黑龙江省东部与红蓝宝石有关的玄武岩及古火山机构的恢复_孙建勋

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1、第“卷第2期1 9 9 5年5月岩石矿物学杂志AC T APETROL二冷ICAET五 IINERALO GICAVol.14,No-May,1995黑龙江省东部与红蓝宝石有关的玄武岩及古火山机构的恢复孙建勋(黑龙江省地质矿 产科学研究 所,哈尔滨1 5 0036)主题词黑龙江红 蓝宝石玄武岩古火山机构提要通过对穆棱一鸡西地区沿敦化一 密山深大断裂带分布 的玄 武岩岩石学研究及 古火山机构的分析和恢 复,认为红蓝宝石同含深源超镁铁质岩石包体和捕虏晶的斑 杂状碱性橄榄玄武 岩有关,并提出其分 布受古火山机构的控制。黑龙江省东部穆棱一鸡 西地区 沿敦化一密 山深 大断 裂带两 侧分布有大面积上 新

2、 世 玄 武岩。该玄 武岩带中含深源 超镁铁质岩石包体和捕虏晶的碱性橄榄 玄 武岩为红 蓝宝石砂矿母岩。本文拟阐 明该玄 武岩区 的岩石学研究成果和该区已恢复的 古火山机构 以及红 蓝宝 石 的赋存状态。上新世玄武岩地质特征敦化一密山深大 断裂 带在 黑 龙江 省境内西南 起 于镜泊,经穆棱、密 山至 勤得利长达65 0km,大 致呈北东4 5“从穆棱 一鸡 西地 区 通过,为郑 城一庐 江深 大断 裂的北延部分卿。沿深大 断裂 带,中、新生 代以 来火山活 动频繁,形成了晚 白奎世 伊林期中酸性 火山岩和上新一 世玄 武岩(图1)。根 据穆棱一鸡西 地区玄 武岩的 结构、构 造及 出露标高,

3、区内上新世玄武岩可表1穆棱一 鸡西 地区玄武岩岩石组成及厚度Tab le1Lithologieeo泣positionandthieknes sof ba:alt.inMuling一Ji汪ia :己a宜至巴一_岩兰i匕竺一-一日-一暨兰一一立一一一竺 兰些燮竺些生一-_些一一 阵一一一一些牛擎肇些些一一一一一一阵共一一一 一一一阵一一二擎燮些竺一一一-一一共一,一乞 生 些 竺到兰些色一一一一一一一一一一岑止一一一一里擎黔止一一一一一一. 下匕理一一 1似层状玄 武 岩.本文于1 9 9 4年7月收到,1 9 95年l月收回。第2期孙建勋:黑龙江省东部与红蓝宝石有关的玄武岩及古火山机构的恢复12

4、7划分为6个岩性层和3个喷发旋迥,每个喷发旋 迥包括 溢流相 和喷发相,其岩石组成和厚度变化如上表.:今田O欢、矛了介六,“.图1鸡西一穆棱地区地质图 (据黑龙江省地质局第一区域地质 调查队1券叨万鸡西市幅地质图略有修改)Fig.1Geolo凭ieal, 1:叩ofJi、i一五I,一111 1又ar eaQ。一第四纪冲洪积物,NZ一上新世玄武岩;K少一伊林组;长;一四平山组,K:左一猴石沟组,J3二一穆棱组,Pt:肛一黑龙江群;y名一华力西期花岗岩;I一; 。一古破火山口;n一1。一火 山锥,1 1 1一;. . . 2一 )己状火 山锥 图中虚线一推测隐伏断裂;实线 一断层2上新世玄武岩特征

5、2.1岩石学特征本区 玄武岩呈似层 状,斑状 结构,旅质 以间粒结 构 为主(占7%),其余为 交织结构和斑晶 交织结 构,斑晶约占3 0%,气划贡占3 0 %,斑晶 以钦 辉石 为主(占6 5 %),橄榄石次 之(约.杜世政等,1 98 9。黑龙江省穆 校县二沟子红蓝宝石i羊 萝己之,l:。岩石矿物学杂志第1 4卷占3 5写),橄榄石已碳酸 盐化和绿泥石化。气孔状杏仁状玄武岩:杏仁占1 0 %,2 0%由结晶完整的菱沸石充填,岩石具斑状结构,斑晶5%士( 0.3一lm m),多为伊丁石化橄榄石,基质具间粒结构,由板条状斜长石组成交织格架,其间充填柱状辉石。块状橄榄玄武岩:岩石具斑状结构和显微

