那曉紅,李 斌 ,單玄龍 ,臧興運
1.黑龍江省地球物理勘察院,黑龍江 哈爾濱 150036;2.吉林省地質(zhì)調(diào)查院,吉林 長春 130061;
3.吉林大學地球科學學院,吉林 長春 130061
大興安嶺博烏勒山位于西伯利亞板塊南緣,早加里東增生帶北蒙褶皺系東北部的額爾古納褶皺帶。前中生代本區(qū)的地殼演化屬古亞洲洋構(gòu)造域,中生代以來,受太平洋伊澤奈畸板塊俯沖的影響轉(zhuǎn)入濱太平洋構(gòu)造域,構(gòu)成北東—北北東向構(gòu)造巖漿帶[1]。
工作區(qū)成礦地質(zhì)條件有利,位于大興安嶺成礦帶白卡魯山南坡多金屬、金Ⅱ級成礦遠景區(qū)內(nèi)[2]。成礦作用與巖漿巖,特別是早白堊世侵入巖關(guān)系十分密切,本文試圖通過討論早白堊世侵入巖的巖石學、巖石化學、地球化學的演化規(guī)律及其成礦專屬性,提高本區(qū)早白堊世侵入巖研究程度的同時,為本區(qū)的貴金屬、多金屬地質(zhì)找礦工作提供一些依據(jù)。
有25個侵入體,面積37.76 km2。大多形態(tài)不規(guī)則,以巖株、巖瘤狀侵入到下白堊統(tǒng)龍江組火山巖地層中[3],空間上呈北北東或近東西向展布(圖1)。巖石類型較復(fù)雜,可分為兩個巖石系列:閃長巖類,有石英閃長巖、石英二長閃長巖;花崗巖系列,有花崗閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖,以花崗斑巖為主。
圖 1 大興安嶺博烏勒山一帶地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological diagram showing Bowule mountain area of Daxing`anling mountains1.下白堊統(tǒng)龍江組中基性火山巖;2.早白堊世花崗斑巖;3.早白堊世二長花崗巖;4.早白堊世花崗閃長巖;5.早白堊世石英二長閃長巖;6.早白堊世石英閃長巖;7.晚侏羅世二長花崗巖;8.早寒武世花崗巖
(1)石英閃長巖(K1δ0):形態(tài)不規(guī)則或透鏡狀,以巖瘤狀產(chǎn)出,呈東西向或北東向展布。巖石呈灰褐—灰綠色,具細粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),由斜長石、石英、角閃石、黑云母等礦物組成,斜長石質(zhì)量分數(shù)60%,暗色礦物質(zhì)量分數(shù)25%~32%,石英質(zhì)量分數(shù)5%~12%。粒度0.2~2 mm,斜長石為中長石,具環(huán)帶結(jié)構(gòu),有絹云母化,暗色礦物皆具綠泥石化。
(2) 石英二長閃長巖(K1ηδ0):呈不規(guī)則狀,北東向延伸。深灰色,具細中?!屑毩?,具自形粒狀結(jié)構(gòu),由鉀長石、斜長石、石英及暗色礦物組成,粒度一般2 mm,部分粒度<2 mm。鉀長石40%~45%,有弱土化,斜長石10%~15%,被鉀長石交代為蠕蟲結(jié)構(gòu),具絹云母化。石英、黑云母呈破碎狀。斜長石、暗色礦物都具弱碳酸鹽化、綠泥石化。
(3)花崗斑巖(K1γπ):以巖株或巖瘤狀產(chǎn)出,呈東西向、北北東向不規(guī)則狀展布。巖石為灰白—黃褐色,具斑狀結(jié)構(gòu),斑晶由斜長石為主,其次有少量石英、角閃石、黑云母組成,斜長石表面被黑云母交代,基質(zhì)由石英、鉀長石組成,具顯微文象結(jié)構(gòu)。巖石為花崗斑巖變種,與花崗斑巖不同之處,巖石具花斑結(jié)構(gòu),斑晶相對較少,以斜長石為主。
(1) 由石英閃長巖→石英二長閃長巖→花崗斑巖,SiO2質(zhì)量分數(shù)61.00%→65.10%→68.34%逐漸增加,Al2O3質(zhì)量分數(shù)16.71%→15.72%→14.6%稍有減少。Fe2O3、FeO、MnO、Na2O、K2O質(zhì)量分數(shù)基本相近,但花崗斑巖FeO、MgO、MnO質(zhì)量分數(shù)偏低、CaO質(zhì)量分數(shù)較高。
