安永梅
摘要:對(duì)比分析了安徽省沿江地區(qū)早白堊世侵入巖體的巖石地球化學(xué)特征,探討了該區(qū)中酸性侵入巖體的巖漿源區(qū)演化特征。該區(qū)燕山期侵入巖主要形成于晚侏羅世和早白堊世,早白堊世巖漿源區(qū)具殼?;旌显刺卣?,主要來自富集地幔,與部分地殼物質(zhì)發(fā)生混染而成,其時(shí)空分布于巖漿成礦帶內(nèi)的礦集區(qū)具有高度吻合性。
關(guān)鍵詞:中酸性—侵入巖;源區(qū);演化;沿江
基金項(xiàng)目:安徽省科技項(xiàng)目“安徽省礦產(chǎn)資源與地質(zhì)環(huán)境圖集[項(xiàng)目編號(hào):2012-k-8]”資助。
Spatial and Temporal Distribution of Intermediate-acid Intrusive Rocks and Evolution Characteristics of Magma Source Area along the Yangtze River in Anhui Province
AN-Yong mei1
Geological Surveying and Mapping Technology of Anhui Province,Hefei 230022
Abstract: The spatio-temporal distribution of intermediate-acid intrusive rocks along the Yangtze River in Anhui Province is compared and analyzed, and the evolution characteristics of magma source area of intermediate-acid intrusive rocks in this area are discussed. The magma of the intermediate-acid intrusive rocks in this area was formed in Yanshanian Period and in Late Jurassic and Early Cretaceous. The source areas of magma formation are characterized by crust-mantle mixing, mainly from enriched mantle and mixed with upper and lower crust. However, the evolution trend of crustal source materials of intermediate-acid intrusive source rocks from Late Jurassic to Early Cretaceous is increasing.
Key words:Intermediate-acid intrusive rocks; source regio; evolution
安徽沿江地區(qū)晚侏羅世至早白堊世侵入巖出露廣泛,其中早白堊世期侵入巖可劃分為兩期:早期(134Ma~ 128Ma)代表性巖體為鳳凰山、沙溪、清水塘、雞冠石等巖體,分布于安慶—貴池、銅陵、廬樅、寧蕪、繁昌礦集區(qū)等地。晚期(127~114M)代表性巖體為金口嶺、花山、濱江、樅陽、洪鎮(zhèn)等巖體,主要產(chǎn)于廬樅礦集區(qū)。
1.巖石地球化學(xué)特征
沿江地區(qū)早白堊世侵入巖主量元素SiO2含量在53.61%~76.71%之間,平均值為63.31%;TiO2含量在0.15%~19.13%之間,平均值為2.58%;Al2O3含量在0.3%~18.86%之間,平均值為14.15%;CaO含量在0.03%~9.24%之間,平均值為 3.61%;MgO含量在0.01%~2.16%之間,平均值為0.78%;MnO含量在0.02%~0.66%之間,平均值為0.06%;P2O5含量在0.01%~0.52%之間,平均值為0.23%;Na2O含量在0.2%~ 8.6%之間,平均值為4.25%,K2O含量在1.65%~10.1%之間,平均值為4.15%;ALK(Na2O+K2O)含量在3.86%~12.29%之間,平均值為8.40%,K2O/Na2O含量在0.22~2.48之間,平均值為1.06。堿鋁比(NK/A=(K2O+Na2O)/Al2O3,mol)在0.48~1.40之間,鋁過飽和度A/CNK值(Al2O3/(CaO+K2O+ Na2O),mol)在0.47~1.76之間,主體屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石類型,部分為過鋁質(zhì)巖石類型。在TAS圖解中(圖1),該區(qū)侵入巖樣品主要落在二長巖、石英二長巖、花崗閃長巖、花崗巖區(qū)域,堿性和亞堿性系列巖石。
稀土元素ΣREE范圍在95.38~1039.99×10-6,平均值242.73×10-6;LREE/HREE比值范圍在4.81~27.63,平均值11.72;δEu范圍在0.18~2.42,平均值0.76;輕、重稀土元素的分餾程度(La/Yb)N范圍在2.36~55.22,平均值為15.75。具有明顯的Eu負(fù)異常,且右傾的輕稀土富集特征,輕稀土部分的斜率大于重稀土部分,但ΣREE、LREE/HREE、(La/Yb)N存在明顯差異,表明該區(qū)中酸性侵入巖具有多源性。
