王祥 于延秋
【摘 要】昆都一帶侏羅世花崗巖主要由黑云母花崗巖組成,為鈣堿性系列。其微量元素集中表現(xiàn)出富集Th、Ba、K等大離子親石元素(LILE),而高場強元素(HFSE)Nb、Ti等相對虧損。輕重稀土分流明顯, Eu/Sm在0.04~0.29之間,大部分樣品具有輕度的銪負(fù)異常。該地區(qū)花崗巖多為A型花崗巖,形成于非造山的伸展環(huán)境下,主要的物質(zhì)來源為陸殼重熔。
【關(guān)鍵詞】黑云母花崗巖;侏羅紀(jì);地球化學(xué);成因及構(gòu)造環(huán)境;內(nèi)蒙古
研究區(qū)的大地構(gòu)造位置處于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺區(qū),該褶皺系蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶與大興安嶺-燕山中生代巖漿巖帶交匯部位。按地質(zhì)力學(xué)觀點,本區(qū)位于新華夏系大興安嶺隆起地段之南段。按板塊構(gòu)造觀點為華北板塊-華北北部大陸邊緣-寶音圖-錫林浩特火山型被動陸緣之中東部,在華力西中期表現(xiàn)為板塊的縫合碰撞時期,地殼活動強烈,巖漿活動頻繁。本文主要依據(jù)該區(qū)的內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市坤都等四幅1:5萬礦產(chǎn)調(diào)查的基礎(chǔ)上,對該區(qū)侏羅紀(jì)花崗巖系特征進(jìn)行了研究,取得一些新認(rèn)識。
1.地質(zhì)背景
研究區(qū)位于昆都木都-白云敖包一帶,巖漿巖活動主要集中在中生代,原1∶20萬定為燕山晚期第三期二世,主要為淺玫瑰色、肉紅色,粉紅色中粗粒、中細(xì)粒、細(xì)粒黑云母花崗巖,在測區(qū)中多呈北東向斷續(xù)(團塊)狀和不規(guī)則狀分布在測區(qū)的東姚家段村、于家灣村、哈布特蓋、巴彥寶勒日吉罕烏拉、西山村附近。通過1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)測量,主要為侏羅紀(jì)巖體。
2.黑云母花崗巖的巖石學(xué)特征
黑云母花崗巖共出露16個巖體,主要分布在西古井子、東姚家段、黑砂灘營子、索皮山村、炮臺山、敖包罕廟、呼斯裂、水泉溝村、民主村等地,主要為分布不規(guī)則的巖株,總分布面積約60km2。侵入到侏羅系地層及二疊系哲斯組、林西組之中,之中可見花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖等巖脈侵入。
巖石呈半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu),文象結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成分鉀長石59—60%、斜長石14—15%、石英23—24%、黑云母5—8%、磷灰石<1%、不透明礦物0.5—1%。巖石中見有二疊系捕虜體,頂部發(fā)育有侏羅系滿克頭鄂博組,巖體邊部見片理化現(xiàn)象。
巖體內(nèi)蝕變與外接觸變質(zhì)作用:巖體主要為礦物蝕變,表現(xiàn)為斜長石的鈉黝簾石化、高嶺石化,黑云母的綠泥石、綠簾石化、鐵質(zhì)化。此外巖體具有硅化,內(nèi)接觸帶具有同化混染現(xiàn)象形成二長花崗斑巖,外接觸帶可見綠簾石角巖等熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象。
3.巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征
3.1巖石化學(xué)特征
巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)詳見(表3-1)。SiO2=75.23%;Al2O3=12.73%;Na2O+K2O=8.17—8.89%,Na2O/K2O=1.31,K2O含量大于Na2O含量,巖石相對富鉀。里特曼指數(shù)(σ)一般在2.04—4.99之間,屬堿性巖石;堿指數(shù)(K+N/A)為0.449-0.69<0.9,為鈣堿性系列(圖3-2), 固結(jié)指數(shù)(SI)均小于大多數(shù)原始巖漿的固結(jié)指數(shù)(40±或更大),表明巖漿結(jié)晶分異作用較強。且在其標(biāo)準(zhǔn)礦物Q-A-P圖解(圖3-1)上,投影點多落于花崗巖區(qū),與實際礦物定名基本吻合。
3.2稀土元素地球化學(xué)特征
稀土元素分析結(jié)果見表2-6,∑REE變化在98.63×10-6~203.18×10-6,輕重稀土比值較大,分餾程度(La/Lu)N變化在2.53~12.64,顯示較強的分餾,Eu/Sm在0.04~0.29之間,大部分樣品具有輕度的銪負(fù)異常(圖3-3)。綜合分析該地區(qū)花崗巖多為A型花崗巖,形成于非造山的伸展環(huán)境下,主要的物質(zhì)來源為陸殼重熔。
4.時代的討論
紹濟安等人通過收集和測試對大興安嶺地區(qū)中南部中生代侵入巖進(jìn)行了大量的同位素數(shù)據(jù)分析,本地區(qū)侵入巖巖石的年齡為100-230Ma,與侏羅紀(jì)巖石的模式年齡正好符合。
5.成因及構(gòu)造環(huán)境探討
通過地球化學(xué)特征等的綜合分析,我們發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)的花崗巖均屬于A型花崗巖,巖石中含有大量條紋狀堿性長石,富SiO2(平均73.35%-73.81%)、富堿(Na2O+K2O平均8.42%-8.72%)、貧CaO(平均0.75%-0.82%)和MgO(平均0.2%-0.27%),驗證了其A型花崗巖的特征:富硅、堿,貧鈣、鋁、鎂。
A型花崗巖的物質(zhì)來源具有多樣性,但以陸殼重熔和殼?;烊転橹?,通過對研究區(qū)花崗巖進(jìn)行Eu-(La/Yb)圖解可見其物質(zhì)來源以殼源為主,幔源為輔,與上述觀點相符合,進(jìn)一步驗證了其A型花崗巖的特征。Loiselle和Wones(1979)最早把A型花崗巖構(gòu)造環(huán)境定義為“非造山帶”張性環(huán)境,目前它的范圍已經(jīng)得到了很大的拓展,還包括了造山晚期、造山后期等多種與俯沖有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境(Eby,1990,1992;王德滋和周新民,2002)。通過花崗巖形成環(huán)境分析,我們可以看出巖石主要為非造山期及造山晚期內(nèi)形成。
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