发布网友 发布时间:2022-04-29 17:45
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一、火山岩
三叠纪火山活动较为强烈。这一时期,邻区义敦带发育为成熟的火山弧;研究区石渠-木里带、玛多-马尔康带上的陆间裂谷进一步发育,但仍是初始洋壳。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
(1)早三叠世火山岩
在石渠-木里带上,北起德格三岔河、窝公乡,经理塘达合、马岩,南至木里越尔扎、邛依,含有放射虫硅质岩、硅质板岩的下三叠统均有凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质灰岩呈夹层出现。木里邛依的火山岩发育最佳,下三叠统下部领麦沟组为粉砂质板岩与基性凝灰岩互层夹蚀变玄武岩、白云石化中基性火山岩,组成多个沉积-喷发或溢流韵律。主要岩石类型为具变余凝灰质砂状结构、条带状构造的基性晶屑凝灰岩、沉凝灰岩,其次为蚀变玄武岩和细碧岩。
(2)中三叠世火山岩
分布于理塘县甲洼、马岩,稻城县日瓦、洋代出纳一带。在洋代出纳,中三叠统为黑色砂板岩互层夹硅质灰岩、蚀变玄武岩、绿片岩和凝灰质板岩,火山岩约占地层厚度的14%。马岩、协乌一带凝灰岩最发育。
主要岩石类型为蚀变玄武岩、具变余杏仁构造的钠长阳起片岩和岩屑凝灰岩。
(3)晚三叠世火山岩
晚三叠世火山世的分布明显受理塘断裂带(裂谷)东、西分界断裂的*。上三叠统在裂谷槽部与中三叠统呈整合接触,在裂谷肩部则呈不整合或假整合接触。
上三叠统曲嘎寺组广泛发育基性枕状熔岩或层状岩流,仅部分地段发育基性火山碎屑岩。在甘孜以北,曲嘎寺组火山岩为橄榄玄武岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩,火山岩与砂板岩或灰岩组成多个沉积-喷发韵律。在甘孜至木里,曲嘎寺组以玄武岩为主。玄武岩中普遍发育枕状构造,仅在石渠大坝子以北和木里瓦厂之南局部见玄武岩中发育柱状节理或杏仁状构造,反映由裂谷槽部至裂谷肩部喷发环境有着巨大变化。在理塘查柔、也隆,木里美沟、玛劳等地,见有枕状熔岩及与之相伴的橄榄岩、具堆积结构的异剥辉长岩和放射虫硅质岩组成的蛇绿岩剖面。上三叠统图姆沟组为砂板岩夹灰岩,仅在新龙瓦日、理塘德巫、拉波等地近裂谷肩部局部夹英安岩、流纹岩,厚仅数十米。
主要岩石类型为蚀变橄榄玄武岩、细碧岩、蚀变玄武岩,其次为基性火山集块岩、角砾岩、晶屑玻屑凝灰岩和少量粗面岩。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万新龙县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),分别投点于玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩区。硅-碱图解判别(图2-18),岩石分散投点于A区(碱性系列)和S区(亚碱性系列);SiO2-AR关系图解判别,分散主要投点于碱性区、钙碱性区靠碱性区一侧,在碱性区和亚碱性区大约各半,主体显示岩系为钙碱性岩系。
图2-17 印支期火山岩TAS图(据1∶25万新龙县幅、1∶25万甘孜县幅2004、1∶25万宝兴县幅2003资料综合)
岩石微量元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其地球化学型式呈明显“W”形,大离子亲石元素K、Ba及不相容元素P、Sm、Ti等均不同程度富集,非活动性元素Ta、Hf等多低度亏损,表明岩浆为部分熔融作用产物,分离结晶作用明显。其几件岩石样品的地球化学型式一致且局部相交,表明为同源岩浆产物,且具有相似的演化过程。Rb、Ba的明显富集,说明岩浆有明显陆壳物质混染。
岩石稀土元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其稀土配分型式,总体近右倾,轻重稀土比值2.10~3.07,δEu=0.93~1.20,铕的亏损不明显且微有富集。倾角大小不一,表明岩石中轻稀土具弱-中等不同程度富集,重稀土相对亏损。
图 2-18 印支期火山岩硅-碱图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万甘孜县幅 2004、1∶25 万宝兴县幅 2003 资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
火山岩分布在甘孜东谷尼库沟、炉霍虾拉沱和道孚杂母多、白崖子等地。仅上三叠统如年各组中有基性火山岩,且多因构造破坏出露不全。在尼库沟,由火山角砾岩、橄榄玄武岩、蚀变玄武岩组成9个爆发-溢流韵律,单个冷却单位多有红顶绿底,出露厚度320m。炉霍一带,基性熔岩、次火山岩、火山碎屑岩都很发育,可见厚度9.8~300m。道孚白崖子如年各组上段由玄武岩、安山玄武岩及碳酸盐化、硅化基性火山角砾岩与砂板岩、千枚岩、灰岩、白云岩组成韵律性互层,火山岩厚约130m。据熔岩中发育枕状构造,地层中含晚三叠世腕足等化石,火山喷发属海相,局部发育红顶表明可能有陆相。
主要岩石类型有蚀变玄武岩、蚀变橄榄玄武岩、安山玄武岩、基性火山角砾岩、凝灰岩。次火山岩为辉绿岩,常穿入玄武岩和砂板岩中。熔岩具斑状结构、间隐结构、球粒结构,杏仁及枕状构造。火山角砾岩沿鲜水河断裂南侧分布,自北往南逐渐减少。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),投点于玄武岩区。岩石的里特曼指数在-0.96~1.63之间,Na2O>K2O,属极强太平洋型-强太平洋型(过钙性-钙性),为钙碱性系列,玄武岩硅-碱图解判别(图2-18)、SiO2-AR关系图解判别,均表明火山岩岩系属于钙碱性岩系。
岩石稀土元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。轻稀土元素与重稀土元素的比值为0.91~4.00,(La/Sm)N比值为0.62~2.33,显示出基性火山岩轻稀土各元素之间分馏程度较低。(Ce/Yb)N的比值为0.42~3.31。比值较小,反映出岩浆在喷发过程中,冷凝形成的岩石分离结晶程度低。(Gd/Yb)N的比值在0.75~1.54之间.说明重稀土元素的分馏程度也比较低。从配分曲线图(图2-19)上看,曲线形态总体显示出岛弧拉斑玄武岩及碱性玄武岩的特征。曲线形态基本一致,表明如年各组基性火山岩是同源岩浆演化的产物,物质来源于上地幔。
图 2-19 印支期火山岩稀土元素配分曲线图( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1∶25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
关于火山岩的形成环境,用lgδ-lgτ关系图解(图2-20)可以将造山带和岛弧火山岩区别开来。义敦带晚三叠世的火山岩显示岛弧火山岩特征,西亚带样品分布在A、B两区交界线附近,而中、东亚带的样品集中分布在B区,组成一个连续演化的系列,标志着由晚二叠世至晚三叠世义敦带逐渐演化为一个成熟的火山弧。石渠-木里带、玛多-马尔康带晚三叠世火山岩集中分布在A1、B、C三区交点附近,具有稳定区-岛弧之间的过渡特征。
二、基性-超基性岩
三叠纪的基性-超基性岩体主要分布在邻区义敦带、研究区石渠-木里带和玛多-马尔康带。
(一)石渠-木里带
呈中段窄、南北两头宽的向北东凸出的弓形带状,由甘孜、理塘延伸至木里、盐源。
1.地质和岩石学特征
绝大多数岩体产于晚三叠世曲嘎寺组玄武岩中,呈层状、透镜状、脉状,同曲嘎寺组基性火山岩共生产出。岩体可分为单一的超基性岩体,单一的辉长、辉绿岩体,超基性-基性岩体,苦橄岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩,辉长岩、辉绿岩。
单一的超基性岩体是最常见的类型。超基性岩常见的矿物组合为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石,岩石常有蛇纹石化、滑石化。原岩结构可辩,常见残晶,多具变余半自形-自形粒状结构、嵌晶结构、网状及包橄结构。
图 2-20 印支期火山岩 lgδ-lgτ 关系图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1: 25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
2.岩石化学、地球化学特征
超基性岩中SiO2含量为40.2%~41.35%,属超基性岩范畴,与中国超基性岩平均值比,岩石以高TiO2、Al2O3、MgO,低SiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为0.82~2.03,属钙性-钙碱性系列,铁镁指数为15.67~30.74;基性中辉绿岩SiO2含量为46.54%~47.56%,属基性岩范畴,与中国基性岩平均值比,岩石以高FeO、MgO、CaO,低SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为1.21~1.9,属钙性-钙碱性系列,但偏钙性,铁镁指数为45.63~53.68(据四川区域地质志,1991;1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
蛇纹岩稀土总量(∑REE)为7.23×10-6,岩石铕异常很微,(La/Sm)N(1.94)值与(Gd/Yb)N(1.51)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低的特征。辉绿岩稀土总量(∑REE)为(50.44~63.36)×10-6,岩石略显正铕异常,(La/Sm)N(1.31~1.41)值与(Gd/Yb)N(1.54~1.88)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
(二)玛多-马尔康带
玛多-马尔康带基性-超基性岩出现于四川道孚-铜佛山一带,主要侵入于三叠纪如年各组中。在该地区,基性-超基性岩、基性火山岩与深海放射虫硅质岩、泥灰岩、粉砂质板岩等相伴产出,构成不完整的蛇绿岩组合。
1.地质和岩石学特征
