后环境。区域重力异常显示苏雄组火山岩正处于该区地幔上隆带的中部。

3 苏雄组火山岩测年及生成时代

同位素测试由西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，所用样品采自苏雄组上部英安岩，从中获取锆石颗粒20颗，锆石岩浆环带清晰（图7），共获得年龄数据15个（表4）。在锆石的206Pb/238U-207Pb/235U谐和图上（图8），岩石锆石数据分析点在谐和曲线上有两个集中区，其中5个点206Pb/238U加权平均年龄为（852±14）Ma（MSWD =0.015），可能为继承性锆石年龄，这与晋宁期闪长岩类成岩年龄相近，且测点相对靠近锆石环带中心。另外10个点206Pb/238U加权平均年龄为（705.6±9.3）Ma（MSWD =0.0088），本次测试选择（705.6±9.3）Ma代表该英安岩结晶年龄。苏雄组下覆水陆乡石英闪长岩体同位素年龄值为802.1±8.1Ma～846.1±9.5Ma，将705.6±9.3Ma作为苏雄组喷发年龄较合理，故将其划为新元古宙南华纪中世，与上覆列古六组平行不整合接触，约束了苏雄组上部年龄。

4 讨论

苏雄组是一套以中酸性岩为主、基性岩为辅的双峰式火山岩组合。基性岩属亚碱性系列、铝过饱和，具有稀土总量低、轻重稀土分异强烈、Eu亏损不强稀土元素特征，大离子亲石元素亏损，不相容元素较富集的微量元素特征。酸性岩属亚碱性系列、铝过饱和，具有稀土总量较低、轻重稀土分异较强、Eu亏损较强的稀土元素特征，大离子亲石元素亏损，不相容元素较富集的特征。整体显示出壳幔混合岩浆的特征，从下至上，铝含量有减弱的趋势，镁铁含量升高，碱度变化不明显，显示地壳物质的减少与幔源物质的增加。苏雄组中酸性火山岩与弧花岗岩的稀土元素特征相似，可能与新元古代早中期弧花岗岩的重熔有关。获得的同位素年龄705.6±9.3Ma应为苏雄组的岩浆结晶年龄，而852±14Ma可能为同碰撞弧花岗岩的继承性锆石年龄，代表弧花岗岩的结晶年龄。前人获得苏雄组年龄（多位于层型剖面）为800-820Ma，与本次获得的年龄差距较大。在米易以西一带，尚发育较多750-780Ma的A型花岗岩，可能指示了800Ma以来从后造山伸展至区域性伸展过程，响应Rodinia超大陆的裂解。

图8 英安岩锆石U-Pb年龄谐和图

图7 苏雄组中英安岩（TW-PM005-5-1）锆石阴极发光图像

表3 米易白坡山地区苏雄组火山LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果一览表

测试单位：西北大学大陆动力学国家重点实验室

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Petrogeochemistry and Geochronology of the Suxiong Formation in the Miyi Region, Sichuan

LUO Zhi-hong1,2LUO Lin-hong2DENG Hong2JIA Zhi-quan2XIE Chang-jiang2

(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2- No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230)

The Neoproterozoic Suxiong Formation intermittently exposed in the Kangdian rift basin resulted from magmatism under extensional condition. It overlies unconformably on the Qingbaikouan System and underlies the Liegulu Formation of the Upper Nanhua System. The Suxiong Formation in Baiposhan, Miyi is composed of calc-alkali to alkaline and peraluminous volcanic rock characterized by low ΣREE, strong HREE-LREE differentiation and obvious negative δEu anomaly, depletion in LILE and HFSE high field strong element and enrichment in incompatible elements. The upper volcanic rock yields zircon U-Pb ages of 705.6±9.3 Ma which are later those of A-type granite on the western margin of the Yangtze Platform. These age values restrain closure time of the Kangdian rift basin.

Suxiong Formation; petrogeochemistry; intercontinental rift; Miyi

2018-05-09

中国地质调查局四川攀枝花地区1:5万新坪-麻陇五幅区域地质矿产调查项目（1212011220395）资助

骆志红（1984-），男，四川都江堰人，硕士研究生，工程师，长期从事区域地质调查工作

P584

A

1006-0995（2019）01-0003-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.001