內(nèi)蒙古東烏旗寶力格地區(qū)中生代侵入體年代學(xué)證據(jù)及找礦意義

蘇俊生 常衛(wèi)軍

（內(nèi)蒙古煤炭地質(zhì)勘查（集團(tuán)）一五三有限公司）

寶力格位于西伯利亞板塊（一級(jí)）、西伯利亞板塊東南陸緣古生代增生帶（二級(jí)）、東烏旗—扎蘭屯晚石炭世—早二疊世火山型被動(dòng)陸緣（三級(jí)），屬于二連—賀根山深大斷裂北側(cè)，內(nèi)蒙古大興安嶺造山帶西坡。地理位置于內(nèi)蒙古高原的北東緣，大興安嶺北西麓低山丘陵區(qū)［1］。

1 地質(zhì)概況

寶力格地區(qū)中生代時(shí)期，由于差異性升降形成一系列北東向斷陷盆地。三疊紀(jì)地殼隆升，未接受沉積；中侏羅世噴發(fā)—沉積形成陸相基性—酸性火山巖夾沉積巖建造；晚侏羅世噴發(fā)形成中性—中酸性—酸性火山巖夾碎屑巖建造，并伴隨有酸性淺成侵入活動(dòng)［2-3］。

構(gòu)造以北東向?yàn)橹?、北西向?yàn)檩o，北東向斷裂對(duì)地層及侵入巖的分布具有明顯的控制作用，同時(shí)為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道，是主要導(dǎo)礦構(gòu)造；北西向斷裂則為成礦物質(zhì)的富集和沉淀提供了場(chǎng)所，是重要容礦構(gòu)造。

1.1 侵入體巖石特征

晚侏羅世侵入巖主要分布在寶力格北西部，其展布受斷裂構(gòu)造控制，沿北東向斷裂構(gòu)造呈帶狀斷續(xù)出露，出露面積約15 km2。巖石類型有似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、正長(zhǎng)斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖等。

（1）花崗斑巖呈淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中斑晶礦物為板狀鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和熔蝕狀石英，以鉀長(zhǎng)石、石英為主，且鉀長(zhǎng)石不同程度泥化，巖石中還見(jiàn)有少量綠泥石化暗色礦物斑晶散布。巖石中斑晶含量為20%～25%，粒徑為2～3 mm。巖石基質(zhì)由隱晶質(zhì)和長(zhǎng)英質(zhì)組成的似球粒構(gòu)成，其中嵌布有微細(xì)粒鉀長(zhǎng)石和石英。

（2）似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖為似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)顯微文象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中的似斑晶礦物為斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石，呈半自形，無(wú)完整晶棱和晶面，邊部有基質(zhì)礦物嵌入，晶面間有石英熔蝕現(xiàn)象。鉀長(zhǎng)石斑晶泥化。巖石中似斑晶含量為10%左右，粒徑為3～5 mm。

（3）正長(zhǎng)斑巖侵入于寶力高廟組二段地層中。巖石呈灰褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)霏細(xì)結(jié)構(gòu)、微嵌晶結(jié)構(gòu)、顯微指紋狀交生結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中斑晶礦物以鉀長(zhǎng)石為主，偶見(jiàn)有斜長(zhǎng)石分布，多呈聚斑狀產(chǎn)出。長(zhǎng)石斑晶不同程度泥化，鉀長(zhǎng)石斑晶泥化較強(qiáng)些。巖石中斑晶含量為15%左右，粒徑為2～3 mm。

（4）石英正長(zhǎng)斑巖呈淺紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)顯微文象為交生結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中斑晶由熔蝕狀鉀長(zhǎng)石和少量石英組成。在其周圍分布著以鉀長(zhǎng)石為主、少量石英為輔而形成的不規(guī)則顯微文象或指紋狀交生體。巖石中斑晶含量為3%～5%，粒徑為2～4 mm。

1.2 巖石化學(xué)特征

晚侏羅世似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖的常量元素、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及主要巖石化學(xué)特征值見(jiàn)表1。據(jù)De La Roche等［4］提出的R1—R2多陽(yáng)離子分類命名方案（圖1），似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖樣品投影點(diǎn)落在堿性花崗巖區(qū)與正長(zhǎng)花崗巖區(qū)分界線附近，具有相互過(guò)渡的特點(diǎn)；花崗斑巖樣品投影點(diǎn)落在堿性花崗巖區(qū)，與鏡下定名基本接近。

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似斑狀鉀長(zhǎng)花崗與花崗斑巖與中國(guó)花崗巖化學(xué)成分平均值相比較，F(xiàn)e2O3偏高，SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、K2O、Na2O較接近，MnO、MgO、CaO、P2O5偏低。分異指數(shù)DI為90.39～93.31、平均為91.85，固結(jié)指數(shù)SI為1.53～3.38、平均為2.50，表明巖漿分異程度高，花崗斑巖巖漿分異程度相對(duì)更高。組合指數(shù)σ為2.15～2.39、平均為2.27，屬鈣堿性巖系。全堿ALK為8.23～8.56，平均為8.40、K2O＞Na2O，鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.054，標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉，巖石高硅富鋁。

