摘要：韩家园镇地区塔木兰沟组火山岩位于大兴安岭火山喷发带北段，形成于中侏罗世大陆版内环境，是一套以基性火山岩为主夹少量中基性及中性火山岩。塔木兰沟组为一套中基性火山岩,岩性为玄武粗安岩、粗安岩、粗面玄武岩及火山碎屑岩等,以喷发不整合覆盖于前中生代地质体之上。通过对该组火山岩岩石地球化学特征探讨，阐述了本区该组火山岩的成因和地质构造背景。综合研究表明，韩家园镇地区塔木兰沟组火山岩为一套钙碱性、亚碱性系列、含钾量高的造山带中基性玄武安山岩、安山岩。
关键词：塔木兰沟组；岩石地球化学；微量元素；稀土元素；中侏罗世。
Summary：The hanjiayuan town region Tamulangou volcanic rock located in the Daxinganling volcanic rock eruption with the northern section, formed in middle Jurassic mainland intraplate environment, is a mainly mafic volcanic rocks, clip a small amount of mafic and intermediate volcanic rocks. The Tamulangou set in mafic volcanic rocks, Lithology of basaltic coarse andesite、trachyandesite、trachybasalt and Pyroclastic rocks, etc , unconformably overlain above the pre-Mesozoic geological body to the eruption. Investigate the geochemical characteristics of volcanic rocks by the group on this area the group volcanic rocks and tectonic setting. Comprehensive studies have shown that, Korean home town Tamulangou volcanic rocks of a calc-alkaline, subalkaline series, the high potassium content of the orogenic belt basic basaltic andesite, andesite。
大兴安岭北部中生代火山岩是东亚大陆边缘巨型火山岩带的重要组成部分，与金和多金属矿床关系密切[1][2],备受关注。因此对其岩石系列、岩石成因和大地构造背景的研究对于火山岩浆作用成矿的探讨具有重要意义。本文就大兴安岭韩家园镇地区塔木兰沟组火山岩岩石地球化学特征进行研究，并探讨其形成的构造背景。
1、地质背景
大兴安岭中生代火山岩整体上呈北东向带状展布，为典型的陆相火山喷发产物，在岩石上南部和北部存在明显的差异[3]暗示着南区和北区火山岩的成因及形成的大地构造背景不同。研究区位于规模宏大的大兴安岭中生代火山岩带的北段末端。区内前中生代基底为中元古代兴华渡口岩群和震旦纪倭勒根群，早、中侏罗世形成的上黑龙江前陆盆地[4]呈北西西向展布。研究表明,晚侏罗世为古亚洲构造域向太平洋构造域的转换时期并开始了新的演化[5,6]。塔木兰沟组是这一时期的产物,受近东西向和北东向断裂联合控制,局部呈近东西向展布,而总体仍以北东向带状分布。研究区地处大兴安岭火山活动带呼玛火山沉积盆地，属大兴安岭火山活动带古力库—呼玛火山断陷盆地［7］，研究区内塔木兰沟组火山岩锆石年龄（LA-ICP-MS）为161±10ma。火山活动以裂隙式喷发为主。