NW向分布于鲜水河断裂带北西段铜佛山-木如沟一带,呈透镜状、似层状产出。由蚀变基性岩脉、辉石橄榄岩组成,与基性火山岩、晚古生代碳酸盐岩块及中三叠统的灰岩块体、晚三叠世砂板岩呈构造混杂相伴产出。基性岩脉呈灰绿色,遭受强烈的蚀变作用,原岩的矿物已全部蚀变,结构、构造也全部消失。其矿物主要为石英、钠长石、绿泥石、绢云母、白云石;辉石橄榄岩呈墨绿-灰黑色,具斑状结构,块状构造,基质具显微间粒结构。斑晶主要为橄榄石,自形程度较好,粒度一般在0.5~3mm。橄榄石均已蚀变分解,强烈蛇纹石化、次闪石化,仍保留橄榄石原晶形不变。基质由极细的斜长石板条无规则分布,其间隙内充填微粒辉石,
2.岩石化学、地球化学特征
基性岩脉SiO2含量为45.22%,CaO含量为8.17%、Al2O3为10.01%、MgO为10.4%、Fe2O3+FeO=7.33%,K2O+Na2O=0.96%,小于4%。辉石橄榄岩SiO2含量为39.35%,CaO含量为4.82%、Al2O3为7%、MgO为26.68%、Fe2O3+FeO=10.51%,K2O+Na2O=0.14%,小于4%。均显示出富CaO、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO,贫碱的特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
超基性岩中稀土元素总量较低,为30.6;轻、重稀土之比为1.125,轻、重稀土分馏不明显;δEu=1.028,无明显铕异常。稀土配分曲线为平坦型,稀土分馏不明显,为陨石型或洋中脊型(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
三、中酸性侵入岩
印支期侵入岩是区内分布最广的岩石,遍布全区。其形成与三叠纪末川西古特提斯碰撞关闭有关。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
分布在马尼干戈-拉波断裂以东,鲜水河断裂以西。以中酸性侵入岩体为主,岩体侵入于三叠系地层,呈岩株、岩瘤状。主要岩石类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等。甲基卡岩体全岩Rb-Sr年龄为214.7Ma,瓦须崩崖岩体锆石U-Pb年龄202.1±1.81Ma(据四川省区域地质志,1991),归属于晚三叠世。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)与中国同类岩石的平均化学成分相比,岩石以低硅、钠,高镁、铁、钾为特征;从中性岩到酸性岩类SiO2、K2O、Na2O依次增加,A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO则依次下降。在AR-SiO2变异图解中落入钙碱性区,与义敦带明显不同(图2-21)。
微量元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),稀有元素(非活动性元素)Nb、Zr亏损,Hf富集;过渡性元素(相容元素)Cr、Co、Sc富集,Ni、V亏损;大离子亲石元素(不相容元素)Ba、Sr亏损,尤Ba与其他各带相比亏损更强,Rb、K富集,放射性元素Th富集为特征(图2-22)。
图2-21 印支期侵入岩AR-SiO2与碱度关系图解(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
图2-22 印支期侵入岩地球化学型式(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、
稀土配分曲线呈右倾斜线型轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,铕异常较其他各带负异常更加明显(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004,图2-24)。
图2-23 印支期侵入岩稀土配分模式图(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
岩体侵位于晚古生代及三叠纪地层中,侵位围岩最新层位为上三叠统中上部碎屑岩,局部岩体可见古近系热鲁组红色砾岩不整合覆盖。侵入接触的外接触带显示强烈的热接触变质和局部接触交代变质,普遍出现透辉石、透闪石、黑云母、红柱石、十字石等变质矿物,蚀变带宽数十米至数千米。
岩体一般呈岩株状、岩瘤状,部分呈岩基或大型岩株。岩石类型主要为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等,呈独立或复式岩体出现,复式岩体中的穿插、捕虏、冷凝边等特征表明,中性岩类略早于酸性岩类形成。据本带最大的岩体———可尔因岩体的二云母花岗岩和黑云母花岗岩的铅石铀-铅一致曲线下交点年龄分别为203.8和206.4Ma(据四川区域地质志,1991),二云母花岗岩的全岩铷-锶等时年龄为201Ma(据四川区域地质志,1991),锆石激光探针年龄217Ma(据1∶25万炉霍县幅区调报告,2008),侵入岩与围岩上三叠统中上部碎屑岩呈侵入接触,表明本带同构造期侵入岩的成岩时代应为印支晚期。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)表明,与中国同类岩石的平均化学成分相比变化不大,由石英闪长岩至二长花岗岩,岩石化学成分随着SiO2的升高,FeO、CaO、Na2O、K2O显著增高,TiO2、Fe2O3、MgO降低,其他组分变化不大。里特曼组合指数为1.62~2.56,属钙碱性岩系,在AR-SiO2变异图解中(图2-21)落入钙碱性区,表明岩石总体属于钙碱性系列。
微量元素(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)与世界同类岩石相比(维氏,1962),Ni、Rb、Nb、Cs等偏高,Co、Sr、Ta、Ba等偏低(图2-22)。
岩石稀土元素各岩类均具较低的∑REE,特征值L/H在10.43~46.76,属于轻稀土富集,相应的曲线呈右倾型,δEu具弱的负异常,显示岩浆均源于下地壳。配分曲线由平坦-略为右倾型连续变化,形态十分协调,预示为同源岩浆演化序列(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008,图2-23)。
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一、火山岩
三叠纪火山活动较为强烈。这一时期,邻区义敦带发育为成熟的火山弧;研究区石渠-木里带、玛多-马尔康带上的陆间裂谷进一步发育,但仍是初始洋壳。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
(1)早三叠世火山岩
在石渠-木里带上,北起德格三岔河、窝公乡,经理塘达合、马岩,南至木里越尔扎、邛依,含有放射虫硅质岩、硅质板岩的下三叠统均有凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质灰岩呈夹层出现。木里邛依的火山岩发育最佳,下三叠统下部领麦沟组为粉砂质板岩与基性凝灰岩互层夹蚀变玄武岩、白云石化中基性火山岩,组成多个沉积-喷发或溢流韵律。主要岩石类型为具变余凝灰质砂状结构、条带状构造的基性晶屑凝灰岩、沉凝灰岩,其次为蚀变玄武岩和细碧岩。
(2)中三叠世火山岩
分布于理塘县甲洼、马岩,稻城县日瓦、洋代出纳一带。在洋代出纳,中三叠统为黑色砂板岩互层夹硅质灰岩、蚀变玄武岩、绿片岩和凝灰质板岩,火山岩约占地层厚度的14%。马岩、协乌一带凝灰岩最发育。
主要岩石类型为蚀变玄武岩、具变余杏仁构造的钠长阳起片岩和岩屑凝灰岩。
(3)晚三叠世火山岩
晚三叠世火山世的分布明显受理塘断裂带(裂谷)东、西分界断裂的*。上三叠统在裂谷槽部与中三叠统呈整合接触,在裂谷肩部则呈不整合或假整合接触。
上三叠统曲嘎寺组广泛发育基性枕状熔岩或层状岩流,仅部分地段发育基性火山碎屑岩。在甘孜以北,曲嘎寺组火山岩为橄榄玄武岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩,火山岩与砂板岩或灰岩组成多个沉积-喷发韵律。在甘孜至木里,曲嘎寺组以玄武岩为主。玄武岩中普遍发育枕状构造,仅在石渠大坝子以北和木里瓦厂之南局部见玄武岩中发育柱状节理或杏仁状构造,反映由裂谷槽部至裂谷肩部喷发环境有着巨大变化。在理塘查柔、也隆,木里美沟、玛劳等地,见有枕状熔岩及与之相伴的橄榄岩、具堆积结构的异剥辉长岩和放射虫硅质岩组成的蛇绿岩剖面。上三叠统图姆沟组为砂板岩夹灰岩,仅在新龙瓦日、理塘德巫、拉波等地近裂谷肩部局部夹英安岩、流纹岩,厚仅数十米。
主要岩石类型为蚀变橄榄玄武岩、细碧岩、蚀变玄武岩,其次为基性火山集块岩、角砾岩、晶屑玻屑凝灰岩和少量粗面岩。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万新龙县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),分别投点于玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩区。硅-碱图解判别(图2-18),岩石分散投点于A区(碱性系列)和S区(亚碱性系列);SiO2-AR关系图解判别,分散主要投点于碱性区、钙碱性区靠碱性区一侧,在碱性区和亚碱性区大约各半,主体显示岩系为钙碱性岩系。
图2-17 印支期火山岩TAS图(据1∶25万新龙县幅、1∶25万甘孜县幅2004、1∶25万宝兴县幅2003资料综合)
岩石微量元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其地球化学型式呈明显“W”形,大离子亲石元素K、Ba及不相容元素P、Sm、Ti等均不同程度富集,非活动性元素Ta、Hf等多低度亏损,表明岩浆为部分熔融作用产物,分离结晶作用明显。其几件岩石样品的地球化学型式一致且局部相交,表明为同源岩浆产物,且具有相似的演化过程。Rb、Ba的明显富集,说明岩浆有明显陆壳物质混染。
岩石稀土元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其稀土配分型式,总体近右倾,轻重稀土比值2.10~3.07,δEu=0.93~1.20,铕的亏损不明显且微有富集。倾角大小不一,表明岩石中轻稀土具弱-中等不同程度富集,重稀土相对亏损。
