巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨.pdf

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书书书 塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学 特征及其成因探讨  杨树锋1 余星1 陈汉林1   厉子龙1 王清华1 , 2 罗俊成2 Y A N GS h u F e n g 1 ,Y UX i n g 1 ,C H E NH a n L i n 1  ,L I Z i L o n g 1 ,WA N GQ i n g H u a 1 , 2a n dL U OJ u n C h e n g2 1 .浙江大学地球科学系,杭州 3 1 0 0 2 7 2 .中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,库尔勒 8 4 1 0 0 0 1 .D e p a r t m e n t o f E a r t hS c i e n c e s ,Z h e j i a n gU n i v e r s i t y ,H a n g z h o u 3 1 0 0 2 7 ,C h i n a 2 .I n s t i t u t e o f D e v e l o p m e n t a n dE x p l o r a t i o n ,T a r i mO i l f i e l d ,P e t r o C h i n a ,K u e r l e 8 4 1 0 0 0 ,C h i n a 2 0 0 7  0 2  1 0收稿, 2 0 0 7  0 5  0 8改回. Y a n gS F ,Y uX ,C h e nH L ,L i Z L ,Wa n gQ Ha n dL u oJ C . 2 0 0 7 .G e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n dp e t r o g e n e s i s o f P e r mi a n X i a o h a i z i u l t r a b a s i cd y k ei nB a c h ua r e a ,T a r i mb a s i n .A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 3 ( 5 ) 1 0 8 7- 1 0 9 6 A b s t r a c t T h eo l i v i n e  p y r o x e n i t e ,o u t c r o p p e dn e a r t h eN a n z h ao f X i a o h a i z i r e s e r v o i r i nB a c h u ,w i t ha na v e r a g e a b u n d a n c e o f S i O 2 a r o u n d 4 2 %,N a 2O +K2O< 1 %,M g #= 0 . 6 7~ 0 . 6 9 ,F e 2O3= 1 6 . 2 9 % ~ 1 9 . 3 7 %,w a s d e r i v e df r o mp r i m a r yb a s a l t i cm a g m ar i c h i nf e r r u m a n dm a g n e s i u m .T h eo l i v i n e  p y r o x e n i t ei se n r i c h e di nL R E Ef o r m i n gar i g h ti n c l i n e dc u r v e ,w h i c hi n d i c a t e sd e f i n i t e f r a c t i o n a t i o no f R E E .I t st r a c ee l e m e n t sp a t t e r nl o o k sl i k eab i gr i s e ,t h es a m ea st h eg e o c h e m i c a l f e a t u r e so f w i t h i n  p l a t eb a s a l t s . T h e r ei s e v e nn o E ua n o m a l y i nt h e o l i v i n e  p y r o x e n i t e .I t m a y b e g r e a t l y r e l a t e dw i t ht h e w e a kf r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o no f p l a g i o c l a s e . D e p l e t i o no f L I L E( s u c