內(nèi)蒙古昆都一帶侏羅紀黑云母花崗巖地質地球化學特征及成因探討

王祥　于延秋

【摘 要】昆都一帶侏羅世花崗巖主要由黑云母花崗巖組成，為鈣堿性系列。其微量元素集中表現(xiàn)出富集Th、Ba、K等大離子親石元素（LILE），而高場強元素（HFSE）Nb、Ti等相對虧損。輕重稀土分流明顯， Eu/Sm在0.04～0.29之間，大部分樣品具有輕度的銪負異常。該地區(qū)花崗巖多為A型花崗巖，形成于非造山的伸展環(huán)境下，主要的物質來源為陸殼重熔。

【關鍵詞】黑云母花崗巖；侏羅紀；地球化學；成因及構造環(huán)境；內(nèi)蒙古

研究區(qū)的大地構造位置處于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺區(qū)，該褶皺系蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶與大興安嶺-燕山中生代巖漿巖帶交匯部位。按地質力學觀點，本區(qū)位于新華夏系大興安嶺隆起地段之南段。按板塊構造觀點為華北板塊-華北北部大陸邊緣-寶音圖-錫林浩特火山型被動陸緣之中東部，在華力西中期表現(xiàn)為板塊的縫合碰撞時期，地殼活動強烈，巖漿活動頻繁。本文主要依據(jù)該區(qū)的內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市坤都等四幅1：5萬礦產(chǎn)調查的基礎上，對該區(qū)侏羅紀花崗巖系特征進行了研究，取得一些新認識。

1.地質背景

研究區(qū)位于昆都木都-白云敖包一帶，巖漿巖活動主要集中在中生代，原1∶20萬定為燕山晚期第三期二世，主要為淺玫瑰色、肉紅色，粉紅色中粗粒、中細粒、細粒黑云母花崗巖，在測區(qū)中多呈北東向斷續(xù)（團塊）狀和不規(guī)則狀分布在測區(qū)的東姚家段村、于家灣村、哈布特蓋、巴彥寶勒日吉罕烏拉、西山村附近。通過1∶5萬礦產(chǎn)地質測量，主要為侏羅紀巖體。

2.黑云母花崗巖的巖石學特征

黑云母花崗巖共出露16個巖體，主要分布在西古井子、東姚家段、黑砂灘營子、索皮山村、炮臺山、敖包罕廟、呼斯裂、水泉溝村、民主村等地，主要為分布不規(guī)則的巖株，總分布面積約60km2。侵入到侏羅系地層及二疊系哲斯組、林西組之中，之中可見花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖等巖脈侵入。

巖石呈半自形-它形粒狀結構，文象結構，塊狀構造。礦物成分鉀長石59—60%、斜長石14—15%、石英23—24%、黑云母5—8%、磷灰石<1%、不透明礦物0.5—1%。巖石中見有二疊系捕虜體，頂部發(fā)育有侏羅系滿克頭鄂博組，巖體邊部見片理化現(xiàn)象。

巖體內(nèi)蝕變與外接觸變質作用：巖體主要為礦物蝕變，表現(xiàn)為斜長石的鈉黝簾石化、高嶺石化，黑云母的綠泥石、綠簾石化、鐵質化。此外巖體具有硅化，內(nèi)接觸帶具有同化混染現(xiàn)象形成二長花崗斑巖，外接觸帶可見綠簾石角巖等熱接觸變質現(xiàn)象。

3.巖石化學、地球化學特征

3.1巖石化學特征

巖石化學分析數(shù)據(jù)詳見（表3-1）。SiO2=75.23%；Al2O3=12.73%；Na2O+K2O=8.17—8.89%，Na2O/K2O=1.31，K2O含量大于Na2O含量，巖石相對富鉀。里特曼指數(shù)（σ）一般在2.04—4.99之間，屬堿性巖石；堿指數(shù)（K+N/A）為0.449-0.69<0.9，為鈣堿性系列（圖3-2）， 固結指數(shù)（SI）均小于大多數(shù)原始巖漿的固結指數(shù)（40±或更大），表明巖漿結晶分異作用較強。且在其標準礦物Q-A-P圖解（圖3-1）上，投影點多落于花崗巖區(qū)，與實際礦物定名基本吻合。

3.2稀土元素地球化學特征

稀土元素分析結果見表2-6，∑REE變化在98.63×10-6～203.18×10-6，輕重稀土比值較大，分餾程度（La/Lu）N變化在2.53～12.64，顯示較強的分餾，Eu/Sm在0.04～0.29之間，大部分樣品具有輕度的銪負異常（圖3-3）。綜合分析該地區(qū)花崗巖多為A型花崗巖，形成于非造山的伸展環(huán)境下，主要的物質來源為陸殼重熔。

4.時代的討論

紹濟安等人通過收集和測試對大興安嶺地區(qū)中南部中生代侵入巖進行了大量的同位素數(shù)據(jù)分析，本地區(qū)侵入巖巖石的年齡為100-230Ma，與侏羅紀巖石的模式年齡正好符合。

5.成因及構造環(huán)境探討

通過地球化學特征等的綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)的花崗巖均屬于A型花崗巖，巖石中含有大量條紋狀堿性長石，富SiO2（平均73.35%-73.81%）、富堿（Na2O+K2O平均8.42%-8.72%）、貧CaO（平均0.75%-0.82%）和MgO（平均0.2%-0.27%），驗證了其A型花崗巖的特征：富硅、堿，貧鈣、鋁、鎂。

A型花崗巖的物質來源具有多樣性，但以陸殼重熔和殼幔混溶為主，通過對研究區(qū)花崗巖進行Eu-（La/Yb）圖解可見其物質來源以殼源為主，幔源為輔，與上述觀點相符合，進一步驗證了其A型花崗巖的特征。Loiselle和Wones（1979）最早把A型花崗巖構造環(huán)境定義為“非造山帶”張性環(huán)境，目前它的范圍已經(jīng)得到了很大的拓展，還包括了造山晚期、造山后期等多種與俯沖有關的構造環(huán)境（Eby，1990，1992；王德滋和周新民，2002）。通過花崗巖形成環(huán)境分析，我們可以看出巖石主要為非造山期及造山晚期內(nèi)形成。

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