图 2-18 印支期火山岩硅-碱图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万甘孜县幅 2004、1∶25 万宝兴县幅 2003 资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
火山岩分布在甘孜东谷尼库沟、炉霍虾拉沱和道孚杂母多、白崖子等地。仅上三叠统如年各组中有基性火山岩,且多因构造破坏出露不全。在尼库沟,由火山角砾岩、橄榄玄武岩、蚀变玄武岩组成9个爆发-溢流韵律,单个冷却单位多有红顶绿底,出露厚度320m。炉霍一带,基性熔岩、次火山岩、火山碎屑岩都很发育,可见厚度9.8~300m。道孚白崖子如年各组上段由玄武岩、安山玄武岩及碳酸盐化、硅化基性火山角砾岩与砂板岩、千枚岩、灰岩、白云岩组成韵律性互层,火山岩厚约130m。据熔岩中发育枕状构造,地层中含晚三叠世腕足等化石,火山喷发属海相,局部发育红顶表明可能有陆相。
主要岩石类型有蚀变玄武岩、蚀变橄榄玄武岩、安山玄武岩、基性火山角砾岩、凝灰岩。次火山岩为辉绿岩,常穿入玄武岩和砂板岩中。熔岩具斑状结构、间隐结构、球粒结构,杏仁及枕状构造。火山角砾岩沿鲜水河断裂南侧分布,自北往南逐渐减少。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),投点于玄武岩区。岩石的里特曼指数在-0.96~1.63之间,Na2O>K2O,属极强太平洋型-强太平洋型(过钙性-钙性),为钙碱性系列,玄武岩硅-碱图解判别(图2-18)、SiO2-AR关系图解判别,均表明火山岩岩系属于钙碱性岩系。
岩石稀土元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。轻稀土元素与重稀土元素的比值为0.91~4.00,(La/Sm)N比值为0.62~2.33,显示出基性火山岩轻稀土各元素之间分馏程度较低。(Ce/Yb)N的比值为0.42~3.31。比值较小,反映出岩浆在喷发过程中,冷凝形成的岩石分离结晶程度低。(Gd/Yb)N的比值在0.75~1.54之间.说明重稀土元素的分馏程度也比较低。从配分曲线图(图2-19)上看,曲线形态总体显示出岛弧拉斑玄武岩及碱性玄武岩的特征。曲线形态基本一致,表明如年各组基性火山岩是同源岩浆演化的产物,物质来源于上地幔。
图 2-19 印支期火山岩稀土元素配分曲线图( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1∶25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
关于火山岩的形成环境,用lgδ-lgτ关系图解(图2-20)可以将造山带和岛弧火山岩区别开来。义敦带晚三叠世的火山岩显示岛弧火山岩特征,西亚带样品分布在A、B两区交界线附近,而中、东亚带的样品集中分布在B区,组成一个连续演化的系列,标志着由晚二叠世至晚三叠世义敦带逐渐演化为一个成熟的火山弧。石渠-木里带、玛多-马尔康带晚三叠世火山岩集中分布在A1、B、C三区交点附近,具有稳定区-岛弧之间的过渡特征。
二、基性-超基性岩
三叠纪的基性-超基性岩体主要分布在邻区义敦带、研究区石渠-木里带和玛多-马尔康带。
(一)石渠-木里带
呈中段窄、南北两头宽的向北东凸出的弓形带状,由甘孜、理塘延伸至木里、盐源。
1.地质和岩石学特征
绝大多数岩体产于晚三叠世曲嘎寺组玄武岩中,呈层状、透镜状、脉状,同曲嘎寺组基性火山岩共生产出。岩体可分为单一的超基性岩体,单一的辉长、辉绿岩体,超基性-基性岩体,苦橄岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩,辉长岩、辉绿岩。
单一的超基性岩体是最常见的类型。超基性岩常见的矿物组合为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石,岩石常有蛇纹石化、滑石化。原岩结构可辩,常见残晶,多具变余半自形-自形粒状结构、嵌晶结构、网状及包橄结构。
图 2-20 印支期火山岩 lgδ-lgτ 关系图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1: 25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
2.岩石化学、地球化学特征
超基性岩中SiO2含量为40.2%~41.35%,属超基性岩范畴,与中国超基性岩平均值比,岩石以高TiO2、Al2O3、MgO,低SiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为0.82~2.03,属钙性-钙碱性系列,铁镁指数为15.67~30.74;基性中辉绿岩SiO2含量为46.54%~47.56%,属基性岩范畴,与中国基性岩平均值比,岩石以高FeO、MgO、CaO,低SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为1.21~1.9,属钙性-钙碱性系列,但偏钙性,铁镁指数为45.63~53.68(据四川区域地质志,1991;1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
蛇纹岩稀土总量(∑REE)为7.23×10-6,岩石铕异常很微,(La/Sm)N(1.94)值与(Gd/Yb)N(1.51)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低的特征。辉绿岩稀土总量(∑REE)为(50.44~63.36)×10-6,岩石略显正铕异常,(La/Sm)N(1.31~1.41)值与(Gd/Yb)N(1.54~1.88)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
(二)玛多-马尔康带
玛多-马尔康带基性-超基性岩出现于四川道孚-铜佛山一带,主要侵入于三叠纪如年各组中。在该地区,基性-超基性岩、基性火山岩与深海放射虫硅质岩、泥灰岩、粉砂质板岩等相伴产出,构成不完整的蛇绿岩组合。
1.地质和岩石学特征
NW向分布于鲜水河断裂带北西段铜佛山-木如沟一带,呈透镜状、似层状产出。由蚀变基性岩脉、辉石橄榄岩组成,与基性火山岩、晚古生代碳酸盐岩块及中三叠统的灰岩块体、晚三叠世砂板岩呈构造混杂相伴产出。基性岩脉呈灰绿色,遭受强烈的蚀变作用,原岩的矿物已全部蚀变,结构、构造也全部消失。其矿物主要为石英、钠长石、绿泥石、绢云母、白云石;辉石橄榄岩呈墨绿-灰黑色,具斑状结构,块状构造,基质具显微间粒结构。斑晶主要为橄榄石,自形程度较好,粒度一般在0.5~3mm。橄榄石均已蚀变分解,强烈蛇纹石化、次闪石化,仍保留橄榄石原晶形不变。基质由极细的斜长石板条无规则分布,其间隙内充填微粒辉石,
2.岩石化学、地球化学特征
基性岩脉SiO2含量为45.22%,CaO含量为8.17%、Al2O3为10.01%、MgO为10.4%、Fe2O3+FeO=7.33%,K2O+Na2O=0.96%,小于4%。辉石橄榄岩SiO2含量为39.35%,CaO含量为4.82%、Al2O3为7%、MgO为26.68%、Fe2O3+FeO=10.51%,K2O+Na2O=0.14%,小于4%。均显示出富CaO、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO,贫碱的特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
超基性岩中稀土元素总量较低,为30.6;轻、重稀土之比为1.125,轻、重稀土分馏不明显;δEu=1.028,无明显铕异常。稀土配分曲线为平坦型,稀土分馏不明显,为陨石型或洋中脊型(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
三、中酸性侵入岩
印支期侵入岩是区内分布最广的岩石,遍布全区。其形成与三叠纪末川西古特提斯碰撞关闭有关。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
分布在马尼干戈-拉波断裂以东,鲜水河断裂以西。以中酸性侵入岩体为主,岩体侵入于三叠系地层,呈岩株、岩瘤状。主要岩石类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等。甲基卡岩体全岩Rb-Sr年龄为214.7Ma,瓦须崩崖岩体锆石U-Pb年龄202.1±1.81Ma(据四川省区域地质志,1991),归属于晚三叠世。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)与中国同类岩石的平均化学成分相比,岩石以低硅、钠,高镁、铁、钾为特征;从中性岩到酸性岩类SiO2、K2O、Na2O依次增加,A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO则依次下降。在AR-SiO2变异图解中落入钙碱性区,与义敦带明显不同(图2-21)。
微量元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),稀有元素(非活动性元素)Nb、Zr亏损,Hf富集;过渡性元素(相容元素)Cr、Co、Sc富集,Ni、V亏损;大离子亲石元素(不相容元素)Ba、Sr亏损,尤Ba与其他各带相比亏损更强,Rb、K富集,放射性元素Th富集为特征(图2-22)。
图2-21 印支期侵入岩AR-SiO2与碱度关系图解(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
图2-22 印支期侵入岩地球化学型式(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、
稀土配分曲线呈右倾斜线型轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,铕异常较其他各带负异常更加明显(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004,图2-24)。
图2-23 印支期侵入岩稀土配分模式图(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