ha s S r ,K )m a y b e c a u s e db y e r o s i o na n dm e t a s o m a t i s mo f t h e r m a l f l u i dr a t h e r t h a nb y f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n o f p l a g i o c l a s e .T h eu l t r a b a s i cd y k eh a v es i m i l a r g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c sa sw e l l a st h es a m ea t t i t u d et ot h ed i a b a s ea n dd i a b a s e  p o r p h y r i t ef o u n dn e a r b y ,w h i c hi n d i c a t e s t h a t t h e y w e r e d e r i v e df r o mt h e s a m e m a g m a s o u r c e a n do c c u r r e di nt h e s a m e t e c t o n i c s e t t i n g . T h e i r t r a c e e l e m e n t s r a t i o s , s u c ha s T h / T a 、 N b / U 、 N b / L a a n dZ r / B a , p r e s e n t a s a ne v i d e n c e f o r t h e p o s s i b l e m a g m a s o u r c e o f d e p l e t e d a s t h e n o s p h e r em a n t l e .I t i s q u i t ep o s s i b l et h a t t h em a g m ac a m ef r o mp a r t i a l m e l t i n go f a s t h e n o s p h e r i cm a n t l e ,t h e ni n t r u d e di n t ot h e c r a c k s o f t h ew a l l r o c kw i t hi t s c o n t i n u o u s u p l i f t i n ga n dr e g i o n a l e x t e n t i o ni nP e r m i a n . K e yw o r d s U l t r a b a s i cd y k e ,P e t r o l o g y ,G e o c h e m i s t r y ,P e t r o g e n e s i s ,B a c h uX i a o h a i z i 摘 要 巴楚小海子水库南闸附近出露的橄榄二辉岩岩墙 S i O 2含量平均为 4 2 %, N a2O +K2O< 1 %, M g #= 0 . 6 7~ 0 . 6 9 , F e 2O3为 1 6 . 2 9 % ~ 1 9 . 3 7 %, 具高镁富铁型原生玄武质岩浆的地球化学特征。橄榄二辉岩稀土元素标准化值呈 L R E E富集的 右倾平滑曲线, 轻重稀土元素分馏明显, 微量元素配分曲线呈大隆起型, 指示板内拉斑玄武岩系列的地球化学特征。E u异常 很不明显, 可能由于斜长石的弱分离结晶作用所致, S r 、 K等大离子亲石元素的相对亏损缘于热液蚀变和流体交代。该超基性 脉岩与其附近发现的基性脉岩具有相同的产状, 相似的地球化学特征, 指示它们来源于同一岩浆源区, 并在相同的构造环境 下产出。其 T h / T a 、 N b / U 、 N b / L a 和 Z r / B a 等微量元素比值均显示岩浆源区可能为亏损的软流圈地幔, 岩浆的侵位根源于深部 地幔物质上涌, 以及二叠纪板内区域拉张环境的有利配合。 关键词 超基性脉岩;岩石学;地球化学;岩石成因;巴楚小海子 中图法分类号 P 5 8 8 . 1 3 6 1 0 0 0  0 5 6 9 / 2 0 0 7 / 0 2 3 ( 0 5 )  1 0 8 7  9 6A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报   国家自然科学基金( 4 0 4 7 2 1 2 0 ) 和国家重大基础项目( 2 0 0 1 C B 4 0 9 8 0 1 ) 资助 第一作者简介杨树锋,男, 1 9 4 7年生,教授,博士生导师,主要从事造山带和盆地构造演化研究,E  m a i l y j s y  y s f @z j u . e d u . c n 通讯作者陈汉林,男, 1 9 6 4年生,教授,博导,大地构造专业,E  m a i l h l c h e n @z j u . e d u . c n 图 1 新疆巴楚小海子及邻区地质图 F i g . 