某地區(qū)巖漿巖的測(cè)定及其地質(zhì)意義

李英麗，王洪超

(黑龍江省第五地質(zhì)勘查院，黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引 言

晚侏羅到早白堊世的火山巖在整個(gè)東北及華北板塊以北的俄羅斯和蒙古地區(qū)極為發(fā)育，在這一時(shí)期的巖漿活動(dòng)處于鼎盛階段，這些巖漿巖類型多樣，從酸性巖、中性巖到基性-超基性巖均有發(fā)育，但尤以花崗質(zhì)巖石分布最為廣泛。近年來(lái)大量的鋯石U-Pb測(cè)年表明，小興安嶺-張廣才嶺地區(qū)的巖漿巖主要形成于晚古生代至早中生代，僅有少量形成于新元古代和早古生代。該文對(duì)七臺(tái)河、雙鴨山地區(qū)的巖漿巖作了U-Pb測(cè)年、微量元素、硅酸鹽分析等方面的研究，進(jìn)一步印證了該地區(qū)的巖體分布。

1 侵入巖

研究區(qū)侵入巖發(fā)育，主要為古生代及中生代侵入巖，經(jīng)綜合研究劃分沿革及特征，見表1。

1.1 晚寒武世

在此區(qū)域中晚寒武世巖漿侵入活動(dòng)頻繁，出露規(guī)模較大。依據(jù)巖體內(nèi)部接觸關(guān)系及同源巖漿演化特點(diǎn)，將該期次侵入巖劃分為二長(zhǎng)花崗巖、英云閃長(zhǎng)巖及鈉長(zhǎng)巖，但巖石巖性較單一，主要為中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖。

從晚寒武世花崗閃長(zhǎng)巖微量元素分析可見，微量元素中含量As、Cu、Co低于地殼元素平均含量，Au、Ag、Sn、Mo、W等高于地殼元素平均含量。采集花崗閃長(zhǎng)巖U-Pb同位素樣品，檢測(cè)獲得鋯石形態(tài)呈雙錐狀及柱狀，見圖1。用U-Pb年齡測(cè)定，測(cè)得其鋯石U-Pb年齡為503.2±2.7 Ma，時(shí)代相當(dāng)于晚寒武世，其具有S型花崗巖特點(diǎn)，但有向I型花崗巖過(guò)度的趨勢(shì)，應(yīng)屬鋁過(guò)飽合系列中的高鋁質(zhì)巖石。而晚寒武世英云閃長(zhǎng)巖經(jīng)研究應(yīng)為S型花崗巖，但有向I型花崗巖過(guò)度的趨勢(shì)，屬高鉀鈣堿性系列；晚寒武世鈉長(zhǎng)巖測(cè)得其鋯石U-Pb年齡為492.3±3.7 Ma，該花崗巖應(yīng)為S型花崗巖，屬過(guò)堿性巖石系列。

表1 研究區(qū)侵入劃分特征一覽表Tab.1 List of intrusive rock division in study area

圖1 晚寒武世花崗巖鋯石陰極發(fā)光圖Fig.1 Cathodoluminescence image of Late Cambrian granite zircon

1.2 二疊世

圖2 中二疊世二長(zhǎng)花崗巖鋯石陰極發(fā)光圖Fig.2 Cathodoluminescence image of Middle Permian monzogranite zircon

1.3 白堊世

白堊世閃長(zhǎng)玢巖微量元素中含量As、B、V、Co、Th、U、Nb、Ba、Sr低于地殼元素平均含量，Au、Sn、Mo、W、Rb等高于地殼元素平均含量。大多屬鋁過(guò)飽合系列中的高鋁質(zhì)巖石，結(jié)合稀土及微量元素特征，此期花崗巖應(yīng)為火山弧型花崗巖。