在硅—堿圖上，樣品投影點(diǎn)均落在亞堿性區(qū)（圖2），在A—F—M三元圖上，樣品投影點(diǎn)落在鈣堿性區(qū)（圖3），屬過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性巖系列［5］。

2 微量元素特征

晚侏羅世似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖的微量元素含量與特征值見(jiàn)表2。

與維氏酸性巖微量元素平均值相比，Li、Be、V、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Mo、In、Cs、Ba、W、Tl、Pb、Th、U、Nb、Ta、Zr元素含量偏低，Sc、Cr、Sb、Bi、Hf元素含量偏高，其余元素含量基本接近。Rb/Sr為0.77～1.43，平均為1.10，較上地幔的Rb/Sr（0.025）平均值高，說(shuō)巖漿來(lái)源于地殼物質(zhì)部分熔融。

注：維氏值引自Vinogradov，1962。

3 稀土元素特征

晚侏羅世中細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖的稀土元素含量及特征值見(jiàn)表3，稀土配分曲線見(jiàn)圖4。稀土總量ΣREE為155.12～178.80μg/g、平均為166.96μg/g，輕重稀土的比值LREE/HREE為8.72～10.33、平均為9.52，LaN/YbN值為7.80～9.68、平均為8.74，反映輕稀土元素較為富集。δEu值為0.41～0.51、平均為0.46，銪虧損呈負(fù)異常；δCe值為0.93～0.96，鈰無(wú)明顯異常。稀土配分曲線輕稀土部分向右傾斜，Eu處具“V”字型低谷，重稀土部分較平緩，反映輕稀土元素分餾明顯，重稀土元素?zé)o明顯分餾。由于輕稀土元素堿性較強(qiáng)，部分熔融時(shí)優(yōu)先進(jìn)入熔體中，而重稀土元素則保留在殘余固相中，表明巖漿經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用［6］。

4 巖漿的成因來(lái)源、構(gòu)造環(huán)境及時(shí)代

綜合巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)等特征，晚侏羅世侵入巖富Al2O3和K2O，貧CaO，應(yīng)為地殼部分熔融的產(chǎn)物，其特征與“A”型花崗巖相似。在Rb—（Y+Nb）構(gòu)造環(huán)境判別圖樣品投影點(diǎn)落在火山弧區(qū)（圖5）［7］，在R1—R2多陽(yáng)離子構(gòu)造判別圖解中樣品投影點(diǎn)落在造山后—非造山區(qū)與造山晚期區(qū)分界線附近（圖6）［8］。該期侵入體輕稀土富集，重稀土部分曲線較平坦，Eu具負(fù)異常，巖石屬高鉀過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性巖系列，具有較高的Fe/Mg比值，巖漿經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，綜上所述，晚侏羅世侵入巖可能形成于造山晚期的壓扭性深大斷裂?？臻g上晚侏羅世侵入巖明顯受控于北東向斷裂，與同時(shí)的代火山巖相伴而生。在巖石化學(xué)特征方面與晚侏羅世火山巖屬于同一巖石系列，它們巖漿來(lái)源及構(gòu)造環(huán)境相同，因此本期花崗斑巖是在活動(dòng)陸緣火山弧環(huán)境下，陸殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物。

對(duì)似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖進(jìn)行了單顆粒鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)定，似斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖加權(quán)平均值145±2 Ma、諧和年齡為144.5±2.1 Ma；花崗斑巖加權(quán)平均值為139.9±1.6 Ma、諧和年齡為139.9±2.3 Ma。區(qū)內(nèi)該期巖體侵入于晚二疊世中細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖。結(jié)合獲得的同位素年齡，本次工作將其時(shí)代置于晚侏羅世。

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5 結(jié) 論

（1）中生代侵入體巖漿分異程度高，花崗斑巖巖漿分異程度相對(duì)更高，屬鈣堿性巖系，標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉，巖石高硅富鋁。

（2）本區(qū)侵入體與維氏酸性巖微量元素平均值相比，Li、Be、V、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Mo、In、Cs、Ba、W、Tl、Pb、Th、U、Nb、Ta、Zr元素含量偏低，Sc、Cr、Sb、Bi、Hf元素含量偏高，其余元素含量基本接近。Rb/Sr為0.77～1.43，平均為1.10，較上地幔的Rb/Sr平均值（0.025）高，說(shuō)明巖漿來(lái)源于地殼物質(zhì)部分熔融。

（3）本區(qū)侵入體輕稀土元素分餾明顯，重稀土元素?zé)o明顯分餾。由于輕稀土元素堿性較強(qiáng)，部分熔融時(shí)優(yōu)先進(jìn)入熔體中，而重稀土元素則保留在殘余固相中，表明巖漿經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用。

（4）巖漿經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，晚侏羅世侵入巖可能形成于造山晚期的壓扭性深大斷裂?？臻g上晚侏羅世侵入巖明顯受控于北東向斷裂，與同時(shí)代火山巖相伴而生。在巖石化學(xué)特征方面與晚侏羅世火山巖屬于同一巖石系列，它們巖漿來(lái)源及構(gòu)造環(huán)境相同，因此本期花崗斑巖是在活動(dòng)陸緣火山弧環(huán)境下，陸殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物。