1 S k e t c hg e o l o g i c a l m a po f X i a o h a i z i a n da d j a c e n t a r e ai nB a c h u ,X i n j i a n gP r o v i n c e 塔里木盆地发育大量的二叠纪火成岩, 根据野外露头、 钻井及地震等资料估计, 其分布面积在 2 0万 k m 2以上( 杨树 锋等, 2 0 0 5①) 。塔里木盆地二叠纪火成岩种类丰富, 包括中 酸性岩和基性岩类, 中酸性岩类主要有安山岩、 流纹岩、 正长 岩、 花岗岩和凝灰岩等, 基性岩类主要有玄武岩、 辉绿岩、 辉 绿玢岩和超基性岩等( 杨树锋等, 1 9 9 6 a , 1 9 9 6 b , 2 0 0 5 ;陈汉林 等, 1 9 9 7 ;贾承造, 1 9 9 7 ;徐学义等, 2 0 0 2 ;姜常义等, 2 0 0 4 a , 2 0 0 4 b ;Y a n ge t a l . , 2 0 0 6 ) 。从露头来看, 超基性岩类在盆地 内出露较少, 由于超基性岩直接与地幔相关( 陶琰等, 2 0 0 2 ; 姜常义等, 2 0 0 4 a , 2 0 0 4 b ) , 因而对超基性岩的进一步研究显 得尤为重要, 它有助于了解地幔源区的地球化学性质以及壳 幔相互作用, 重建超基性岩的成岩过程和侵位历史。本文通 过研究巴楚县小海子水库南闸附近出露的超基性脉岩岩石矿 物学、 地球化学和区域地质构造等多个方面来探讨小海子超 基性脉岩的成因及其指示的地球动力学背景, 同时结合超基 性脉岩附近出露的基性脉岩, 讨论了它们之间的成因联系。 1 区域地质背景 小海子位于塔里木盆地中央隆起带的巴楚断隆二级构 造单元上, 距巴楚县城约4 0 k m ( 图1 ) 。该区出露古生界各系 地层, 早二叠世沉积了南闸组( P 1n ) 生物碎屑灰岩夹钙质粉 砂岩、 泥灰岩和泥岩( 张师本等, 2 0 0 3 ) 。小海子水库东侧的 麻扎尔塔格地区广泛发育多种火成岩, 其中麻扎尔塔格山的 中心主体为一岩株状正长岩体, 其4 0A r  3 9A r 坪年龄为 2 7 7 . 7 1 . 3 M a ( 杨树锋等, 1 9 9 6 a ) 和锆石 S H R I M P年龄 2 7 8 M a ( Y a n ge t a l . , 2 0 0 6 ) 。岩体四周的沉积地层中发育辉绿玢岩、 辉石岩、 辉绿岩及石英正长岩岩墙。其中辉绿岩岩墙分布密 集, 且产状多变, 其 S m  N d等时线年龄为 2 5 9 5 7 M a ( 贾承 造, 1 9 9 7 ) 。姜常义等( 2 0 0 4 a ) 认为该区还存在暗色橄榄辉绿 玢岩脉和煌斑岩脉, 其中暗色橄榄辉绿玢岩高镁富铁, 富集 轻稀土, 具有显著的正铕异常, 并与周边的辉绿岩墙具有相 同的 S r 、 N d 、 P b 同位素组成, 为同源产物。本次研究在小海 子水库南闸附近发现一处超基性脉岩, 产状为 8 3 ∠8 5 , 近 直立, 宽约 2 m 。与超基性脉岩并排相邻产出的为细粒辉绿 岩墙, 宽 5 m左右, 两者在露头上被一透镜状地层相隔, 地层 露头宽约 0 . 5 m , 为浅绿色似辉绿岩状致密粉砂岩, 可能被岩 浆交代。在超基性脉岩西面 2 0~ 3 0 m处还见有辉绿玢岩岩 墙( 图 2 ) 。 8801A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 7 , 2 3 ( 5 ) ①杨树锋, 陈汉林, 厉子龙等. 2 0 0 5 . 塔里木盆地二叠纪火山岩特征、 形成机理及其与油气关系, 国家十五科技攻关项目研究报告. 图 2 小海子超基性脉岩和基性脉岩的野外剖面示意图 F i g . 2 G e n e r a l i z e ds e c t i o no f u l t r a b a s i c  b a s i cd y k e s i nX i a o h a i z i r e g i o n 2 分析方法 样品的矿物成分在日本神户大学 V B L重点实验室采用 E P M A ( J X A 8 9 0 0 ) 分析测得。测试条件为加速电压 1 5 k V , 电流1 0 m A以及电子束直径 <5 μ m 。小海子橄榄二辉岩 ( x h z n 2  1 ) 的电子探针分析数据见表 1 、 表 2和表 3 。 样品的全岩分析在中国科学院广州地球化学研究所同 位素分析中心进行, 主量元素采用 X射线荧光熔片法( X R F , R i g a k u 3 0 8 0 E ) , 分析误差小于 1 %;微量和稀土元素采用电 感耦合等离子体质谱( I C P  M SP EE l a n6 0 0 0型) 进行测试, 分析误差 R S D % < 5 %。测试结果如表 4 、 表 5所示。 