江苏沛县田祖庙地区泰山(岩)群变质岩地球化学特征及原岩恢复.pdf

第4 0 卷第1 期 2 0 1 6 年3 月 地质学刊 J o u r n a lo fG e o l o g y V 0 1 4 0N o 1 M a r 2 0 1 6 d o i ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 4 3 6 3 6 2 0 1 6 0 1 4 7 江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩地球化学 特征及原岩恢复 徐磊1 2 ，姜锡2 ，董茜2 ( 1 南京大学地球科学与工程学院，江苏南京2 1 0 0 2 3 ；2 江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京2 1 0 0 0 7 ) 摘要：对江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩的岩石学特征和地球化学特征进行分析和统计，发现岩性以黑云 角闪斜长片麻岩为主，其次为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩，再其次为黑云( 角闪) 二长片麻岩，局部见混合岩 化片麻岩。研究区泰山( 岩) 群主要元素地球化学成分特征整体表现为富F e 、M g 、C a ，W ( N a ) 埘( K ) ，含一定量A l 、 S i 。根据岩石全分析和微量元素，经原岩恢复，初步认为研究区太古代泰山( 岩) 群变质岩的原岩为中性一基性火 山岩，推测为安山岩、玄武安山岩。 关键词：泰山( 岩) 群：变质岩；原岩恢复；田祖庙地区；江苏沛县 中图分类号：P 5 8 8 3 7文献标识码：A文章编号：1 6 7 4 - 3 6 3 6 ( 2 0 1 6 ) 0 卜0 0 4 7 1 0 0 引言 以往丰沛地区的区调工作，对区域内的地层、构 造、岩浆岩的空间分布及区域矿产资源做了概略性 评价，发现丰沛地区的金属矿主要为铁矿床。该地 区的铁矿主要产于角闪闪长岩与灰岩的接触带，如 姜梨园铁矿、封新庄铁矿等。在l 临近的张河、颜店地 区的太古界变质基底中已发现有沉积改造型铁矿 床，其中颜店铁矿在埋深16 1 2 8 9 l7 9 6 5 4m 间共 见5 层铁矿，总厚度8 5 5 3m 。研究区内存在太古代 泰山( 岩) 群变质基底，查明其地质地球化学特征并 进行原岩恢复，对寻找研究区内变质沉积型铁矿具 有重大意义。 1 区域地质概况 研究区大地构造位置位于“华北准地台”南缘， 属于丰沛构造带的西端，构造轮廓主要由一系列近 东西向展布的向北倾的单斜隆起和凹陷组成，伴生 一系列规模较大的断裂构造。研究区所属的丰沛地 区大部分被第四系覆盖，从基岩地质图( 图1 ) 可以 看出，丰沛地区发育的地层主要有：太古代泰山 ( 岩) 群，古生代寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系， 中生代侏罗系和白垩系，新生代古近系，缺失志留 系、泥盆系和三叠系。研究区内太古代泰山( 岩) 群 变质岩埋深约7 8 9 7 3m ，揭露厚度l0 2 1 8 2m ，未见 底，岩性以黑云角闪斜长片麻岩为主，其次为黑云斜 长片麻岩、角闪斜长片麻岩，再次为黑云( 角闪) 二 长片麻岩，局部见混合岩化片麻岩。 2 岩石学特征 2 1 岩性特征 泰山( 岩) 群变质岩分布在研究区深部，其岩石 类型主要为黑云角闪斜长片麻岩，次为黑云斜长片 麻岩、角闪斜长片麻岩，局部夹黑云角闪二长片麻 岩、黑云二长片麻岩、角闪二长片麻岩等，且局部受 轻微的混合岩化变质为混合岩化片麻岩，各岩性特 征分述如下。 2 1 1 黑云角闪斜长片麻岩( 图2 a )灰黑色，略带 绿色斑点，粒状变晶结构，以角闪石、黑云母与石英、 钾长石、斜长石相间呈不等宽度、不等长度的条带状 的片麻状构造。