岩体侵位于晚古生代及三叠纪地层中,侵位围岩最新层位为上三叠统中上部碎屑岩,局部岩体可见古近系热鲁组红色砾岩不整合覆盖。侵入接触的外接触带显示强烈的热接触变质和局部接触交代变质,普遍出现透辉石、透闪石、黑云母、红柱石、十字石等变质矿物,蚀变带宽数十米至数千米。
岩体一般呈岩株状、岩瘤状,部分呈岩基或大型岩株。岩石类型主要为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等,呈独立或复式岩体出现,复式岩体中的穿插、捕虏、冷凝边等特征表明,中性岩类略早于酸性岩类形成。据本带最大的岩体———可尔因岩体的二云母花岗岩和黑云母花岗岩的铅石铀-铅一致曲线下交点年龄分别为203.8和206.4Ma(据四川区域地质志,1991),二云母花岗岩的全岩铷-锶等时年龄为201Ma(据四川区域地质志,1991),锆石激光探针年龄217Ma(据1∶25万炉霍县幅区调报告,2008),侵入岩与围岩上三叠统中上部碎屑岩呈侵入接触,表明本带同构造期侵入岩的成岩时代应为印支晚期。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)表明,与中国同类岩石的平均化学成分相比变化不大,由石英闪长岩至二长花岗岩,岩石化学成分随着SiO2的升高,FeO、CaO、Na2O、K2O显著增高,TiO2、Fe2O3、MgO降低,其他组分变化不大。里特曼组合指数为1.62~2.56,属钙碱性岩系,在AR-SiO2变异图解中(图2-21)落入钙碱性区,表明岩石总体属于钙碱性系列。
微量元素(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)与世界同类岩石相比(维氏,1962),Ni、Rb、Nb、Cs等偏高,Co、Sr、Ta、Ba等偏低(图2-22)。
岩石稀土元素各岩类均具较低的∑REE,特征值L/H在10.43~46.76,属于轻稀土富集,相应的曲线呈右倾型,δEu具弱的负异常,显示岩浆均源于下地壳。配分曲线由平坦-略为右倾型连续变化,形态十分协调,预示为同源岩浆演化序列(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008,图2-23)。
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一、火山岩
三叠纪火山活动较为强烈。这一时期,邻区义敦带发育为成熟的火山弧;研究区石渠-木里带、玛多-马尔康带上的陆间裂谷进一步发育,但仍是初始洋壳。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
(1)早三叠世火山岩
在石渠-木里带上,北起德格三岔河、窝公乡,经理塘达合、马岩,南至木里越尔扎、邛依,含有放射虫硅质岩、硅质板岩的下三叠统均有凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质灰岩呈夹层出现。木里邛依的火山岩发育最佳,下三叠统下部领麦沟组为粉砂质板岩与基性凝灰岩互层夹蚀变玄武岩、白云石化中基性火山岩,组成多个沉积-喷发或溢流韵律。主要岩石类型为具变余凝灰质砂状结构、条带状构造的基性晶屑凝灰岩、沉凝灰岩,其次为蚀变玄武岩和细碧岩。
(2)中三叠世火山岩
分布于理塘县甲洼、马岩,稻城县日瓦、洋代出纳一带。在洋代出纳,中三叠统为黑色砂板岩互层夹硅质灰岩、蚀变玄武岩、绿片岩和凝灰质板岩,火山岩约占地层厚度的14%。马岩、协乌一带凝灰岩最发育。
主要岩石类型为蚀变玄武岩、具变余杏仁构造的钠长阳起片岩和岩屑凝灰岩。
(3)晚三叠世火山岩
晚三叠世火山世的分布明显受理塘断裂带(裂谷)东、西分界断裂的*。上三叠统在裂谷槽部与中三叠统呈整合接触,在裂谷肩部则呈不整合或假整合接触。
上三叠统曲嘎寺组广泛发育基性枕状熔岩或层状岩流,仅部分地段发育基性火山碎屑岩。在甘孜以北,曲嘎寺组火山岩为橄榄玄武岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩,火山岩与砂板岩或灰岩组成多个沉积-喷发韵律。在甘孜至木里,曲嘎寺组以玄武岩为主。玄武岩中普遍发育枕状构造,仅在石渠大坝子以北和木里瓦厂之南局部见玄武岩中发育柱状节理或杏仁状构造,反映由裂谷槽部至裂谷肩部喷发环境有着巨大变化。在理塘查柔、也隆,木里美沟、玛劳等地,见有枕状熔岩及与之相伴的橄榄岩、具堆积结构的异剥辉长岩和放射虫硅质岩组成的蛇绿岩剖面。上三叠统图姆沟组为砂板岩夹灰岩,仅在新龙瓦日、理塘德巫、拉波等地近裂谷肩部局部夹英安岩、流纹岩,厚仅数十米。
主要岩石类型为蚀变橄榄玄武岩、细碧岩、蚀变玄武岩,其次为基性火山集块岩、角砾岩、晶屑玻屑凝灰岩和少量粗面岩。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万新龙县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),分别投点于玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩区。硅-碱图解判别(图2-18),岩石分散投点于A区(碱性系列)和S区(亚碱性系列);SiO2-AR关系图解判别,分散主要投点于碱性区、钙碱性区靠碱性区一侧,在碱性区和亚碱性区大约各半,主体显示岩系为钙碱性岩系。
图2-17 印支期火山岩TAS图(据1∶25万新龙县幅、1∶25万甘孜县幅2004、1∶25万宝兴县幅2003资料综合)
岩石微量元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其地球化学型式呈明显“W”形,大离子亲石元素K、Ba及不相容元素P、Sm、Ti等均不同程度富集,非活动性元素Ta、Hf等多低度亏损,表明岩浆为部分熔融作用产物,分离结晶作用明显。其几件岩石样品的地球化学型式一致且局部相交,表明为同源岩浆产物,且具有相似的演化过程。Rb、Ba的明显富集,说明岩浆有明显陆壳物质混染。
岩石稀土元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其稀土配分型式,总体近右倾,轻重稀土比值2.10~3.07,δEu=0.93~1.20,铕的亏损不明显且微有富集。倾角大小不一,表明岩石中轻稀土具弱-中等不同程度富集,重稀土相对亏损。
图 2-18 印支期火山岩硅-碱图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万甘孜县幅 2004、1∶25 万宝兴县幅 2003 资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
火山岩分布在甘孜东谷尼库沟、炉霍虾拉沱和道孚杂母多、白崖子等地。仅上三叠统如年各组中有基性火山岩,且多因构造破坏出露不全。在尼库沟,由火山角砾岩、橄榄玄武岩、蚀变玄武岩组成9个爆发-溢流韵律,单个冷却单位多有红顶绿底,出露厚度320m。炉霍一带,基性熔岩、次火山岩、火山碎屑岩都很发育,可见厚度9.8~300m。道孚白崖子如年各组上段由玄武岩、安山玄武岩及碳酸盐化、硅化基性火山角砾岩与砂板岩、千枚岩、灰岩、白云岩组成韵律性互层,火山岩厚约130m。据熔岩中发育枕状构造,地层中含晚三叠世腕足等化石,火山喷发属海相,局部发育红顶表明可能有陆相。
主要岩石类型有蚀变玄武岩、蚀变橄榄玄武岩、安山玄武岩、基性火山角砾岩、凝灰岩。次火山岩为辉绿岩,常穿入玄武岩和砂板岩中。熔岩具斑状结构、间隐结构、球粒结构,杏仁及枕状构造。火山角砾岩沿鲜水河断裂南侧分布,自北往南逐渐减少。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),投点于玄武岩区。岩石的里特曼指数在-0.96~1.63之间,Na2O>K2O,属极强太平洋型-强太平洋型(过钙性-钙性),为钙碱性系列,玄武岩硅-碱图解判别(图2-18)、SiO2-AR关系图解判别,均表明火山岩岩系属于钙碱性岩系。
岩石稀土元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。轻稀土元素与重稀土元素的比值为0.91~4.00,(La/Sm)N比值为0.62~2.33,显示出基性火山岩轻稀土各元素之间分馏程度较低。(Ce/Yb)N的比值为0.42~3.31。比值较小,反映出岩浆在喷发过程中,冷凝形成的岩石分离结晶程度低。(Gd/Yb)N的比值在0.75~1.54之间.说明重稀土元素的分馏程度也比较低。从配分曲线图(图2-19)上看,曲线形态总体显示出岛弧拉斑玄武岩及碱性玄武岩的特征。曲线形态基本一致,表明如年各组基性火山岩是同源岩浆演化的产物,物质来源于上地幔。
图 2-19 印支期火山岩稀土元素配分曲线图( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1∶25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
关于火山岩的形成环境,用lgδ-lgτ关系图解(图2-20)可以将造山带和岛弧火山岩区别开来。义敦带晚三叠世的火山岩显示岛弧火山岩特征,西亚带样品分布在A、B两区交界线附近,而中、东亚带的样品集中分布在B区,组成一个连续演化的系列,标志着由晚二叠世至晚三叠世义敦带逐渐演化为一个成熟的火山弧。石渠-木里带、玛多-马尔康带晚三叠世火山岩集中分布在A1、B、C三区交点附近,具有稳定区-岛弧之间的过渡特征。
二、基性-超基性岩
三叠纪的基性-超基性岩体主要分布在邻区义敦带、研究区石渠-木里带和玛多-马尔康带。
(一)石渠-木里带
呈中段窄、南北两头宽的向北东凸出的弓形带状,由甘孜、理塘延伸至木里、盐源。
1.地质和岩石学特征
绝大多数岩体产于晚三叠世曲嘎寺组玄武岩中,呈层状、透镜状、脉状,同曲嘎寺组基性火山岩共生产出。岩体可分为单一的超基性岩体,单一的辉长、辉绿岩体,超基性-基性岩体,苦橄岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩,辉长岩、辉绿岩。
单一的超基性岩体是最常见的类型。超基性岩常见的矿物组合为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石,岩石常有蛇纹石化、滑石化。原岩结构可辩,常见残晶,多具变余半自形-自形粒状结构、嵌晶结构、网状及包橄结构。
图 2-20 印支期火山岩 lgδ-lgτ 关系图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1: 25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