(2)從里特曼指數(shù)(σ)大部分為3.03~4.09,屬鈣堿性-堿鈣性巖類。
(3)氧化指數(shù)(OX)多在0.1~0.49,為氧化程度較低。
(4)固結(jié)指數(shù)(SI),多在7.38~14.49之間,表明巖漿固結(jié)程度低,多來源于中深部。
(5)鎂鐵指數(shù)(MF)在0.69~0.75,卻大于0.38,鎂鐵質(zhì)量分數(shù)相對較高。
(6)分異指數(shù)(DI)從74.45~88.34,巖漿分異程度較好。
由表2,圖2,稀土元素配分曲線為左高右低向右傾斜較陡,輕稀土富集,銪值明顯虧損巖石。曲線形態(tài)基本一致,表明來源于同一巖漿房[3]。稀土總量∑REE(271.68~326.80)×10-6,輕重稀土比值LREE/∑Y為6.64~11.16,銪值質(zhì)量分數(shù)(δEu)為(0.398~0.573)×10-6。
表 1 白堊世侵入巖常量元素特征一覽表Table 1 Constant element characteristics of the Cretaceous intrusive rocks
由表2,與同類巖石的維氏值相比,閃長巖類巖石明顯富集Au、Ag、Pb、Zn等微量元素,而W、Mo元素質(zhì)量分數(shù)相當,Cu元素低于維氏值;花崗巖類(表中為10個樣品平均值)明顯富集Pb、W、Mo等元素,Cu元素質(zhì)量分數(shù)相當。侵入巖中富含微量元素無疑對該元素的成礦起促進作用。
(1)花崗斑巖侵入石英閃長巖中。巖石粒度變細,石英閃長巖成分硅質(zhì)增加,同時見有花崗斑巖細脈穿入石英閃長巖中。
(2)石英閃長巖侵入龍江組安山巖中,在內(nèi)接觸帶發(fā)育較細粒的冷凝邊,有石英閃長巖巖枝及細脈穿入安山巖中,接觸面界面形態(tài)不一。
(3)在石英閃長巖中采取K-Ar同位素,年齡值 106.4~ 134.3 Ma。
(1)由表1可知,花崗質(zhì)巖石與閃長質(zhì)巖石的Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)<1.1,屬于Ⅰ型花崗巖系列。
(2)從Sr+Ba-Li+Rb+Cs圖解(圖3)看,早白堊世花崗巖投影點都為同熔花崗巖區(qū)。
綜上所述早白堊世花崗巖巖石具同熔型(I型)花崗巖特點。
博烏勒山一帶早白堊世侵入巖主要由石英閃長巖、石英二長閃長巖、花崗斑巖等組成,其演化規(guī)律如下:
表 2 早白堊世侵入巖微量元素一覽表Table 2 Trace elements of the early Cretaceous intrusive rocks
圖 2 早白堊世侵入巖稀土配分模式圖Fig. 2 Rare earth partitioning patternof the early Cretaceous intrusive rocks
(1)空間分布規(guī)律:單個侵入體出露面積較小,以巖株或巖瘤產(chǎn)出,受北東向斷裂構(gòu)造控制,巖體延伸與斷裂方向一致。
(2)巖石演化規(guī)律:該期花崗巖從中性→酸性演化,以成分演化為主;由堿鉦性→鈣堿性演化,成因類型為同熔型(I型);稀土配分模式曲線基本相同,均為右傾的輕稀土富集型,負銪異常明顯,具有同源巖漿演化特點。
圖 3 早白堊世侵入巖Sr+Ba-Li+Rb+Cs圖解Fig.3 Sr + Ba Li + Rb + Cs diagram of the early Cretaceous intrusive rocks
(3)成礦專屬性:閃長巖類對Au、Ag、Pb、Zn金屬成礦有利,花崗巖類對Cu、Pb、W、Mo金屬成礦有利。
[1] 張 猛,劉 玉.大興安嶺博烏勒山地區(qū)地質(zhì)特征與成礦條件分析[J]. 黑龍江科技信息,2011,17:13-15。
[2] 張德全,趙一鳴.大興安嶺及鄰區(qū)銅多金屬礦床論文集[M]. 北京:地震出版社,1993.
[3] 黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京:地質(zhì)出版社,1993.