主要矿物成分：钾长石：肉红色，玻 收稿日期：2 0 1 5 - 0 4 - 2 7 ；修回日期：2 0 1 5 0 5 2 6 ；编辑：蒋艳 基金项目：江苏省地质勘查基金项目“江苏省沛县朱寨镇田祖庙铁矿普查”( 苏国土资函( 2 0 1 0 ) 8 号，苏财建( 2 0 1 1 ) 4 2 5 号) 作者简介：徐磊( 1 9 8 5 一) ，男，工程师，硕士研究生，地球化学专业，从事地质勘查工作，E - m a i l ：3 9 4 3 7 8 3 6 q q c o r n 万方数据 4 8地质学刊 回，田zl ，圈als 圈s 困田s 固9 口1 0 口， 图1 研究区地质概况 1 第四系；2 一古近系；3 一上侏罗统一下白垩统；4 一石炭系一二叠系；5 奥陶系一寒武系；6 一泰山( 岩) 群；7 一花岗闪长斑岩；8 - 闪长 岩；9 - 闪长玢岩；1 0 一实测推测断层；1 1 - 隐伏断层 F i g 1G e o l o g i c a ls k e t c hm a po ft h es t u d ya r e a 图2 泰山( 岩) 群变质岩的主要岩石类型 ( a ) 黑云角闪斜长片麻岩；( b ) 黑云斜长片麻岩；( C ) 角闪斜长片麻岩；( d ) 黑云二长片麻岩 F i g 2 P h o t o ss h o w i n gm a i nr o c k st y p e so ft h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s ( a ) b i o t i t eh o r n b l e n d ep l a g i o c l a s eg n e i s s ；( b ) b i o t i t ep l a g i o e l a s eg n e i s s ；( c ) h o r n b l e n d ep l a g i o c l a s eg n e i s s ；( d ) b i o t i t em o n z o n i t i cg n e i s s 璃光泽，不规则的板柱状、粒状，粒径0 5 4 0m m ， 质量分数为1 0 1 5 ，分布不均；斜长石：灰白色， 多数为柱状，其次为板状，玻璃光泽，粒径0 5 3 5 m m ，质量分数约5 0 ；石英：灰白一无色，他形粒状， 油脂光泽，粒径约0 3 3 0m m ，质量分数1 3 ； 角闪石：黑色，柱状或粒状，粒径0 2 3 0m m ，质量 分数为1 5 一2 0 ；黑云母：墨绿色，片状，多有弯曲 等改造变质特征，质量分数相对上层含量增多，为 8 1 5 。暗色矿物边缘零星发育磁铁矿，微粒 状，粒径0 0 5 0 5m m ，分布不均匀，局部集中，整 体有弱磁性，质量分数为1 一3 。长石类多见轻 微绢云母化，暗色矿物多见一定程度的绿帘石化或 者绿泥石化，在裂隙蚀变加强。局部岩芯裂隙处见 少量碳酸盐。裂隙处见少量黄铁矿颗粒呈星点状分 万方数据 第4 0 卷第1 期徐磊等：江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩地球化学特征及原岩恢复 4 9 布，但规模极小。 2 1 2 黑云斜长片麻岩( 图2 b )灰黑色，片状、粒 状变晶结构，以黑云母与石英、斜长石相间呈不等宽 度、不等长度的条带状的片麻状构造，其中黑云母条 带宽1 0 3 0m m ，石英、长石条带宽1 0 5 0m m ， 长度0 3 3 0c m 。主要矿物成分：斜长石：灰白色， 板粒状，玻璃光泽，粒径0 1 4 0l n n ，质量分数为 6 0 7 0 ；石英：无色透明，油脂光泽，粒状，粒径 0 3 0 8m m ，质量分数为5 一1 0 ；钾长石：肉红 色，玻璃光泽，板粒状，粒径0 1 4 0m m ，质量分数 一般小于5 ；黑云母：墨绿色一黑色，片状，片状集 合体产出，局部呈不连续条带状分布，粒径0 1 2 0 m m ，质量分数为1 5 一2 0 ，分布不均匀；角闪石： 黑色，柱状或粒状，粒径0 3 3 0m l n ，质量分数一 般小于5 。