2.岩石化学、地球化学特征
超基性岩中SiO2含量为40.2%~41.35%,属超基性岩范畴,与中国超基性岩平均值比,岩石以高TiO2、Al2O3、MgO,低SiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为0.82~2.03,属钙性-钙碱性系列,铁镁指数为15.67~30.74;基性中辉绿岩SiO2含量为46.54%~47.56%,属基性岩范畴,与中国基性岩平均值比,岩石以高FeO、MgO、CaO,低SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为1.21~1.9,属钙性-钙碱性系列,但偏钙性,铁镁指数为45.63~53.68(据四川区域地质志,1991;1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
蛇纹岩稀土总量(∑REE)为7.23×10-6,岩石铕异常很微,(La/Sm)N(1.94)值与(Gd/Yb)N(1.51)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低的特征。辉绿岩稀土总量(∑REE)为(50.44~63.36)×10-6,岩石略显正铕异常,(La/Sm)N(1.31~1.41)值与(Gd/Yb)N(1.54~1.88)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
(二)玛多-马尔康带
玛多-马尔康带基性-超基性岩出现于四川道孚-铜佛山一带,主要侵入于三叠纪如年各组中。在该地区,基性-超基性岩、基性火山岩与深海放射虫硅质岩、泥灰岩、粉砂质板岩等相伴产出,构成不完整的蛇绿岩组合。
1.地质和岩石学特征
NW向分布于鲜水河断裂带北西段铜佛山-木如沟一带,呈透镜状、似层状产出。由蚀变基性岩脉、辉石橄榄岩组成,与基性火山岩、晚古生代碳酸盐岩块及中三叠统的灰岩块体、晚三叠世砂板岩呈构造混杂相伴产出。基性岩脉呈灰绿色,遭受强烈的蚀变作用,原岩的矿物已全部蚀变,结构、构造也全部消失。其矿物主要为石英、钠长石、绿泥石、绢云母、白云石;辉石橄榄岩呈墨绿-灰黑色,具斑状结构,块状构造,基质具显微间粒结构。斑晶主要为橄榄石,自形程度较好,粒度一般在0.5~3mm。橄榄石均已蚀变分解,强烈蛇纹石化、次闪石化,仍保留橄榄石原晶形不变。基质由极细的斜长石板条无规则分布,其间隙内充填微粒辉石,
2.岩石化学、地球化学特征
基性岩脉SiO2含量为45.22%,CaO含量为8.17%、Al2O3为10.01%、MgO为10.4%、Fe2O3+FeO=7.33%,K2O+Na2O=0.96%,小于4%。辉石橄榄岩SiO2含量为39.35%,CaO含量为4.82%、Al2O3为7%、MgO为26.68%、Fe2O3+FeO=10.51%,K2O+Na2O=0.14%,小于4%。均显示出富CaO、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO,贫碱的特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
超基性岩中稀土元素总量较低,为30.6;轻、重稀土之比为1.125,轻、重稀土分馏不明显;δEu=1.028,无明显铕异常。稀土配分曲线为平坦型,稀土分馏不明显,为陨石型或洋中脊型(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
三、中酸性侵入岩
印支期侵入岩是区内分布最广的岩石,遍布全区。其形成与三叠纪末川西古特提斯碰撞关闭有关。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
分布在马尼干戈-拉波断裂以东,鲜水河断裂以西。以中酸性侵入岩体为主,岩体侵入于三叠系地层,呈岩株、岩瘤状。主要岩石类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等。甲基卡岩体全岩Rb-Sr年龄为214.7Ma,瓦须崩崖岩体锆石U-Pb年龄202.1±1.81Ma(据四川省区域地质志,1991),归属于晚三叠世。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)与中国同类岩石的平均化学成分相比,岩石以低硅、钠,高镁、铁、钾为特征;从中性岩到酸性岩类SiO2、K2O、Na2O依次增加,A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO则依次下降。在AR-SiO2变异图解中落入钙碱性区,与义敦带明显不同(图2-21)。
微量元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),稀有元素(非活动性元素)Nb、Zr亏损,Hf富集;过渡性元素(相容元素)Cr、Co、Sc富集,Ni、V亏损;大离子亲石元素(不相容元素)Ba、Sr亏损,尤Ba与其他各带相比亏损更强,Rb、K富集,放射性元素Th富集为特征(图2-22)。
图2-21 印支期侵入岩AR-SiO2与碱度关系图解(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
图2-22 印支期侵入岩地球化学型式(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、
稀土配分曲线呈右倾斜线型轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,铕异常较其他各带负异常更加明显(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004,图2-24)。
图2-23 印支期侵入岩稀土配分模式图(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
岩体侵位于晚古生代及三叠纪地层中,侵位围岩最新层位为上三叠统中上部碎屑岩,局部岩体可见古近系热鲁组红色砾岩不整合覆盖。侵入接触的外接触带显示强烈的热接触变质和局部接触交代变质,普遍出现透辉石、透闪石、黑云母、红柱石、十字石等变质矿物,蚀变带宽数十米至数千米。
岩体一般呈岩株状、岩瘤状,部分呈岩基或大型岩株。岩石类型主要为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等,呈独立或复式岩体出现,复式岩体中的穿插、捕虏、冷凝边等特征表明,中性岩类略早于酸性岩类形成。据本带最大的岩体———可尔因岩体的二云母花岗岩和黑云母花岗岩的铅石铀-铅一致曲线下交点年龄分别为203.8和206.4Ma(据四川区域地质志,1991),二云母花岗岩的全岩铷-锶等时年龄为201Ma(据四川区域地质志,1991),锆石激光探针年龄217Ma(据1∶25万炉霍县幅区调报告,2008),侵入岩与围岩上三叠统中上部碎屑岩呈侵入接触,表明本带同构造期侵入岩的成岩时代应为印支晚期。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)表明,与中国同类岩石的平均化学成分相比变化不大,由石英闪长岩至二长花岗岩,岩石化学成分随着SiO2的升高,FeO、CaO、Na2O、K2O显著增高,TiO2、Fe2O3、MgO降低,其他组分变化不大。里特曼组合指数为1.62~2.56,属钙碱性岩系,在AR-SiO2变异图解中(图2-21)落入钙碱性区,表明岩石总体属于钙碱性系列。
微量元素(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)与世界同类岩石相比(维氏,1962),Ni、Rb、Nb、Cs等偏高,Co、Sr、Ta、Ba等偏低(图2-22)。
岩石稀土元素各岩类均具较低的∑REE,特征值L/H在10.43~46.76,属于轻稀土富集,相应的曲线呈右倾型,δEu具弱的负异常,显示岩浆均源于下地壳。配分曲线由平坦-略为右倾型连续变化,形态十分协调,预示为同源岩浆演化序列(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008,图2-23)。
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一、火山岩
三叠纪火山活动较为强烈。这一时期,邻区义敦带发育为成熟的火山弧;研究区石渠-木里带、玛多-马尔康带上的陆间裂谷进一步发育,但仍是初始洋壳。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
(1)早三叠世火山岩
在石渠-木里带上,北起德格三岔河、窝公乡,经理塘达合、马岩,南至木里越尔扎、邛依,含有放射虫硅质岩、硅质板岩的下三叠统均有凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质灰岩呈夹层出现。木里邛依的火山岩发育最佳,下三叠统下部领麦沟组为粉砂质板岩与基性凝灰岩互层夹蚀变玄武岩、白云石化中基性火山岩,组成多个沉积-喷发或溢流韵律。主要岩石类型为具变余凝灰质砂状结构、条带状构造的基性晶屑凝灰岩、沉凝灰岩,其次为蚀变玄武岩和细碧岩。
(2)中三叠世火山岩
分布于理塘县甲洼、马岩,稻城县日瓦、洋代出纳一带。在洋代出纳,中三叠统为黑色砂板岩互层夹硅质灰岩、蚀变玄武岩、绿片岩和凝灰质板岩,火山岩约占地层厚度的14%。马岩、协乌一带凝灰岩最发育。
主要岩石类型为蚀变玄武岩、具变余杏仁构造的钠长阳起片岩和岩屑凝灰岩。
(3)晚三叠世火山岩
晚三叠世火山世的分布明显受理塘断裂带(裂谷)东、西分界断裂的*。上三叠统在裂谷槽部与中三叠统呈整合接触,在裂谷肩部则呈不整合或假整合接触。
上三叠统曲嘎寺组广泛发育基性枕状熔岩或层状岩流,仅部分地段发育基性火山碎屑岩。在甘孜以北,曲嘎寺组火山岩为橄榄玄武岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩,火山岩与砂板岩或灰岩组成多个沉积-喷发韵律。在甘孜至木里,曲嘎寺组以玄武岩为主。玄武岩中普遍发育枕状构造,仅在石渠大坝子以北和木里瓦厂之南局部见玄武岩中发育柱状节理或杏仁状构造,反映由裂谷槽部至裂谷肩部喷发环境有着巨大变化。在理塘查柔、也隆,木里美沟、玛劳等地,见有枕状熔岩及与之相伴的橄榄岩、具堆积结构的异剥辉长岩和放射虫硅质岩组成的蛇绿岩剖面。上三叠统图姆沟组为砂板岩夹灰岩,仅在新龙瓦日、理塘德巫、拉波等地近裂谷肩部局部夹英安岩、流纹岩,厚仅数十米。
