扬子东南缘中段裂谷盆地岩浆热事件构造特征研究

（一）火山岩序列及其特征

研究区新元古代岩浆热事件频发，现地表出露的主要有3类：一是以英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩组成的侵入岩体；二是以玄武岩、变玄武岩、斜长角闪岩等组成的火山岩类；三是由基性-超基性岩[主要有辉绿（玢）岩、辉石岩、橄榄岩、橄辉岩]组成的次火山岩类。地理上全部沿雪峰弧分布，侵入岩、火山岩分布于弧两端的湘东北平江—浏阳及湘西南的城步一带，而基性-超基性次火山岩类则分布在弧的凸出部位的湘西安江—隘口一带。最近10年的同位素（主要是锆石SHRIMP U-Pb、LAICP-MS U-Pb年龄）研究成果表明，岩浆活动的时限为862～751Ma（《湖南省地质志》，2013）。

1.侵入岩类

新元古代侵入岩类岩体主要分布于湘东北岳阳-平江地区及湘西南的城步地区，呈较小的岩株或岩滴状产出，地表出露面积一般小于1k m2，有大小岩体30余个。岩体侵入于新元古代中期岩层之中，岩体中锆石SHRIMP U-Pb测年表明，岩体的侵位年龄在816～807Ma之间。

岩性以含角闪石英云闪长岩、黑云母花岗闪长岩、角闪石黑云母花岗闪长岩为主，另有少量的黑（二）云母花岗闪长岩。岩石结构以细中粒为主。岩体边部均或多或少有细粒角闪石黑云母英云闪长岩出现，与花岗闪长岩呈过渡关系。岩石多风化，新鲜岩石露头较少，内蚀变作用较普遍，主要有钠长石化、绢云母化、绿泥石化、白云母化等。岩石中暗色微粒闪长质包体和片岩、角岩包体发育，包体多呈长条状或扁圆状产出。

岩石主量元素研究表明，岩石基性程度较高，SiO2含量67.71%～72.48%，平均为70.25%；全碱较低，Na2O＋K2O含量5.1%～6.75%，平均为5.97%，且Na2 O＞K2 O；铁、镁、钙等含量相对较高（表2-3）。ASI值仅罗里岩体中一个小于1（0.97），其余均大于1.1（1.11～1.29），平均为1.16。在主量元素及特征参数判别图解中（图2-13），岩石为镁质，过铝质，钙碱性岩系。在K2O-Na2 O相关图上，样点全落在“Ⅰ型花岗岩”区内（图2-14）。

岩石稀土元素的总体特征是总量偏低（表2-4），∑REE变化于（125.4～202.5）×10-6之间，∑REE低于华南花岗岩平均值，轻、重稀土元素比值较大，为轻稀土，Eu具中等亏损，δEu0.50～0.78。在稀土元素球粒陨石标准化型式图上（图2-15）为左边向右倾斜、中间下凹、右边较平缓的不对称曲线。

岩石微量元素丰度（表2-5）以低的亲铜成矿元素和稀有、稀土、挥发分等元素，以及高的亲铁元素为特征，不相容元素Rb、Th含量较高，暗示岩石具过铝质花岗岩特征；同时贫Ba和Nb，显示岩石成分具陆壳物质特点。与华南花岗岩相比，Sr、Pb、Zn等较低，Ba、Nb、Cr、Co、W、Sn、Cu高，部分元素高出几倍至数十倍。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上（图2-16），以Ba、Sr、P、Ti等具较强的负异常，Nb具弱的负异常，Rb和Th正异常及微弱的Ce、Zr、Hf和Sm正异常为特征，曲线样式与Ⅰ型花岗岩及正常弧花岗质岩石蛛网图曲线相近。

岩石Sm-Nd组成见表2-6，其147Sm/144 Nd变化于0.1277～0.1329之间，143Nd/144Nd在0.512193～0.512379之间，以809Ma计算出的εNd（T）值较高且变化范围较窄，为-1.5～1.6，说明岩浆有可能主要起源于亏损地幔源，同时有地壳物质加入。