6、间粒结构,斑晶占1 0%士( 0.3一o.sm m),一般结晶良好,可能为富镁橄榄石;辉石斑晶斜消光,具紫红色,干涉色不是很高,为含钦普通辉石;基质由微 晶斜长石组成交织格架,其间充填微粒单斜辉石及磁铁矿。斑杂状玄武岩:具斑状结构,斑晶占5写一2 0%,粒度0.1一0.smm,为伊丁石化或部分伊丁石化橄榄石和钦辉石,可见错石、尖晶石捕虏晶及尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,具斑杂构造。玄 武质浮岩:岩石比重较小,具多气孔构造,气孔 约占岩石6 0写一7 0%,呈 圆形和椭圆形,孔径0.1 5一3m m,孔内无充填物。2.2玄武岩的岩石化学和稀土元素地球化学特征玄 武岩的岩石化学和稀土元素地球化学分析结果

7、详见表2和表3。表2岩石化学分析和计算的标准矿物成分T比leZC 卜em泣ealanaly.e一a odn ormat三veeo,po,itionoofro ek.奋nMuli呀一J三盆ia、,e 巴一卜l一卜卜暇卜陀比!1 0 .1 1 1 1 12 2 23 3 34 4 45 5 5y y ys _l l lys_2 2 2l一一.一一y y y y y y ys _3 3 3y,! ! ! . . .4 2。5 3 3 34 4 46。7谧谧4 8。12 2 246。1 3 3 32。3 0 0 0i i i。8 0 0 01。90 0 02。40 0 014。13 3 31 1 1J

8、8.1 3 3 31 5一4 1 1 116。33 3 39。5 3 3 31 1 1 0。21 1 13。4 3 3 36。8 0 0 02。69 9 90 0 0。73 3 36。8 9 9 94一4 1 1 1O。2 2 2 20 0 0。2 3 3 30。13 3 30。2 2 2 29。99 9 94 4 4。52 2 27。7 9 9 97。9 2 2 29。91 1 17 7 7。45 5 57。95 5 58。72 2 23。3 6 6 63 3 3。4 4 4 42。9 1 1 13。3 1 1 12。6 9 9 92 2 2。83 3 31。57 7 71。59 9 9 9

9、 90 0 0。5 5 5 5 :;: : : : :;: : :3 3 3一5 7 7 7 7 7 7 7 7 7标准矿11234物成分y,_11.30y:_2!ys _33 7们8 5 3 3 5 51 88 3沁1 60 07 85 69 73 99 67 38 90 9 0 0 0 01 0托2 60 00 00 0,JJJ翻 习c、月卜J ,仁、亡-r产.(r.r. r、r 乃勺l1. . . ., . . . . . . . . . . , . 月. , . . , . . . . . . . . . , . . , . , . . , . . . . .却肠沁O r 肪A J 2

10、J)i、V吸J孟FJl0月份一U月J任On妇n . ,.八nU2。0 30。0 01 6。7125。382 5。673。3 62。900.0 00。002。025.855。850。0 01。798。0 71.0 73.6 14。979.2724。6 22 4。3 45。193。5 31。2 620。8 10。0 0O。520。3 7O。1 50。0 00。0 01。784。3 72。7215。884。5 915。5 312。2010。540一0 00。0 01 2。9110。0510。0 50。0 00。000。0 010。6110。2 4Sr r 比厌于. 嗽川而几n士分析单位:黑龙江省地质

11、实验测试 中心。友,卜5个样品的5 10:含量小 于5 0%,该区玄 武岩岩石种类比较简单,在5 10:一(K:O十Na刃)图L均 落于碱性 玄 武岩系列(图2)。根 据标准矿物分子Hy和Ne的 变化,将本 区玄 武岩的主 要岩石类 型划 分为:橄 榄 玄 武岩C丫s一)、碱性橄榄 玄 武岩妙、一:、夕,一3)、碧玄岩(。 _J、夕s_:)。第2期孙建勋:黑龙江省东部与红蓝宝石有关的玄武岩及古火山机构的恢复12 9表3岩石样品的稀土 元素丰度(xl 。一“)Toble3RE E故bu ndance.ofr oek.a mple一fr omMu!i叱一Jixia rea(x1 0一“)Ys_1Y