主要岩石类型为蚀变橄榄玄武岩、细碧岩、蚀变玄武岩,其次为基性火山集块岩、角砾岩、晶屑玻屑凝灰岩和少量粗面岩。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万新龙县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),分别投点于玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩区。硅-碱图解判别(图2-18),岩石分散投点于A区(碱性系列)和S区(亚碱性系列);SiO2-AR关系图解判别,分散主要投点于碱性区、钙碱性区靠碱性区一侧,在碱性区和亚碱性区大约各半,主体显示岩系为钙碱性岩系。
图2-17 印支期火山岩TAS图(据1∶25万新龙县幅、1∶25万甘孜县幅2004、1∶25万宝兴县幅2003资料综合)
岩石微量元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其地球化学型式呈明显“W”形,大离子亲石元素K、Ba及不相容元素P、Sm、Ti等均不同程度富集,非活动性元素Ta、Hf等多低度亏损,表明岩浆为部分熔融作用产物,分离结晶作用明显。其几件岩石样品的地球化学型式一致且局部相交,表明为同源岩浆产物,且具有相似的演化过程。Rb、Ba的明显富集,说明岩浆有明显陆壳物质混染。
岩石稀土元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其稀土配分型式,总体近右倾,轻重稀土比值2.10~3.07,δEu=0.93~1.20,铕的亏损不明显且微有富集。倾角大小不一,表明岩石中轻稀土具弱-中等不同程度富集,重稀土相对亏损。
图 2-18 印支期火山岩硅-碱图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万甘孜县幅 2004、1∶25 万宝兴县幅 2003 资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
火山岩分布在甘孜东谷尼库沟、炉霍虾拉沱和道孚杂母多、白崖子等地。仅上三叠统如年各组中有基性火山岩,且多因构造破坏出露不全。在尼库沟,由火山角砾岩、橄榄玄武岩、蚀变玄武岩组成9个爆发-溢流韵律,单个冷却单位多有红顶绿底,出露厚度320m。炉霍一带,基性熔岩、次火山岩、火山碎屑岩都很发育,可见厚度9.8~300m。道孚白崖子如年各组上段由玄武岩、安山玄武岩及碳酸盐化、硅化基性火山角砾岩与砂板岩、千枚岩、灰岩、白云岩组成韵律性互层,火山岩厚约130m。据熔岩中发育枕状构造,地层中含晚三叠世腕足等化石,火山喷发属海相,局部发育红顶表明可能有陆相。
主要岩石类型有蚀变玄武岩、蚀变橄榄玄武岩、安山玄武岩、基性火山角砾岩、凝灰岩。次火山岩为辉绿岩,常穿入玄武岩和砂板岩中。熔岩具斑状结构、间隐结构、球粒结构,杏仁及枕状构造。火山角砾岩沿鲜水河断裂南侧分布,自北往南逐渐减少。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),投点于玄武岩区。岩石的里特曼指数在-0.96~1.63之间,Na2O>K2O,属极强太平洋型-强太平洋型(过钙性-钙性),为钙碱性系列,玄武岩硅-碱图解判别(图2-18)、SiO2-AR关系图解判别,均表明火山岩岩系属于钙碱性岩系。
岩石稀土元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。轻稀土元素与重稀土元素的比值为0.91~4.00,(La/Sm)N比值为0.62~2.33,显示出基性火山岩轻稀土各元素之间分馏程度较低。(Ce/Yb)N的比值为0.42~3.31。比值较小,反映出岩浆在喷发过程中,冷凝形成的岩石分离结晶程度低。(Gd/Yb)N的比值在0.75~1.54之间.说明重稀土元素的分馏程度也比较低。从配分曲线图(图2-19)上看,曲线形态总体显示出岛弧拉斑玄武岩及碱性玄武岩的特征。曲线形态基本一致,表明如年各组基性火山岩是同源岩浆演化的产物,物质来源于上地幔。
图 2-19 印支期火山岩稀土元素配分曲线图( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1∶25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
关于火山岩的形成环境,用lgδ-lgτ关系图解(图2-20)可以将造山带和岛弧火山岩区别开来。义敦带晚三叠世的火山岩显示岛弧火山岩特征,西亚带样品分布在A、B两区交界线附近,而中、东亚带的样品集中分布在B区,组成一个连续演化的系列,标志着由晚二叠世至晚三叠世义敦带逐渐演化为一个成熟的火山弧。石渠-木里带、玛多-马尔康带晚三叠世火山岩集中分布在A1、B、C三区交点附近,具有稳定区-岛弧之间的过渡特征。
二、基性-超基性岩
三叠纪的基性-超基性岩体主要分布在邻区义敦带、研究区石渠-木里带和玛多-马尔康带。
(一)石渠-木里带
呈中段窄、南北两头宽的向北东凸出的弓形带状,由甘孜、理塘延伸至木里、盐源。
1.地质和岩石学特征
绝大多数岩体产于晚三叠世曲嘎寺组玄武岩中,呈层状、透镜状、脉状,同曲嘎寺组基性火山岩共生产出。岩体可分为单一的超基性岩体,单一的辉长、辉绿岩体,超基性-基性岩体,苦橄岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩,辉长岩、辉绿岩。
单一的超基性岩体是最常见的类型。超基性岩常见的矿物组合为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石,岩石常有蛇纹石化、滑石化。原岩结构可辩,常见残晶,多具变余半自形-自形粒状结构、嵌晶结构、网状及包橄结构。
图 2-20 印支期火山岩 lgδ-lgτ 关系图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1: 25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
2.岩石化学、地球化学特征
超基性岩中SiO2含量为40.2%~41.35%,属超基性岩范畴,与中国超基性岩平均值比,岩石以高TiO2、Al2O3、MgO,低SiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为0.82~2.03,属钙性-钙碱性系列,铁镁指数为15.67~30.74;基性中辉绿岩SiO2含量为46.54%~47.56%,属基性岩范畴,与中国基性岩平均值比,岩石以高FeO、MgO、CaO,低SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为1.21~1.9,属钙性-钙碱性系列,但偏钙性,铁镁指数为45.63~53.68(据四川区域地质志,1991;1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
蛇纹岩稀土总量(∑REE)为7.23×10-6,岩石铕异常很微,(La/Sm)N(1.94)值与(Gd/Yb)N(1.51)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低的特征。辉绿岩稀土总量(∑REE)为(50.44~63.36)×10-6,岩石略显正铕异常,(La/Sm)N(1.31~1.41)值与(Gd/Yb)N(1.54~1.88)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
(二)玛多-马尔康带
玛多-马尔康带基性-超基性岩出现于四川道孚-铜佛山一带,主要侵入于三叠纪如年各组中。在该地区,基性-超基性岩、基性火山岩与深海放射虫硅质岩、泥灰岩、粉砂质板岩等相伴产出,构成不完整的蛇绿岩组合。
1.地质和岩石学特征
NW向分布于鲜水河断裂带北西段铜佛山-木如沟一带,呈透镜状、似层状产出。由蚀变基性岩脉、辉石橄榄岩组成,与基性火山岩、晚古生代碳酸盐岩块及中三叠统的灰岩块体、晚三叠世砂板岩呈构造混杂相伴产出。基性岩脉呈灰绿色,遭受强烈的蚀变作用,原岩的矿物已全部蚀变,结构、构造也全部消失。其矿物主要为石英、钠长石、绿泥石、绢云母、白云石;辉石橄榄岩呈墨绿-灰黑色,具斑状结构,块状构造,基质具显微间粒结构。斑晶主要为橄榄石,自形程度较好,粒度一般在0.5~3mm。橄榄石均已蚀变分解,强烈蛇纹石化、次闪石化,仍保留橄榄石原晶形不变。基质由极细的斜长石板条无规则分布,其间隙内充填微粒辉石,
2.岩石化学、地球化学特征
基性岩脉SiO2含量为45.22%,CaO含量为8.17%、Al2O3为10.01%、MgO为10.4%、Fe2O3+FeO=7.33%,K2O+Na2O=0.96%,小于4%。辉石橄榄岩SiO2含量为39.35%,CaO含量为4.82%、Al2O3为7%、MgO为26.68%、Fe2O3+FeO=10.51%,K2O+Na2O=0.14%,小于4%。均显示出富CaO、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO,贫碱的特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
超基性岩中稀土元素总量较低,为30.6;轻、重稀土之比为1.125,轻、重稀土分馏不明显;δEu=1.028,无明显铕异常。稀土配分曲线为平坦型,稀土分馏不明显,为陨石型或洋中脊型(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
三、中酸性侵入岩
印支期侵入岩是区内分布最广的岩石,遍布全区。其形成与三叠纪末川西古特提斯碰撞关闭有关。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