氧同位素（δ18 OV-SMOW‰）为8.1～11.1，反映成岩母物质部分来源于地壳。

表2-3　新元古代花岗岩岩石化学成分表（%）

注：岩石常量元素分析结果，城步叶江溪来源于1∶5万城步、五团幅区域地质调查；其余来源于1∶25万岳阳幅区域地质调查资料（下同）。

图2-13　花岗岩FeO/（FeO＋MgO）-SiO2（a）、[（Na2 O＋K 2 O）-CaO]-SiO2（b）、ANK-ASI（c）和K 2O-SiO2（d）图解

[（a）（c）据Frost等，2001；（b）（d）据Peccerillo等，1976]

表2-4　新元古代花岗岩岩石稀土元素丰度（×10-6）及参数

图2-14　Na2O-K 2 O相关图解

图2-15　稀土元素配分型式图

1～6为岩体序号与表2-4相对应

表2-5　新元古代花岗岩岩石微量元素丰度（Au×10-9，其他×10-6）

图2-16　新元古代花岗岩微量元素原始地幔标准化蛛网图

（原始地幔数据，Wood，1979）
1～6为岩体序号与表2-4相对应

表2-6　新元古代花岗岩岩石Sm-Nd及δ18 OV-SMOW‰同位素组成

2.火山岩类

新元古代火山活动大致可分为青白口纪和南华纪两个时期，多赋存于新元古代早期地层中，部分已遭受中等强度至深度变质作用。地表出露面积较大的有益阳赫山石嘴塘-大渡口、宝林冲等岩体。

1）青白口纪火山岩

青白口纪火山岩主要分布于湘东北的浏阳文家市，益阳赫山石嘴塘-大渡口、宝林冲及湘西的古丈盘草、洪江山石洞、湘西南城步云场里、白毛坪等地。

（1）浏阳文家市变火山岩。出露于浏阳文家市北西侧的涧溪冲—清水水库—尤家湾、南桥等地，涧溪冲岩群的片岩-角闪岩等中深变质岩似层状产出，剖面上出露厚度50～150m。在该套岩石中测得斜长角闪岩中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为862Ma和804Ma。

涧溪冲火山岩石变质后的岩性为绿帘石（黝帘石）阳起石（片）岩、阳起石绿帘石（黝帘石）（片）岩。岩石具微纤状变晶、显微变晶、显微隐晶或变斑状结构；片状构造，局部残留有杏仁状、细气孔状、假流纹状或定向构造。主要矿物成分为绿帘石、黝帘石、阳起石，次为绿泥石、石英、云母及少量斜长石晶体残留物；变斑晶为阳起石、绿帘石、黝帘石，大小0.5～3mm。原岩可能为中-基性火山岩类。

浏阳文家市变玄武岩和变辉绿岩相伴产出，前二者具火山岩特点，呈层状或似层状产出，单层厚几十厘米至几米。变辉绿岩具潜火山相特征，局部斜切地层产状（图2-17）。

南桥的变石英角斑岩、角斑岩、安山岩均具变余斑状结构，基质显微粒状结构；块状构造，部分具残余气孔构造。岩石主要由钠长石、石英，少量钾长石、石英等组成。不同岩类的矿物含量比例不同，次要矿物成分有绿泥石、白云母、绢云母等。

图2-17　浏阳文家市变火山岩剖面图（据贾宝华等资料修改，2002）

1.石英云母片岩；2.黝帘石次闪石岩；3.阳起石片岩；4.角砾状斜长角闪岩；5.斜长角闪岩；6.变玄武岩；7.变辉石岩；8.变硅质岩；9.灰岩；10.茅口组；11.仓溪岩群；12.断层

岩石化学成分见表2-7中序号1～4，按克列麦涅茨基（1979）（Al＋∑Fe＋Ti）-（Ca＋MgO）等方法判断，岩石属基性火山岩及其变种（图略），另有部分岩石样品属凝灰岩或沉凝灰岩。单个样点在TAS图（图2-18）中，均分布于玄武岩区。在岩石化学成分R1-R 2图解上（Batcheler et al.，1985），单个样点都位于玄武岩和安山岩过渡区内（图略）。原岩应属玄武岩。

