黑龙江十五里桥金矿龙江组火山岩地球化学特征及构造背景分析

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陈卓, 李向文, 张胜江, 周传芳, 李蕴峰, 国林. 黑龙江十五里桥金矿龙江组火山岩地球化学特征及构造背景分析[J]. 地质与资源, 2019, 28(5): 413-422.

CHEN Zhuo, LI Xiang-wen, ZHANG Sheng-jiang, ZHOU Chuan-fang, LI Yun-feng, GUO Lin. GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE VOLCANIC ROCKS OF LONGJIANG FORMATION IN SHIWULIQIAO GOLD DEPOSIT, HEILONGJIANG PROVINCE[J]. Geology and Resources, 2019, 28(5): 413-422.

黑龙江十五里桥金矿龙江组火山岩地球化学特征及构造背景分析

陈卓 , 李向文 , 张胜江 , 周传芳 , 李蕴峰 , 国林

中国人民武装警察部队黄金第三支队, 黑龙江哈尔滨 150086

收稿日期：2018-11-26; 修回日期：2019-05-12

基金项目：中国地质调查局“十五里桥等9幅1:5万区域地质矿产调查”项目(编号12120115041801)。

作者简介：陈卓(1989-), 男, 硕士, 工程师, 主要从事3S、生态地质调查、区域矿调与工作, 通信地址黑龙江省哈尔滨市学府路400号, E-mail//chenz121@163.com。

编辑：李兰英

摘要：对十五里桥龙江组岩性组合与地球化学研究结果表明：龙江组火山岩SiO₂为53.56%~73.43%，Al₂O₃为14.90%~18.74%，K₂O为1.76%~4.20%，为高钾钙碱性系列.样品稀土元素标准化配分曲线表现为轻重稀土分馏明显，显示弱的铕负异常或无异常.微量元素标准化配分曲线表现为富集大离子亲石元素（LILE）Rb、K、Sr、Ba，亏损高场强元素（HFSE）_Nb、Ta、Ti.样品Rb/Sr比值介于0.04~0.43，Ti/Y比值介于144.23~492.19.在构造环境判别图解上，样品位于火山弧区和大陆弧、后碰撞弧区，表明龙江组是板块俯冲和碰撞造山转换背景下下地壳部分熔融的产物.

关键词：龙江组地球化学构造背景十五里桥金矿黑龙江省

中图分类号：P595;P588.14 文献标志码：A 文章编号：1671-1947(2019)05-0413-10

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE VOLCANIC ROCKS OF LONGJIANG FORMATION IN SHIWULIQIAO GOLD DEPOSIT, HEILONGJIANG PROVINCE

CHEN Zhuo , LI Xiang-wen , ZHANG Sheng-jiang , ZHOU Chuan-fang , LI Yun-feng , GUO Lin

No. 3 Gold Geological Team of CAPF, Harbin 150086, China

Abstract: Study on the lithological association and geochemistry of Longjiang Formation in Shiwuliqiao gold deposit shows that the contents of SiO₂, Al₂O₃ and K₂O in the volcanic rocks are 53.56%-73.43%, 14.90%-18.74% and 1.76%-4.20% respectively, belonging to high-K calc alkaline series. The REE distribution patterns show distinct fractionation of LREEs and HREEs, with weak negative or no Eu anomaly. The trace elements are characterized by enrichment of LILEs (Rb, K, Sr and Ba), and depletion of HFSEs (Nb, Ta and Ti), with the Rb/Sr ratio of 0.04-0.43 and Ti/Y ratio of 144.23-492.19. The samples fall in the volcanic arc, continental arc and post-collision arc setting zones in the tectonic discrimination diagram, indicating the Longjiang Formation was the product of partial melting of lower crust in the transition of plate subduction and collision orogeny.

Key words: Longjiang Formation geochemistry tectonic setting Shiwuliqiao gold deposit Heilongjiang Province

0 引言

十五里桥金矿床位于黑龙江省塔河县十八站鄂伦春自治乡，前人对区内物化探特征、控矿因素、火山岩地球化学特征、成矿物质来源等进行了研究，认为区内土壤Au、Ag、Cu、Zn含量及地表火山岩和脉岩Au、Ag、Cu、Pb含量普遍高于区域背景值，矿体视电阻率明显高于围岩，与脉岩相近，区内火山岩呈钙碱性-碱性，金矿体赋存于安山岩中的NE向断裂内，矿石为硅化角砾岩和硅化安山岩，成矿物质来源为安山岩，脉岩为成矿提供了热源^[1-4].十五里桥金矿是上黑龙江成矿带内以火山岩为容矿围岩的典型矿床，其龙江组围岩对成矿应具有较大的影响，通过分析龙江组火山岩地球化学特征，探讨其形成环境，为本地区矿床地质研究与区域地质研究提供基础资料.

1 区域地质背景

十五里桥金矿床位于上黑龙江Au（Cu-Mo）成矿带，大兴安岭火山岩带北东端、上黑龙江盆地的南缘、二十二站隆起南缘与腰站断陷北缘（图 1a），区域上经历了中生代蒙古-鄂霍次克洋洋壳俯冲及后碰撞拉张、古太平洋板块的俯冲、新生代断块等构造运动，构造背景较为复杂.

