大箐亚式铜矿碳酸盐浆屑和熔融包裹体的发现及其意义_张永北

第16卷　第4期1997年 12月

地质科技情报

Geolog ical Science and Technolog y Information

Vol.16　No.4

Dec.　1997大箐亚式铜矿碳酸盐浆屑

和熔融包裹体的发现及其意义

张永北　张文淮　魏启荣　王豪　徐成彦

(中国地质大学,武汉,430074)

摘　要　在云南省罗茨—武定地区西矿带中元古界昆阳群大箐亚式含铜白云岩中有碳酸盐浆屑和熔融包裹

体存在。熔融包裹体可以分为碳酸盐的和硅酸盐的两类。其中硅酸盐的平均化学成分相当于粗面质和粗安质碱

性岩浆成分。该发现证明本区中元古代确有硅酸盐—碳酸盐混合岩浆活动,大箐含铜白云岩很可能与此有关。

关键词　昆阳群　大箐亚式铜矿　熔融包裹体　碳酸盐岩浆

大箐亚式含铜白云岩产于云南省罗茨—武定地区西矿带观天厂区段,是我国著名的中元古界昆阳群东川式大箐亚式铜矿的含矿围岩〔1〕。现将其中碳酸盐浆屑和熔融包裹体的主要特征及其地质意义阐述如下。

1　碳酸盐浆屑特征

较大的碳酸盐浆屑见于野外露头(图1),孤立地包裹在火山碎屑较多的白云岩中,数量很少,较大的约为3cm×4cm,边界不规则,纯白色,内有无数气孔,似炉渣状。固体部分质致密,加盐酸起泡,是碳酸质的。正交偏光镜下呈高级白干涉色,但没有消光位。这可能是由于内部碳酸盐熔体已结晶成光学方位不一致的微晶—隐晶所致。较小的碳酸盐浆屑见于富含凝灰质的白云岩中。正交镜下具有高级白干涉色,宽(0.1～1.0)mm,长(0.5～2.0)m m,含量可达1%～5%,呈火焰、条带状,内部没有明显的晶粒。分布较均匀,与钠长石、更长石、石英等晶屑共存。其化学成分(表1)与湖北庙垭铁白云石碳酸岩〔2〕相近, REE为1200×10-6。

表1　碳酸盐浆屑与湖北庙垭火成白云石碳酸岩成分对比表(w B/%)

T a ble1　Co mpo sitio n co mpariso n bet ween car bo na tic melton

debr is and M iaoy a do lo mite car bonatit e fro m Hubei

氧化物SiO2T iO2Al2O3Fe2O3FeO M nO M gO CaO Na2O K2O BaO S rO P2O5CO2H2O+

A 6.500.40 1.64 1.03 5.990.5315.4927.51 1.010.47—— 3.0135.10 1.34

B 4.570.16 2.10 2.187.43 2.0210.6127.120.260.390.110.21 1.7536.360.92

A.碳酸盐浆屑;B湖北庙垭铁白云石碳酸岩

中国有色金属工业总公司资助项目(94-D-26)成果

第一作者简介:张永北,男,1964年5月生,讲师,现正攻读岩浆岩岩石学博士学位

收稿日期:1997-03-31 编辑:黄秉艳

图1　含铜白云岩中包裹的熔渣状碳酸盐浆屑

　Fig.1　A car bonatic melton deb ris w ith s lag shape in-volved in Cu-bearing dolomite r ock

　中部纯白色为熔渣状碳酸盐浆屑,包裹在钠长白云石含铜岩石中;照片中白色长条形者为钠长石斑晶

图2　碳酸盐熔融包裹体

Fig.2　Carb on atic melt inclu sion

中央浑圆高正突起者为具高级白的碳酸盐熔融包裹体,内中黑斑为收缩气泡,主晶为它形细粒白云石,正交偏光,视域:0.5mm

2　熔融包裹体特征

2.1　熔融包裹体的形态、结构

熔融包裹体普遍存在于大箐亚式含铜岩石的白云石中。微小的熔融包裹体直径(5～30) m不等,孤立地出现在白云石晶体内(图2),具浑圆轮廓,高正突起,含一个或数个不规则或圆形气泡。这是熔体快速冷凝,气相还来不及聚集就被固定所致。所有熔融包裹体都已脱玻化,因此,正交镜下具有干涉色。按干涉色可分两类:其一为具高级白干涉色者,有的无消光位,表明现已发生如前所述的结晶化作用。有的有消光位,但与主晶不一致,表明熔体只结晶成一颗晶体,它们是碳酸盐的;另一类的干涉色较低,由一级灰至一级黄混杂,少数出现二级干涉色,单偏光镜下无色—浅褐色,内部常见短柱状微晶,它们应是硅酸盐的。据其赋存层位为落雪组,熔融包裹体的形成年代为中元古代,距今约(1673〔1〕～1708 )M a。熔体的结晶化正是由于形成年代久远,质点渐渐自行有序排布的结果。