表2-7　新元古代青白口纪火山岩岩石化学成分表（%）

图2-18　新元古代青白口纪火山岩TAS图解

B.玄武岩；O1.玄武安山岩；O2.安山岩；O3.英安岩；Pc.苦橄玄武岩；Ir.碱性（上部）与亚碱性（下部）分界线

岩石稀土元素总量偏低，离散于（48.27～83.58）×10-6之间，平均为57.78×10-6（表2-8中序号1～4）；轻重稀土总量相近，总体为重稀土富集型，∑Ce/∑Y值为0.32～1.28，平均为0.76；铕弱亏损，δEu值为0.65～0.91，平均为0.79。南桥变玄武安山岩、变石英角斑岩稀土配分曲线不同，具洋壳玄武岩曲线，为自左向右上斜状特征。而涧溪冲和文家市变玄武岩稀土球粒陨石标准化图解中，曲线为向右倾斜状，倾斜度中等，与洋中脊玄武岩曲线不同而相似于地壳平均成分曲线（图2-19）。

表2-8　新元古代青白口纪火山岩岩石稀土元素丰度（×10-6）及部分参数值

岩石微量元素丰度值见表2-9序号1～2，与维诺格拉多夫（1962）（以下均简称维氏值）中-基性岩值相比，仅Cr、V、Hf、Sc等元素丰度较高，其他元素均较低。南桥变玄武安山岩的Rb、Sr、Zr、Cr等元素丰度较高，其他元素低，与维氏（1962）中性岩值相比都偏低。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上（图2-20），以Ba、Nb、Ce、Sr、Zr、Ti等具较强的负异常，变玄武安山岩具强烈的Ta正异常为特征。

表2-9　新元古代青白口纪火山岩岩石微量元素丰度（×10-6）

图2-19　文家市火山岩稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

（1～4序号岩性与表2-9相对应）

图2-20　文家市火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图（原始地幔数据，Wood，1979）

（1、2序号岩性与表2-9相对应）

南桥玄武安山岩的Sr、Nd同位素见（表2-10），I Sr 0.709，I Nd 0.511411，εNd（T）正值较大，达＋6.86。涧溪冲变玄武岩INd较小，为0.5095；εNd（T）较大，为＋4.2。

（2）益阳石嘴塘、宝林冲等地火山岩。出露于益阳石嘴塘、宝林冲等地的火山岩，规模较大。益阳石嘴塘地区火山岩总体呈北东宽、南西窄楔状延长，似层状产出，最大厚度约2000m，总体由南至北变厚。该火山岩可划分为两个旋回，每个旋回下部岩性较基性，为含橄榄石或单斜辉石斑晶的玄武质科马提岩，上部为较酸性的玄武安山岩。玄武岩类分布其中，尚有多量酸性-中性-基性岩脉分布，这些岩脉明显地侵入于玄武岩体中（图2-21）。

表2-10　青白口纪火山岩岩石Rb-Sr及Sm-Nd同位素组成

图2-21　益阳石嘴塘玄武质科马提岩、大渡口拉斑玄武岩构造序列剖面图（据郭乐群等修改，2003）

1.新元古界冷家溪群；2.石英斑岩；3.花岗斑岩；4.花岗闪长斑岩；5.辉绿岩；6.玄武安山岩；7.拉斑玄武岩；8.玄武质科马提岩；9.断裂；10.采样点

宝林冲火山岩位于沦水铺南西，地表呈不规则椭圆状。该火山岩为中心式喷发，呈岩锥状，喷发于新元古界冷家溪群顶部，上与新元古代地层呈过渡关系。锆石SHRIMP U-Pb法年龄值814±12Ma。

益阳石嘴塘地区玄武岩类岩石已强烈变质，岩石呈灰绿色、暗绿色、浅绿色；原生矿物大部分已被改造，现仅能依据残留及蚀变矿物外形定名；部分原岩具斑状结构，斑晶为橄榄石或单斜辉石；纤维变晶结构，部分具鬣刺结构及中空骸晶结构。主要矿物成分为透闪石-阳起石和绿泥石、帘石类；部分岩石局部残留有单斜辉石和斜长石。