表 1 小海子超基性脉岩( x h z n 2  1 ) 橄榄石电子探针分析数 据( w t %) T a b l e 1 E M P Ad a t ao f O l i v i n eo f X i a o h a i z i u l t r a b a s i cd y k e s ( x h z n 2  1 ) ( w t %) 分析点N o . 4 1N o . 4 2N o . 4 4N o . 4 8N o . 6 2N o . 7 1 S i O 2 3 9 . 9 14 0 . 3 13 9 . 3 93 9 . 0 23 9 . 4 33 9 . 3 4 F e O1 8 . 5 71 8 . 1 31 8 . 4 42 0 . 6 32 0 . 3 51 7 . 8 1 M g O4 2 . 24 24 2 . 5 53 9 . 8 74 0 . 3 84 2 . 8 9 总量1 0 0 . 3 8 1 0 0 . 7 5 1 0 1 . 0 1 1 0 0 . 2 5 1 0 0 . 9 41 0 0 . 6 3 S i  1 . 0 0 51 . 0 1 40 . 9 9 61 . 0 0 51 . 0 0 70 . 9 9 6 F e 2 + 0 . 3 9 10 . 3 8 10 . 3 90 . 4 4 40 . 4 3 40 . 3 7 7 M g 2 + 1 . 5 8 51 . 5 7 51 . 6 0 41 . 5 3 11 . 5 3 61 . 6 1 9 总数333333 F o8 08 18 07 87 88 1 F a2 01 92 02 22 21 9 M g0 . 80 . 8 10 . 80 . 7 80 . 7 80 . 8 1 阳离子以 O= 4为基础 3 样品的岩相学和矿物学特征 小海子超基性脉岩样品为黑绿色, 具粒状结构, 块状构 造。橄榄石、 单斜辉石和斜方辉石颗粒粗大, 橄榄石呈绿色, 辉石呈黑色或灰黑色。镜下可见橄榄石边部有熔蚀现象, 呈 蛇纹石化, 或斜方辉石、 单斜辉石反应边, 橄榄石晶体中有弯 曲的裂纹, 沿裂纹和晶体边缘有黑色含铁矿物分布。辉石晶 体中可见近乎正交的辉石式解理, 干涉色明显低于橄榄石, 斜方辉石可见有平行消光, 单斜辉石为斜消光。橄榄石和辉 石晶体间的空隙中有斜长石及暗色副矿物充填, 副矿物主要 为磁铁矿和磷灰石。通过 C I P W标准矿物计算, 橄榄石含量 4 % ~ 1 5 %, 辉石含量 4 6 % ~ 5 9 %, 斜长石含量 1 6 % ~ 1 9 %, 副矿物含量在 1 7 % ~ 2 0 %( 表 4 ) 。斜长石的出现可能为后 期冷却结晶引起, 并非是分离结晶的残余。由于 C I P W计算 时未使用 F e O含量, 因而除长石和磷灰石外, 其他含量值均 需做校正, 校正后得到样品中橄榄石平均含量约 1 5 %, 辉石 平均含量约 6 0 %, 副矿物含量小于 1 0 %, 按超镁铁质和超基 性侵入岩 C p x  O p x  O l 分类图解( 图略) , 结合镜下观察结果, 该超基性脉岩为橄榄二辉岩岩墙。 小海子橄榄二辉岩( x h z n 2  1 ) 橄榄石中的 M g O较高, 为 3 9 . 8 7~ 4 2 . 8 9 %( 表 1 ) , M g / ( M g +F e 2 +) 较高, 为 0 . 7 8~ 0 . 8 1 , 其端元组分为 F o 7 8  8 1F a1 9  2 2( F o  镁橄榄石;F a  铁橄榄 石) , 在分类图上投点落于贵橄榄石区( 图 3 a ) 。 小海子 橄 榄 二 辉 岩 ( x h z n 2  1 )中 单 斜 辉 石 M g O为 1 3 . 6 3 % ~ 1 8 . 6 1 %( 表 2 ) , C a O为 1 8 . 1 8 % ~ 2 1 . 3 3 %, F e O为 5 . 9 9 % ~ 1 1 . 7 1 %。在 E n  F s  Wo 分类图解( 图3 b ) 上, 橄榄二 辉岩中的单斜辉石大部分为普通辉石, 有少量落在普通辉石 与透辉石的过渡区, 端元组分 Wo 3 7  4 5E n4 0  5 3F s1 0  2 0, M g / ( M g + F e 2 +) 比值较高, 介于 0 . 7 0~ 0 . 8 5之间。 小海子橄榄二辉岩( x h z n 2  1 ) 斜长石中 A l 2O3含量为 2 6 . 4 7 % ~ 3 0 . 1 0 %( 表 3 ) , 在斜长石 A n  A b  O r 三角分类图解 ( 图略) 上, 橄榄二辉岩中的斜长石 A n组份为 4 5~ 6 8 , 属中 长石 拉长石。 4 地球化学特征 小海子南闸橄榄二辉岩 S i O 2=4 0 . 8 8 % ~4 2 . 8 0 % ( 表 4 ) , 平均 4 2 %, 属于超基性岩(< 4 5 %) ;T i O 2= 1 . 