分布在马尼干戈-拉波断裂以东,鲜水河断裂以西。以中酸性侵入岩体为主,岩体侵入于三叠系地层,呈岩株、岩瘤状。主要岩石类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等。甲基卡岩体全岩Rb-Sr年龄为214.7Ma,瓦须崩崖岩体锆石U-Pb年龄202.1±1.81Ma(据四川省区域地质志,1991),归属于晚三叠世。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)与中国同类岩石的平均化学成分相比,岩石以低硅、钠,高镁、铁、钾为特征;从中性岩到酸性岩类SiO2、K2O、Na2O依次增加,A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO则依次下降。在AR-SiO2变异图解中落入钙碱性区,与义敦带明显不同(图2-21)。
微量元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),稀有元素(非活动性元素)Nb、Zr亏损,Hf富集;过渡性元素(相容元素)Cr、Co、Sc富集,Ni、V亏损;大离子亲石元素(不相容元素)Ba、Sr亏损,尤Ba与其他各带相比亏损更强,Rb、K富集,放射性元素Th富集为特征(图2-22)。
图2-21 印支期侵入岩AR-SiO2与碱度关系图解(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
图2-22 印支期侵入岩地球化学型式(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、
稀土配分曲线呈右倾斜线型轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,铕异常较其他各带负异常更加明显(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004,图2-24)。
图2-23 印支期侵入岩稀土配分模式图(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
岩体侵位于晚古生代及三叠纪地层中,侵位围岩最新层位为上三叠统中上部碎屑岩,局部岩体可见古近系热鲁组红色砾岩不整合覆盖。侵入接触的外接触带显示强烈的热接触变质和局部接触交代变质,普遍出现透辉石、透闪石、黑云母、红柱石、十字石等变质矿物,蚀变带宽数十米至数千米。
岩体一般呈岩株状、岩瘤状,部分呈岩基或大型岩株。岩石类型主要为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等,呈独立或复式岩体出现,复式岩体中的穿插、捕虏、冷凝边等特征表明,中性岩类略早于酸性岩类形成。据本带最大的岩体———可尔因岩体的二云母花岗岩和黑云母花岗岩的铅石铀-铅一致曲线下交点年龄分别为203.8和206.4Ma(据四川区域地质志,1991),二云母花岗岩的全岩铷-锶等时年龄为201Ma(据四川区域地质志,1991),锆石激光探针年龄217Ma(据1∶25万炉霍县幅区调报告,2008),侵入岩与围岩上三叠统中上部碎屑岩呈侵入接触,表明本带同构造期侵入岩的成岩时代应为印支晚期。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)表明,与中国同类岩石的平均化学成分相比变化不大,由石英闪长岩至二长花岗岩,岩石化学成分随着SiO2的升高,FeO、CaO、Na2O、K2O显著增高,TiO2、Fe2O3、MgO降低,其他组分变化不大。里特曼组合指数为1.62~2.56,属钙碱性岩系,在AR-SiO2变异图解中(图2-21)落入钙碱性区,表明岩石总体属于钙碱性系列。
微量元素(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)与世界同类岩石相比(维氏,1962),Ni、Rb、Nb、Cs等偏高,Co、Sr、Ta、Ba等偏低(图2-22)。
岩石稀土元素各岩类均具较低的∑REE,特征值L/H在10.43~46.76,属于轻稀土富集,相应的曲线呈右倾型,δEu具弱的负异常,显示岩浆均源于下地壳。配分曲线由平坦-略为右倾型连续变化,形态十分协调,预示为同源岩浆演化序列(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008,图2-23)。
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一、火山岩
三叠纪火山活动较为强烈。这一时期,邻区义敦带发育为成熟的火山弧;研究区石渠-木里带、玛多-马尔康带上的陆间裂谷进一步发育,但仍是初始洋壳。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
(1)早三叠世火山岩
在石渠-木里带上,北起德格三岔河、窝公乡,经理塘达合、马岩,南至木里越尔扎、邛依,含有放射虫硅质岩、硅质板岩的下三叠统均有凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质灰岩呈夹层出现。木里邛依的火山岩发育最佳,下三叠统下部领麦沟组为粉砂质板岩与基性凝灰岩互层夹蚀变玄武岩、白云石化中基性火山岩,组成多个沉积-喷发或溢流韵律。主要岩石类型为具变余凝灰质砂状结构、条带状构造的基性晶屑凝灰岩、沉凝灰岩,其次为蚀变玄武岩和细碧岩。
(2)中三叠世火山岩
分布于理塘县甲洼、马岩,稻城县日瓦、洋代出纳一带。在洋代出纳,中三叠统为黑色砂板岩互层夹硅质灰岩、蚀变玄武岩、绿片岩和凝灰质板岩,火山岩约占地层厚度的14%。马岩、协乌一带凝灰岩最发育。
主要岩石类型为蚀变玄武岩、具变余杏仁构造的钠长阳起片岩和岩屑凝灰岩。
(3)晚三叠世火山岩
晚三叠世火山世的分布明显受理塘断裂带(裂谷)东、西分界断裂的*。上三叠统在裂谷槽部与中三叠统呈整合接触,在裂谷肩部则呈不整合或假整合接触。
上三叠统曲嘎寺组广泛发育基性枕状熔岩或层状岩流,仅部分地段发育基性火山碎屑岩。在甘孜以北,曲嘎寺组火山岩为橄榄玄武岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩,火山岩与砂板岩或灰岩组成多个沉积-喷发韵律。在甘孜至木里,曲嘎寺组以玄武岩为主。玄武岩中普遍发育枕状构造,仅在石渠大坝子以北和木里瓦厂之南局部见玄武岩中发育柱状节理或杏仁状构造,反映由裂谷槽部至裂谷肩部喷发环境有着巨大变化。在理塘查柔、也隆,木里美沟、玛劳等地,见有枕状熔岩及与之相伴的橄榄岩、具堆积结构的异剥辉长岩和放射虫硅质岩组成的蛇绿岩剖面。上三叠统图姆沟组为砂板岩夹灰岩,仅在新龙瓦日、理塘德巫、拉波等地近裂谷肩部局部夹英安岩、流纹岩,厚仅数十米。
主要岩石类型为蚀变橄榄玄武岩、细碧岩、蚀变玄武岩,其次为基性火山集块岩、角砾岩、晶屑玻屑凝灰岩和少量粗面岩。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万新龙县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),分别投点于玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩区。硅-碱图解判别(图2-18),岩石分散投点于A区(碱性系列)和S区(亚碱性系列);SiO2-AR关系图解判别,分散主要投点于碱性区、钙碱性区靠碱性区一侧,在碱性区和亚碱性区大约各半,主体显示岩系为钙碱性岩系。
图2-17 印支期火山岩TAS图(据1∶25万新龙县幅、1∶25万甘孜县幅2004、1∶25万宝兴县幅2003资料综合)
岩石微量元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其地球化学型式呈明显“W”形,大离子亲石元素K、Ba及不相容元素P、Sm、Ti等均不同程度富集,非活动性元素Ta、Hf等多低度亏损,表明岩浆为部分熔融作用产物,分离结晶作用明显。其几件岩石样品的地球化学型式一致且局部相交,表明为同源岩浆产物,且具有相似的演化过程。Rb、Ba的明显富集,说明岩浆有明显陆壳物质混染。
岩石稀土元素特征(据1∶25万宝兴县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),其稀土配分型式,总体近右倾,轻重稀土比值2.10~3.07,δEu=0.93~1.20,铕的亏损不明显且微有富集。倾角大小不一,表明岩石中轻稀土具弱-中等不同程度富集,重稀土相对亏损。
图 2-18 印支期火山岩硅-碱图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万甘孜县幅 2004、1∶25 万宝兴县幅 2003 资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
火山岩分布在甘孜东谷尼库沟、炉霍虾拉沱和道孚杂母多、白崖子等地。仅上三叠统如年各组中有基性火山岩,且多因构造破坏出露不全。在尼库沟,由火山角砾岩、橄榄玄武岩、蚀变玄武岩组成9个爆发-溢流韵律,单个冷却单位多有红顶绿底,出露厚度320m。炉霍一带,基性熔岩、次火山岩、火山碎屑岩都很发育,可见厚度9.8~300m。道孚白崖子如年各组上段由玄武岩、安山玄武岩及碳酸盐化、硅化基性火山角砾岩与砂板岩、千枚岩、灰岩、白云岩组成韵律性互层,火山岩厚约130m。据熔岩中发育枕状构造,地层中含晚三叠世腕足等化石,火山喷发属海相,局部发育红顶表明可能有陆相。
主要岩石类型有蚀变玄武岩、蚀变橄榄玄武岩、安山玄武岩、基性火山角砾岩、凝灰岩。次火山岩为辉绿岩,常穿入玄武岩和砂板岩中。熔岩具斑状结构、间隐结构、球粒结构,杏仁及枕状构造。火山角砾岩沿鲜水河断裂南侧分布,自北往南逐渐减少。
2.岩石化学、地球化学特征
三叠世火山岩岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。TAS图解判别(图2-17),投点于玄武岩区。岩石的里特曼指数在-0.96~1.63之间,Na2O>K2O,属极强太平洋型-强太平洋型(过钙性-钙性),为钙碱性系列,玄武岩硅-碱图解判别(图2-18)、SiO2-AR关系图解判别,均表明火山岩岩系属于钙碱性岩系。
岩石稀土元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。轻稀土元素与重稀土元素的比值为0.91~4.00,(La/Sm)N比值为0.62~2.33,显示出基性火山岩轻稀土各元素之间分馏程度较低。(Ce/Yb)N的比值为0.42~3.31。比值较小,反映出岩浆在喷发过程中,冷凝形成的岩石分离结晶程度低。(Gd/Yb)N的比值在0.75~1.54之间.说明重稀土元素的分馏程度也比较低。从配分曲线图(图2-19)上看,曲线形态总体显示出岛弧拉斑玄武岩及碱性玄武岩的特征。曲线形态基本一致,表明如年各组基性火山岩是同源岩浆演化的产物,物质来源于上地幔。