宝林冲火山岩呈灰紫色，厚层块状构造，主要岩性有英安质火山集块岩-火山角砾岩-凝灰岩及安山质火山集块岩，火山砾大小不一，多为角砾岩-凝灰岩，以及它们间的过渡性岩石。集块、角砾大小为10～60cm，集块、角砾及胶结物成分相同。

从岩锥中部向外，岩石总体由中酸性→中性演变，即由英安质→安山质。潜火山岩为安山岩脉状体，穿插于火山岩中。

另外，古丈盘草、洪江山石洞等地的岩性为玄武岩，按结构、构造的不同，有致密状玄武岩、气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩、玄武质角砾岩等之分，相互间界线突变。岩石具显微斑状、斑状、显微鳞片变晶、间隐、角砾状等结构，块状、定向、气孔、杏仁状等构造。主要矿物成分：斜长石20%～65%，普通辉石及含钛辉石1%～30%，绿泥石少量至30%，磁铁矿及钛铁矿等5%，玻璃质5%～25%。

城步云场里地区火山岩变质明显。按残留结构、构造、矿物成分等恢复，原岩可能有变流纹岩、变石英角斑岩、变玄武安山岩。变流纹岩及变石英角斑岩呈斑状结构，流纹构造或块状构造，变斑晶为钾长石或钠长石及石英，基质为钾长石、斜长石、石英等。变玄武安山岩呈纤状鳞片状变晶结构、斑状变晶结构、变斑晶结构。变斑晶为透闪石，主要矿物成分为透闪石（10%～40%）、滑石（60%～80%）、绿泥石（5%～35%）等。

各处、各类岩石化学成分列于表2-7序号5～17中。益阳石嘴塘火山岩明显可分成高MgO，低SiO2及低Al2O3的岩石，按TAS分类属玄武岩（图2-18），考虑其MgO含量高，部分具鬣刺结构等特点，称之为玄武质科马提岩；一部分属正常玄武 安山岩范畴的，以玄武岩命名。

宝林冲处，岩石的化学成分从安山质火山角砾岩—集块岩—英安质火山角砾岩—集块岩—熔结凝灰岩变化。SiO2含量渐增，Ti、Fe、Mg、Ca等氧化物渐减，总体属钙碱性过铝质岩石。在TAS图解上（图2-18），样点位于安山岩-英安岩-流纹质岩区。

盘草、山石洞火山岩总体属玄武岩成分范畴，仅盘草处稍酸性，Na2O相对较高。用TAS图划分，山石洞玄武岩属碱性玄武岩。

云场里火山岩中，流纹岩及石英角斑岩属酸性岩，玄武安山岩属基-中性岩，流纹岩及玄武岩K2O＞Na2O，石英角斑岩Na2O＞K2O。

各岩石稀土元素丰度及有关参数见表2-8。总体特征为益阳石嘴塘地区各岩石稀土总量较低，一般低于100×10-6，重稀土相对富集，∑Ce/∑Y在1.45～1.67之间，铕弱亏损。稀土元素稀土配分曲线总体向右倾斜（图略），其倾斜度不尽相同。其中益阳科马提岩的重稀土更富集，Nd强烈亏损，在稀土元素球粒陨石标准化分布图上出现较大的Nd谷（图2-22）。

岩石部分微量元素丰度见表2-9。不同地区相同岩类相同元素有差别，Nb、Ta、Zr、Hf等的含量以山石洞玄武岩为最高，其他的均低于维氏基性岩值。微量元素在原始地幔标准化蛛网图上（图2-23），岩性不同有一定的差异，益阳石嘴塘科马提岩曲线相似（3～6号曲线），以具较强的Ba、Sr、Nd、P、Ti负异常，Nb具弱的负异常，Rb和Th具正异常为特征；益阳大渡口玄武安山岩K强烈亏损，而益阳宝林冲的英安质火山角砾岩、安山质集块岩K元素较富集。

图2-22　益阳石嘴塘玄武质科马提岩、拉斑玄武岩稀土元素球粒陨石标准化分布图

5～12序号岩性与表2-9相对应

图2-23　益阳石嘴塘玄武质科马提岩、拉斑玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图

（原始地幔数据Wood，1979）
序号3～9岩性与表2-9相对应

岩石Sr、Nd同位素测定及计算值见表2-10。益阳石嘴塘变玄武岩岩石ISr为0.7090，与南桥变玄武岩相同；宝林冲安山质集块岩ISr略小，为0.7035。INd值相近；εNd（T）值均为负值，但绝对值较小。(www.xing528.com)