图 1 十五里桥金矿床大地构造位置及区域地质简图^➊ Fig.1 Tectonic location and regional geological sketch maps of Shiwuliqiao gold deposit 1-第四系（Quaternary）；2-孙吴组（Sunwu fm.）；3-甘河组（Ganhe fm.）；4-光华组（Guanghua fm.）；5-龙江组（Longjiang fm.）；6-漠河组（Mohe fm.）；7-二十二站组（Ershierzhan fm.）；8-开库康组（Kaikukang fm.）；9-流纹岩（rhyolite）；10-流纹斑岩（rhyolite porphyry）；11-花岗斑岩（granite porphyry）；12-二长斑岩（monzoporphyry）；13-花岗细晶岩（granite aplite）；14-花岗闪长斑岩（granodiorite porphyry）；15-花岗闪长岩（granodiorite）；16-二长花岗岩（monzogranite）；17-断层（fault）；18-研究区（study area）

➊武警黄金第三支队. 1: 5万综合地质调查报告（十五里桥幅、腰站林场幅、依西肯幅、开库康幅、下鱼亮子幅、绥安站幅、瓦干幅、闰王店岛幅、双合站幅）. 2018.

区域上主要为晚侏罗纪、早白垩纪地层，其中上侏罗统自下而上为开库康组（J₃k）、二十二站组（J₃er）、漠河组（J₃m），主要岩类为砾岩、砂岩、粉砂岩等陆源碎屑岩；下白垩统自下而上为龙江组（K₁l）、光华组（K₁gn）、甘河组（K₁g），主要岩类为基性、中酸性火山熔岩及火山碎屑岩（图 1b）.区内以中生代断陷盆地为背景，断裂及褶皱发育，NE向断裂与NW、S-N向断裂的交汇处控制了火山机构和中浅成侵入体的产出，是重要的导岩导矿构造^[5].区内岩浆岩除秀水山岩体外，多呈小岩株、岩枝、岩脉产出，侵入于晚侏罗世-早白垩世地层，主要岩性为花岗闪长（斑）岩、花岗斑岩、流纹（斑）岩等（图 1b）.

2 矿床地质特征

矿区出露地层为下白垩统龙江组（图 2），以安山岩、角闪安山岩、安山质角砾熔岩为主，其次为安山质凝灰岩、玄武岩，含砂岩和沉凝灰岩夹层.区内断裂构造发育，产状变化大，主要有NNE、NEE、NE、NW、近N-S及近E-W向断裂.区内未见岩浆岩体出露，脉岩较发育，主要岩性为闪长岩、流纹斑岩、煌斑岩（图 2）.十五里桥属构造蚀变岩-石英脉型金矿，矿体走向NEE-NE，赋矿构造具张性特征.主成矿阶段均一温度为251~298 ℃ ^[6]，围岩蚀变以低温为主.

图 2 十五里桥金矿床矿区地质图 Fig.2 Geological map of Shiwuliqiao gold deposit 1-龙江组（Longjiang fm.）；2-流纹斑岩（rhyolite porphyry）；3-闪长岩（diorite）；4-煌斑岩（lamprophyre）；5-矿体（orebody）

3 龙江组火山岩特征

龙江组原指龙江县光华剖面和邵家窝棚剖面所代表的不整合于南平组之上的中酸性火山岩组合，现指分布于大兴安岭东坡、小兴安岭西北坡，平行不整合于七林河组之上、光华组之下的陆相中性火山岩组合^➊. 1: 25万区域地质调查^➋将区内的该套地层划归为塔木兰沟组，1: 5万区域地质调查^➊根据地层接触关系和年代学证据，将该地层重新厘定为龙江组，在十五里桥一带出露面积约103.8 km².

➋黑龙江地质调查研究总院.中华人民共和国开库康幅N51C003004塔河县幅N51C004004新街基幅N52C004001 1: 25万区域地质调查报告. 2014.

3.1 岩性特征

龙江组以灰绿色、灰紫色气孔杏仁状安山岩、角闪安山岩、安山质角砾熔岩为主，其次为安山质凝灰岩、玄武岩，含沉积夹层砂岩和沉凝灰岩.岩石地表风化较强，伴有不同程度的碳酸盐化、绢云母化、绿帘石化，发育“红顶绿底”.岩石斑晶定向性明显，暗色矿物可见暗化边，普遍发育气孔、杏仁状构造，沉凝灰岩层理明显，可见植物根茎碎片化石.

龙江期火山活动以碎屑熔岩爆发伴随熔岩溢流为特征的中心式喷发为主，火山机构以锥状、层状火山为主，具有明显的多期次喷发和喷发韵律发育的特点，剖面上从老到新依次可见安山质角砾熔岩、安山质晶屑岩屑凝灰熔岩、安山岩，安山质晶屑岩屑凝灰熔岩、安山质沉火山角砾岩，安山质集块岩、英安岩，反映爆溢相到喷溢相、爆溢相到喷发沉积相、崩塌相到次火山相的3个旋回，火山活动总体上逐渐减弱（图 3）.

图 3 龙江组火山岩喷发旋回 Fig.3 Volcanic eruption cycles of Longjiang Formation

3.2 主量元素

从龙江组火山岩中采集38件样品，在（K₂O+Na₂O）-SiO₂图解中，样品岩性为玄武安山岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩、英安岩及流纹岩（图 4a），与镜下鉴定最大的不同是没有玄武岩.其SiO₂含量为53.56%~73.43%，Al₂O₃ 14.90%~18.74%，K₂O 1.76%~4.20%，Na₂O 2.77%~5.21%，CaO 0.28%~7.6%（表 1），A/CNK比值介于1.27~2.18，全碱K₂O+Na₂O含量为4.92%~9.12%，K/Na比值介于0.45~1.19，平均0.64，TiO₂含量为0.25%~1.08%，平均为0.76%，与岛弧火山岩的TiO₂含量（平均0.8%）接近^[7]，里特曼指数（σ）为1.93~4.32，平均2.73.样品属过铝质中酸性岩，在（K₂O+Na₂O）-SiO₂图解中，样品主要落入亚碱性区间（图 4a），在K₂O-SiO₂图解中，样品主要落入高钾钙碱性区间（图 4b）.