5 9 % 9801杨树锋等塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨 表 2 小海子超基性脉岩( x h z n 2  1 ) 单斜辉石电子探针分析数据( w t %) T a b l e 2 E M P Ad a t a ( w t %) o f C l i n o p y r o x e n eo f X i a o h a i z i u l t r a b a s i cd y k e s ( x h z n 2  1 ) 分析点N o . 5 1N o . 5 2N o . 5 3N o . 5 9N o . 6 4N o . 6 7N o . 6 8N o . 7 4N o . 7 5N o . 7 6N o . 7 7N o . 7 8N o . 7 9N o . 8 2 S i O 2 4 8 . 7 25 4 . 0 65 3 . 2 14 9 . 1 65 2 . 1 75 2 . 8 35 2 . 2 75 3 . 6 35 3 . 1 55 3 . 8 75 3 . 4 54 9 . 9 25 0 . 9 15 0 . 3 5 T i O 2 1 . 7 60 . 4 30 . 4 51 . 8 50 . 9 30 . 6 51 . 0 10 . 4 90 . 4 40 . 4 80 . 5 01 . 6 21 . 2 91 . 7 3 A l 2O3 5 . 0 81 . 9 51 . 9 44 . 8 11 . 9 41 . 2 01 . 6 92 . 0 42 . 0 12 . 0 71 . 9 84 . 2 53 . 1 23 . 5 9 F e O8 . 5 65 . 9 96 . 2 08 . 9 01 0 . 2 31 1 . 7 19 . 3 96 . 0 66 . 3 56 . 1 16 . 2 78 . 7 48 . 6 19 . 7 1 M n O0 . 1 10 . 1 20 . 1 30 . 1 10 . 3 10 . 5 00 . 3 00 . 1 50 . 1 40 . 1 00 . 1 30 . 1 50 . 1 30 . 2 2 M g O1 3 . 7 21 8 . 6 11 8 . 0 61 3 . 6 31 5 . 3 31 5 . 0 91 5 . 4 71 8 . 2 51 7 . 9 81 8 . 2 01 7 . 5 91 4 . 2 71 4 . 6 91 4 . 2 8 C a O2 1 . 3 31 8 . 3 71 8 . 4 62 1 . 2 21 9 . 1 81 8 . 1 81 9 . 7 51 8 . 9 61 8 . 8 01 9 . 0 21 8 . 9 72 1 . 1 42 0 . 4 52 0 . 3 4 N a 2O 0 . 3 20 . 3 10 . 4 00 . 2 70 . 3 40 . 3 10 . 2 20 . 4 50 . 3 60 . 4 20 . 2 30 . 3 70 . 3 90 . 3 3 K 2O 0 . 0 20 . 0 10 . 0 10 . 0 10 . 0 00 . 0 1--0 . 0 1----0 . 0 1 C r 2O3 0 . 1 40 . 5 60 . 4 60 . 0 00 . 1 1--0 . 4 10 . 4 50 . 4 60 . 5 00 . 0 60 . 0 30 . 0 6 总量9 9 . 7 61 0 0 . 4 19 9 . 3 29 9 . 9 61 0 0 . 5 41 0 0 . 4 81 0 0 . 1 01 0 0 . 4 49 9 . 6 91 0 0 . 7 39 9 . 6 21 0 0 . 5 29 9 . 6 21 0 0 . 6 2 S i  1 . 8 2 61 . 9 5 71 . 9 5 31 . 8 3 81 . 9 3 41 . 9 6 61 . 9 4 11 . 9 4 81 . 9 4 71 . 9 5 01 . 9 5 71 . 8 5 41 . 9 0 01 . 8 7 2 A l0 . 2 2 40 . 0 8 30 . 0 8 40 . 2 1 20 . 0 8 50 . 0 5 30 . 0 7 40 . 0 8 70 . 0 8 70 . 0 8 80 . 0 8 50 . 1 8 60 . 1 3 70 . 1 5 7 T i0 . 0 5 00 . 0 1 20 . 0 1 20 . 0 5 20 . 0 2 60 . 0 1 80 . 0 2 80 . 0 1 30 . 0 1 20 . 0 1 30 . 0 1 40 . 0 4 50 . 0 3 60 . 0 4 8 F e 3 + 0 . 0 4 50 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 2 70 . 0 1 60 . 0 0 20 . 0 0 30 . 0 1 10 . 0 0 70 . 0 0 20 . 0 0 00 . 0 4 10 . 0 1 80 . 0 2 5 F e 2 + 0 . 2 2 30 . 1 8 10 . 1 9 00 . 2 5 10 . 3 0 10 . 3 6 20 . 2 8 80 . 