2）南华冰期火山岩

本时代火山岩出露于湘中的新化云溪高桥、湘乡雷祖殿、宁乡大湖、望城麻田、古丈、石门杨家坪等地，呈似层状存在于南华纪地层中。

麻田火山岩喷发于南华冰期冰碛岩中，接触处的冰碛岩有0.2～2m烘烤变质边。顶部被震旦系陡山沱组沉积覆盖，底部有少量火山岩砾石，表明其有可能形成于南华纪末（图2-24），已获全岩Sm-Nd法等时线年龄714Ma。

图2-24 望城麻田玄武岩分布略图
（据《湖南省地质志》资料修改，2010）

Q.第四系；D.泥盆系；∊.寒武系；Z2.上震旦统；Z1.下震旦统.新元古代晚期地层.新元古代中期地层 Wβ.新元古代晚期苦橄质玄武岩。1.不整合地质界线；2.断层；3.苦橄质玄武岩

云溪火山岩呈北北西 南南东向延伸，长约2500m，剖面厚约200m。各层之间为凝灰岩、凝灰质板岩、硅质板岩相隔。

麻田火山岩呈向东凸出的牛轭形分布，产于东西向向斜东端翘起部位，出露长约5km，宽60～100m。

雷祖殿火山岩规模小，长约2000m，宽5～130m不等。

在古丈地区南沱组底部火山灰中锆石SHRIMP U-Pb年龄为636Ma（张世红等，2008）。

杨家坪渫水河组上部火山灰中取得锆石SHRIMP U-Pb年龄为758Ma（尹崇玉等，2003）。

云溪角砾状玄武安山岩中的角砾呈条带状排列，自下而上有由粗至细的变化，角砾以脱玻化玄武岩碎块为主，主要成分为滑石、蛇纹石、绿泥石等。橄榄石及辉石斑晶假象少量，粗玄岩具变余粗玄结构，现成分有绿泥石、阳起石和钠长石。

麻田和雷祖殿及大湖的火山岩主要是角砾状玄武岩和苦橄质玄武岩，碳酸盐化和黏土化现象明显。前者的角砾为玻基玄武岩，橄榄石斑晶含量约10%，现已被蛇纹石、滑石、绿泥石等替代，玻璃质胶结物，副矿物中有个别镁铝榴石；苦橄质玻基玄武岩具气孔-杏仁状构造或致密块状构造，变余玻基-显微斑状结构，部分为显微鳞片-隐晶质结构。斑晶矿物为橄榄石、辉石，并已被蛇纹石、绿泥石、白云石、辉石、滑石、重晶石等替代，玻璃质已脱玻化而被高岭石、蛇纹石、绿泥石、白云母、滑石、石英等替换。

各岩石化学成分见表2-11。根据现有成分对比，云溪地区的火山岩化学成分和其他3个地区有差异，云溪地区的火山岩SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3等含量高，相对偏酸性，属玄武安山类；后几个火山岩MgO、CaO等含量高，相对偏基性，具苦橄玄武岩特征。宁乡大湖属玄武岩（图2-25）。

表2-11　南华纪火山岩岩石化学成分表（%）

本时代火山岩稀土元素丰度及有关参数见表2-12。云溪地区的玄武安山岩稀土元素总量稍低，但仍比前南华纪岩石的稀土总量高，达243.03×10-6，∑Ce/∑Y比值较小，铕弱亏损；大湖及麻田地区苦橄质玄武岩稀土总量很高，达447.33×10-6以上，轻稀土更富集，∑Ce/∑Y达8.90和9.36；云溪地区玄武安山岩铕不亏损，δEu值大于1，为1.14～1.12；而大湖、麻田地区玄武岩铕弱亏损，δEu值小于1，为0.83～0.86。稀土元素稀土配分曲线均相似，为向右陡倾斜状（图2-26）。

