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user: 5. 基性–超基性侵入体特征 5.1. 超基性–基性侵入岩产状 官厅地区基性–超基性岩墙群主要侵入于中晚泥盆世–二叠纪地层中，侵入的最低层位为泥盆系达莲组、五指山组中，也是最主要的侵入层位，侵入的最高层位为中二叠世岩头组。共7个侵入体(图2，少量顺层脉体太小，图上未表示)，其中2个超基性侵入体，5个基性侵入体，呈北北西–南南东向展布，与地层走向一致或小角度斜交地层走向。 较大的基性岩–超基性岩体，形成1个岩枝状岩体，其余多呈岩脉状，呈北西–南东向延伸。其中辉长辉绿岩岩体规模相对较大，长约1.71 km，宽0.15 km，呈北西西–南东东向长条状侵入于泥盆系中统达莲塘组薄层状泥晶灰岩、硅质岩、硅质条带泥晶灰岩中，内部常见灰岩捕虏体，部分辉长辉绿岩呈脉状穿插于灰岩之中，基性岩–超基性岩与灰岩的接解界面部分地段呈港湾状，具有明显的侵入接触关系。岩石均具有较强的碳酸盐化，方解石呈微细网脉状穿插于侵入岩之中。由于基性–超基性岩受红河断裂的影响和强烈的风化作用，岩石破碎程度极高，仅有少量保留块状构造。超基性岩体较小，长约0.2 km，宽0.05 km，岩性为单斜辉石橄榄岩。 5.2. 超基性–基性侵入岩岩石学特征 1:5万白显、卡房等四幅区域地质调查工作，采集了3件薄片、硅酸盐、稀土、微量元素配套样品，样品新鲜、无蚀变。 样品分析方法：硅酸盐样品、稀土及微量元素样品由国土资源部昆明矿产资源监督检测中心分别用化学分析法和X荧光光谱法进行测试。其中主量元素含量单位为%，稀土和微量元素含量单位为10 −6 。 单斜辉石橄榄岩：黑绿色，主要由中细粒橄榄石(80%)及的中细粒单斜辉石(15%)组成，含少量钛铁矿(2%)及黑云母(3%)，橄榄石自形较好，其间隙中充填了稍晚形成的它形单斜辉石、黑云母和钛铁矿，形成填隙结构。橄榄石裂纹发育，已强烈皂石化、蛇纹石化，保留其自形粒状假象，仅有部分残留，单斜辉石为它形，充填于橄榄石的裂隙中，少部分为半自形短柱状，黑云母Ng黄褐色、Np淡黄色，充填于橄榄石的裂隙中(图版2、图版3)。 辉长辉绿岩：灰绿色，辉长辉绿结构，块状构造。主要由中细粒斜长石(47%~55%)及中粒单斜辉石(50%~53%)组成，含少量钛铁矿(2%~3%)及微量磷灰石，其中斜长石半自形板状、板条状，单斜辉石多为它形，少部分呈半自形短柱状、柱粒状。结晶较大的斜长石与单斜辉石构成辉长结构；在这些结晶粗大的单斜辉石中又包裹自形较好的板条状斜长石，构成嵌晶含长结构；结晶细小的单斜辉石多充填于斜长石搭成的格架中，构成辉绿结构(图版4)。 图2. 官厅地区基性–超基性岩墙群分布图 5.3. 超基性–基性侵入岩岩石地球化学特征 5.3.1. 主量元素特征 二叠纪超基性–基性侵入岩体岩石化学成分、C. I. P. W.标准矿物成分及主要参数见表3、表4。根据硅碱图(图3)判别，基性岩和超基性岩均属亚碱性系列，经AFM图解(图4)进一步划分，2件辉长–辉绿岩属钙碱性玄武岩系列，并向拉斑玄武岩系列过渡，而单斜辉石橄榄岩则属拉斑玄武岩系列。 Table 3 Chemical composition of basic-ultrabasic intrusive rock of permia 序号 样品编号 岩石名称 氧化物含量(wt%) SiO 2 TiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 FeO MnO MgO CaO Na 2 O K 2 O P 2 O 5 1 D0230-1-1 辉长辉绿岩 49.87 1.20 15.71 1.96 6.62 0.14 8.47 12.45 2.97 0.48 0.13 2 D0230-1-2 辉长辉绿岩 49.43 1.24 13.66 3.50 7.05 0.16 10.22 11.41 2.82 0.31 0.11 3 D0240-1-1 单斜辉石橄榄岩 43.24 0.54 6.15 2.98 9.78 0.13 27.76 8.53 0.16 0.08 0.06 表3. 