12、s_,Ys_3Ys_毛丫s_532。8 56 5。4 21 0。9736。547。543。3 67。80。995。5 30。962。310。3 31。540。2 319。7 519 5。5 04。041。5 151。4090。671 5。3 04 2。058。1 84。2 27。3 1O。9 35。1 0。981。9 80。2 61。3 8O。201 6。2 7246。2 46。15l。7 95 3。10100。3011。204 3。409。0 02。2 84。8 70。7 54。2 00。9 01。900。2 9l。200。2 616。502 50。077。1 21。03jJ匕n舀八hnO曰

13、,上.1. 0 自月,只口U, .魂勺山O口尸al勺丹了众UOU :门a n 曰刁,占noJOO UUn甘, 山 O,妇”45。468 5。1 611。5 54 2。8 58。173。2 17。5 31。015。57l。0 0 ;: ;:;:一a一卜U户U.1n叹d11laIvHoFrTr nYbLyY公RE E兄LREE/乙HR E EaEu1:厅纽咭R, 4 0门,上,八U叹UD O,J :1支O“一七J组11, 白Q d, 白分析单位:核工业部北京铀矿研究所(等离子休光谱)。!.Lle el e s 县卜l r w e e s w e e e w e l e sw ee sw ee el

14、!e ee e.e enU八Un2 0旧5阵漫娜扰叫冲辈, 0 r日心O- 1丫占0.,Z一J卜-叫一吞.一川卜.刁 泳下_a(二PPrN 日SmE。 J-_.-州卜一-孟- 一- J_LC dTbn 少下l。ErTm、bl_一t-_ LuyS,ot图2穆棱 一鸡西 玄武岩的5102一(Na:o+KZo)图解F ig.2510:挤e r s u sNa20+K:0dia凭ralllFi,图3穆棱一鸡西玄武岩的稀土 酉己分型式3Cliondrite一nornlaliZedREEP3tternsororba saltsfroi liMuli几g一Jixis一亚碱性 系列,A一碱性系列1,朗alts

15、froniMulin义一Jixi一.一。一Ys一1,一.。一,.一ys一2;ar e a-一.“一“. .一Ys一3岩石矿物学杂志第1 4卷表3所列5个样品的稀土元素总 量(乞 R E E)、轻 稀土 与重 稀土 的 分馏程 度(艺L R EE/乙HR EE)及铺元素的分 馏程度具有一致性。该 地区玄 武岩稀土 总 量(ERE E)变化 在1 4 4.36一2 5 0.07(X1 0一6)之间,5个样品的平 均值为214.5 5(x一 。一6),接近一般 碱性橄榄玄武岩的名 R E E20 0 一4 00(x1 0一6)的 下限。轻稀土明显富集,在配分 型式图上表 现为轻稀土富集型(图3)。E

16、LRE E/EHRE E在3.1 6 一7.1 2之间,而 且随E L RE E/EHRE E值的增大,乙R E E增大。由此可 见,稀土元素的丰度 主要是 由轻 稀土 元素的富集引起的。由 图3可见,3个样品均显示出Eu的 弱正 异常,6Eu值在1.0 3 一1.7 9之间。3玄武岩中深源超镁铁质岩石包体和深源捕虏晶穆棱一鸡西地区玄武岩中含有深源超镁铁质岩石包体和捕虏晶,包体岩石类型有纯 橄岩、单斜辉石橄榄岩、单斜辉石岩和斜长橄榄石榴石单斜辉石岩等,主要见于斑杂状玄 武岩底部。斜长橄榄石榴石单 斜 辉石岩呈黑褐色,质密坚硬。包体一般2一1 0c m,具 细 粒 变 粒 结构,网脉充填构造,由普通辉石、镁铁榴 石、透铁橄榄石和 少量拉长石组成,其矿物成 分与寄主玄 武岩的矿物成分相 类似,推测其是由玄武岩岩浆高压结晶