1 7 30 . 1 8 70 . 1 8 30 . 1 9 20 . 2 3 10 . 2 5 00 . 2 7 6 M n0 . 0 0 30 . 0 0 40 . 0 0 40 . 0 0 30 . 0 1 00 . 0 1 60 . 0 0 90 . 0 0 50 . 0 0 40 . 0 0 30 . 0 0 40 . 0 0 50 . 0 0 40 . 0 0 7 M g0 . 7 6 71 . 0 0 50 . 9 8 80 . 7 6 00 . 8 4 70 . 8 3 70 . 8 5 60 . 9 8 80 . 9 8 20 . 9 8 20 . 9 6 00 . 7 9 00 . 8 1 70 . 7 9 1 C a0 . 8 5 60 . 7 1 30 . 7 2 60 . 8 5 00 . 7 6 20 . 7 2 50 . 7 8 60 . 7 3 80 . 7 3 80 . 7 3 80 . 7 4 40 . 8 4 10 . 8 1 80 . 8 1 0 N a0 . 0 2 30 . 0 2 20 . 0 2 80 . 0 2 00 . 0 2 40 . 0 2 20 . 0 1 60 . 0 3 20 . 0 2 60 . 0 2 90 . 0 1 60 . 0 2 70 . 0 2 80 . 0 2 4 K0 . 0 0 10 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 0 0 C r0 . 0 0 40 . 0 1 60 . 0 1 30 . 0 0 00 . 0 0 30 . 0 0 00 . 0 0 00 . 0 1 20 . 0 1 30 . 0 1 30 . 0 1 40 . 0 0 20 . 0 0 10 . 0 0 2 总数4 . 0 2 33 . 9 9 34 . 0 0 14 . 0 1 44 . 0 0 94 . 0 0 24 . 0 0 24 . 0 0 64 . 0 0 44 . 0 0 23 . 9 8 84 . 0 2 14 . 0 1 04 . 0 1 3 Wo4 53 73 84 53 93 74 03 93 83 93 94 44 34 2 E n4 05 35 24 04 44 34 45 25 15 15 14 14 34 1 F s1 41 01 01 51 72 01 51 01 01 01 01 41 41 6 M g0 . 7 70 . 8 50 . 8 40 . 7 50 . 7 40 . 7 00 . 7 50 . 8 50 . 8 40 . 8 40 . 8 30 . 7 70 . 7 70 . 7 4 阳离子以 O= 6为基础 图 3 小海子橄榄二辉岩( x h z n 2  1 ) 中橄榄石( a ) 和单斜辉石( b ) 的分类图 F i g . 3 C l a s s i f i c a t i o nm a po f O l i v i n ea n dC l i n o p y r o x e n ef r o mo l i v i n e  p y r o x e n i t e ,X i a o h a i z i r e g i o n 0901A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 7 , 2 3 ( 5 ) 图 4 小海子超基性 基性脉岩 S i O 2 ( K2O+ N a2O ) 图解( a ) 和 A F M图解( b ) △ 橄榄二辉岩; ■ 辉绿玢岩; ○ 辉绿岩( 以下同) F i g . 4 S i O 2 ( K2O+ N a2O )d i a g r a m( a )a n dA F Md i a g r a m( b )o f u l t r a b a s i c  b a s i cd y k e s i nX i a o h a i z i r e g i o n △ o l i v i n e  p y r o x e n i t e ; ■ d i a b a s e  p o r p h y r i t e ; ○ d i a b a s e s ( t h e s a m eb e l o w ) 表 3 小海子超基性脉岩( x h z n 2  1 ) 斜长石电子探针分析数 据( w t %) T a b l e3 E M P A d a t a(w t %)o fP l a g i o c l a s e o fX i a o h a i z i u l t r a b a s i cd y k e s ( x h z n 2  1 ) 分析点N o . 5 4N o . 5 5N o . 5 6N o . 6 6 S i O 2 5 1 . 2 45 3 . 3 95 2 . 1 75 7 . 9 3 A l 2O3 3 0 . 1 02 8 . 9 33 0 . 0 42 6 . 4 7 C a O1 3 . 5 71 1 . 9 71 3 . 5 79 . 