表2-12　南华纪火山岩岩石稀土元素丰度（×10-6）及部分参数值

图2-25　南华纪火山岩TAS图解

（据Lebas et al.，1986）
Pc.苦橄玄武岩；B.玄武岩；O1.玄武安山岩；O2.安山岩；O3.英安岩（其他代号略）；Ir碱性（上部）与亚碱性（下部）分界线

图2-26　南华纪火山岩稀土元素

球粒陨石标准化分布图
（1～4序号岩性与表2-12相对应）

云溪及麻田火山岩部分微量元素丰度列于表2-13中。相比之下，麻田苦橄质玄武岩比云溪玄武安山岩各种元素丰度（除Zr外）均高。与维氏基性岩值相比，麻田火山岩的Rb、Nb、Zr、Ni等含量高出较多，尤以Nb为甚。

表2-13　南华纪火山岩岩石微量元素丰度值表（×10-6）

3.次火山岩类

新元古代次火山岩绝大多数呈岩脉、岩墙或似层状体产出，仅少数呈岩床、岩盆、岩盖状产出，分布的地域与新元古代火山岩相近。在武陵山东侧广大地区均有出露，并较集中出露于雪峰山两侧的桃源走马岗—沅陵方子垭—中方隘口—洪江黄狮洞—会同东育司、洞口那溪—通道陇城一带，其次湘东北浏阳涧溪冲一带也有分布。岩石类型以基性辉绿岩为主，超基性岩多以分异体存在于基性岩体内或呈包体产出，单独的超基性侵入岩体少。其形成的时代也大致可分为青白口纪和南华纪（表2-14）。

表2-14　新元古代次火山岩同位素年龄测定结果统计表

青白口纪次火山岩类多分布在雪峰山两侧，岩体侵入于新元古代地层中，与围岩界线清楚，被侵入的围岩有弱—中等程度接触变质，围岩有几厘米至几米的角岩化、褪色化或钠长石化，形成石榴石角岩、透闪石绿帘石角岩、斑点状板岩、云母石英角岩等热变质岩石。洪江颜容处，本时代辉绿岩侵入于玄武岩中，显示出属潜火山岩相和火山岩相特点（图2-27）。

岩性以辉绿岩和辉长辉绿岩为主，部分辉长岩，少量辉石岩、橄榄岩、辉橄岩，以及少量辉长闪长岩、闪正煌岩等。各种岩石呈相互过渡关系，较大岩体中岩石种类多，小岩体多以辉绿岩或辉长岩为主；偏中性及超基性岩为局部分异产物（图2-28）；超基性侵入岩多存在于岩体靠底部处（图2-29）。

各种岩石的结构及矿物成分不同，同种岩石的同种矿物在不同地质位置也不相同。斜长石多为钠长石，但也有少量中 基性斜长石，个别糖粒状钠长石。根据蛇纹石特征，部分岩石中尚有橄榄石假象存在。根据野外观察，这些不同岩性属分异作用形成。

图2-27　安江地区基性-超基性岩分布图

1.白垩系；2.新元古界；3.基性-超基性岩；4.玄武岩

图2-28　中方隘口地区中性-基性-超基性侵入岩体略图（据《湖南省区域地质志》，2012）

1.正长岩；2.辉长辉绿岩；3.辉绿岩；4.辉石岩；5.橄辉岩；6.橄榄岩；7.新元古界

图2-29　洪江古溪岩体钻孔中见橄辉岩剖面图

（据《湖南省区域地质志》，2012）
Pt 23.新元古界；υ.辉长岩；βμ.辉绿岩；∑ψ.橄辉岩

出露浏阳文家市地区及南侧的南桥、涧木、文家市排定前、涧溪冲、沧溪等地，存在于冷家溪群的片岩中，变质程度深，已见10余处，呈似层状产出。文家市沧溪和涧溪冲等地的斜长角闪岩和变辉绿岩中锆石SHRIMP U-Pb法和LA-ICP-MS U-Pb法测年，分别为855Ma和804Ma。岩体呈岩脉状或岩墙状产出，单个脉体厚几米至数百米，最长达4000m，赋存或侵入于新元古界冷家溪群中，有顺层（多数）及斜切地层（少数）（图2-30）两种产状。

