吳海權(quán)，李 琴，范董偉

1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院,安徽合肥，230001;2.安徽省地質(zhì)測繪技術(shù)院,安徽合肥，230022

安徽大別山地區(qū)中生代中酸性侵入巖出露范圍較廣，且具有悠久的研究歷史，涉及本區(qū)的研究者眾多。尤其是在20世紀(jì)六七十年代，安徽省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)陸續(xù)開展的1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作[1-2]，對區(qū)內(nèi)巖漿巖進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，積累了豐富的基礎(chǔ)資料；在20世紀(jì)80年代后，安徽省地礦局311、326地質(zhì)隊(duì)和安徽省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、北京大學(xué)地質(zhì)系等單位先后開展了1∶5萬區(qū)調(diào)工作，對區(qū)內(nèi)主要巖漿巖均進(jìn)行了調(diào)查，特別是20世紀(jì)90年代后按新的填圖方法[3]完成的區(qū)調(diào)工作，對區(qū)內(nèi)的火山巖、侵入巖均進(jìn)行了解剖。其中分布于司空山巖體(包括湖北部分)、團(tuán)嶺巖體、岳西巖體、天柱山巖體、飛旗寨巖體、響腸巖體等復(fù)式巖體，在不同的1∶5萬區(qū)調(diào)圖幅[4-9]中按巖石譜系單位進(jìn)行了解體，但由于涉及的工作單位和圖幅較多，單元名稱也較多。本次1∶25萬片區(qū)—修測工作(安徽省地質(zhì)調(diào)查院，2002，1∶25萬太湖縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查)，根據(jù)前人成果結(jié)合野外調(diào)查對比，對一些“同物異名”具有形成時代、巖石特征(包括成分和結(jié)構(gòu))完全相同或相似且?guī)r石化學(xué)、地球化學(xué)特征相近的單元進(jìn)行了統(tǒng)一的歸并處理，將上述復(fù)式巖體按其巖漿活動的序次從早到晚劃分為無愁、店前河、玄風(fēng)寨、天柱山等四個單元，歸并為響腸超單元[10](圖1)。該超單元主要分布于司空山、團(tuán)嶺、飛旗寨、岳西縣、天柱山一帶，由32個侵入體組成，出露面積約471.7 km2，與圍巖呈侵入接觸關(guān)系。包括原1∶5萬司空山超單元、團(tuán)嶺超單元、萬山超單元、飛旗寨單元及響腸單元等 。

(1)無愁單元(K1Wc)

分布于岳西縣響腸一帶，由2個侵入體組成，出露面積約70 km2，巖性為細(xì)—中粗粒含斑花崗閃長巖，與圍巖水吼嶺片麻巖(Pt3Sh)、河圖鋪片麻巖(Pt3Ht)、湯池片麻巖(Pt3Tc)呈侵入接觸關(guān)系。

(2)店前河單元(K1Dq)

分布于岳西縣店前一帶，由1個侵入體組成，出露面積約98 km2，巖性為中細(xì)?；◢忛W長巖，與圍巖大別山巖群(Db)、水吼嶺片麻巖(Pt3Sh)呈侵入接觸關(guān)系，界線清楚且不規(guī)則。圍巖有硅化破碎現(xiàn)象，其片麻理與接觸面斜交。

(3)玄風(fēng)寨單元(K1Xf)

分布于司空山、團(tuán)嶺、萬山、天柱山一帶，由10個侵入體組成，出露面積約93.7 km2，巖性為細(xì)粒二長花崗巖，包括原1∶5萬竹林潭單元、老社廟單元及玄風(fēng)寨單元。與店前河、無愁單元呈脈動型侵入接觸關(guān)系，與圍巖大別山巖群(Db)、河圖鋪片麻巖(Pt3Ht)、水吼嶺片麻巖(Pt3Sh)呈侵入接觸關(guān)系。

圖1 響腸超單元地質(zhì)圖(據(jù)1∶25萬地質(zhì)圖修編)

(4)天柱山單元(K1Tz)

