內(nèi)蒙古迪彥廟蛇綠巖輝長(zhǎng)巖巖石學(xué)特征

白 卉，張紅晨，賀秋利，宋 鵬

（石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河北石家莊050031）

迪彥廟位于內(nèi)蒙古西烏旗東，北側(cè)距二連浩特-賀根山-霍林郭勒-黑河碰撞帶百余千米，南側(cè)離西拉木倫構(gòu)造碰撞帶300余千米，大地構(gòu)造位置為中朝古板塊和西伯利亞古板塊之間的興蒙造山帶.前人將該區(qū)基性-超基性巖塊作為華力西期侵入巖研究，石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院在開(kāi)展中國(guó)地調(diào)局下發(fā)的“內(nèi)蒙古1∶5萬(wàn)沙日勒昭等四幅區(qū)調(diào)”項(xiàng)目時(shí)加強(qiáng)了該區(qū)鎂鐵巖至超鎂鐵巖的研究，確定其為蛇綠構(gòu)造混雜巖.蛇綠巖是一套特殊的鎂鐵巖至超鎂鐵巖的共生組合，一套完整的蛇綠巖自下而上為：變質(zhì)橄欖巖、堆積雜巖、席狀巖墻群、噴出巖［1］.輝長(zhǎng)巖是堆積雜巖的主要組成部分.肖序常認(rèn)為典型蛇綠巖均發(fā)育有厚層具堆積結(jié)構(gòu)的層狀輝長(zhǎng)巖，并把無(wú)層狀輝長(zhǎng)巖的類似組合稱為似蛇綠巖；而倪志耀等認(rèn)為蛇綠巖中層狀輝長(zhǎng)巖是不可缺失的.迪彥廟地區(qū)輝長(zhǎng)巖較為發(fā)育，這對(duì)研究該區(qū)蛇綠巖，近而研究華北板塊和西伯利亞古板塊碰撞縫合位置具有重要意義.

1 輝長(zhǎng)巖地質(zhì)特征

迪彥廟的蛇綠巖套雖然出露范圍較小，但較為完整，均以近東西向的透鏡狀產(chǎn)出，與周圍二疊系海相碎屑沉積巖呈構(gòu)造接觸.其中輝長(zhǎng)巖體一般呈無(wú)根塊狀，其底部不整合于變質(zhì)橄欖巖之上［2］，因其上部席狀巖墻群?jiǎn)卧笔?，而與圍巖呈構(gòu)造接觸（圖1）.該區(qū)輝長(zhǎng)巖下部主要為層狀堆積輝長(zhǎng)巖，上部為均質(zhì)輝長(zhǎng)巖.輝長(zhǎng)巖中的輝石和斜長(zhǎng)石粒度自下而上粒徑逐漸減小且趨勢(shì)明顯，其中長(zhǎng)石含量逐漸增加，輝石含量逐漸減少，巖石色率降低.由于受構(gòu)造破壞，局部均質(zhì)輝長(zhǎng)巖直接不整合于變質(zhì)橄欖巖之上.

2 輝長(zhǎng)巖巖相學(xué)特征

研究區(qū)輝長(zhǎng)巖局部強(qiáng)糜棱巖化和片理化.本文選取了變質(zhì)程度較低的樣品進(jìn)行了巖石學(xué)研究，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育層狀輝長(zhǎng)巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖.

2.1 層狀輝長(zhǎng)巖

層狀輝長(zhǎng)巖中輝石和斜長(zhǎng)石自下而上成分、含量變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性：下部層狀輝長(zhǎng)巖單層厚度較大，寬度一般0.5～3 cm，最大可達(dá)5 cm，而且輝石層較厚，斜長(zhǎng)石層較薄，巖石以深色調(diào)為主，輝石含量明顯高于斜長(zhǎng)石，層狀構(gòu)造（條帶狀構(gòu)造）發(fā)育；向上則緩慢過(guò)渡，單層厚度減小，逐漸變?yōu)榫哂袑蛹y狀或“片麻狀構(gòu)造”，此時(shí)輝石與斜長(zhǎng)石含量近于相等；上部層狀輝長(zhǎng)巖單層幾乎不發(fā)育，輝石含量繼續(xù)減小，斜長(zhǎng)石含量持續(xù)增加，使得巖石整體顏色變淺，甚至局部出露斜長(zhǎng)巖（圖2a）.