图 2-19 印支期火山岩稀土元素配分曲线图( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1∶25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
关于火山岩的形成环境,用lgδ-lgτ关系图解(图2-20)可以将造山带和岛弧火山岩区别开来。义敦带晚三叠世的火山岩显示岛弧火山岩特征,西亚带样品分布在A、B两区交界线附近,而中、东亚带的样品集中分布在B区,组成一个连续演化的系列,标志着由晚二叠世至晚三叠世义敦带逐渐演化为一个成熟的火山弧。石渠-木里带、玛多-马尔康带晚三叠世火山岩集中分布在A1、B、C三区交点附近,具有稳定区-岛弧之间的过渡特征。
二、基性-超基性岩
三叠纪的基性-超基性岩体主要分布在邻区义敦带、研究区石渠-木里带和玛多-马尔康带。
(一)石渠-木里带
呈中段窄、南北两头宽的向北东凸出的弓形带状,由甘孜、理塘延伸至木里、盐源。
1.地质和岩石学特征
绝大多数岩体产于晚三叠世曲嘎寺组玄武岩中,呈层状、透镜状、脉状,同曲嘎寺组基性火山岩共生产出。岩体可分为单一的超基性岩体,单一的辉长、辉绿岩体,超基性-基性岩体,苦橄岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩,辉长岩、辉绿岩。
单一的超基性岩体是最常见的类型。超基性岩常见的矿物组合为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石,岩石常有蛇纹石化、滑石化。原岩结构可辩,常见残晶,多具变余半自形-自形粒状结构、嵌晶结构、网状及包橄结构。
图 2-20 印支期火山岩 lgδ-lgτ 关系图解( 据 1∶25 万新龙县幅、1∶25 万康定县幅 2004、1: 25 万甘孜县幅 2001 资料综合)
2.岩石化学、地球化学特征
超基性岩中SiO2含量为40.2%~41.35%,属超基性岩范畴,与中国超基性岩平均值比,岩石以高TiO2、Al2O3、MgO,低SiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为0.82~2.03,属钙性-钙碱性系列,铁镁指数为15.67~30.74;基性中辉绿岩SiO2含量为46.54%~47.56%,属基性岩范畴,与中国基性岩平均值比,岩石以高FeO、MgO、CaO,低SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O、P2O5为特征,里特曼指数(δ)为1.21~1.9,属钙性-钙碱性系列,但偏钙性,铁镁指数为45.63~53.68(据四川区域地质志,1991;1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
蛇纹岩稀土总量(∑REE)为7.23×10-6,岩石铕异常很微,(La/Sm)N(1.94)值与(Gd/Yb)N(1.51)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低的特征。辉绿岩稀土总量(∑REE)为(50.44~63.36)×10-6,岩石略显正铕异常,(La/Sm)N(1.31~1.41)值与(Gd/Yb)N(1.54~1.88)值接近,反映出岩石轻、重稀土分馏程度均较低(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
(二)玛多-马尔康带
玛多-马尔康带基性-超基性岩出现于四川道孚-铜佛山一带,主要侵入于三叠纪如年各组中。在该地区,基性-超基性岩、基性火山岩与深海放射虫硅质岩、泥灰岩、粉砂质板岩等相伴产出,构成不完整的蛇绿岩组合。
1.地质和岩石学特征
NW向分布于鲜水河断裂带北西段铜佛山-木如沟一带,呈透镜状、似层状产出。由蚀变基性岩脉、辉石橄榄岩组成,与基性火山岩、晚古生代碳酸盐岩块及中三叠统的灰岩块体、晚三叠世砂板岩呈构造混杂相伴产出。基性岩脉呈灰绿色,遭受强烈的蚀变作用,原岩的矿物已全部蚀变,结构、构造也全部消失。其矿物主要为石英、钠长石、绿泥石、绢云母、白云石;辉石橄榄岩呈墨绿-灰黑色,具斑状结构,块状构造,基质具显微间粒结构。斑晶主要为橄榄石,自形程度较好,粒度一般在0.5~3mm。橄榄石均已蚀变分解,强烈蛇纹石化、次闪石化,仍保留橄榄石原晶形不变。基质由极细的斜长石板条无规则分布,其间隙内充填微粒辉石,
2.岩石化学、地球化学特征
基性岩脉SiO2含量为45.22%,CaO含量为8.17%、Al2O3为10.01%、MgO为10.4%、Fe2O3+FeO=7.33%,K2O+Na2O=0.96%,小于4%。辉石橄榄岩SiO2含量为39.35%,CaO含量为4.82%、Al2O3为7%、MgO为26.68%、Fe2O3+FeO=10.51%,K2O+Na2O=0.14%,小于4%。均显示出富CaO、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO,贫碱的特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
超基性岩中稀土元素总量较低,为30.6;轻、重稀土之比为1.125,轻、重稀土分馏不明显;δEu=1.028,无明显铕异常。稀土配分曲线为平坦型,稀土分馏不明显,为陨石型或洋中脊型(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)。
三、中酸性侵入岩
印支期侵入岩是区内分布最广的岩石,遍布全区。其形成与三叠纪末川西古特提斯碰撞关闭有关。
(一)石渠-木里带
1.地质和岩石学特征
分布在马尼干戈-拉波断裂以东,鲜水河断裂以西。以中酸性侵入岩体为主,岩体侵入于三叠系地层,呈岩株、岩瘤状。主要岩石类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等。甲基卡岩体全岩Rb-Sr年龄为214.7Ma,瓦须崩崖岩体锆石U-Pb年龄202.1±1.81Ma(据四川省区域地质志,1991),归属于晚三叠世。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004)与中国同类岩石的平均化学成分相比,岩石以低硅、钠,高镁、铁、钾为特征;从中性岩到酸性岩类SiO2、K2O、Na2O依次增加,A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO则依次下降。在AR-SiO2变异图解中落入钙碱性区,与义敦带明显不同(图2-21)。
微量元素特征(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004),稀有元素(非活动性元素)Nb、Zr亏损,Hf富集;过渡性元素(相容元素)Cr、Co、Sc富集,Ni、V亏损;大离子亲石元素(不相容元素)Ba、Sr亏损,尤Ba与其他各带相比亏损更强,Rb、K富集,放射性元素Th富集为特征(图2-22)。
图2-21 印支期侵入岩AR-SiO2与碱度关系图解(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
图2-22 印支期侵入岩地球化学型式(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、
稀土配分曲线呈右倾斜线型轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,铕异常较其他各带负异常更加明显(据1∶25万甘孜县幅区调报告,2001;1∶25万康定县幅区调报告,2004,图2-24)。
图2-23 印支期侵入岩稀土配分模式图(据1∶25万新龙县幅、康定县幅2004、1∶25甘孜县幅2001、1∶25万炉霍县幅、马尔康幅2008资料综合)
(二)玛多-马尔康带
1.地质和岩石学特征
岩体侵位于晚古生代及三叠纪地层中,侵位围岩最新层位为上三叠统中上部碎屑岩,局部岩体可见古近系热鲁组红色砾岩不整合覆盖。侵入接触的外接触带显示强烈的热接触变质和局部接触交代变质,普遍出现透辉石、透闪石、黑云母、红柱石、十字石等变质矿物,蚀变带宽数十米至数千米。
岩体一般呈岩株状、岩瘤状,部分呈岩基或大型岩株。岩石类型主要为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等,呈独立或复式岩体出现,复式岩体中的穿插、捕虏、冷凝边等特征表明,中性岩类略早于酸性岩类形成。据本带最大的岩体———可尔因岩体的二云母花岗岩和黑云母花岗岩的铅石铀-铅一致曲线下交点年龄分别为203.8和206.4Ma(据四川区域地质志,1991),二云母花岗岩的全岩铷-锶等时年龄为201Ma(据四川区域地质志,1991),锆石激光探针年龄217Ma(据1∶25万炉霍县幅区调报告,2008),侵入岩与围岩上三叠统中上部碎屑岩呈侵入接触,表明本带同构造期侵入岩的成岩时代应为印支晚期。
2.岩石化学、地球化学特征
岩石化学成分特征(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)表明,与中国同类岩石的平均化学成分相比变化不大,由石英闪长岩至二长花岗岩,岩石化学成分随着SiO2的升高,FeO、CaO、Na2O、K2O显著增高,TiO2、Fe2O3、MgO降低,其他组分变化不大。里特曼组合指数为1.62~2.56,属钙碱性岩系,在AR-SiO2变异图解中(图2-21)落入钙碱性区,表明岩石总体属于钙碱性系列。
微量元素(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008)与世界同类岩石相比(维氏,1962),Ni、Rb、Nb、Cs等偏高,Co、Sr、Ta、Ba等偏低(图2-22)。
岩石稀土元素各岩类均具较低的∑REE,特征值L/H在10.43~46.76,属于轻稀土富集,相应的曲线呈右倾型,δEu具弱的负异常,显示岩浆均源于下地壳。配分曲线由平坦-略为右倾型连续变化,形态十分协调,预示为同源岩浆演化序列(据1∶25万炉霍县幅、马尔康幅区调报告,2008,图2-23)。