分布于司空山、團(tuán)嶺、飛旗寨、天柱山一帶，由14個侵入體組成，出露面積約210 km2，巖性為中粒二長花崗巖，包括原1:5萬羊角河單元、橋埠灘單元、白鹿坪單元、妙道山單元、飛旗寨單元及天柱山單元。與店前河、無愁單元呈脈動型侵入接觸關(guān)系，與玄風(fēng)寨單元呈涌動型侵入接觸關(guān)系，與主薄超單元(ZBU)呈超動型侵入接觸關(guān)系。與圍巖大別山巖群(Db)、水吼嶺片麻巖(Pt3Sh)、河圖鋪片麻巖(Pt3Ht)及白堊系桃園寨組火山巖[10](K1t)呈侵入接觸關(guān)系。

該超單元從早期到晚期巖性依次為細(xì)—中粗粒含斑花崗閃長巖→中細(xì)?；◢忛W長巖→細(xì)粒二長花崗巖→中粒二長花崗巖，具成分、結(jié)構(gòu)演化特征。

20世紀(jì)60年代至今，眾多的研究者對安徽大別山地區(qū)的司空山(包括湖北部分)、團(tuán)嶺、岳西、天柱山、飛旗寨、響腸等復(fù)式巖體做了大量的同位素年齡測定工作[11-26]，積累了大量的同位素年齡數(shù)據(jù)。據(jù)此可知：天柱山單元年齡為122-128 Ma[1](K-Ar法測定)、127±8-134±8 Ma[15,17,24,25](U-Pb法測定)；玄風(fēng)寨單元年齡為124.6±0.3-129.1±0.5 Ma[20](Ar-Ar法測定)；店前河單元年齡為129.1±0.5 Ma[20](Ar-Ar法測定)；無愁單元年齡為131 Ma[24](U-Pb法測定)，因此它們均屬燕山期巖漿活動的產(chǎn)物，該超單元的時代為早白堊世。

1 巖石學(xué)特征

響腸超單元各單元巖石特征見表1。

(1)無愁單元為灰紅、淺肉紅色細(xì)—中粗粒含斑花崗閃長巖，細(xì)—中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部具似斑狀結(jié)構(gòu)。巖石中廣泛發(fā)育基性、超基性巖包體，多呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、橢圓狀，少數(shù)呈棱角狀及不規(guī)則狀。包體長軸一般為5～20 cm，大者可達(dá)50 cm以上。包體在空間上具定向排列。

(2)店前河單元為灰色中細(xì)粒花崗閃長巖，中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

(3)玄風(fēng)寨單元為灰白、灰紅、淺肉紅色細(xì)粒二長花崗巖，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。其中團(tuán)嶺一帶的細(xì)粒二長花崗巖含有少量的斑晶，具似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為鉀長石，含量5%～10%，且含較多的圍巖和斜長角閃巖包體。

表1 響腸超單元(XCU)巖石特征一覽表

(4)天柱山單元為灰白、灰紅、淺肉紅色中粒二長花崗巖，中粒花崗塊狀構(gòu)造。其中團(tuán)嶺妙道山一帶的中粒二長花崗巖，含有少量的斑晶，具似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶5%～10%，以鉀長石(條紋長石)為主，斜長石次之，且含有較多的圍巖和斜長角閃巖包體。

從表1中可看出，該超單元從早到晚各單元在礦物成分和結(jié)構(gòu)上有明顯的演化趨勢，石英含量逐漸增高，暗色礦物含量逐漸降低。

2 巖石地球化學(xué)特征

2.1 常量元素

響腸超單元常量元素成分及特征數(shù)值見表2。

表2 響腸超單元巖石化學(xué)成分及有關(guān)參數(shù)

資料來源：※據(jù)1∶5萬水吼嶺等三幅[6]；☆據(jù)1∶5萬店前河等兩幅[5]；△據(jù)1∶5萬岳西等兩幅[7]。

由表2可知，無愁單元SiO2為62.68%，屬中偏酸性巖類。店前河單元、玄風(fēng)寨單元、天柱山單元的SiO2平均值分別為67.69%、74.89%、73.89%，三者均屬酸性巖類。從早到晚，無愁、店前河、玄風(fēng)寨、天柱山四個單元的里特曼指數(shù)σ平均值分別為2.86、2.69、2.29、2.65，均<4，它們均屬鈣堿性巖。含鋁性指數(shù)ANKC平均值分別為0.83、0.99、0.97、0.96，可知響腸超單元巖石具有從貧鋁型向低鋁型演化的趨勢，僅有部分巖石達(dá)到飽鋁型。

