董福湘，曹家鑫，于紅玉，閆攀攀

1.長(zhǎng)春工程學(xué)院勘查與測(cè)繪工程學(xué)院，長(zhǎng)春 1300122.浙江大學(xué)海洋學(xué)院，杭州 3100583.廣東省有色金屬地質(zhì)局九四○隊(duì)，廣東 清遠(yuǎn) 5115204.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心浙江總隊(duì), 杭州 310022

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秦皇島柳江地區(qū)輝綠巖脈特征及其成因

董福湘1，曹家鑫2，于紅玉3，閆攀攀4

1.長(zhǎng)春工程學(xué)院勘查與測(cè)繪工程學(xué)院，長(zhǎng)春 1300122.浙江大學(xué)海洋學(xué)院，杭州 3100583.廣東省有色金屬地質(zhì)局九四○隊(duì)，廣東 清遠(yuǎn) 5115204.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心浙江總隊(duì), 杭州 310022

秦皇島柳江地區(qū)輝綠巖脈主要分布于碳酸鹽巖出露區(qū)的亮甲山、石門(mén)寨、潮水峪西北、砂鍋店?yáng)|北、揣莊北、石嶺西北、雞冠山等地，且多以脈狀，巖墻、巖床等形式產(chǎn)出。對(duì)柳江地區(qū)輝綠巖常量元素的分析表明:w(SiO2)變化較大，且平均值較低；w(FeO+Fe2O3)平均值比基性巖類(lèi)略偏高；w(Al2O3)、w(CaO)、w(MgO)、w(K2O+Na2O)的平均值均在基性巖類(lèi)平均值范圍內(nèi)；w(TiO2)的平均值為1.53%。微量元素富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Zr、Hf，La/Nb>1，表明巖漿上升過(guò)程中受到地殼不同程度的混染；稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型圖各樣品基本一致，呈右傾，稀土元素總量較高，輕稀土較重稀土富集，無(wú)明顯的Eu異常，反映出巖漿演化過(guò)程中分離結(jié)晶作用并不明顯，樣品之間的稀土分餾程度相同。分析結(jié)果與研究區(qū)輝綠巖的巖相學(xué)特征相結(jié)合，表明柳江地區(qū)輝綠巖屬于鉀玄巖系列，來(lái)自于板內(nèi)環(huán)境。結(jié)合研究區(qū)大地構(gòu)造背景，認(rèn)為研究區(qū)輝綠巖脈是鉀玄質(zhì)系列玄武質(zhì)巖漿沿早期斷裂或巖層層面灌入冷凝而形成。

輝綠巖脈；巖石化學(xué)特征；成因；柳江地區(qū)

0 引言

Ⅰ.西伯利亞板塊；Ⅱ.華北板塊；Ⅲ.揚(yáng)子板塊。據(jù)文獻(xiàn)[14]修改。圖1 華北東部及鄰區(qū)中生代構(gòu)造背景及格局Fig.1 Mesozoic tectonic framework of the eastern North China Block and its surrounding area

華北地塊位于古亞洲洋構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域的交疊部位，中生代以來(lái)發(fā)生過(guò)華北板塊和華南板塊的碰撞、巖石圈快速減薄、巖石圈地幔的置換作用、“地臺(tái)活化”等多次構(gòu)造事件[1-8]。秦皇島柳江地區(qū)位于華北板塊東北部、渤海灣盆地以北[9-13](圖1)。經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查得知，該區(qū)寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)碳酸鹽巖分布較廣，主要地層為府君山組、冶里組、亮甲山組、馬家溝組，這些地層的碳酸鹽巖中穿插分布著較多的輝綠巖脈、巖墻及巖床。

秦皇島柳江盆地是我國(guó)重要的較為理想的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，有關(guān)地層、古生物、沉積巖和沉積相、巖漿活動(dòng)和巖漿巖、構(gòu)造、路線地質(zhì)及礦產(chǎn)等方面的研究成果較多；并且關(guān)于其構(gòu)造屬性[9]、地殼演化[10]、混合花崗巖鋯石定年[15]及火山巖[16]等方面前人也已經(jīng)做了大量工作。李越等[9]認(rèn)為，柳江盆地為單斜構(gòu)造,是地殼斷塊在北北東向斷裂作用下西側(cè)上升東側(cè)下降掀斜作用的結(jié)果，其北北東向斷裂是郊廬斷裂系的組成部分；陳丹玲等[14]在鋯石陰極熒光內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石原位U-Pb定年，獲得柳江盆地基底混合巖化作用發(fā)生的年代為2 570～2 560 Ma。但對(duì)前人區(qū)內(nèi)分布的眾多輝綠巖脈卻很少進(jìn)行研究，而輝綠巖又是研究地幔特征及恢復(fù)地質(zhì)歷史時(shí)期構(gòu)造環(huán)境最好的證據(jù)之一?；詭r作為巖石圈拉張背景下的產(chǎn)物，是基性巖漿從地幔上升至地表所形成的，其為殼幔演化的研究提供了重要信息，對(duì)限定研究區(qū)的構(gòu)造格局和時(shí)空演化特征起著重要的作用，具有特殊的大陸動(dòng)力學(xué)意義[17-19]。筆者對(duì)柳江地區(qū)輝綠巖的分布特征、巖相學(xué)特征及主要元素、微量元素和稀土元素特征進(jìn)行綜合研究，以深化對(duì)柳江地區(qū)輝綠巖脈巖漿源區(qū)特征、成因機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