暗色矿物边缘零星发育磁铁矿，微粒 状，粒径0 0 5 0 4n l l n ，分布不均匀，局部集中，整 体有弱磁性，质量分数为l 3 。 2 1 3 角闪斜长片麻岩( 图2 c ) 灰黑色，粒状变晶 结构，以角闪石与斜长石相间呈不等宽度、不等长度 的条带状的片麻状构造。主要矿物成分：钾长石：肉 红色，玻璃光泽，短柱状、参差粒状，粒径0 5 4 0 m m ，少量粒径8 1 0m m ，质量分数为2 一5 ；斜长 石：灰白色，长柱状、粒状，玻璃光泽，粒径0 5 3 5 m m ，质量分数为5 0 6 0 ，少量可见变形的聚片 双晶；角闪石：黑色，柱状或粒状，粒径0 2 3 0 m m ，质量分数约3 0 。暗色矿物边缘零星发育磁铁 矿，微粒状，粒径0 0 5 0 41 1 1 1 ，分布不均匀，局部集 中，整体有弱磁性，质量分数为1 5 。长石类及 角闪石多见轻微绢云母化、绿帘石化或绿泥石化；上 下层的界线处见矿物颗粒的粒度变为细粒，但规模较 小；见方解石脉杂乱分布，脉宽1 0 1 5m i l l 。 2 1 4角闪二长片麻岩 灰白一肉红色，粒状变晶 结构，以角闪石与钾长石、斜长石相间呈不等宽度、 不等长度的条带状的片麻状构造。主要矿物成分： 钾长石：肉红色，玻璃光泽，不规则板柱状，粒状，粒 径0 5 4 0m m ，质量分数为2 0 5 0 ；斜长石：灰 白色，多数为柱状、其次为板状，玻璃光泽，粒径 0 5 3 5m m ，质量分数约2 5 一3 0 ；角闪石：黑 色，柱状或粒状，粒径为0 2 3 0m m ，质量分数为 1 5 2 0 ；黑云母：墨绿色，片状，多有弯曲等，改 造变质特征，质量分数为5 。暗色矿物边缘零星 发育磁铁矿，微粒状，粒径0 0 3 0 4m m ，分布不均 匀，局部集中，整体有弱磁性，质量分数为1 一5 。 长石类及角闪石多见轻微绢云母化，绿帘石化或者 绿泥石化。局部见若干裂隙内褐铁矿呈薄膜状分 布，但规模很小。 2 1 5黑云角闪二长片麻岩 灰白一肉红色，粒状 变晶结构，以角闪石与石英、钾长石、斜长石相间呈 不等宽度、不等长度的条带状的片麻状构造。主要 矿物成分：钾长石：肉红色，玻璃光泽，不规则板柱 状，粒状，粒径0 5 4 0n l l n ，分布不均，质量分数为 2 0 3 0 ；斜长石，灰白色，多数为柱状、其次为板 状，玻璃光泽，粒径0 5 3 5m m ，质量分数为4 0 一 5 5 ；石英，灰白一无色，他形粒状，油脂光泽，粒径为 0 3 3 0m m ，质量分数为3 5 ，多以脉状在裂 隙处分布；角闪石：黑色，柱状或粒状，粒径为0 3 3 5m m 不等，质量分数为1 0 一1 5 ；黑云母：墨绿 色，片状，多有弯曲等，改造变质特征，质量分数为 1 5 。暗色矿物边缘零星发育磁铁矿，微粒状，粒径 0 0 5 0 4m m ，分布不均匀，局部集中，整体有弱磁 性，质量分数为1 3 。长石类多见轻微绢云母 化，暗色矿物多见一定程度的绿帘石化或绿泥石化。 局部见褐铁矿呈薄膜状沿裂隙分布，同时见星点状 的黄铁矿颗粒沿部分裂隙分布，浅黄色，细粒，含量 极少。 2 1 6 黑云二长片麻岩( 图2 d )灰黑略带肉红色 斑点，片状、粒状变晶结构，以黑云母与石英、钾长 石、斜长石相间呈不等宽度、不等长度的条带状的片 麻状构造，其中黑云母条带宽1 0 3 0m m ，石英长 石条带宽1 0 5 0n l n ，长度0 3 3 0e m 。主要矿 物成分：石英：无色透明，油脂光泽，粒状，粒径0 3 0 8n l l T l ，质量分数为5 1 0 ；斜长石：灰白色，板 粒状，玻璃光泽，粒径0 1 4 0m m ，质量分数4 0 5 0 ；钾长石：肉红色，玻璃光泽，板粒状，粒径0 1 3 5m m ，质量分数1 0 一3 0 ；黑云母：黑色，多呈片 状集合体产出，呈不连续条带状分布，粒径0 1 2 0 m m ，质量分数为1 0 2 5 ，分布较不均匀；角闪 石：黑色，柱状或粒状，粒径为0 3 3 0m m ，质量分 数一般小于5 。