现有岩石绝大多数呈半自形柱粒状变晶或糜棱结构，片状、眼球片状或片麻状构造。成分以阳起石、透闪石、黝帘石、钠黝帘石、角闪石等为主，以此命名均属阳起石　透闪石片岩，原岩很难恢复。仅排定前处的变辉石岩中，角闪石内尚残留有浑圆形橄榄石。

图2-30　浏阳南桥变辉绿岩（Pt3βμ）和冷家溪群（Pt3L）接触关系剖面图

1.石英云母片岩；2.变辉绿岩；3.断层破碎带

南华纪次火山岩主要分布于湘西洪江、古丈、通道等地，洪江、古丈两地岩性主要是辉绿岩，通道为基性-超基性岩类。

岩石化学成分如表2-15所示，按SiO2含量划分，岩石以基性岩为主，部分为超基性岩，少量为中性岩。同种岩石不同地区化学成分也有差异，部分偏中性的基性侵入岩（Na2O＋K2O）＞5%，显示碱性程度较高。在沧溪、涧溪冲一带相似于辉石岩或科马提岩，由于尚未发现鬣刺结构或中空骸晶结构迹象，故以变辉石岩称之。

表2-15　新元古代次火山岩岩石化学成分表（%）

岩石稀土元素丰度见表2-16，元素总量除黄狮洞辉长闪长岩较高外，其余差别不大，总的趋向是随基性程度的增高而含量降低，多数为轻稀土较富集，铕不亏损或弱亏损。涧溪冲斜长角闪岩中总量低，仅（34.88～37.50）×10-6，轻稀土稍富集，铕弱至中等亏损。南桥变辉绿岩重稀土元素富集，铕弱亏损。

表2-16　新元古代次火山岩岩石稀土元素丰度（×10-6）及参数

部分岩石微量元素丰度分析结果见表2-17。多数岩石的Nb、Ta、Hf等含量高于酸—中—基性岩类，显示出偏碱性岩特点。涧溪冲变辉石岩Hf、Sc、Th等含量高于维氏基性岩和超基性岩值，其他元素介于基性岩和超基性岩之间。南桥变辉绿岩微量元素除Hf、Cr、Co等元素稍高于维氏基性岩值外，其他岩石均低于维氏基性岩值。

表2-17　新元古代次火山岩岩石部分微量元素丰度（×10-6）

岩石稳定同位素测定值如表2-18所列。隘口辉绿岩I Sr较低，εNd（t）为正值，I Nd各岩类值大体相近。涧溪冲变辉石岩具较低的I Nd值为0.5106；较高的εNd（T）值为＋4.7。

表2-18　新元古代次火山岩岩石Rb-Sr及Sm-Nd同位素组成

（二）岩浆成因及形成的构造环境分析

1.新元古代花岗岩

从扬子块体周缘及其内部新元古代花岗岩已有研究资料来看，年龄值集中在830～820Ma之间。但各岩体的岩石组合与成因类型有较大差异，如湖北黄陵岩体主要为奥长花岗岩和少量英云闪长岩、花岗闪长岩，类似于太古宙的TTG岩石组合，属典型的I型花岗岩，或现代埃达克质花岗岩，为区内太古宇崆岭群变质基性岩重熔产物。而江西北部的九岭岩体和安徽南部的许村、休宁、歙县岩体均为含堇青石的黑云母花岗闪长岩，为典型的S型花岗岩或CPG型花岗岩（含堇青石及富黑云母过铝花岗岩），是区域中元古代泥质变质沉积岩重熔而成。广西北部的花岗岩包括两类：一类是以三防、元宝山等岩体为代表的含白云母淡色花岗岩，属S型花岗岩或MPG型花岗岩（含白云母过铝花岗岩）；另一类为黑云母花岗岩，属S型花岗岩或不含堇青石的CPG型花岗岩，这两类花岗岩主要是区域古—中元古代泥质变质沉积岩重熔而成。云南峨山钾长花岗岩则为分异的I型花岗岩或KCG型花岗岩（高K-低Ga富K长石斑晶的钙碱性花岗岩），是区域古—中元古代钙碱性火成（山）岩重熔的产物。