图 4 龙江组火山岩TAS分类图解 Fig.4 The TAS classification diagram of Longjiang Formation Pb-苦橄玄武岩（picro-basalt）；B-玄武岩（basalt）；O1-玄武安山岩（basaltic andesite）；O2-安山岩（andesite）；O3-英安岩（dacite）；R-流纹岩（rhyolite）；S1-粗面玄武岩（trachybasalt）；S2-玄武质粗面安山岩（basaltic trachyandesite）；S3-粗面安山岩（trachyandesite）；T-粗面岩、粗面英安岩（trachyte/trachydacite）；F-副长石岩（feldspathoid）；U1-碱玄岩、碧玄岩（tephrite/basanite）；U2-响岩质碱玄岩（phonotephrite）；U3-碱玄质响岩（tephriphonolite）；Ph-响岩（phonolite）；Ir-Irvine分界线（Irvine boundary）

表 1 龙江组火山岩主量、微量元素分析结果 Table 1 Contents of major and trace elements in Longjiang Formation

镜下岩性	安山玄武岩	安山质熔结凝灰岩	安山质角砾熔岩	辉石安山岩	安山质凝灰熔岩	安山岩	安山质角砾熔岩	橄榄安山玄武岩	玄武岩	玄武岩		镜下岩性	安山玄武岩	安山质熔结凝灰岩	安山质角砾熔岩	辉石安山岩	安山质凝灰熔岩	安山岩	安山质角砾熔岩	橄榄安山玄武岩	玄武岩	玄武岩
编号	P2005A	P2007B	P2010B	P2013A	P2015D	Pm02Tc64	Pm02Tc81	Pm02Tc86	Pm02Tc94	Pm02Tc95		编号	P2005A	P2007B	P2010B	P2013A	P2015D	Pm02Tc64	Pm02Tc81	Pm02Tc86	Pm02Tc94	Pm02Tc95
SiO₂	56.3	62.5	63.7	56.6	60.5	73.4	64.5	58.5	57.4	55.3		Cs	4.11	8.25	3.31	0.99	1.72	2.31	1.77	2.55	1.68	1.21
Al₂O₃	17.7	17.3	15.5	17.3	16.2	14.9	15.8	17.5	16.1	17.4		Ba	599	505	1006	715	786	1019	733	733	743	849
TiO₂	0.9	0.78	0.65	1.05	0.68	0.25	0.67	0.8	0.88	0.96		Hf	4.51	5.37	4.2	5.55	4.42	4.17	5.36	4.79	3.95	3.89
Fe₂O₃	3.94	3.54	2.95	3.38	2.71	0.89	4.6	3.89	5.55	2.66		Ta	0.44	0.66	0.51	0.44	0.52	0.82	0.64	0.54	0.35	0.34
FeO	3.18	1.52	1.35	3.6	2.48	0.25	0.45	2.45	1.59	4.12		W	0.47	0.84	0.91	0.38	0.61	1.52	1.01	0.48	0.39	0.41
CaO	6.44	1.68	4.14	6.92	4.38	0.28	2.67	5.74	6.56	6.75		Pb	11.9	22.3	20.7	14.1	13.6	23.7	17.1	16.7	12.2	10.8
MgO	3.89	1.86	1.93	3.54	2.89	0.42	2.1	3.15	3.28	4.17		Bi	0.04	0.24	0.06	0.05	0.08	0.14	0.03	0.07	0.07	0.04
K₂O	2.06	2.43	3.13	1.92	3.06	4.2	2.62	2.24	2.14	2.15		Th	5.08	7.96	6.77	6.26	7.65	10.1	6.64	6.36	4.7	4.56
Na₂O	3.72	4.67	3.48	3.63	3.35	3.53	4.61	4.02	3.14	2.77		U	1.34	1.8	2.3	1.4	1.61	3.18	1.83	1.68	1.13	1.19
MnO	0.11	0.06	0.06	0.1	0.09	0.03	0.08	0.11	0.11	0.11		Ag	0.05	0.05	0.08	0.04	0.06	0.03	0.02	0.1	0.05	0.07
P₂O₅	0.25	0.17	0.16	0.28	0.19	0.07	0.2	0.25	0.24	0.28		Sn	1.24	1.39	1.28	1.19	2.03	1.56	1.08	1.3	1.38	1.52
LOI	1.33	3.41	2.69	1.57	3.31	1.59	1.58	1.09	2.74	3.01		B	7.13	9.45	12.1	6.17	13.9	12.3	10.8	9.88	17	9
TOTAL	99.8	99.9	99.8	99.9	99.8	99.8	99.8	99.8	99.8	99.8		Hg	1.29	11.5	2.31	2.31	1.29	8.43	1.29	1.29	1.29	3.33
Li	5.99	7.71	15.1	11.9	15.2	5.72	13.9	9.62	8.97	14.6		Y	15.5	17.4	9.09	12.8	12.8	10.4	8.26	16.9	14.4	15.5
Be	1.29	2.17	1.56	1.48	1.47	1.94	1.66	1.58	1.21	1.23		La	25.9	29.2	26.9	25.5	26.3	26.3	28.2	24	25.4	25.8
Sc	17.3	7.98	8.88	14.4	11	4.13	8.8	12.9	14.9	20		Ce	45.3	58.5	45.8	55.5	55.2	53	50.8	50.4	43.1	46.4
