Question

元古宇熊耳群岩性特征

Answer 1

区域上熊耳群不整合于太华群古老结晶基底之上，岩性以安山岩为主。喻积贤等（1990）将熊耳山地区熊耳群自下而上分为五组，即磨石沟组、张合庙组、焦园组、坡前街组和眼窑寨组。在祁雨沟一带仅出露其下部张合庙组。

1.岩石类型

结合野外观察、镜下鉴定以及前人的工作表明，熊耳群火山岩系主要有以下岩石类型。

流纹岩类：流纹岩、流纹斑岩、霏细斑岩、球状流纹岩等。

英安岩类：英安斑岩、杏仁状英安斑岩等。

安山岩类：是主要岩石类型，包括安山岩、安山玢岩、辉石安山玢岩、杏仁状安山玢岩、含斜长石大斑晶安山玢岩、杏仁状辉石安山玢岩、杏仁状角闪石安山玢岩、含斜长石大斑晶辉石安山玢岩。这类岩石多为斑状结构和安山结构，斑晶主要是斜长石，其次是普通辉石、角闪石、斜长石，斑晶粒度不等，含斜长石大斑晶安山玢岩中斑晶可达1 cm×4 cm。河南鲁山熊耳群安山玢岩斑晶斜长石牌号为An 34左右，利用王德滋等（1982）的微晶法测得其基质斜长石牌号为32左右，与岩石化学成分分类基本一致（贾承造等，1988）。岩石中杏仁构造发育，含量为1%～5%，并含有长度可达10～20 cm的大型杏仁体，杏仁形状有圆形的和拉长呈扁圆形的。

玄武岩类：安山玄武玢岩、杏仁状安山玄武玢岩及细碧岩。

火山碎屑岩类：火山集块岩、火山角砾岩、岩屑晶屑凝灰岩、熔结角砾岩、熔结凝灰岩及少量自碎火山角砾岩，多为中酸性岩。

图2-3 熊耳群岩石化学成分分类图

2.地质年龄

一些学者和单位对熊耳群进行了Rb-Sr法年龄测定，结果分别为1710、1780 Ma（任富根等，1996），1459、1439、1675 Ma（河南省区测队，1981），1650、1540、1459 Ma（乔秀夫，1985），1675、1710 Ma（陈衍景等，1992）。可见，熊耳群成岩时间在1400～1800 Ma之间，属中元古代。

3.岩石化学特征

贾承造（1985，1988）对熊耳群各类岩石261件样品进行了分析，并将岩石化学成分在SiO₂-（Na₂O+K₂O）分类图上（图2-3）进行了投影。结果表明，熊耳群火山岩近80%属钙碱性岩石，岩石类型包括流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩；约20%属弱碱性岩石，包括安粗岩、粗面岩、碱性玄武岩；仅有几个样品属碱性岩系列的碧玄岩。岩石里特曼指数δ为1～3，接近北美圣弗朗西斯科典型的钙碱质火山岩系。

阎中英（1985）对熊耳群70个样品进行了分析统计，此外，陈衍景等（1992），胡受奚（1997、1998）等又根据新资料做了计算，所得结论基本相同，即熊耳群是以安山岩为主体的钙碱性火山岩系。

4.稀土元素特征

稀土元素测定结果（贾承造，1988；邵克忠等，1992；任富根等，1996；胡受奚等，1997）表明，熊耳群火山岩稀土元素含量变化较大，ΣREE最低为83.99×10^-6，最高可达756.24×10^-6，平均327.37×10^-6，总体而言，稀土元素含量较高。轻重稀土比值（ΣLREE/ΣHREE）平均为3.52，属轻稀土富集型。δEu 为0.64～0.79（平均0.71），显示Eu亏损较大。

熊耳群火山岩稀土元素配分曲线见图2-4，总的看来，中基性岩稀土总量小，酸性岩稀土总量较大。此外，轻重稀土比值（ΣLREE/ΣHREE）也有随酸性增加而增大的趋势，表明酸性岩有富集稀土元素尤其是富集轻稀土元素的倾向。

图2-4 熊耳群火山岩系稀土元素配分模式图

本区玄武岩稀土元素配分模式与岛弧、洋岛火山岩配分曲线完全不同，而与大陆玄武岩以及东非裂谷什尤鲁玄武岩、基时基特玄武岩相类似。据此，任富根等（1996）认为熊耳群火山岩为华北地块南部在张性构造中产出的板内火山岩系。而贾承造等（1988）认为，熊耳群火山岩系的稀土配分模式与印度尼西亚岛弧火山岩系相似，故将其定为活动大陆边缘火山岩系。此外，陈衍景等（1992）根据岩石成分特征将其定为火山弧区火山岩建造。

5.熊耳群岩石金丰度

由于近年在熊耳群火山岩分布区发现了许多金矿，故有关熊耳群的Au丰度前人做了比较多的测试。石毅（1987）通过大量的分析计算，认为熊耳群Au丰度为0.6×10^-9；河南地矿局地调一队（1988）的测试结果分别为0.67×10^-9（117件样品），0.71×10^-9（129件样品）；胡受奚等（1988）的测试结果为0.4×10^-9（155件样品）；黎世美（1989）的测试结果为0.6×10^-9；陈衍景（1992）的测试结果为0.7×10^-9（7件样品）；王志光等（1997）的测试结果为0.65×10^-9（500件样品）；任富根等（1996）的测试结果为1.27×10^-9（253件样品）。可见，熊耳群火山岩的Au丰度比较低，多集中于0.6×10^-9～0.7×10^-9。