2、岩石学特征
塔木兰沟组火山岩属裂隙式喷发的中基性火山岩，在大兴安岭地区分布连续、分布范围大（该区内分布范围较小），是额尔古纳地块侏罗世火山岩带的主体。中基性火山岩上覆盖有酸性火山岩、碎屑沉积岩系。塔木兰沟组火山岩的岩石类型以玄武岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩为主［8］。火山岩属溢流相，以互层状产出。
塔木兰沟组火山岩主要岩石类型特征为:①玄武粗安岩:灰黑、灰、褐色,气孔杏仁状构造,斑状结构为主,可见多斑、聚斑,少量无斑,斑晶以更长石为主,次为中长石和少许橄榄石、单斜辉石,基质为间粒间隐结构、碱边交织结构,由中长石(具碱边)±橄榄石±单斜辉石±角闪石±黑云母组成,杏仁成分主要为绿脱石、绿泥石、方解石和石英。②粗安岩:灰黑、深灰色,气孔杏仁状构造,斑状结构,多斑、聚斑可见,斑晶为中长石(环带构造发育,可见碱边)、更长石、单斜辉石;基质为交织结构、似粗面结构,由中长石(普遍具碱边)±钾长石±单斜辉石±角闪石±黑云母,角闪石普遍具暗化边,有的已全部暗化。杏仁成分为绿泥石、碳酸盐和石英。③粗面玄武岩:灰黑、暗灰色,气孔杏仁状构造,斑状结构,基质为间粒-间隐结构、碱边交织结构,斑晶为少许橄榄石、拉长石、中拉长石、中长石、单斜辉石,基质为更长石微晶交错排列,其间充填橄榄石、金属晶粒及褐色玻璃,橄榄石为贵橄榄石,已呈假像,为玉髓、伊丁石或绿脱石置换,单斜辉石为普通辉石,少量为含钛普通辉石,多具砂钟和环带构造,杏仁成分为碳酸盐或绿泥石。中酸性火山岩以粗面英安岩、流纹岩为主,少量流纹英安岩、英安岩。
3、主量元素及微量元素地球化学特征
塔木兰沟组火山岩代表性样品的地球化学分析结果可知塔木兰沟组岩石的SiO2含量52.52—60.92×10-2，平均56.64×10-2，含量略高，多与岩石普遍含硅质杏仁体有关；Al2O3含量16.12—21.01×10-2，含量较高；TiO2含量0.48—1.4×10-2，Na2O/K2O＜2，为钾质岩石，K2O平均为2.998×10-2，Na2O平含量均为3.136×10-2。岩石以较原始和弱分异的化学组成为特征。
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本期样品在TAS分类图解上集中分布在玄武安山岩、安山岩、玄武粗安岩和粗安岩分界线附近（因外来硅质混入向酸性岩类偏移）；在碱性火山纳质系列分类图解中，均投在富橄玄武岩区、橄榄粗面岩区和粗面岩区内；在含钾量划分图解中，主要投在高钾区；在An-Ab-Or图解中均为富钾质系列（富钾玄武岩、富钾安山岩和钾流纹岩），说明本区的中生代甘河组火山岩具有富钾的特点。
在F-A-M图解中均投在钙碱性岩套区；在里特曼岩系指数图解中，里特曼指数多在1-4之间，说明碱含量不高；在硅-碱图解中，均投在亚碱性区，表明本区玄武岩为大陆裂谷玄武岩［9］；在里特曼-戈蒂里图解中均落在造山带火山岩区。
综上所述，韩家园镇地区塔木兰沟组火山岩为一套亚碱性、含钾量高的中基性富橄玄武岩系列。塔木兰沟组中基性火山岩的形成则与地幔有着密切的联系［10］。该组火山岩主量元素特征显示了造山带火山岩的大地构造背景和岩浆源区与大陆地壳关系密切的特点。
塔木兰沟组火山岩稀土元素含量和特征参数可知塔木兰沟组火山岩∑REE=114.89—231.87×10-6，平均为166.25×10-6。LREE/HREE为10.19—14.03，平均为12.74；（La/Yb）N为16.96—35.73，平均23.64，（Ce/Yb）N平均值为11.76，（Sm/Eu）N平均值为1.31。（Ce/Yb）N＞1,轻稀土含量较高。