V	143	84.2	86.3	156	87.1	20.7	87.3	128	140	150		Pr	6.19	8.3	5.88	7.71	7.03	6.22	6.42	6.88	6.04	6.42
Cr	46.3	48.1	54.7	81.4	54.9	10.2	79.4	41.8	68.6	58.1		Nd	24.5	31.5	21.8	30.5	25.9	20.5	24.2	27	24.1	25.6
Co	23.8	11.5	11.9	26.2	15.1	1.81	14.7	17.3	22.1	26		Sm	4.7	5.65	3.87	5.74	4.64	3.15	4.21	5.04	4.6	4.94
Ni	21.2	13.7	16.3	43.3	13.5	4.04	26.6	16.8	25.5	25.3		Eu	1.36	1.62	1.23	1.67	1.29	0.82	1.21	1.45	1.36	1.45
Cu	39.4	26	24.1	28	17.3	9.66	15	26.7	23.1	51		Gd	3.71	4.48	2.94	4.29	3.7	2.65	3.14	4.02	3.52	3.75
Zn	84	72.1	62.4	109	83.2	25	68.7	82.2	79.1	84.9		Tb	0.57	0.63	0.41	0.61	0.53	0.37	0.42	0.62	0.54	0.58
Ga	20.3	19.3	18.7	23.6	19.8	14.7	17.8	21.6	19.4	19.9		Dy	3.14	3.24	1.96	2.97	2.66	1.94	2	3.3	2.88	3.11
Rb	45.2	82.3	91.1	41.8	90.7	96.8	52.3	48.1	41.3	46		Ho	0.56	0.56	0.32	0.48	0.45	0.36	0.32	0.59	0.48	0.55
Sr	727	531	616	860	617	223	537	732	750	929		Er	1.58	1.6	0.86	1.29	1.25	1.11	0.87	1.68	1.34	1.52
Zr	150	189	135	188	147	125	177	160	141	132		Tm	0.24	0.23	0.12	0.17	0.18	0.18	0.12	0.25	0.19	0.22
Nb	7.17	11	9.24	8.33	8.78	12	8.25	7.9	6.19	6.42		Yb	1.48	1.51	0.75	1.06	1.15	1.23	0.76	1.58	1.17	1.42
Mo	0.68	0.49	0.68	0.72	0.49	2.02	0.72	0.71	0.57	0.37		Lu	0.24	0.25	0.12	0.17	0.18	0.2	0.12	0.25	0.19	0.23
镜下岩性	辉石玄武岩	角闪安山岩	安山岩	安山岩	橄榄辉石玄武岩	安山质角砾熔岩	黑云角闪安山岩	玄武安山岩	安山岩			镜下岩性	辉石玄武岩	角闪安山岩	安山岩	安山岩	橄榄辉石玄武岩	安山质角砾熔岩	黑云角闪安山岩	玄武安山岩	安山岩
编号	Pm02Tc143	Pm02Tc154	Pm02Tc198	Pm02Tc212	Pm36Tc178	Pm36Tc129	Pm36Tc133	Pm36Tc171	Pm42D0441			编号	Pm02Tc143	Pm02Tc154	Pm02Tc198	Pm02Tc212	Pm36Tc178	Pm36Tc129	Pm36Tc133	Pm36Tc171	Pm42D0441
SiO₂	58.5	60.5	61.5	62.2	56.5	63.6	60.2	60.2	54.9			Cs	1.6	1.7	5.25	4.42	4.38	5.56	5.22	0.99	1.99
Al₂O₃	17.1	17.2	17.2	17	16.8	17.2	18.7	16.8	18			Ba	662	951	924	542	814	1023	784	613	839
TiO₂	0.78	0.75	0.7	0.68	0.81	0.59	0.69	0.63	1.03			Hf	4.76	5.39	4.58	4.34	4.94	5.59	4.74	4.95	5.47
Fe₂O₃	3.96	5.76	1.95	3.36	4.92	4.47	4.36	3.7	5.3			Ta	0.63	0.68	0.64	0.58	0.43	0.91	0.58	0.55	0.58
FeO	2.48	0.55	2.68	1.62	2.1	0.28	0.6	2.18	2.11			W	0.6	0.77	1.53	1.05	0.39	0.89	0.65	0.71	0.63
CaO	5.89	2.41	1.56	1.81	4.89	2.82	2.12	4.43	6.87			Pb	12.8	15	10.6	19.9	10.7	24.7	20	13.6	12.5
MgO	2.99	1.97	3	2.26	4.53	0.97	3.16	2.88	3.54			Bi	0.05	0	0.05	0.01	0.01	0.25	0.21	0.03	0.06
K₂O	2.66	3.78	3.15	2.8	2.24	3.15	2.44	2.33	2.46			Th	7.34	7.37	7.45	8.21	5.78	8.11	8.38	8.57	7.23
Na₂O	3.3	3.84	4.01	4.04	4.4	4.11	4.04	4.03	3.96			U	1.47	1.53	2.23	1.96	1.13	2.01	2.38	1.94	1.65
MnO	0.12	0.07	0.05	0.07	0.09	0.05	0.08	0.1	0.11			Ag	0.11	0.05	0.05	0.17	0.06	0.04	0.04	0.05	0.05
P₂O₅	0.27	0.25	0.26	0.25	0.22	0.2	0.24	0.2	0.38			Sn	1.46	1.26	1.24	1.35	1.07	0.98	1.57	1.2	1.27
LOI	1.82	2.79	3.71	3.72	2.23	2.26	3.16	2.35	1.19			B	11.5	7.65	11	7.52	9.3	9.22	12.9	11.8	13.4