微量元素組成Rb/Ba范圍為0.028~1.37,平均值為0.11;Rb/Sr范圍為0.02~1.15,平均值為0.1;Nb/Ta范圍為10.35~ 33.25,平均值為16.7;Y/Nb范圍為0.54~3.53,平均值為1.29;Sr/Y范圍為4.96~140.32,平均值為58.94;Nb/U值在1.44~13.58之間,平均值為5.91。整體表現(xiàn)為大離子親石元素K、Rb和Th、Ce等高場強(qiáng)元素富集,Ba、Sr、Ta、P、Ti、Nb等元素虧損。而Zr、Hf等元素絕大多數(shù)巖體表現(xiàn)為虧損,少數(shù)表現(xiàn)為富集特征。
底圖據(jù)Middlemost(1994)[138];虛線為堿性系列(A)和亞堿性系列(S)分界線,上方為堿性,下方為亞堿性(Irvine & Baragar, 1971[139]);
2.巖漿成因來源
早白堊世侵入巖具有低硅(SiO2含量平均值為63.31%)、高鋁(Al2O3含量平均值為15.57%)、高鉀,輕稀土元素富集,δEu范圍在0.18~2.42,平均值0.76,明顯的負(fù)Eu異常,(La/Yb)N平均值為2.36~55.22,平均值為15.75,不同于大陸地殼和地幔值;Rb/Ba平均值高于大陸地殼0.128[1],具有明顯的殼幔型巖漿特征;(87Sr/86Sr)i值在0.7008~0.7101,εNd(t)范圍在-23.6~-2.2之間,也具有殼幔源巖漿特征。在(87Sr/86Sr)i-εNd(t)圖解((圖2)樣品主要落入BC源區(qū),表明巖漿主要為殼幔混合型,巖漿可能主要源于地幔源區(qū),并與地殼發(fā)生混染。在δEu-(La/Yb)N圖解(圖3),樣品主要落入殼型區(qū)域,說明該區(qū)中酸性侵入巖源巖中含較多殼源物質(zhì)。
以上特征表明沿江地區(qū)早白堊世中生代侵入巖體巖漿主要來自富集地幔,與上下地殼發(fā)生混染而成,為殼?;旌显?,并含有較多殼源物質(zhì)。
3.結(jié)論及意義
對(duì)于沿江地區(qū)中酸性侵入巖原始巖漿的形成機(jī)制尚未達(dá)成共識(shí),歸納起來具有以下幾個(gè)觀點(diǎn):
(1)殼幔混合型[4];
(2)源于富集地幔[5];
(3)可能由幔源巖漿與玄武質(zhì)下地殼混合形成[6];
(4)可能是古老下地殼和底侵玄武巖不同比例混合部分同熔形成[7]。
通過對(duì)研究區(qū)主要侵入體主量、微量、稀土元素及Nd-Sr同位素地球化學(xué)數(shù)據(jù)成果分析表明:
(1)沿江地區(qū)中酸性侵入巖的源巖具有殼幔混合源的特征,早白堊世侵入巖具有向揚(yáng)子下地殼區(qū)域漂移的趨勢(shì)。δEu-(La/Yb)N圖解表明早白堊世侵入巖的源巖中殼源物質(zhì)貢獻(xiàn)較大。因此,沿江地區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖的源巖為殼?;旌显?,巖漿主要來自富集地幔,巖漿在形成過程中與上、下地殼發(fā)生混染而成,早白堊世中酸性侵入巖含較多揚(yáng)子上地殼物質(zhì)。
(2)成礦元素富集遷移及最終形成礦產(chǎn)與下地殼尤其幔源物質(zhì)關(guān)系密切,安徽省沿江地區(qū)中酸性侵入巖均有不同程度幔源物質(zhì)貢獻(xiàn),侵入巖時(shí)空演化上具有晚侏羅世早期(蕪湖、安慶、池州礦集區(qū))—晚侏羅世晚期(銅陵、繁昌、安慶礦集區(qū))—早白堊世早期(安慶—貴池、銅陵、廬樅、寧蕪、繁昌礦集區(qū))—早白堊世晚期(廬樅礦集區(qū))的規(guī)律,與沿江成礦帶內(nèi)的礦集區(qū)高度吻合,關(guān)系密切。
參考文獻(xiàn):
[1]謝成龍.郯廬斷裂帶南段晚中生代巖漿活動(dòng)及其對(duì)燕山圈減薄的指示[D].安徽省合肥市,合肥工業(yè)大學(xué), 2008.
[2]張旗,王焰,熊小林等.埃達(dá)克巖和花崗巖:挑戰(zhàn)與機(jī)遇[M].中國大地出版社, 2008, 179-256.
[3]王中剛.稀土元素地球化學(xué)[J]. 1989,科學(xué)出版社:1-223.
[4]張智宇,杜楊松,張靜,等.安徽貴池銅山巖體SHRIMP鋯石UPb年代學(xué)與巖石地球化學(xué)特征研究[J].地質(zhì)論評(píng)2011, 57(3): 366-378.
[5]楊小男,徐兆文,張軍,等.安徽獅子山礦田南洪沖巖體形成時(shí)代及成因機(jī)制研究*[J].巖石學(xué)報(bào), 2007, 23(6):1543-1551.
[6]王強(qiáng),許繼峰,趙振華,等.安徽銅陵地區(qū)燕山期侵入巖的成因及其對(duì)深部動(dòng)力學(xué)過程的制約*[J].中國科學(xué), D輯, 2003,33(4): 323-334.
[7]王元龍,王焰,張旗,等.銅陵地區(qū)中生代中酸性侵入巖的地球化學(xué)特征及其成礦—地球動(dòng)力學(xué)意義[J].巖石學(xué)報(bào), 2004, 20(02): 325-338.