湘东北新元古代花岗岩形成年龄为816Ma左右，与周边地区新元古代花岗岩形成的时间相近，岩石组合与成因类型为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩，属过铝质　强过铝质岩石。该岩体为一套T1T2G1岩石组合，为低K高Ca含角闪石钙碱性花岗岩类，属典型的I型花岗岩或ACG型花岗岩（低K高Ca含角闪石钙碱性花岗岩类），其成因为壳-幔混合型花岗岩，岩浆主要起源于亏损地幔源，并伴有地壳物质加入。

微量元素判别图解显示为典型的岛弧花岗岩，地球化学特征与扬子陆块西缘出露的同时代岩浆杂岩体十分相似，属岛弧火山岩系（图2-31）。岩石显示岛弧火山岩系地球化学特征，应为武陵运动弧陆碰撞形成的，为汇聚板块边缘俯冲带岩浆作用的产物。

图2-31　新元古代花岗岩Rb-（Yb＋Ta）、Rb-（Y＋Nb）、Ta-Yb、Na-Y图解

（据Pearce et al.，1984）
VAG.火山弧花岗岩；WPG.板内花岗岩；S-COLG.同碰撞花岗岩；ORG.洋中脊花岗岩；A-ORG.异常洋中脊花岗岩

2.新元古代火山岩

新元古代板溪期火山岩具明显的双峰式岩浆组合特点，以钙碱性基性岩占优势，富集LILE、LREE和Th，亏损Nb，εNd（T）为正值。安山质岩石及流纹岩富集Th和LREE，明显亏损Nb，εNd（T）为较小的负数绝对值，具有成熟弧和建立在相对年轻或较薄的陆壳之上的火山弧环境。在εNd（T）-T/（Ma）图解中（图2-32），基性岩样点投影在CHUR线之上，其物质来源于下地幔；而安山质岩石及流纹岩则落在靠近CHUR线的下方一侧。在Th/Hf -Ta/Hf图解中（图2-33），湘东北玄武岩样点落在Ⅳ3大陆拉张带（或初始裂谷）玄武岩区，湘西玄武岩样点则落在Ⅳ2陆内裂谷碱性玄武岩区。在火山岩构造环境判别图解中，基性火山岩样点多数落在IAB岛弧玄武岩区或WPB板内玄武岩靠近IAP一侧，而安山质岩石样点落在WPB板内玄武岩区内（图2-34a）；在Ti/100-Zr -Y×3三角图解中，基性岩样点落在ICA区靠近LT一侧，说明岩石遭受较强的大陆岩石圈混染作用（图2-34b）。

在Th/Yb-Ta/Yb图解中，湘东北火山岩样点落在活动大陆边缘弧（陆缘弧）区内，湘西火山岩样点则落在板内玄武岩区（图2-34c）；在Hf/3-Th-Nb/16三角图解中，样点均落在ICA岛弧钙碱性玄武岩区内（图2-34d）。

南华冰期火山岩与板溪期火山岩特征总体相似，为板内玄武岩。

次火山岩类多与火山岩共生，岩性为辉绿岩、辉长辉石岩、辉石岩、橄辉岩、辉橄岩等，岩石特征及形成的构造环境均与同时代的火山岩相近。

综上所述，裂谷盆地基底火山岩具有岛弧型性质，侵入的花岗岩为壳　幔混合型，具TTG花岗岩特征，应为武陵期弧陆碰撞形成，为汇聚板块边缘俯冲带岩浆作用的产物。

新元古代板溪期初始裂谷基性火山岩形成于碰撞后伸展环境，裂谷充填期的酸性熔岩至南华冰期火山岩形成于陆内拉张环境，基性 超基性的次火山岩脉则代表火山活动接近尾声，均是大陆裂谷火山事件的产物。

图2-32　火山岩εNd（T）-T图解

图2-33　火山岩Th/Hf-Ta/Hf图解

图2-34　火山岩中基性熔岩（≤56%Si O2）形成的构造环境判别图解

（a）（Zr/Y）-Zr图解（据Pearca，1982）：（b）Ti/100-Zr-Y×3图解（据Pearca ＆ Cann，1973）；（c）（Th/Yb）-（Ta/Yb）图解（据Pearca，1982）：（d）Hf/3-Th-Nb/16图解（据Wood，1980）