暗色矿物边缘零星发育磁铁矿， 微粒状，粒径0 0 5 0 3m m ，分布不均匀，局部集 中，整体有弱磁性，质量分数为1 3 。 2 1 7 混合岩化片麻岩白色一浅肉红色，粒状变 晶结构，块状构造。主要矿物成分：钾长石：肉红色， 不规则板柱状，粒径0 3 2 0m m ，质量分数4 0 万方数据 5 0地质学刊2 0 1 6 正 5 0 ；石英：无色透明，油脂光泽，粒状，粒径0 3 0 8m m ，质量分数为2 0 一2 5 ；斜长石：灰白色，板 粒状，玻璃光泽，粒径0 1 4 0m m ，质量分数1 0 3 0 ；角闪石，黑色，柱状或粒状，粒径0 3 3 0 m m ，较少见，质量分数小于5 。 2 2 蚀变特征 研究区发育的蚀变类型有碳酸盐化、绿泥石化、 绿帘石化、绢云母化以及钾化、硅化，均见于钻孑L Z K 0 0 1 5 揭露的泰山( 岩) 群变质岩中。 2 2 1 绿泥石化普遍发育，较微弱。手标本呈浸 染状、薄膜状，主要交代黑云母、角闪石，部分集合体 呈黑云母假象，多裂隙面中薄层状充填( 图3 a ) ，显 微镜下呈鳞片状、纤维状、放射状。 2 2 2 绿帘石化零星发育，显微镜下呈他形一半 自形柱粒状，大多与黑云母伴生，少数交代斜长石， 分布不均匀( 图3 a ) 。 2 2 3 绢白云母化普遍发育，较微弱，主要为白 云母，少量绢云母，显微镜下呈细小鳞片状，条状，与 黏土矿物伴生，交代斜长石。少数由黑云母褪色形 成，此外分布于岩石碎裂之处。 2 2 4 硅化局部发育，多以石英脉形式产出，顺 片麻岩片麻理层分布( 图3 b ) 。 2 2 5 碳酸盐化普遍发育，主要以白色方解石脉 的形式充填于裂隙中，少量呈细粒状方解石晶簇发 育于小溶洞中，晶形较好。显微镜下呈他形一半自 形粒状，多分布于岩石碎裂之处。 图3 泰山( 岩) 群变质岩的蚀变现象 ( a ) 绿泥石化、绿帘石化；( b ) 钾化、硅化 F i g 3 P h o t o ss h o w i n ga l t e r a t i o no ft h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s ( a ) e h l o r i t i z a t i o na n de p i d o t i z a t i o n ；( b ) p o t a s s i c - a l t e r a t i o na n ds i l i c i f i c a t i o n 2 3 矿化特征 研究区内矿化主要有褐铁矿化、黄铁矿化和磁 铁矿化，偶见少量黄铜矿化，均见于钻孑L 揭露的泰山 ( 岩) 群变质岩中。 2 3 1 磁铁矿化主要发育于角闪斜长片麻岩中 角闪石边缘，局部富集，呈稀疏浸染状，晶形较差，粒 径多小于1m m 。选取磁性较强的6 6 件基本样分 析，显示，泰山( 岩) 群变质岩普遍含磁铁矿化，质量 分数为1 5 ，其中17 8 9 4 5 l8 0 2 5 5m 段较为 发育，m F e 品位最高达5 0 5 ；磁铁矿，铁黑色，细 粒，晶形较好，粒径为0 1 1 0m m ，质量分数 为1 一5 。 2 3 2 黄铁矿化全孔均见有微弱黄铁矿化，零星分 布，多分布于黑云母边缘部位。黄铁矿，亮黄色，粒状， 晶形较完好，少量可见晶面横纹，粒径0 1 1 0m m ，局 部可达5 o 8 0m m ，质量分数为l 一3 。 2 3 3 褐铁矿化仅发育于裂隙面上，呈薄层状 充填。 2 3 4 黄铜矿化偶见黄铜矿颗粒分布于黑云斜 长片麻岩中的石英脉边部，粒状，晶形较好，粒径小 于0 5m m ；或呈细脉状分布于岩石碎裂之处，脉宽 约0 1m m 。质量分数均小于0 0 5 。 3 泰山( 岩) 群变质岩地球化学特征 与原岩恢复 为了解研究区泰山( 岩) 群变质岩的原岩特征， 在基本分析样中根据岩矿鉴定抽选了6 种岩石共 1 2 件样品进行岩石主量元素、微量元素和稀土元素 分析( 表1 一表3 ) 。 