該超單元巖石分異指數(shù)DI由67.82→80.40→92.15→92.26，逐漸增加；堿度指數(shù)AR、長英質(zhì)指數(shù)FL、氧化率OX都有逐漸增大的趨勢，說明隨著巖漿的演化，巖漿分離結(jié)晶的程度越來越高，符合同源巖漿演化的特點(diǎn)。

表3 響腸超單元微量元素含量及有關(guān)數(shù)值(×10-6) g

資料來源：※據(jù)1∶5萬水吼嶺等三幅[6]；☆據(jù)1∶5萬店前河等兩幅[5]；△據(jù)1∶5萬岳西等兩幅[7]。

2.2 微量元素

從表3可看出，響腸超單元各單元微量元素以Ba含量最高，Sr、Zr、Rb含量較高為特征。與Chondrite值相比，Ba是它的200～600倍，Rb、Nb、Sr、Zr是它的20～80倍，Ni含量偏低，Pb含量略高。從圖2中可看出，各單元微量元素豐度相近，含量曲線形態(tài)相似，其中以店前河單元含量曲線為最高，基本上呈同步消長關(guān)系，反映了同源巖漿的演化特征。

圖2 響腸超單元微量元素蛛網(wǎng)圖

2.3 稀土元素

從表4可看出，各單元稀土元素總量∑REE、輕稀土總量∑Ce均較高，輕重稀土分餾較明顯。稀土配分曲線均為右傾型斜線(圖3)。無愁、店前河單元的負(fù)銪異常不明顯，玄風(fēng)寨、天柱山單元的負(fù)銪異常則較明顯。

圖3 響腸超單元稀土配分曲線

該超單元稀土元素特征為輕稀土相對富集，重稀土相對虧損。δEu平均值從早到晚依次為0.78→0.76→0.51→0.37，表明巖漿分異程度逐漸增高，與它們較大的DI值(67.82→80.40→92.15→92.16)基本吻合，反映了同源巖漿的演化特征。

表4 響腸超單元稀土元素含量及有關(guān)數(shù)值(×10-6) g

資料來源：※據(jù)1∶5萬水吼嶺等三幅[6]；☆據(jù)1∶5萬店前河等兩幅[5]；△據(jù)1∶5萬岳西等兩幅[7]。

3 巖漿成因及構(gòu)造環(huán)境探討

響腸超單元的源巖主要來源于上地幔衍生物和下地殼巖石的部分熔融物，部分來自上地殼沉積物，屬I型花崗巖系列，兼具S型花崗巖特征。其主要依據(jù)為：

(1)巖石化學(xué)成分及特征參數(shù)表明：Na2O含量高，均>3.20%；K2O/Na2O比值低，均<1.61，ANKC均<1.10。C·I·P·W標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果表明，普遍含透輝石(Di)，一般不含剛玉(C)，部分樣品雖出現(xiàn)剛玉，但其含量多<1；磁鐵礦含量遠(yuǎn)高于鈦鐵礦。這些特征與I型花崗巖的巖石化學(xué)、巖石礦物特征相一致。

(2)巖石中的Rb/Sr平均比值低，均<0.92；稀土配分型式均呈右傾的較陡曲線。δEu值多界于0.51～0.90之間，按王中剛[27]劃分，應(yīng)屬基性巖漿分異形成的花崗巖(I型花崗巖)和上地殼經(jīng)不同程度的部分熔融而形成的花崗巖(S型花崗巖)。

(3)巖石中的副礦物組合以磁鐵礦、榍石、磷灰石、鋯石、褐簾石等占絕對優(yōu)勢，鈦鐵礦很少出現(xiàn)，未見石墨、矽線石、董青石等富鋁礦物，且鋯石自形程度較高。這些特征指示應(yīng)屬I型花崗巖。