糜棱巖化堆積輝長(zhǎng)巖：深綠色，中細(xì)粒層狀堆積結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)，部分原有的層狀堆積結(jié)構(gòu)或輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)已被糜棱條帶取代，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要為輝石和斜長(zhǎng)石.輝石主要為單斜輝石，半自形柱狀—他形粒狀，柱長(zhǎng)0.5～3 mm，部分原來(lái)板狀、短柱狀的自形輝石堆晶晶體已變?yōu)榧忓N狀、不對(duì)稱眼球狀，內(nèi)部有變形的輝石殘斑，顆粒具波狀消光和扭折現(xiàn)象，具“輝石魚”構(gòu)造、沙鐘構(gòu)造等［3］，多發(fā)生強(qiáng)烈的纖閃石化、綠泥石化；斜長(zhǎng)石呈半自形板柱狀，大小一般0.1～2 mm，部分顆粒見(jiàn)雙晶扭折，與輝石顆粒雜亂分布，部分被拉長(zhǎng)呈絲帶狀圍繞著輝石殘斑，長(zhǎng)石均具不同程度鈉黝簾石化、綠泥石化（圖2c）.

斜長(zhǎng)巖：淺灰—灰白色，致密塊狀，中粗粒自形—半自形結(jié)構(gòu)，幾乎全部由基性斜長(zhǎng)石組成，其含量占90%以上，鐵鎂礦物（輝石、橄欖石、角閃石）很少，含量小于10%.含少量綠簾石、絹云母以及鋯石、磷灰石等副礦物.

2.2 均質(zhì)輝長(zhǎng)巖

均質(zhì)輝長(zhǎng)巖在本區(qū)發(fā)育較好.一般下部為粗粒輝長(zhǎng)巖，以塊狀構(gòu)造出現(xiàn)，而不具有堆積結(jié)構(gòu)；向上結(jié)晶程度逐漸變差，到中上部變?yōu)橹屑?xì)?！?xì)粒輝長(zhǎng)巖.均質(zhì)輝長(zhǎng)巖在強(qiáng)變形帶中形成糜棱巖、糜棱巖化片理化輝長(zhǎng)巖，在弱變形域中巖石則較為新鮮，未見(jiàn)明顯變形，呈巖塊分布（圖2b）.

糜棱巖化中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖：深綠色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要為輝石和斜長(zhǎng)石.輝石主要為單斜輝石，半自形柱狀—他形粒狀，柱長(zhǎng)0.5～3 mm，少數(shù)顆粒可見(jiàn)輝石式解理，部分顆粒具波狀消光和扭折現(xiàn)象，多發(fā)生強(qiáng)烈的纖閃石化、綠泥石化，含量50%～55%.斜長(zhǎng)石為半自形板柱狀，大小一般0.1～2 mm，部分顆粒見(jiàn)雙晶扭折，與輝石顆粒雜亂分布，均已不同程度鈉黝簾石化、綠泥石化，含量為45%～50%.從礦物普遍發(fā)生韌性變形來(lái)看，巖石遭受了一定的糜棱巖化作用.

細(xì)粒輝長(zhǎng)巖：細(xì)粒結(jié)構(gòu)、輝長(zhǎng)-輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.主要礦物組成：斜長(zhǎng)石含量為40%～45%，輝石含量為35%～40%，副礦物為磁鐵礦和鈦鐵礦，含量約為5%.巖石蝕變較強(qiáng)，主要表現(xiàn)為斜長(zhǎng)石的黝簾石化和輝石的纖閃石化（圖2d）.

3 輝長(zhǎng)巖巖石化學(xué)特征

迪彥廟輝長(zhǎng)巖的化學(xué)成分見(jiàn)表1，從表1可以看出以下特征：

表1 迪彥廟輝長(zhǎng)巖主量元素化學(xué)組成及相關(guān)參數(shù)Table 1 Major element contents and parameters of the Diyanmiao gabbro

（1）樣品SiO2含量范圍在45.49%～51.47%之間，平均值為48.27%，均屬于基性巖范圍，ACM分類圖解上均落在鎂鐵質(zhì)堆積巖區(qū)間及附近（圖3），而其SiO2含量又具有自下而上遞增的趨勢(shì).

（2）鈦含量在固結(jié)較早、分異程度較差的堆積輝長(zhǎng)巖中較低，一般不超過(guò)0.3%，而在均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中則含量較高，而隨著巖漿分異程度的增高，鐵也相對(duì)富集.該特點(diǎn)與雅魯藏布江蛇綠巖特征相似，均屬活動(dòng)大陸邊緣或島弧環(huán)境形成的.

（3）里特曼指數(shù)值為0.40～0.73，屬于鈣-堿性巖范圍（＜3.3），化學(xué)分析結(jié)果在AFM三角圖解中落在鈣-堿性系列區(qū)（圖4），說(shuō)明該區(qū)輝長(zhǎng)巖屬于鈣-堿性系列.