TOTAL	99.8	99.8	99.8	99.9	99.8	99.8	99.8	99.9	99.8			Hg	1.29	5.37	5.37	2.31	6.39	5.37	3.33	3.33	6.39
Li	11.5	18.4	47.6	27.7	29.6	22.7	74.3	13.9	12.2			Y	20.9	18.5	17.5	16.2	17.4	12.7	16.8	19.2	20.7
Be	1.68	1.72	2.02	1.99	1.41	2.28	2.13	1.45	1.72			La	31.6	36.6	37.2	33.3	31	36.8	39.1	37.2	42.7
Sc	13.8	12.7	9.74	8.47	16.7	9.24	12.3	11.3	13.4			Ce	51.4	56.3	52.6	55.5	48.5	51.8	54.3	56.3	66.6
V	103	101	97.4	83.8	132	84.3	98.6	107	147			Pr	7.14	7.53	7.67	7.06	6.61	7.04	7.89	7.28	9.46
Cr	16.6	20.3	38.8	18.8	111	16.7	18.2	24.7	66.8			Nd	27	28.1	27.9	26.4	25.4	24.9	29	26.4	36.8
Co	15.9	16.3	11.4	12.1	24.3	10.2	15.3	11.9	21.1			Sm	5.11	5.01	4.83	4.62	4.59	4.11	4.98	4.61	6.68
Ni	5.93	9.32	18.5	10	35	8.21	12	8.49	25.6			Eu	1.44	1.38	1.4	1.31	1.41	1.36	1.46	1.3	2
Cu	22.9	28.1	32.2	24.2	25.5	21.7	23.5	15.7	38.8			Gd	4.35	4.32	4.2	3.97	3.85	3.49	4.16	3.99	5.33
Zn	77.2	72.8	40.6	65.6	77.3	49.2	72.4	72.6	89.5			Tb	0.64	0.61	0.57	0.56	0.56	0.45	0.59	0.58	0.75
Ga	20.1	19.9	21.5	21.3	21.1	19.4	22.8	19.1	23.7			Dy	3.57	3.23	2.95	2.95	2.92	2.23	3.03	3.18	3.71
Rb	55.5	70.3	73.9	75.1	56.2	76.4	70.6	76.8	65.7			Ho	0.65	0.6	0.55	0.53	0.54	0.41	0.55	0.61	0.66
Sr	552	585	620	426	1034	811	702	492	859			Er	1.94	1.76	1.64	1.5	1.53	1.21	1.6	1.8	1.87
Zr	173	193	154	151	181	196	158	179	193			Tm	0.29	0.27	0.24	0.23	0.23	0.19	0.24	0.28	0.27
Nb	10.3	11.3	9.36	9.11	7.75	8.57	9.03	8.77	11.1			Yb	1.93	1.76	1.51	1.45	1.45	1.25	1.58	1.77	1.71
Mo	0.94	0.58	0.37	0.1	0.41	0.17	0.1	0.57	0.75			Lu	0.31	0.26	0.24	0.23	0.23	0.19	0.24	0.28	0.26
镜下岩性	角闪安山岩	角闪安山岩	杏仁状角闪安山岩	碳酸盐化安山岩	角闪安山岩	杏仁状辉石玄武安山岩	角闪辉石玄武安山岩	安山质熔结凝灰岩	橄榄辉石玄武岩	角闪安山岩		镜下岩性	角闪安山岩	角闪安山岩	杏仁状角闪安山岩	碳酸盐化安山岩	角闪安山岩	杏仁状辉石玄武安山岩	角闪辉石玄武安山岩	安山质熔结凝灰岩	橄榄辉石玄武岩	角闪安山岩
编号	Pm36Tc182	Pm30Tc19	Pm30Tc13	Pm30Tc54	Pm30Tc4	Pm30Tc44	Pm30Tc47	PM31Tc8	Pm31Tc14	Pm31Tc4		编号	Pm36Tc182	Pm30Tc19	Pm30Tc13	Pm30Tc54	Pm30Tc4	Pm30Tc44	Pm30Tc47	PM31Tc8	Pm31Tc14	Pm31Tc4
SiO₂	69.4	57.4	58.6	58.7	54	53.6	55.4	66.8	55.4	68.1		Cs	2.24	0.66	2.74	1.41	1.08	0.95	0.79	1.95	2.46	2.29
Al₂O₃	15.1	17.4	18.1	17.8	18.1	17.1	17.9	16.8	16.4	16.6		Ba	779	881	983	797	608	690	651	856	602	1016
TiO₂	0.48	0.76	0.8	0.62	0.99	1.05	0.86	0.35	0.9	0.34		Hf	3.82	3.87	4.04	4.48	2.87	3.33	3.38	4.88	3.27	5.09
Fe₂O₃	3.61	5.53	6.54	2.98	5.09	6.52	3.28	3.42	1.77	2.83		Ta	0.57	0.42	0.43	0.42	0.25	0.37	0.33	0.57	0.33	0.53
FeO	0.26	1.14	0.49	2.43	2.59	1.66	4.04	0.1	5.62	0.06	W	0.99	0.46	0.78	0.4	0.17	0.29	0.28	0.65	0.46	0.77
CaO	1.1	3.79	2.82	6.14	7.16	7.6	7.04	2.04	7.44	1.96	Pb	18.8	13.8	15.5	16.4	11.3	10.7	12.9	22.2	13.1	21
MgO	0.94	3.83	2.09	1.02	4.37	4.88	4.36	0.61	5.98	0.44	Bi	0.03	0.01	0.01	0.03	0.03	0.02	0.05	0.02	0.01	0.07