二叠纪超基性–基性侵入岩岩石化学成分 Table 4 C. I. P. W. standard mineral content and main papameters ultrabasic-basic intrusive rock of permia 序号 样品编号 岩石名称 C.I.P.W.标准矿物含量(wt%) 主要参数 ap ilm mt or ab an di hy ol ne DI [Mg] m/f 1 D0230-1-1 辉长辉绿岩 0.30 2.29 2.84 2.86 24.37 28.12 26.45 12.38 0.40 27.64 70 1.8 2 D0230-1-2 辉长辉绿岩 0.26 2.36 5.07 1.85 23.83 23.72 25.76 5.98 11.10 25.68 72 1.8 3 D0240-1-1 单斜辉石橄榄岩 0.13 1.03 4.32 0.48 1.33 15.82 20.77 9.19 46.33 1.81 84 3.9 表4. 二叠纪超基性–基性侵入岩C. I. P. W.标准矿物含量及主要参数 图3. 二叠纪超基性–基性侵入岩SiO 2 -alk图 图4. 二叠纪超基性–基性侵入岩AFM图解 超基性岩镁含量高，K 2 O + Na 2 O = 0.24%，碱含量极低，富铁不明显，SiO 2 极不饱和，[Mg] = 84，m/f = 3.9，属吴利仁划分的铁质超基性岩。基性岩镁含量高，K 2 O + Na 2 O = 3.13% − 3.45%，碱含量中等，SiO 2 极不饱和，[Mg] = 70 − 72，m/f = 1.8，属吴利仁划分的铁质基性岩。 超基性岩和基性岩的镁值指数[Mg] = 70 − 84，比与地幔橄榄岩平衡的原始玄武岩浆的镁值指数(65~72)相当，都具有Na 2 O > K 2 O的特点，属钠质岩石，表明该超基性–基性岩为原始的钠质拉斑玄武质岩浆、苦橄质岩浆侵位的产物，岩石成岩前分离结晶作用较弱，具有大量原始岩浆特征。岩石分异指数DI = 1.81 − 27.64，小于35，不具有分异结晶的特征。 5.3.2. 稀土及微量元素特征 二叠纪超基性–基性侵入岩的稀土元素含量及主要参数(表5)、稀土配分曲线(图5)，均属轻稀土富集型。岩石的稀土元素总量ΣREE = 27.49 − 74.42 ppm，超基性岩稀土含量较低，基性岩稀土含量高，总体平缓向右倾斜，轻微分馏，(Ce/Yb) N = 2.30 − 2.64，轻稀土富集。(La/Sm) N = 1.49 − 1.66、(Gd/Yb) N = 2.30 − 2.64，表明轻、重稀土分馏明显，重稀土分馏程度较轻稀土更明显。δEu = 0.97 − 1.15，铕异常不明显。除稀土元素总量外，样品的稀土元素配分曲线具有很大的相似性，表明它们很可能是一个同源岩浆序列。 二叠纪超基性–基性侵入岩的微量元素丰度及主要参数(表6)，Rb N /Yb N = 3.7 − 4.1，属大离子亲石元素富集型。经洋中脊玄武岩标准化后微量元素比值蛛网图(图6)，样品配分曲线具有较大的相似性，进一步说明了岩石属同源岩浆演化系列，总体大离子亲石元素Sr、K、Rb、Ba、Th、高场强元素Ta、Nb、Ce富集，高场强元素P、Zr、Hf、Sm、Ti轻微亏损，Y、Yb、Sc亏损，Sr、K、Ba、Y、Yb、Sc形成低谷为特征，微量元素配分模式与洋中脊拉斑玄武岩相似。Nb = 0.97 − 2.64，说明岩浆没有混染大陆壳或花岗质岩石。K = 0.35 − 0.92，小于1，岩浆与消减作用无关。岩石中Ni、Cr含量较高，分别为165 − 1332、205 − 1883，平均具有原始岩浆的特点。 