（4）DI（分異指數(shù)）與SI（固結(jié)指數(shù)）是反映巖漿分異程度和巖石基性程度的重要巖石化學(xué)參數(shù)，下部固結(jié)較早的堆積輝長(zhǎng)巖DI值較?。ǎ?0）且SI值較大（＞50），說(shuō)明分異程度較差，巖石的基性程度高；上部均質(zhì)塊狀輝長(zhǎng)巖結(jié)晶較晚，DI值較大同時(shí)變化范圍也較大（23.28～43.46），SI值較?。ǎ?0），說(shuō)明巖漿分異程度高，巖石酸性程度高，符合輝長(zhǎng)巖野外特征.反映出迪彥廟輝長(zhǎng)巖具自下而上的分異趨勢(shì)，說(shuō)明層狀輝長(zhǎng)巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖屬同源巖漿演化的產(chǎn)物.

4 輝長(zhǎng)巖形成環(huán)境的探討

巖相學(xué)研究表明，迪彥廟輝長(zhǎng)巖分為層狀輝長(zhǎng)巖（具堆晶結(jié)構(gòu)）和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖（具輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)）兩類，且均經(jīng)歷了低—中級(jí)變質(zhì)改造.本區(qū)堆積輝長(zhǎng)巖出露規(guī)模較小，自下而上沒(méi)有出現(xiàn)巖相和巖性的重復(fù)，這種內(nèi)部層序和特征表明，本區(qū)屬于小巖漿房單旋回封閉系統(tǒng)的分異特征.層狀輝長(zhǎng)巖的層狀構(gòu)造向上逐漸變?yōu)榫哂袑蛹y狀或“片麻狀”，這點(diǎn)反映了該區(qū)在巖漿堆積作用時(shí)巖漿房?jī)?nèi)處于一種非穩(wěn)態(tài)的環(huán)境（Smewing，1981）.而堆積雜巖中以堆積輝長(zhǎng)巖類占主體，同時(shí)也說(shuō)明當(dāng)時(shí)的洋化規(guī)?？赡芟鄬?duì)較小而又處于一種快速拉張閉合的環(huán)境［4-6］.

巖石化學(xué)研究顯示，迪彥廟輝長(zhǎng)巖均屬于基性巖范圍，其原始巖漿為低鉀的鈣堿性系列玄武巖，而巖石的高Al、低Ti和P的特點(diǎn)（下部堆積輝長(zhǎng)巖尤為明顯）與活動(dòng)大陸邊緣或島弧的同類巖石（Al2O3＞17%，TiO2＜1.2%，P2O5＜0.4%） 相近.而 DI和 SI指數(shù)反映了巖漿分異程度的過(guò)渡變化，表明層狀輝長(zhǎng)巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖屬同源巖漿演化的產(chǎn)物.

綜上所述，盡管層狀輝長(zhǎng)巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖呈團(tuán)塊零星分布在蛇綠巖中，且具有不同的巖石學(xué)特征，但它們是同源巖漿演化的產(chǎn)物.推測(cè)迪彥廟輝長(zhǎng)巖是活動(dòng)大陸邊緣或島弧環(huán)境下小規(guī)模單旋回封閉系統(tǒng)內(nèi)形成的.

致謝：成文過(guò)程中得到李紅陽(yáng)老師及石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院內(nèi)蒙古區(qū)調(diào)項(xiàng)目組全體成員的指導(dǎo)與幫助，在此表示誠(chéng)摯的謝意.

［1］王希斌，鮑佩聲，肖序常.雅魯藏布江蛇綠巖［M］.北京：測(cè)繪出版社，1987.

［2］倪志耀，王仁民.蛇綠巖鑒別的關(guān)鍵問(wèn)題探討［J］.火山地質(zhì)與礦產(chǎn)，1998，19（3）:242—248.

［3］謝艷霞，劉瑞珣，郭召杰.應(yīng)變軟化在甘肅紅柳河輝長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖形成中的作用［J］.礦物巖石，1996（2）:34—39.

［4］董顯揚(yáng)，李行，葉良和，等.中國(guó)超鎂鐵質(zhì)巖［M］.北京：地質(zhì)出版社，1995.

［5］高坪仙.蛇綠巖及蛇綠巖構(gòu)造侵位［J］.前寒武紀(jì)研究進(jìn)展，2000，23（4）:250—256.

［6］李英杰，王金芳，李紅陽(yáng)，等.內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗迪彥廟蛇綠巖的識(shí)別［J］.巖石學(xué)報(bào)，2012，28（4）:1282—1290.