K₂O	2.61	2.65	3.35	2.43	1.81	1.96	1.83	3.43	1.76	3.36	Th	8.84	6.08	5.85	6.35	3.29	3.95	4.45	9.07	5.11	8.81
Na₂O	4.72	4.17	4.87	4.13	3.91	3.62	3.78	4.41	3.7	4.57	U	1.78	1.21	1.1	1.69	0.84	0.94	1.23	1.81	1.28	2.31
MnO	0.06	0.09	0.07	0.08	0.12	0.13	0.12	0.1	0.13	0.03	Ag	0.02	0.05	0.06	0.05	0.07	0.06	0.05	0.04	0.06	0.08
P₂O₅	0.14	0.26	0.28	0.33	0.27	0.3	0.25	0.21	0.22	0.19	Sn	1.54	1.03	1.31	1.6	1.36	1.49	1.41	1.3	1.45	1.58
LOI	1.44	2.8	1.76	3.19	1.36	1.32	0.93	1.52	0.5	1.31	B	9.91	9.46	12.9	13	8.45	10.4	10.6	8.91	11.5	11
TOTAL	99.8	99.8	99.8	99.8	99.8	99.7	99.8	99.8	99.9	99.8	Hg	10.5	62.5	19.7	1.29	1.29	3.33	1.29	1.29	3.33	55.4
Li	15	27.6	10.6	7.81	7.43	10.5	7.29	11.8	7.57	10.3	Y	7.98	16.4	14.3	11.8	13.9	15.8	16.2	11.1	13.8	12.2
Be	1.81	1.43	1.41	1.57	1.18	1.18	1.29	1.71	1.15	1.63	La	28.4	25.7	26.6	27.5	22.3	26.8	25.3	30.7	23.9	31.3
Sc	4.73	13.1	12.3	5.12	21.7	20	17.1	2.91	20.9	2.82	Ce	58.8	52.6	53.2	57.3	40.7	48.4	45	66.9	42.9	61.9
V	44.3	104	104	65.9	147	145	144	10.5	152	30.3	Pr	6.25	7.04	7.31	7.48	5.59	6.6	6.12	8.11	5.88	8.04
Cr	17.9	17.2	19.1	6.3	70.9	138	59	8.89	130	11.4	Nd	22.5	26.8	28.2	28.1	23	26.6	24.3	28.8	23.4	28.7
Co	10.1	19.6	16.7	12.2	29.6	31.6	23.7	9.5	31.1	1.5	Sm	3.61	4.88	5	4.78	4.4	5.01	4.59	4.59	4.54	4.53
Ni	4.06	12.2	13	1.08	40.4	60.5	24.8	2.3	63.3	1.1	Eu	1	1.4	1.46	1.42	1.36	1.44	1.41	1.25	1.32	1.35
Cu	8.52	32.5	29.3	12.7	47.7	40	35.2	7.33	38.2	6.75	Gd	3.19	4.03	4.08	4.04	3.51	4.06	3.81	3.82	3.71	3.97
Zn	63.1	80.4	76.1	84.2	84.6	82.9	86.1	54.7	85.8	59	Tb	0.39	0.59	0.58	0.52	0.53	0.59	0.57	0.49	0.55	0.49
Ga	17.1	21.5	22.6	22.5	22	20.6	22.9	19	21.4	20.4	Dy	1.73	3	2.96	2.34	2.63	2.95	2.92	2.24	2.72	2.22
Rb	73.8	54.1	83.7	46.7	35.1	38.5	44.7	84	46.3	81.9	Ho	0.28	0.54	0.52	0.39	0.47	0.52	0.52	0.37	0.47	0.39
Sr	530	618	659	694	825	765	786	347	670	439	Er	0.79	1.56	1.48	1.11	1.3	1.45	1.46	1.1	1.31	1.16
Zr	129	142	145	173	111	131	126	177	121	195	Tm	0.11	0.24	0.22	0.16	0.19	0.21	0.21	0.16	0.19	0.17
Nb	8.63	7.85	7.88	7.78	5.24	7.43	6.11	8.98	5.84	9.41	Yb	0.66	1.46	1.4	0.98	1.16	1.3	1.33	1.04	1.15	1.1
Mo	0.6	0.71	0.37	0.75	0.55	0.39	0.55	0.35	0.68	0.85	Lu	0.11	0.24	0.22	0.16	0.19	0.21	0.22	0.17	0.19	0.19
镜下岩性	角闪安山岩	杏仁辉石角闪安山岩	橄榄辉石玄武岩	气孔状角闪安山岩	杏仁橄榄辉石玄武岩	角闪安山岩	安山岩	辉石橄榄玄武岩	辉石安山岩		镜下岩性	角闪安山岩	杏仁辉石角闪安山岩	橄榄辉石玄武岩	气孔状角闪安山岩	杏仁橄榄辉石玄武岩	角闪安山岩	安山岩	辉石橄榄玄武岩	辉石安山岩
编号	Pm31Tc9	Pm31Tc26	Pm32Tc19	Pm35Tc41	Pm35Tc42	Pm34Tc6	Pm34Tc12	Pm34D0356	Pm35Tc44		编号	Pm31Tc9	Pm31Tc26	Pm32Tc19	Pm35Tc41	Pm35Tc42	Pm34Tc6	Pm34Tc12	Pm34D0356	Pm35Tc44
SiO₂	65.2	57.8	55.1	59.7	58.7	56.8	61.1	54.9	59.7		Cs	1.76	1.08	0.81	1.59	1.53	1.75	1.47	1.15	1.61