(4)巖石化學(xué)成分在Na2O—K2O變異圖(圖4)上均落入I型花崗巖區(qū)。

(5)在ACF成因圖解[28](圖5)中，大部分落入I型花崗巖區(qū)，少數(shù)落入S型花崗巖區(qū)。

圖4 響腸超單元Na2O—K2O變異圖

圖5 響腸超單元ACF圖解Chappell and White[28]

從Nb—Y圖解[29](圖6)可看出,響腸超單元的投影點(diǎn)除個別落入板內(nèi)花崗巖區(qū)，其余均落入火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)。同時結(jié)合前人的科研成果及區(qū)域地質(zhì)資料，響腸超單元應(yīng)形成于揚(yáng)子板塊與華北板塊碰撞造山后的環(huán)境。

圖6 響腸超單元Nb-Y圖解據(jù)Pearce等[29]

4 侵位機(jī)制探討

響腸超單元的侵位機(jī)制總體上表現(xiàn)為強(qiáng)力就位，不同復(fù)式巖體的巖漿侵位模式則有所不同：

(1)在團(tuán)嶺一帶(即團(tuán)嶺復(fù)式巖體) ，巖體呈北西—南東向展布的卵圓形，巖漿在侵位過程中膨脹推擠圍巖，形成規(guī)則而清楚的界線，并造成圍巖的區(qū)域構(gòu)造面理與接觸面協(xié)調(diào)一致，環(huán)繞巖體。早期玄風(fēng)寨單元捕虜了較多的圍巖團(tuán)塊，且被定向拉伸，產(chǎn)狀與接觸面一致，晚期天柱山單元刺穿玄風(fēng)寨單元，使得早期單元多被推擠到巖體邊部且規(guī)模較小，表現(xiàn)出巖體強(qiáng)力就位的特點(diǎn)，其侵位機(jī)制是底辟式侵位模式。

(2)在司空山一帶(即司空山復(fù)式巖體)，巖體呈北西—南東向展布，與圍巖的接觸界線不規(guī)則，圍巖面理與接觸界面斜交，早期單元(店前河單元)分布于中部，晚期單元(玄風(fēng)寨、天柱山單元)向外遷移構(gòu)成套疊式。

(3)在岳西一帶(即萬山、天柱山等復(fù)式巖體)，巖體總體上呈北西—南東向展布，與圍巖的接觸界線較規(guī)則，早期單元(無愁單元)變形較強(qiáng)，面理發(fā)育，且普遍發(fā)育暗色包體；晚期單元(玄風(fēng)寨、天柱山單元)變形較弱，面理不發(fā)育。由于巖漿的多次脈動上侵，形成了早期單元分布于巖體邊部，且規(guī)模較大，晚期單元分布于中心部位，具強(qiáng)力就位的特點(diǎn)。

5 結(jié) 論

(1)響腸超單元屬燕山期巖漿活動的產(chǎn)物，時代為晚侏羅—早白堊世，根據(jù)巖漿活動的序次及其演化規(guī)律,從早到晚可劃分為：無愁、店前河、玄風(fēng)寨和天柱山等4個單元，巖性依次為細(xì)—中粗粒含斑花崗閃長巖→中細(xì)粒花崗閃長巖→細(xì)粒二長花崗巖→中粒二長花崗巖，為同源巖漿成分與結(jié)構(gòu)演化序列。

(2)響腸超單元屬I型花崗巖系列，兼具S型花崗巖特征。其巖漿主要來源于上地幔衍生物和下地殼巖石的部分熔融物，部分來自上地殼沉積物。

(3)響腸超單元形成于揚(yáng)子板塊與華北板塊碰撞造山后的環(huán)境，侵位機(jī)制總體上表現(xiàn)為強(qiáng)力就位，不同復(fù)式巖體的巖漿侵位模式有所不同：團(tuán)嶺一帶表現(xiàn)為底辟式侵位模式，司空山一帶表現(xiàn)為套疊式侵位模式，在岳西一帶則表現(xiàn)為多次脈動上侵。

致謝：本文是在1∶25萬太湖縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究工作的基礎(chǔ)上撰寫的，參加野外工作的有江來利、吳維平、儲東如、吳躍東等正高級工程師及汪德華高工等，在此一并致謝！