万方数据 第4 0 卷第1 期徐磊等：江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩地球化学特征及原岩恢复 5 l 注：质量分数、烧失量单位为 表2 泰山( 岩) 群变质岩微量元素组成 T a b l e2 C o m p o s i t i o no ft r a c ee l e m e n t si nt h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s 注：单位为g t 万方数据 5 2 地质学刊2 0 1 6 年 注：单位为g t 3 1 主量元素特征 研究区泰山( 岩) 群变质岩的主量元素分析结 果见表1 。由表1 可见，研究区内1 1 件样品中除 H Q 0 1 2 外，其余样品的地球化学特征较一致，S i O ，质 量分数中等，为5 3 6 6 5 8 4 6 ( H Q 0 1 2 较低，为 4 3 1 4 ) ；A 1 2 0 3 质量分数较高，为1 6 9 3 一1 8 8 0 ( H Q 0 1 2 较低，为1 1 0 0 ) ；F e ：O ，质量分数为 2 3 7 一3 7 3 ( H Q 0 1 2 较高，为8 8 0 ) ，F e O 质量 分数为3 0 2 4 9 2 ( H Q 0 1 2 较高，为1 0 3 1 ) ； C a O 质量分数较高，为4 8 8 一9 0 2 ；M g O 质量分 数为2 9 9 一3 8 9 ( H Q 0 1 2 较高，为9 2 2 ) ； N a ：O 质量分数为4 5 8 5 6 3 ( H Q 0 1 2 较高，为 9 0 2 ) ；K ：O 质量分数为1 0 0 一2 5 5 ；M n O 质 量分数为0 1 0 0 1 4 ( H Q 0 1 2 较高，为0 3 2 ) ； T i O ：质量分数为0 5 6 0 8 0 ( H Q 0 1 2 较高， 为1 5 3 ) 。 3 2 微量元素特征 研究区泰山( 岩) 群变质岩的微量元素分析结 果见表2 。由表2 可见，样品中R b 、B a 、S r 等大离子 亲石元素的含量较高，其中R b 含量为1 6 0 5 7 0 g t ，B a 的含量为2 0 7 l3 7 6g t ，S r 的含量为6 0 7 9 9 9g t 。N i 、C r 、C o 、V 等过度元素含量变化幅度较 大，分别为2 1 0 7 3 0 、4 1 0 4 2 7 、1 5 2 4 5 2 、 1 0 2 3 1 5g t 。而N b 、T a 、z r 、H f 等高场强元素的含 量变化范围相对较小，分别为3 0 0 1 2 0 、0 2 1 0 5 3 、11 5 3 8 8 、3 4 0 1 3 5g t 。 3 3 稀土元素特征 泰山( 岩) 群变质岩1 1 件样品稀土元素总量相 对较高，R E E 为1 1 l 一3 8 2g t ，平均值1 7 1g t 。其 球粒陨石标准化稀土元素配分曲线见图4 ，其整体 表现为右倾且相互近平行的曲线，其中H Q 0 0 1 有 E u 正异常，H Q 0 1 2 有E u 负异常。样品的L R E E H R E E 比值为1 0 0 1 7 3 ，平均值1 2 9 ，轻重稀土 分馏明显；( L a Y b ) 为8 5 8 2 2 3 9 4 3 ，平均值 1 5 4 0 7 ，亦属轻稀土富集型；6 E u 值为0 5 9 3 1 4 8 0 ，平均值0 9 2 8 ，总体表现为E u 弱负异常 ( 表4 ) 。 