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      廣東英德白沙地區(qū)中侏羅世細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖地球化學(xué)特征及其類型判斷

      2019-01-03 02:03:19王邱春
      西部資源 2019年3期

      王邱春

      摘要:白沙區(qū)細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖與后期形成的中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖和細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖呈侵入接觸。地球化學(xué)數(shù)據(jù)顯示該巖體富集Rb、U、K、Pb、Nd和CJd,虧損Ba、Nb、Ce、Sr、P、Zr和Ti,屬于高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖,具有I型花崗巖的特征。明顯富集輕稀土元素[( La/Yb)N=7.81-12.30],顯示明顯的負(fù)Eu異常( 8Eu=0.80-0.92)。

      關(guān)鍵詞:細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖;I型花崗巖;高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)

      1.引言

      佛岡巖體形成機(jī)制備受關(guān)注,很多地質(zhì)T作者對(duì)其進(jìn)行了研究。在形成機(jī)制方面,莊文明(2000)和陳小明(2002)對(duì)其進(jìn)行了一定的探討;對(duì)佛岡巖體成因類型方面,則是形成了不同的觀點(diǎn),例如改造型(S型)(陳小明,2002;廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1988;中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所,2005)、A型(包志偉和趙振華,2003;劉昌實(shí),2003;Whalen JB,1987)和I型花崗巖(莊文明,2000;Li et al.,2007),也有部分學(xué)者認(rèn)為佛岡巖體經(jīng)歷了強(qiáng)烈分異,很難確定是S型、I型或高分異的I型花崗巖(邱檢生,2005),還是A型花崗巖(Liet al.,2007)。但前人對(duì)佛岡復(fù)式巖體中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖缺少地球化學(xué)和特征的判斷。

      2.區(qū)域地質(zhì)背景

      白沙區(qū)域上位于南嶺成礦帶的中段,粵北拗陷的南東部,區(qū)內(nèi)除北部和南部地區(qū)分布有少量殘留的沉積地層外,大部分地區(qū)為巖體覆蓋,巖漿巖分布面積約424km2,約占本區(qū)面積的90%。

      白早古生代以來(lái),該區(qū)依次受到了加里東期、印支期及燕山期構(gòu)造一巖漿作用的強(qiáng)烈影響,同時(shí)造就了不同時(shí)代的花崗巖和豐富的礦產(chǎn)資源。幾乎每一次地殼運(yùn)動(dòng)都伴隨有巖漿活動(dòng),尤其以燕山期的巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈,形成了大規(guī)模的花崗巖巖基或巖株。構(gòu)成主巖體的巖性主要為燕山早期(侏羅紀(jì))黑云母花崗巖類,受控于佛岡一豐良深斷裂帶。

      區(qū)內(nèi)主要出露多期巖體,本次研究以后期侵入巖體中的細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖為研究對(duì)象。

      3.巖體特征與樣品描述

      石英閃長(zhǎng)巖分布于英德白沙鎮(zhèn)東坪子村、群塘、貓籠和樓屋等,由多個(gè)侵人體組成,出露面積約2.5 km2。在白沙鎮(zhèn)東坪子村侵人體呈不規(guī)則的巖株?duì)町a(chǎn)出,與細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖(nyK11a)、中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖(nyJ21c)呈侵入接觸,在早白堊世花崗巖接觸帶見(jiàn)鉀化、綠泥石化等蝕交,并見(jiàn)寬約lcm—2cm長(zhǎng)英質(zhì)礦物定向排列帶。

      巖石特征:巖石呈灰色一黑灰色,主要由長(zhǎng)英礦物與角閃石組成,細(xì)粒結(jié)構(gòu)。斜長(zhǎng)石(部分絹云母化)呈白形一半白形板狀(30%~35%),具聚片雙晶,為中長(zhǎng)石,粒度在0.2mm—2mm之間,部分已被顯微鱗片狀絹云母交代。角閃石呈淺綠色柱板狀,含量約35%—400,具多色性,部分角閃石析出鐵質(zhì)綠泥石化。粒度在0.2mm—0.5mm間,不均勻聚集分布于石英、斜長(zhǎng)石聚集體間。微斜、微紋長(zhǎng)石呈他形品粒狀(3%),多已泥化,具不明顯格狀雙品及不明顯的鈉長(zhǎng)石顯微條紋,粒度在0.2mm~0.5mm,不均勻地分布于巖石裂隙中,或交代斜長(zhǎng)石出現(xiàn)。石英呈他形粒狀,粒度在0.2mm—2mm間,具波狀消光,不均勻分布,含量約15—20%±。巖石受應(yīng)力作用,顯微裂隙發(fā)育,鉀長(zhǎng)石一纖閃石微脈沿巖石裂隙充填交代。