1 輝綠巖脈分布及巖相學(xué)特征

1.1 輝綠巖脈分布特征

研究區(qū)輝綠巖脈多分布在碳酸鹽巖出露區(qū)，即亮甲山、石門(mén)寨西、石門(mén)寨北、潮水峪西北、砂鍋店?yáng)|北、揣莊北、石嶺西北等地區(qū)(圖2)，出露規(guī)模大小不一(表1)。輝綠巖脈出露寬度最大為4.5 m，最小為0.2 m，多數(shù)為0.5～1.0 m;出露長(zhǎng)度最大為250 m，最小為2 m(圖版)。從產(chǎn)狀看，輝綠巖脈基本呈近東西和北北西兩個(gè)方向展布，在富祥采石場(chǎng)、淺野采石場(chǎng)、亮甲山及沙鍋店均見(jiàn)到順層產(chǎn)出的輝綠巖脈(圖版A、B、E)，多處可見(jiàn)直立輝綠巖脈，如亮甲山、沙鍋店、淺野采石場(chǎng)及富祥采石場(chǎng) (圖版B、 C、D、F、G)，在潮水浴有輝綠巖脈順斷裂灌入(圖版H)。在亮甲山出露的輝綠巖脈，近于直立產(chǎn)出的穿切近于順層產(chǎn)出的(圖版B)，這表明輝綠巖脈至少有兩期，并且順層產(chǎn)狀的脈體形成時(shí)間早于直立產(chǎn)狀的脈體。

表1 輝綠巖脈規(guī)模及產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)表

圖2 柳江地區(qū)輝綠巖脈分布示意圖Fig. 2 Diabase dikes distribution in Liujiang

1.2 輝綠巖巖相學(xué)特征

輝綠巖新鮮面黑綠色，風(fēng)化面暗褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，多數(shù)為塊狀構(gòu)造，個(gè)別見(jiàn)有氣孔構(gòu)造，細(xì)粒--中粒輝綠結(jié)構(gòu)、輝綠輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)(圖版I)，主要組成礦物為斜長(zhǎng)石，角閃石及少量輝石，含有不透明的金屬礦物(圖版J)。斜長(zhǎng)石為板狀，發(fā)育聚片雙晶，局部可見(jiàn)有環(huán)帶結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)寬比例為3∶1～5∶1，粒徑一般為1～3 mm ，體積分?jǐn)?shù)40%～50%，多數(shù)斜長(zhǎng)石發(fā)生絹云母化、碳酸鹽巖及弱綠簾石化等；角閃石呈長(zhǎng)柱狀、自形至半自形，體積分?jǐn)?shù)為30%～45%，角閃石多已經(jīng)蝕變，部分保留長(zhǎng)柱狀晶形；輝石為他形粒狀，粒徑0.05～0.1 0 mm，多已碳酸鹽化，體積分?jǐn)?shù)為20%～30%；黃鐵礦等金屬礦物多為他形粒狀，體積分?jǐn)?shù)為5%～10%。

2 巖石化學(xué)特征

2.1 巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)