H Q C O l H Q 0 0 2 H Q 0 0 3 H 0 ( 0 4 H 0 0 0 5 H Q 0 0 6 H 9 0 0 8 H 9 0 0 9 H Q O l 0 H g O t I H Q m 2 图4 泰山( 岩) 群变质岩球粒陨石标准化稀土元素 配分曲线 F i g 4 C h o n d r i t e - n o r m a l i z e dR E Ed i s t r i b u t i o np a t t e r n s o ft h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s 万方数据 第4 0 卷第1 期徐磊等：江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩地球化学特征及原岩恢复 5 3 3 4 原岩恢复 3 4 1 岩石矿物特征研究区内泰山( 岩) 群变质 岩主要为片麻岩：片状、粒状变晶结构，片麻状构造， 且整体片麻理不甚发育，较弱。镜下显示：斜长石 ( 5 0 一6 0 ) 、钾长石( 1 6 ) 类变质岩。样品中仅 H Q 0 1 2 号样品( W ( S i O ：) = 4 3 1 4 ) 不符合条件，其 余1 0 件样品均落在火山岩区和火山岩一钙质沉积 物过渡区。 A C F 与A K F 图解( 图5 d ) 中显示的1 1 件样品 均投在区，为基性区。 在A C - f m 图解( 图5 e ) 中，样品H Q 0 1 2 落在碱 土铝质岩类( 原岩为基性火山岩及分部分泥灰质沉 积岩) ，其余样品均在碱土铝硅酸盐岩石亚类( 原岩 为中性一碱性火山岩) 与区的过渡区域。样品 H Q 0 1 2 的原岩类型更偏近基性火山岩，其余样品的 原岩类型更偏近中性火山岩。， 在( a l a l k ) 一c 图解( 图5 f ) 中，样品H Q 0 1 2 投在 区( 细碧岩一玄武岩) 区域，其余样品均投在区 ( 二长安山质凝灰岩) 与区( 细碧岩一玄武岩) 的过 渡区域。a l 、a l k 和C 值不依赖S i 0 2 独立计算，S i 0 2 含 量的改变对图解的准确性没有影响。 结合上述图解推断，H Q 0 1 2 原岩为基性火山 岩，可能为细碧岩一玄武岩，其余1 0 件样品原岩为 中基性火山岩，可能为安山质凝灰岩( 图5 f ) 。 3 4 4 惰性微量元素图解尼格里数值图解原岩 分析类型划分太简单，不能区分不同性质的火山岩， 因此选择惰性微量元素( T i 、z r 、Y 、N b 、C e 、G a ) ，结合 在变质过程中几乎不会变化的过剩组分S i O ：，对1 1 件样品的原岩进行惰性组分图解分析。 万方数据 地质学刊2 0 1 6 定 w ( S i O ，) ( ) b ) T i O , - S i O ，图解 1 4 ( d ) A C F 罔与A7 K F 罔的联 I 一泥质( A l ，0 ，过剩) 一长英质( K ，O 过剩) 一钙质 一基性 V 一镁质 S i ( c ) ( a l + f m ) 一( c + a l k ) 一S i 图解 一钙质沉积物；B - 火山岩；C - 厚层泥岩；D 一砂岩 I 一纯铝硅酸盐岩石亚类( 原岩为纯泥质岩) 一铁镁铝硅酸盐岩石亚类( 原岩为铁质泥质岩) I 碱土铝硅酸盐岩石亚类( 原岩为中性一酸性火山岩) 钙铝硅酸盐岩石亚类( 原岩为钙质泥质岩) V 一锅镁铁硅质岩类( 原岩为胶体化学沉积及泥质岩) 铁硅质岩类( 原岩为胶体化学沉积) 一镁质岩类( 原岩为超基性岩) 一碱土低铝岩类( 原岩为超基性火山岩及部分白云质岩石 一碱土铝质岩类( 原岩为基性火山岩及部分泥灰质岩石) X 一钙质碳酸盐岩石亚类( 原岩为碳酸盐沉积岩) 一钒土钙质岩石亚类( 原岩为泥灰质沉积岩) I 一钙质泥灰岩 白云质泥灰岩 。