塔木兰沟组稀土元素配分曲线呈右倾平滑曲线形式，在稀土模式曲线上，区内中生代火山岩均表现轻稀土富集(LREE/HREE>10.19)，分馏好，轻稀土分馏程度高于重稀土分馏程度。重稀土分配形式接近水平，相对亏损的特点。高度富集大离子亲石元素，其丰度类似于板内碱性玄武岩，Ce/Yb为45.39，Th/Yb为2.37，Ta/Yb为0.35，表明岩浆具分异结晶作用，δEu平均值为1.06，具有较弱的Eu正异常，显示板内玄武岩构造环境特征［10］。
塔木兰沟组火山岩的微量元素丰度可知大离子亲石元素Rb、Ba、Sr平均含量为73.01ppm、911.05ppm、345.53ppm；高场强元素Th、Nb、Ta、Zr、Hf平均含量为4.13ppm、6.67ppm、0.45ppm、426.47ppm、5.21ppm。不相容元素Zr具轻微正异常，其Zr/Hf的比值平均为77.33，Zr的正异常可能是由于Zr4+与自由碱离子(K+或Na+)形成络合物，碱性程度越高，Zr在岩浆中的溶解度越大，促使岩浆中Zr含量增加［11］。本期火山岩亚碱性程度和钾质含量较高，导致岩浆中Zr含量增高。
塔木兰沟组火山岩微量元素MORB标准化蛛网图总体趋势呈双隆起型，曲线右倾的特征。Ba、Cr、Sr、Zr、Rb较富集，它们是低离子位的微量元素，在含水流体相中活动性较强。在Rb、Nb、Ti处出现负异常，在Ba、Ce、Sm处出现正异常。其中Nb的负异常是大陆地壳的特征，可能指示了地壳物质参与了岩浆过程。韩家园镇地区塔木兰沟组火山岩表现出大离子亲石元素Ba相对富集，而高场强元素Rb、Nb和Ti等元素相对亏损的特征。
4、结论
(1)塔木兰沟组火山岩为一套钙碱性、亚碱性系列、含钾量高的造山带中基性玄武安山岩、安山岩。
(2)元素地球化学特征表明，塔木兰沟组玄武岩是原生岩浆经强烈结晶分异作用的产物，并混染了前中生代基底。
(3)塔木兰沟组火山岩可能形成于大陆裂谷环境。可能与地幔上隆所引起岩石圈伸展减薄作用有关。
参考文献
[1]王晓勇，赵春荣，王振宇等。大兴安岭北部金矿床类型及地质特征，[J]黄金地质，2004，10(2)：50—54。
[2]邵军，王世称，马晓龙等。大兴安岭北段金、多金属矿床区域成矿特征，[J]吉林大学学报(地球科学版)，2003,33（1）：32—36。
[3]吴利仁等。华东及邻区中、新生代火山岩[M].北京：科学出版社，1984．1—287
[4]李锦轶，和政军，莫申国等。大兴安岭北部绣峰组下部砾岩的形成时代及其大地构造意义[j]。地质通报，2004,23(2):120—129。
[5]葛文春,林强,孙德有等.大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征:壳幔相互作用的证据[J].岩石学报,1999,15(3):397-407.
[6]赵越,杨振宇,马醒华.东亚大陆构造发展的重要转折[J].地质科学,1994,29(2):105-119.
[7]蒋国源、权恒大兴安岭根河．海拉尔盐地中生代山岩．中国地质科学院沈阳地质矿产研究所所刊-17号。1988。
[8]应用国际地科联（IUGS）1989年提出的火山岩分类方案。
[9]邓晋福，赵海琦，莫宣学等。大陆根一柱构造一大陆动力学的钥匙北京：地质出版杜1996
[10]王立全、侯增谦、莫宣学、汪明杰、徐强。金沙江造山带碰撞后地壳伸展背景—火山成因块状硫化物矿床的重要成矿环境.地质学报。2002。
[11]葛文春、林强、孙德友。大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征:壳幔相互作用的证据.岩石学报。1999。
论文作者:石国明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/4
标签：火山岩论文; 木兰论文; 玄武岩论文; 大兴安岭论文; 中生代论文; 岩石论文; 特征论文; 《基层建设》2017年第34期论文;