电子显微镜下,熔融包裹体是不规则的致密收缩体(图3),周边有收缩圈,表面有数个气泡空腔。属碳酸盐的内部看不到明显的其它晶粒,属硅酸盐的常有孤立的多种晶粒存在。熔浆—溶液包裹体周边没有收缩圈(图4),内部是不规则收缩空腔(体积大于50%)。数个空腔相连通时,熔体部分似皮壳状。

2.2　熔融包裹体的物质成分

电子探针分析结果(表2)证明,熔融包裹体按化学成分可以分为两类:其一是碳酸盐的,主要化学成分为CaO、M gO、FeO、CO2,含SiO2,稀土含量异常高( REE高达2800×10-6);其二为硅酸盐的,主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO、FeO+Fe2O3、K2O、Na2O等。平均成分与粗面质、粗安质碱性岩浆很接近。已发现的熔浆—溶液包裹体的熔体是硅酸盐的。其收缩空腔内熔体表面有数个亮点,分别为石英、磁铁矿、白云石、卤盐等,证明空腔曾为富含K+、Na+、

本次研究测得的Sm-Nd等时线年龄值

Ca2+、M g2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、CO2-3、SiO2

等组分的溶液充填。

图3　熔融包裹体电子显微镜图像

Fig.3　Electron micros cope pictur e of melt in clu sions

主晶为白云石;熔融包裹体为致密收缩体;熔体周边或内部黑色部分为收缩气泡或收缩间隙;较大者为硅酸盐的,较小的为碳酸盐的;视域:70 m

　图4　熔浆—溶液包裹体电子显微镜图像

Fig.4　Electron micros cope pictu re of melton-

solution inclusion

主晶为白云石;中部为熔浆—溶液包裹体;黑洞为收缩空腔;皮壳状熔体是硅酸盐的;亮点是微晶。视域:70 m

表2　白云石中熔融包裹体电子探针分析(w

B

/%)

T able2　Electr on pr o bing analy sis of melt inclusions of dolomite

氧化物SiO2T iO2Al2O3Fe2O3+FeO M nO M gO CaO Na2O K2O P2O5BaO C eO CO*2

A0.25—— 5.72 1.5412.8929.100.110.080.200.2880.28050.41

B61.89 1.2217.038.990.41 1.22 2.30 4.51 5.940.40—0.140—

C62.40 1.0118.31 4.00 1.020.09 2.057.04 4.910.38—0.070—

A.由5个点平均;

B.由7个点平均;

C.由4个点平均。*按剩余O原子计算,含H2O+

2.3　熔融包裹体的主晶

在钠长石、更长石、金云母、石英等矿物(包括具热液交代现象者)中也有相同的熔融包裹体存在。尤其重要的是含熔融包裹体的白云石,除有部分具有熔蚀结构属于火山晶屑外,大多数都具它形细粒—隐晶结构(如图2),显然不是火山晶屑,而是成岩时矿物。

3　重要意义

(1)证明大箐亚式铜矿原生白云石是火成的,罗茨—武定地区曾有碳酸盐岩浆活动

白云石的熔融包裹体及熔浆—溶液包裹体的存在与区域变质极不协调。在常压条件下碱性硅酸盐熔浆稳定温度至少在700℃以上,碳酸盐熔浆在500℃以上,熔体+溶液均一相平衡温度也大于500℃〔3〕。而大箐亚式含铜白云岩呈层状,上下整合于变质程度极浅的板岩、变质砂岩、叠层石白云岩中,其变质温度不超过200℃。因此,区域变质不可能产生熔融包裹体,而附近未见有强烈接触变质存在。又由于含铜白云岩中富含大量的火山碎屑,证明成岩时确有岩浆活动。白云石的熔融包裹体应是岩浆作用的产物。因此,熔融包裹体以及熔浆—溶液包裹体的存在证明了其主晶白云石是火成的。而碳酸盐浆屑和碳酸盐熔融包裹体直接证明曾有碳酸盐岩浆活动。

(2)证明大箐亚式铜矿含铜岩石是碳酸盐—硅酸盐混合岩浆火山喷发的产物