結(jié)合該地區(qū)的構(gòu)造史，認(rèn)為該區(qū)內(nèi)巖漿巖的演化為：從寒武世-二疊世，大地構(gòu)造位置處于陸間洋盆封閉的晚期階段，陸殼雖已拼合，但巖漿活動(dòng)仍在持續(xù)，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地幔熱源的影響，地殼開始部分熔融，由部分熔融作用形成各期的中性—酸性巖漿。二疊世，巖漿活動(dòng)加劇，地殼進(jìn)入陸—陸碰撞的同碰撞階段，巖漿活動(dòng)由部分熔融作用轉(zhuǎn)變?yōu)榈蒯Ｐ滟|(zhì)巖漿的分離結(jié)晶，地幔玄武巖侵位上升，巖漿分離結(jié)晶作用明顯，形成中二疊世二長(zhǎng)花崗巖及晚二疊世正長(zhǎng)花崗巖。進(jìn)入白堊世早期，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈噴出地表，形成早白堊世火山巖。白堊紀(jì)后期，巖漿活動(dòng)變?nèi)?，形成淺成相閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖。

2 火山巖

研究區(qū)內(nèi)的火山巖分布面積較大，活動(dòng)頻繁，從古生代至新生代均有發(fā)育。古生代火山巖已遭受嚴(yán)重破壞，火山機(jī)構(gòu)不易恢復(fù)；據(jù)火山地層年代、噴發(fā)旋回、巖石組合及巖相特征，研究區(qū)內(nèi)可分為5期火山活動(dòng)：由早到晚依次為晚泥盆世老禿頂子期、早二疊世二龍山期、早白堊世松木河期、早白堊世東山期及早新近世船底山期。該次工作系統(tǒng)研究火山巖石、礦物、巖石化學(xué)、地球化學(xué)、巖相及構(gòu)造特征，確定研究區(qū)內(nèi)的火山巖為較典型的陸相火山噴發(fā)產(chǎn)物。

3 脈巖

調(diào)查區(qū)脈巖較為發(fā)育，脈巖普遍規(guī)模較小，故區(qū)域內(nèi)脈巖并未作年齡分析，這些脈巖既有從屬性的，也有區(qū)域性的，巖石類型較雜，從基性到酸性均有出露，主要類型有閃長(zhǎng)玢巖脈(δμ)、花崗斑巖脈(γπ)、英安玢巖脈(ζμ)、細(xì)晶巖脈(ι)、石英脈(ρ)等，上述脈巖一般充填于構(gòu)造裂隙中，多呈北西向展布、其次呈北東向分布，脈巖與圍巖的穿插關(guān)系較復(fù)雜，主要充填于構(gòu)造裂隙中，切穿各類巖體，其接觸界線明顯。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)對(duì)比前人對(duì)區(qū)內(nèi)侵入巖的研究，重新確定侵入巖填圖單位，其中正長(zhǎng)花崗巖時(shí)代置于晚二疊世；二長(zhǎng)花崗巖時(shí)代置于中二疊世；鈉長(zhǎng)巖時(shí)代置于晚寒武世；花崗閃長(zhǎng)巖時(shí)代置于晚寒武世。

(2)因每期火山巖漿演化旋回各自的巖漿演化規(guī)律也不相同，各有其特點(diǎn)，故劃分了1個(gè)火山斷陷盆地，恢復(fù)了4個(gè)火山機(jī)構(gòu)。說(shuō)明該區(qū)中生代火山機(jī)構(gòu)較多，區(qū)內(nèi)火山汽—液活動(dòng)頻繁。

(3)巖脈充填構(gòu)造裂隙之中，其產(chǎn)狀反映了巖漿的上升通道，指示了巖漿侵位時(shí)流動(dòng)的方向，并且?guī)r脈與初始巖漿和母巖漿的物質(zhì)組分一致，提供有關(guān)殼幔演化的相關(guān)信息用于反演源區(qū)的物質(zhì)組成，在討論巖漿活動(dòng)所處的構(gòu)造環(huán)境方面具有重要作用。