Table 5 Rare earth abundance and characteristic papameters ultrabasic-basic intrusive rock of permia 序号 样品编号 稀土元素及含量(ppm) 稀土元素特征参数 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y ΣREE δEu (La/Sm) N (Gd/Yb) N (Ce/Yb) N 1 D0230-1-1 8.35 18.6 2.45 11.6 3.16 1.05 3.28 0.58 3.65 0.70 1.97 0.28 1.79 0.27 16.7 74.42 0.99 1.66 1.48 2.64 2 D0230-1-2 6.22 14.7 1.99 9.61 2.62 1.03 2.79 0.53 3.27 0.62 1.76 0.25 1.48 0.23 14.9 61.97 1.15 1.49 1.52 2.53 3 D0240-1-1 2.74 6.31 0.89 4.25 1.15 0.38 1.24 0.23 1.46 0.28 0.80 0.11 0.70 0.11 6.85 27.49 0.97 1.50 1.43 2.30 表5. 二叠纪超基性–基性侵入岩稀土丰度及特征参数 Table 6 Trace element abundance and characteristic papameters ultrabasic-basic intrusive rock of permia 序号 样品编号 微量元素及含量 主要参数 Zr Zn V Th Sc Sr Rb Ni Nb Cu Cr Co Ba Hf Ta Cs U Pb Be Ga Rb/Sr Ce/Nb Nb* K* 1 D0230-1-1 85.5 141 224 2.92 25.9 411 10.9 165 10.0 296 205 35.8 139 2.40 0.94 3.15 0.63 17.8 0.76 16.8 0.03 1.86 0.97 0.92 2 D0230-1-2 69.7 75.7 254 2.15 28.1 288 9.60 235 9.80 90.3 516 45.5 82.9 2.00 1.02 1.24 0.41 8.00 0.61 15.6 0.03 1.50 1.38 0.62 3 D0240-1-1 28.3 75.1 134 1.23 16.5 21.8 4.10 1332 6.45 12.1 1883 89.6 18.8 0.80 0.48 4.66 0.18 7.75 0.25 5.50 0.19 0.98 2.64 0.35 表6. 二叠纪超基性–基性侵入岩微量元素丰度及特征参数 图5. 二叠纪超基性–基性侵入岩稀土元素配分图 图6. 二叠纪超基性–基性侵入岩微量元素比值蛛网图 5.3.3. 岩浆起源、演化及成岩环境 在FeO*-MgO-Al 2 O 3 图解(图7)中，3件样品均落入洋脊及洋底区；在FeO/MgO-TiO 2 图解(图8)中，3件样品均落入洋中脊拉斑玄武岩区。在Zr-Nb图解(图9)和Zr-Y图解(图10)中，投影点全部位于过渡型的地幔源区，与典型的洋中脊玄武岩的特征有一定差异。通过对晚二叠世基、酸性火山岩的地球化学特征研究，认为滇东南地区不存在开阔的大洋或洋中脊环境。伴随长期而强烈的拉伸，在晚二叠世出现了类似洋壳或初始洋盆，堆积了三叠纪逾万米厚的沉积物，这就是官厅地区基性火山岩与典型的洋中脊玄武岩的地球化学特征有一定差异的原因。岩石中δEu接近1，Nb* > 1，说明岩浆演化过程中没有经历过明显斜长石的结晶分离，也不存在明显的地壳混染情况，Ni、Cr含量较高，具有原始岩浆的特点。由于从中晚泥盆世–中二叠世长期的强烈的拉伸，造成了官厅地区的地壳厚度大大减薄，因而使地幔源区的原始岩浆在上升侵位过程中没有受到地壳特物质的混染。 图7. 二叠纪超基性–基性侵入岩FeO*-MgO-Al 2 O 3 图解 图8. 二叠纪超基性–基性侵入岩FeO/MgO-TiO 2 图解 图9. 二叠纪超基性–基性侵入岩Zr-Nb图解 图10. 二叠纪超基性–基性侵入岩Zr-Y图解