黏土岩 一中酸性凝灰岩 V 一角斑岩 一细碧岩一玄武岩 二长安山质凝灰岩 英安质凝灰岩 图5 泰山( 岩) 群变质岩尼格里数值图解 F i g 5N i g g l i7 Sn u m e r i c a ld i a g r a m so ft h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s ( a ) c n - f d i a g r a m ；( b ) T i 0 2 - - S i 0 2d i a g r a m ；( c ) ( a l + f m ) 一( c + a l k ) 一S id i a g r a m ；( d ) c o m b i n a t i o no f A C Fd i a g r a ma n dA K Fd i a g r a m ； ( e ) A - C f md i a g r a m ；( f ) ( a l a l k ) 一cd i a g r a m 在Z r T i O ，- C e 图解( 图6 a ) 中，H Q 0 0 1 - - H Q 0 1 1 几乎均落在D + A 区域( 英安岩一安山岩) ，靠近 R + R D 区( 流纹岩一流纹英安岩) ，H Q 0 1 2 落在T + P h 与B a + T B 的过渡区域( 粗面玄武岩+ 响岩) 。 在Z r T i O ，- N b Y 图解( 图6 b ) 中，1 1 件样品均 落在R D + D 区域( 流纹英安岩一英安岩) ，并靠近与 A 区域( 安山岩) 。 在Z r T i 0 2 - - G a 图解( 图6 c ) 中，样品均落在T A ( 粗安岩) 一R D + D ( 流纹英安岩、英安岩) 过渡区。 在S i 0 2 一Z r T i 0 2 图解( 图6 d ) 中，H Q 0 0 1 一 H Q 0 1 1 均投在T A ( 粗安岩) 一P h ( 响岩) 过渡区域， H Q 0 1 2 投在B a + T B + N ( 碧玄岩、粗面碧玄岩、霞石 岩) 区域。 H Q 0 0 1 - - H Q 0 1 1 的W ( S i 0 2 ) 为5 3 6 6 5 8 4 6 ，且W ( K 2 0 + N a 2 0 ) 不高，为4 1 9 一 7 2 3 。综合图解结果得出，H Q 0 0 1 - - H Q 0 1 1 的原 岩更偏近安山岩等中性喷出岩；H Q 0 1 2 的W ( S i O ，) 较低，为4 3 1 4 ，伽( K 2 0 + N a 2 0 ) 为3 1 4 ，H Q 0 1 2 的原岩更偏近碧玄岩等基性喷出岩。 综合分析，角闪斜长片麻岩、黑云角闪斜长( 二 长) 片麻岩、黑云斜长( 二长) 片麻岩原岩大致可推 断为中性喷出岩，为安山岩的可能性最大。 根据以往研究资料( 王世进，1 9 9 0 ；徐东来等， 2 0 0 8 ) ，鲁西泰山( 岩) 群变质岩的原岩为含少量中 万方数据 第4 0 卷第1 期 徐磊等：江苏沛县田祖庙地区泰山( 岩) 群变质岩地球化学特征及原岩恢复 5 5 w ( C e ) ( g i ) Z r T i O ，一C e 图解 w ( G a ) ( g t ) ) Z r T i O 一G a 图解 1 0 0 5 0 1 5 10 0 5 N 0 0 l 0 ( ) ( ) 5 0 1l 1 0 N h 厂Y Z r f F i O 一N b Y 网解 Z r + T i 0 2 S i O ，一Z r T i O ，图解 图6 泰山( 岩) 群变质岩惰性微量元素图解 ( 据F l o y d 等，1 9 7 8 ) A 一安山岩；B 一玄武岩；A B 一碱性玄武岩；s u b A B 一次碱性玄武岩；D - 英安岩；R 一流纹岩；R D - 流纹英安岩；T 一粗面岩；T A 一粗安岩； C 一钠闪碱流岩；P 一碱流岩；B a 一碧玄岩；T B - 粗面碧玄岩；N - 霞石岩；P h - 响岩 F i g 6 D i a g r a m so fi n e r tt r a c ee l e m e n t si nt h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s ( a f t e rF l o y de ta 1 ，1 9 7 8 ) ( a ) Z r T i 0 2 - - C ed i a g r a m ；( b ) Z r T i 0 2 - - N b Yd i a g r a m ；( c ) Z r T i 0 2 一G ad i a g r a m ；( d ) S i 0 2 一Z r T i 0 2d i a g r a m 酸性火成岩成分的泥、砂质沉积岩，推测研究区靠近 火山喷发的中心部位。 