      4.巖石地球化學(xué)特征

      巖石主量元素、微量元素和稀土元素分析等由河北區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所完成。

      該期侵入巖S102含量在56.47%—57.89%之間,Al203含量在14.51%—14.52%之間,全堿(Na:O+K20)含量在3.82%~4.60%之間,K:O/Na20值較小,為1.08—1.12,全鐵(TFe0)含量7.08%—7.10%。

      在TAS分類圖上2個(gè)樣品都投影在閃長(zhǎng)巖區(qū)域內(nèi)(圖1);在Si02-K20圖上,一個(gè)樣品投影點(diǎn)落在高鉀鈣堿性區(qū)域內(nèi),另一個(gè)落在中鉀系列一高鉀鈣堿性過(guò)渡帶上(圖2);在Si02-堿度率(A.R)圖上,投點(diǎn)均落在鈣堿性系列內(nèi)(圖3);樣品的鋁飽和指數(shù)( AICNK) 1.16- 2.23之間,在A/NK-A/CNK投影在過(guò)鋁質(zhì)區(qū)域內(nèi)(圖4)。綜合上述,中侏羅世侵入巖為屬于鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖。固結(jié)指數(shù)(SI)較低,介于35.88—37.42之間。

      樣品稀土元素含量及其比值變化范圍基本一致,具有相似的稀土元素地球化學(xué)特征,稀土元素總量(∑REE)為117.52ppm—191.53ppm,輕重稀土比值(LREE/HREE)為8.01—11.29,(La[Yb)N值為7.81—12.30,Eu虧損程度(8Eu)為0.80—0.92。該期侵入巖明顯具有輕稀土富集、稀土配分模式相似以及總體為右傾斜等特征(圖5),且具有微弱的的負(fù)Eu異常。相對(duì)平坦的稀土配分模式以及較微弱的Eu異常特點(diǎn)表明巖漿源區(qū)相對(duì)較淺,殘留相中有斜長(zhǎng)石,而沒(méi)有石榴子石。該稀土元素配分曲線與下地殼球稀土總量相近,與上地殼球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線相一致,表明其成巖物質(zhì)很可能來(lái)自上、下地殼混合巖。

      在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解上(圖6),樣品具有相似的配分模式,富集Rb、U、K、Pb、Nd和Gd,虧損Ba、Nb、Ta、Ce、Sr、P、Zr和Ti。Sr在石榴石、角閃石和單斜輝石中分配系數(shù)很小,而在斜長(zhǎng)石中分配系數(shù)很大。因此,Sr和Ba的虧損可能暗示巖漿源區(qū)斜長(zhǎng)石作用熔融殘留相或結(jié)晶分離相的存在。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

      5.討論

      中侏羅世細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖S102=58.11—59.46%,A/CNK=0.80~0.86<1.1( Chappell et al., 1974), K20/Na20=1.08—1.12,為鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖。Rb/Sr=0.25~0.44,Rb/Nb=7.05—9.57,與中國(guó)東部(分別為0.31和6.8,高山等,1999)上地殼平均值相近。Na20-K20圖解中(圖7),侵入巖樣品落于“I型”區(qū)域。

      Chappell( 1999)對(duì)Lachlan褶皺帶花崗巖的研究發(fā)現(xiàn),在I型花崗巖中,P205隨Si02的增加而降低。而在S型花崗巖中P205隨Si02的增加而增加或不變。此外,I型花崗巖Th和Y含量高,且與Rb含量之間常呈正消長(zhǎng)演化關(guān)系,而S型花崗巖中Th和Y含量較低,隨Rb含量的增高而降低或變化不大。我國(guó)華南I型花崗巖和S型花崗巖也具有類似的成分演化特點(diǎn)(李獻(xiàn)華等2007)。2個(gè)樣品的化學(xué)元素表現(xiàn)出P205隨Si02的增加而降低,Th和Y含量高,且與Rb含量之間常呈正消長(zhǎng)演化關(guān)系,進(jìn)一步表明改期巖體屬于I型花崗巖。

      綜上所述,認(rèn)為該期巖體為高鉀鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖,屬于I型花崗巖。

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