Al₂O₃	17.8	17.9	17.8	18.5	18.1	18.1	18.4	16.8	18.7		Ba	1122	687	698	859	809	697	860	621	784
TiO₂	0.37	0.92	0.99	0.81	0.87	1.08	0.59	1.03	0.82		Hf	5.53	3.53	3.43	4.55	4	3.67	4.2	3.21	4.47
Fe₂O₃	3.46	6.3	4.52	5.75	5.32	4.59	5.12	3.8	5.49		Ta	0.58	0.41	0.33	0.45	0.43	0.38	0.42	0.31	0.45
FeO	0.11	0.69	2.82	0.71	1.39	2.86	0.5	4.07	0.62		W	0.81	0.49	0.36	0.64	0.44	0.34	0.58	0.36	0.81
CaO	1.85	3.71	7.28	3.9	5.34	5.94	4.44	7.08	4.13		Pb	24.2	13.1	10.5	16.4	14.6	12.7	15.8	10.7	15
MgO	0.54	3.14	3.76	0.98	1.99	2.93	1.1	5.04	0.88		Bi	0.01	0.02	0.02	0.05	0.01	0.02	0.06	0.02	0.08
K₂O	3.91	2.44	1.94	2.61	2.47	2.13	2.6	1.76	2.54		Th	9.23	5.87	4.1	6.46	6.22	4.92	7	3.84	6.91
Na₂O	5.21	3.89	3.99	5.11	4.24	4.36	4.56	3.9	5.11		U	2.04	1.32	0.95	1.46	1.62	1.25	1.56	0.97	1.54
MnO	0.07	0.06	0.12	0.09	0.07	0.1	0.07	0.11	0.2		Ag	0.04	0.07	0.04	0.05	0.05	0.07	0.04	0.08	0.08
P₂O₅	0.18	0.25	0.3	0.38	0.29	0.3	0.32	0.29	0.39		Sn	1.53	1.27	1.55	1.76	1.56	1.84	1.45	1.85	2.24
LOI	1.12	2.65	1.11	1.19	1.04	0.64	1.11	0.99	1.17		B	7.85	13.1	8.63	9.82	12.5	16.4	10.6	11.7	11.1
TOTAL	99.8	99.8	99.8	99.8	99.8	99.8	99.9	99.8	99.8		Hg	18.6	2.31	2.31	2.31	4.35	1.29	1.29	1.29	5.37
Li	6.88	13.6	9.99	7.83	4.46	8.45	5.4	4.04	8.05		Y	11.7	23.7	15.6	16.5	15	15.6	12.9	13.3	14.9
Be	1.68	1.32	1.27	1.72	1.54	1.35	1.55	1.21	1.66		La	33.2	28.8	29.5	27	26	27.5	28.6	24.1	26.4
Sc	2.8	12.3	15.8	7.48	10.1	12.7	5.45	14.1	8.05		Ce	65.9	45.6	50.3	54.8	52.5	47.9	57	43.7	53.1
V	14.7	116	155	106	120	143	63.5	145	99.5		Pr	8.31	6.79	7.15	7.66	7.67	6.68	7.71	6.11	7.34
Cr	5.94	38.6	76.7	5.13	29.3	12.5	4.52	151	6.59		Nd	29.5	27.2	28.4	30	29.8	26.8	28.8	25.2	28.3
Co	4.16	21.6	27.9	10.2	14.8	20.4	11.2	33.8	10.4		Sm	4.49	5.39	5.26	5.41	5.48	5.15	4.88	4.82	5.11
Ni	2.45	25.8	44.7	2.6	14.6	10.4	1.43	66.5	1.59		Eu	1.33	1.5	1.53	1.59	1.59	1.52	1.44	1.41	1.46
Cu	6.23	43.9	39.2	22.5	22.6	31.5	12.1	44	17.2		Gd	3.94	4.63	4.34	4.55	4.54	4.1	4.04	3.78	4.15
Zn	69.6	65.7	84.8	100	84.8	89.9	84.8	90.4	106		Tb	0.49	0.74	0.6	0.64	0.62	0.61	0.55	0.55	0.59
Ga	20.8	21.4	22.7	22.6	24	22.9	21.8	21.9	23		Dy	2.18	4.16	3	3.2	2.95	2.99	2.6	2.65	2.87
Rb	91.9	45.5	42.1	55.2	52.3	40.8	54.2	38.8	60.7		Ho	0.38	0.78	0.51	0.57	0.5	0.52	0.44	0.45	0.5
Sr	412	543	829	689	823	778	660	775	666		Er	1.11	2.28	1.45	1.68	1.42	1.45	1.27	1.24	1.43
Zr	209	121	128	169	148	135	161	117	172		Tm	0.16	0.36	0.21	0.26	0.21	0.21	0.18	0.18	0.21
Nb	10.1	6.6	6.9	8.07	7.73	7.43	7.78	6.13	8.03		Yb	1.05	2.21	1.26	1.76	1.28	1.29	1.16	1.08	1.36
Mo	0.32	0.67	0.71	0.9	0.71	0.8	1.2	0.81	1.04		Lu	0.18	0.38	0.2	0.3	0.2	0.21	0.19	0.17	0.22
含量单位：主量元素为10^-2，微量元素为10^-6；测试单位：中国地质调查局天津地质矿产研究所实验测试室.

