孫 凱,郭雷亮,張少杰
(河北地質(zhì)大學(xué) 資源學(xué)院,河北 石家莊 050031)
內(nèi)蒙古吉格爾地區(qū)位于內(nèi)蒙古西烏旗東部,分布著大面積的金屬礦物。對(duì)吉格爾礦石礦物進(jìn)行地質(zhì)地球化學(xué)特征研究,首先能夠?qū)υ摰貐^(qū)的礦床的巖性、空間分布、產(chǎn)出狀態(tài)及接觸關(guān)系提供地質(zhì)地球化學(xué)上的依據(jù);其次能夠分析該區(qū)域礦床形成的構(gòu)造環(huán)境,為該區(qū)的地質(zhì)演化歷史提供佐證。
通過(guò)應(yīng)用新理論、新技術(shù)研究本區(qū)礦物的地質(zhì)、地球化學(xué)特征來(lái)探討各類礦石的的成因,具有非常重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
內(nèi)蒙古吉格爾地區(qū)位于位于中朝陸塊和西伯利亞陸塊之間華力西期蘇左旗-西烏旗礦物帶與燕山期北東向?yàn)I太平洋構(gòu)造域大興安嶺礦物構(gòu)造帶疊加部位,該區(qū)內(nèi)地質(zhì)活動(dòng)強(qiáng)烈,發(fā)生多期次巖漿侵入事件[1]。
早白堊世侵入巖總體呈北東向展布,主要包括中細(xì)粒礦物、細(xì)粒堿性礦物,以巖株?duì)町a(chǎn)出。侵入于蛇綠構(gòu)造混雜巖之中。侵入巖出露面積約35平方千米。堿性礦物則主要由鉀長(zhǎng)石和石英組成,暗色礦物為少量黑云母和角閃石。
對(duì)研究區(qū)內(nèi)蒙古西烏旗吉格爾礦床中的礦物進(jìn)行主量元素、微量元素和稀土元素多角度分析。
數(shù)據(jù)表明吉格爾地質(zhì)礦物中主量元素富硅(Si02為73.8%~75.57%, 平 均 值74.88% )、 富 鉀(K2O為4.07%~4.86%,平 均 值4.56% )、富 堿(Na2O + K2O為8.01%~8.64%,平均值8.38% )、貧CaO( 0.81%~1.09%,平均值0.93% )、MgO( 0.1%~0.31%,平均值0.22%)、MnO(0.03%~0.08%,平 均 值0.052%)、P2O5(0.02%~0.12%,平均值0.064%)、TiO2( 0.07%~0.18%,平均值0.108%);其A12O3,含量為12.83%~13.44%,平均值13.214%,根據(jù)A/CNK-A/NK圖解中可以看到,樣品點(diǎn)基本分布在過(guò)鋁質(zhì)礦石斜線上方區(qū)域,距離分界線較近,屬于弱過(guò)鋁質(zhì)A型礦物。在SiO2-K2O分類圖解中,樣品點(diǎn)均落在高鉀鈣堿性系列,揭示該堿長(zhǎng)花崗巖較富鉀(圖1)。
圖1 吉格爾A型礦物SiO2-K2O(左)及A/CNK(右)圖解
吉格爾礦物的稀土元素曲線總體為平緩右傾,輕稀土元素略顯富集,重稀土元素較平坦,具有明顯的負(fù)Eu異常。吉格爾礦物中微量元素相對(duì)富集 Rb、Th、K及Nb,明顯虧損 Ba、Sr、P 和 Ti(圖2),與周邊地區(qū)比較具有A型礦物的特征。
圖2 吉格爾A型礦物稀土元素(左)及微量元素標(biāo)準(zhǔn)化圖(右)
圖3 礦床高堿性地球化學(xué)特征判別圖解
與世界上大多數(shù)地質(zhì)學(xué)者認(rèn)可的分類界定標(biāo)準(zhǔn)值相比,吉格爾地區(qū)礦物巖性的10000Ga/Al值明顯較高,在礦物的構(gòu)造環(huán)境判別圖解中,該地區(qū)堿性礦物樣品均位于K2ONa2O和10000×Ga/Al--(K2O+Na2O)判別圖解中的A型地質(zhì)礦物內(nèi),礦物元素曲線明顯不具有I、S 和 M 型巖性特征(圖3),可與內(nèi)蒙古中東部地區(qū)A型礦物對(duì)比[1,2]。
隨著A型地質(zhì)礦物成因研究的不斷深入,國(guó)內(nèi)外學(xué)者逐漸研究認(rèn)同,由于地幔伸展拉張減壓作用造成地殼低壓高溫部分熔融,可以形成A2型后造山礦物,而附近的賀根山縫合帶符合構(gòu)造發(fā)生的時(shí)間和條件,可能構(gòu)成了西烏旗吉格爾A型地質(zhì)礦物的成因機(jī)制。通過(guò)高鉀、高堿地球化學(xué)特征,結(jié)合微量元素Nb-Y-3Ga構(gòu)造判別圖解,吉格爾A型地質(zhì)礦物樣品均落入A2型區(qū)域,弱過(guò)鋁質(zhì)A2型礦物反映了造山帶后造山伸展拉張構(gòu)造環(huán)境形成的后造山地質(zhì)礦物特征。