0 9 N a 2O 3 . 3 34 . 0 63 . 3 65 . 8 5 K 2O 0 . 2 30 . 2 50 . 2 30 . 4 5 T o t a l9 9 . 5 69 9 . 5 81 0 0 . 6 71 0 0 . 4 0 S i  2 . 3 4 72 . 4 3 02 . 3 6 32 . 5 9 0 A l1 . 6 2 51 . 5 5 21 . 6 0 41 . 3 9 5 C a0 . 6 6 60 . 5 8 40 . 6 5 90 . 4 3 5 N a0 . 2 9 60 . 3 5 80 . 2 9 50 . 5 0 7 K0 . 0 1 30 . 0 1 50 . 0 1 30 . 0 2 6 T o t a l4 . 9 9 24 . 9 7 84 . 9 8 74 . 9 7 7 A n6 86 16 84 5 A b3 03 73 15 2 O r2213 阳离子以 O= 8为基础 ~1 . 7 1 %, A 1 2O3=5 . 4 6 % ~5 . 8 5 %, C a O =7 . 2 0 % ~ 1 0 . 3 8 %, 比一般超基性岩含量高。铁镁含量高, F e 2O3= 1 6 . 2 9 % ~ 1 9 . 3 7 %, M g O= 1 8 . 8 2 % ~ 2 1 . 7 8 %, 具有高的 M g # 值( 6 7~ 6 9 ) , 属于正常超基性岩范围。按照 S i O 2 ( N a2O + K 2O )分类方案, 橄榄二辉岩属于亚碱性系列( 图 4 a ) ;在 A F M图解中, 橄榄二辉岩位于拉斑玄武岩系列区( 图 4 b ) 。 橄榄二辉岩的稀土元素总量( Σ R E E ) 较低, 为 7 3 . 2 9 1 0 - 6~ 7 6 . 2 7 1 0- 6, ( L a / Y b ) N=7 . 5 2~ 9 . 2 0 , 轻稀土和重 图 5 小海子超基性 基性脉岩稀土元素配分型式图 球粒陨石标准化数据取自 T a y l o r ( 1 9 8 5 ) F i g  5 R E Ep a t t e r n s o f u l t r a b a s i c  b a s i cd y k e s i nX i a o h a i z i r e g i o n ( T h en o r m a l i z a t i o nv a l u e so fC h o n d r i t ea r ef r o m T a y l o r , 1 9 8 5) 稀土 元 素 分 异 比 较 明 显,属 轻 稀 土 富 集 型 ( 图 5 ) 。 ( L a / S m ) N=2 . 0 3~ 2 . 3 2 , ( G d / Y b )N= 2 . 6 7~ 2 . 8 9 , 表明轻 稀土元素内部和重稀土元素内部都存在各自的分馏作用。 δ E u = 0 . 9 5~ 1 . 0 8 , 基本上无铕异常, 可能由于斜长石分离结 晶程度很低, 这不同于麻扎尔塔格具有明显正铕异常的暗色 橄榄辉绿玢岩( 姜常义等, 2 0 0 4 b ) 。稀土元素配分曲线总体 向右平滑倾斜( 图 5 ) , 具有典型的拉斑玄武岩稀土元素分布 特征。小海子南闸基性脉岩的稀土元素配分形式与橄榄二 辉岩相似, 但稀土元素总量要高, 其中辉绿玢岩 Σ R E E= 1 8 9 . 2 7 1 0 - 6, 辉绿岩为 2 0 5 . 2 1 1 0- 6~ 2 7 3 . 5 9 1 0- 6。 1901杨树锋等塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨 表 4 小海子地区超基性 - 基性脉岩岩石化学组成( %) 与和 C I P W矿物含量计算结果( %) T a b l e 4 P e t r o c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s ( %) a n dC I P W c a l c u l a t i o nr e s u l t s o f u l t r a b a s i c - b a s i cd y k e s ( %) ,X i a o h a i z i r e g i o n 采样位置小海子水库南闸 岩石名称橄榄二辉岩辉绿玢岩辉绿岩 样品号x h z n 2  1x h z n 2  2x h z n 2  3x h z n 0 5 0 1  5 ax h z n 0 5 0 1  5 b x h z n 0 5 0 1  3 ax h z n 3  1x h z n 3  2x h z n 3  3x h z n 3  6 S i O 2 4 2 . 2 24 2 . 8 04 0 . 8 84 1 . 5 74 2 . 4 84 7 . 5 75 1 . 9 85 1 . 3 15 0 . 74 6 . 9 7 T i O
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