4 结论 ( 1 ) 根据以往及本次钻探工程揭露情况，普查 区发育的地层主要有太古代泰山( 岩) 群，岩性以黑 云角闪斜长片麻岩为主，次为黑云斜长片麻岩、角闪 斜长片麻岩，再其次为黑云( 角闪) 二长片麻岩，局 部见混合岩化片麻岩。 ( 2 ) 研究区蚀变主要有碳酸盐化、绿泥石化、绿 帘石化、绢云母化以及钾化。局部地区岩石裂隙发 育，充填有绿泥石、碳酸盐、褐铁矿等脉型矿物；矿化 主要为黄铁矿化、褐铁矿化、磁铁矿化和轻微黄铜 矿化。 ( 3 ) 研究区泰山( 岩) 群变质岩矿物组合主要 为黑云母、角闪石、斜长石及部分钾长石，少量石英， 局部见辉石。经历了中一深变质，多属绿帘石一角 闪石相至角闪岩相，混合岩化作用较弱，局部形成混 合岩。主要元素地球化学成分特征整体表现为富 F e 、M g 、C a ，W ( N a ) 埘( K ) ，含一定量A l 、S i 。 ( 4 ) 根据岩石全分析和微量元素，经原岩恢复， 初步认为太古代泰山( 岩) 群变质岩的原岩为中 性一基性火山岩，推测为安山岩、玄武安山岩。 万方数据 5 6 地质学刊 2 0 1 6 芷 参考文献： 韩吟文，马振东2 0 0 3 地球化学 M 北京：地质出版社 韩玉珍，王世进，李培远2 0 0 8 济宁颜店铁矿地质特征及 济宁岩群含矿性研究 J 山东国土资源，2 4 ( 2 ) ：3 - 8 路凤香，桑隆康2 0 0 1 岩石学 M 北京：地质出版社 王仁民，贺高品，陈珍珍，等1 9 8 7 变质岩原岩图解判别法 M 北京：地质出版社 王世进1 9 9 0 鲁西地区泰山群地层划分及其原岩特征 J 中国区域地质，( 2 ) ：1 4 0 1 4 6 徐东来，胡艳霞2 0 0 8 平阴县洪范池铁矿地质特征 J 山 东国土资源，2 4 ( 1 ) ：7 - 9 F L O Y DPA W I N C H E S T E RJA 1 9 7 8 I d e n t i f i c a t i o na n dd i s c r i m i n a t i o no fa l t e r e da n d u s i n g i m m o b i l ee l e m e n t s ( 3 4 ) ：2 9 1 3 0 6 m e t a m o r p h o s e dv o l c a n i cr o c k s J C h e m i c a lG e o l o g y ，2 1 G e o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dp r o t o l i t hr e s t o r a t i o no ft h eT a i s h a ng r o u pm e t a m o r p h i cr o c k s i nt h eT i a n z u m i a oa r e ao fP e i x i a nC o u n t y ，J i a n g s uP r o v i n c e X UL e i l ”，J I A N GX i 2 ，D O N GQ i a n 2 ( 1 S c h o o lo fE a r t hS c i e n c e sa n dE n g i n e e r i n g ，N a n j i n gU n i v e r s i t y ，N a n j i n g2 1 0 0 2 3 ，J i a n g s u ，C h i n a ；2 E a s tC h i n aN o n F e r r o u sM i n e r a lE x p l o r a t i o na n dD