黑河地区早白垩世火山岩特征及其意义

【摘要】：黑龙江省黑河地区广泛发育中生代火山岩,但是火山岩的岩石组合、成因、岩浆源区以及所表征的大地构造环境目前存在很大争议,区内金矿成矿作用与火山岩之间的相互联系尚且缺乏深入研究。本文对研究区火山岩开展详细的岩石学、年代学、岩石地球化学等研究,取得如下认识:1.厘定火山岩的形成年代为早白垩世晚期,是以安山岩—英安岩—流纹岩为主的,包含钾玄岩、玄武安山岩、歪长粗安岩、安粗岩、粗面英安岩、粗面岩的火山岩组合。2.火山岩地球化学特征显示其具有宽广的Si、Al、K、Na、Ca、Fe、Mg等分布范围。火山岩主要为亚碱性系列,岩石Na_2O/K_2O比值一般1.2。A/CNK在1附近,为准铝质-过铝质岩石。SiO_2-TFe O/Mg O图上既有钙碱性系列(包括低铁钙碱性系列),又有拉斑系列。SiO_2-K_2O图上主要为中钾钙碱-高钾钙碱系列。SiO_2-(Na_2O+K_2O-Ca O)图上主要为钙碱系列、碱钙系列和碱性系列,在SiO_2-Mg O图中主要落入实验玄武岩的局部熔融范围和镁安山岩系列范围。痕量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素,K、La、Zr、Hf、Tb、Tm为峰,亏损Nb、Ta、Ti、Y、Yb等高场强元素。稀土元素球粒陨石标准化配分模式为缓右倾型的模式,轻稀土相对富集,重稀土内部分馏不明显,具有微弱负Eu异常。大部分岩石具有高Sr低Y的特征,其中一些岩石具有埃达克岩特征。3.基于火山岩组合、火山岩地球化学特征,结合构造环境判别等,认为该区早白垩世火山岩形成于与洋俯冲有关的大地构造环境,在早白垩世晚期已经发育为成熟的大陆边缘弧。推测该区早白垩世火山岩是蒙古-鄂霍次克洋向南侧俯冲的产物,岩浆可能的源区为俯冲的洋壳、上覆的地幔楔、兴安弧的下地壳。黑河地区早白垩世晚期弧火山岩的发育,指示蒙古-鄂霍次克洋在早白垩世仍在向南部俯冲,其闭合晚于早白垩世晚期(~117Ma)。4.研究表明研究区金矿床的围岩(或母岩)为早白垩世火山岩,区内北东向的韧性剪切带可能是蒙古-鄂霍次克洋俯冲带的组成部分和浅源表现,是区域控岩控矿主体构造。区内金矿床与类似TTG特征火山岩、镁安山岩系列、埃达克岩等与俯冲有关的岩类关系密切,暗示金矿床的生成与洋板片熔融密切相关。研究区内与早白垩世火山岩相关的金矿床有两种类型:与安山岩有关的火山热液型金矿床;与闪长玢岩有关的蚀变岩型金矿床。由于闪长玢岩与安山岩具有同期、同源以及相同地球化学属性,以上两种金矿类型只是因岩浆就位深度不同而导致的。推测在已经发现的中-低温火山热液型金矿床深部可能存在蚀变岩型(韧性剪切带型)金矿,在早白垩世安山质火山岩以及次火山岩(闪长玢岩)分布区具有良好的金矿找矿远景。