表 1 龙江组火山岩主量、微量元素分析结果 Table 1 Contents of major and trace elements in Longjiang Formation

3.3 微量元素

在稀土元素球粒陨石标准化上，样品（图 5b）均具有明显的右倾特征，ΣREE=107.33×10^-6~178.78×10^-6，ΣLREE=97.35×10^-6~164.24×10^-6，ΣHREE=7.26×10^-6~15.54×10^-6，ΣLREE/ΣHREE=7.42~16.61，（La/Yb）_N=9.35~30.87，轻重稀土分馏明显，（La/Sm）_N为2.86~5.20，（Gd/Yb）_N=1.86~3.34，（Ho/Yb）_N≈1，δEu=0.84~1.07，显示弱的铕负异常或无异常，δCe=0.72~1.04，显示弱的铈负异常或无异常.

图 5 龙江组火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图及稀土元素球粒陨石标准化配分图 Fig.5 Primitive mantle-normalized trace element spidergram and chondrite-normalized REE patterns of Longjiang Formation

在微量元素原始地幔标准化配分图上，样品富集大离子亲石元素（LILE）Rb、K、Sr、和Ba，亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Ti（图 5a）；Sr/Y比值介于21.44~67.77；Rb/Sr比值介于0.04~0.43（平均为0.11）；Ti/Y比值介于144.23~492.19；Nb/Ta比值介于25~92，平均为58.28；Th/Ta比值介于8.91~16.67；Y/Yb比值介于8.46~12.38，平均为11.26.

4 构造背景分析

关于龙江组形成的构造背景，很多学者有不同的意见，主要围绕俯冲碰撞造山和碰撞后伸展环境展开.李永飞等^[8]认为龙江组形成于126.5~122.4 Ma，为过铝质中酸性岩石，属高钾钙碱性系列，具有埃拉克岩特征，Rb/Sr、Ti/Y、Nb/Ta比值接近于地壳，形成于碰撞造山构造背景.丁秋红等^[9]认为龙江组形成于125.4±1.8 Ma，属高钾钙碱性系列，稀土元素总体略呈铕负异常.叶素攀等^[10]认为龙江组形成于124.63±0.95 Ma，总体属高钾系列，具弱的铕负异常，岩浆起源于地壳部分熔融，形成于伸展构造背景.王苏珊等^[11]认为龙江组形成于为（122.0±1.1）~（121.4±1.8）Ma，为过铝质，属钙碱性-高钾钙碱性系列，铕负异常不明显，形成于岩石圈大规模伸展减薄背景.张超等^[7]认为龙江组形成于125.9±1.5 Ma，主体为俯冲型埃达克岩，并有正常岛弧火山岩夹层，形成于俯冲板块的部分熔融，岩浆在上升过程中经历了分离结晶作用，早期演化过程阶段可能发生了陆壳混染.

本文样品在（K₂O+Na₂O）-SiO₂图解（图 4a）中岩性为玄武安山岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩、英安岩及流纹岩；SiO₂、Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O含量显示为过铝质中酸性岩，TiO₂含量接近岛弧火山岩，属高钾钙碱性系列.不相容元素Th和U含量接近大陆地壳，远高于原始地幔、亏损地幔；富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，具有板片俯冲岛弧火山岩特征；Rb/Sr比值接近大陆中地壳，高于原始及亏损地幔，Ti/Y比值接近于大陆下地壳，高于原始及亏损地幔，Nb/Ta比值相对更接近大陆下地壳，Th/Ta比值显示板块汇聚特征^[7]；在（Nb+Yb）-Rb和TiO₂/Al₂O₃-Zr/Al₂O₃图解上（图 6），样品位于火山弧区和大陆弧、后碰撞弧区.

图 6 龙江组构造环境判别图解 Fig.6 The tectonic discrimination diagram of Longjiang Formation ORG-大洋中脊花岗岩（oceanic ridge granite）；WPG-板内花岗岩（within-plate granite）；VAG-火山弧花岗岩（volcanic arc granite）；Syn-COLG-同碰撞花岗岩（syn-collision granite）；WIP-板内环境（within-plate）；CAP-大陆弧环境（continental arc）；PAP-后碰撞弧环境（post-collisional arc）；IOP-初始洋弧环境（initial oceanic arc setting）

研究区龙江组角闪安山岩样品进行U-Pb测年结果表明，加权平均值年龄为120.43±0.94 Ma^➊，与前人测得的年龄相近^[6-11]，对应早白垩世早期.

➊武警黄金第三支队. 1: 5万综合时质调查报告. 2018.

综上所述，结合己有资料，作者认为龙江组形成于早白垩世早期鄂霍次克洋板块俯冲与碰撞造山转换阶段，地壳加厚导致下地壳部分熔融，并在上涌过程中伴有中、上地壳物质的混染，在经历至少3次喷发旋回后，形成了龙江组火山岩组合.

5 结论

（1）龙江组以灰绿色、灰紫色气孔杏仁状安山岩、角闪安山岩、安山质角砾熔岩为主，具有爆溢相到喷溢相、爆溢相到喷发沉积相、崩塌相到次火山相的3个旋回，火山活动总体上逐渐减弱.岩性为玄武安山岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩、英安岩及流纹岩，属过铝质中酸性岩，高钾钙碱性系列.

（2）微量元素含量特征与大陆地壳相近，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，反映构造背景岛弧环境.

（3）龙江组测年结果主要介于126~120 Ma，属早白垩世早期.此时处于鄂霍次克洋板片俯冲与碰撞造山转换阶段，龙江组火山岩组合主要归因于碰撞造山增厚下地壳的部分熔融作用.

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