從采集的樣品中挑選未蝕變或個(gè)別樣品蝕變程度較輕的7個(gè)輝綠巖樣品進(jìn)行化學(xué)成分分析，測(cè)試工作由國(guó)土資源部長(zhǎng)春礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成(檢測(cè)批號(hào)：20132025)，常量元素檢測(cè)依據(jù)是GB/T145063-GB/T1450614，儀器使用天平(BS124S)、滴定管(50 mL)、原子吸收分光光度計(jì)(GGX-600)、分光光度計(jì)(722G)，精度符合國(guó)標(biāo)，部分優(yōu)于國(guó)標(biāo)；微量元素和稀土元素檢測(cè)依據(jù)是DZ/T0167-2006及DZG93-04，使用的儀器主要是等離子體質(zhì)譜儀(X Series2)，精度符合國(guó)標(biāo)，部分優(yōu)于國(guó)標(biāo)。分析結(jié)果列于表2。巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理及作圖采用路遠(yuǎn)發(fā)[20]的Geokit軟件完成。常量元素分析表明：w(SiO2)為45.61%～50.78%，在45%～52%范圍內(nèi)[21]；w(K2O+Na2O)個(gè)別樣品(D1201)略偏高，但平均值(4.79%)在正常值(小于5%)范圍內(nèi)[21]，并且，7個(gè)樣品K2O/Na2O均值為0.5～2.0；w(FeO+Fe2O3)平均值為16.53%，而基性巖正常值范圍為8%～14%[21]，比基性巖類(lèi)的鐵的氧化物值略偏高，并且，F(xiàn)e2O3/FeO較高；w(CaO)的平均值為7.50%，為正常范圍值(6%～10%);w(MgO)的平均值為5.84%，為正常范圍值(4%～11%)；w(Al2O3)的平均值為14.23%，為基性巖正常值(13%～18%)；w(TiO2)的平均值為1.53。

從微量元素分析結(jié)果(表2)可以明顯看出,微量元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都高于MORB(大洋中脊玄武巖)值，并且富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Zr、Hf，La/Nb>1，暗示有地殼組分的混入，即上升過(guò)程中受到地殼不同程度的混染[22-23]。

表2 研究區(qū)輝綠巖巖脈元素分析數(shù)據(jù)

注：表中常量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位為10-2；微量元素及稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位為10-6。

稀土元素總量w(∑REE)=(112.58～525.08)×10-6(表2), LREE/HREE=(5.10～18.29)，說(shuō)明輕稀土富集程度高于重稀土。7個(gè)樣品的稀土配分型式曲線基本一致，且呈明顯的右傾型，輕稀土分布曲線較陡,重稀土分布曲線較為平緩，Eu未見(jiàn)明顯的異常(圖3)，為輕稀土富集型，反映出巖漿演化過(guò)程中分離結(jié)晶作用并不明顯，樣品之間的稀土分餾程度相同，同時(shí)也表明輝綠巖在形成過(guò)程中曾遭受地殼混染作用。

球粒隕石數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[33]。圖3 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.3 Chondrite-normalized REE distribution pattern

2.2 巖石系列劃分

依據(jù)研究區(qū)代表性樣品輝綠巖的常量元素、微量元素和稀土元素分析結(jié)果，繪制圖4--圖10。

Pc.苦橄玄武巖；B.玄武巖；O1.玄武安山巖；O2.安山巖；O3.英安巖；R.流紋巖；S1.粗面玄武巖；S2.玄武質(zhì)粗面安山巖；S3.粗面安山巖；T.粗面巖、粗面安山巖；U1.堿玄巖、碧玄巖；U2.響巖質(zhì)堿玄巖；U3.堿玄質(zhì)響巖；Ph.響巖。圖4 研究區(qū)w(Na2O+K2O)-w(SiO2)相關(guān)圖Fig.4 Correlogram of w(Na2O+K2O)-w(SiO2)

圖5 研究區(qū)w(SiO2)-Zr/TiO2相關(guān)圖Fig.5 Correlogram of w(SiO2)-Zr/TiO2

圖6 研究區(qū)w(K2O)與w(SiO2)關(guān)系圖Fig.6 Diagram of w(K2O)-w(SiO2)

圖7 研究區(qū)Ce/Yb與Ta/Yb關(guān)系圖Fig.7 Diagram of Ce/Yb-Ta/Yb

WPB.板內(nèi)玄武巖；MORB.大洋中脊玄武巖區(qū)；IAB.島弧玄武巖。圖8 研究區(qū)Zr/Y與w(Zr)關(guān)系圖Fig.8 Diagram of Zr/Y-w(Zr)

VAB.火山弧玄武巖。圖9 研究區(qū)w(TiO2)與w(Zr)關(guān)系圖Fig.9 Diagram of w(TiO2)-w(Zr)

Ⅰ.板塊發(fā)散邊緣區(qū)；Ⅱ.板塊匯聚邊緣；Ⅲ.大洋板內(nèi)洋島、海山玄武巖區(qū)；Ⅳ.大陸板內(nèi)；Ⅴ.地幔熱柱玄武巖區(qū)。圖10 研究區(qū)Th/Hf-Ta/Hf關(guān)系圖Fig.10 Diagram of Th/Hf-Ta/Hf

圖4--圖7為巖石類(lèi)型及巖石系列劃分圖。在圖4中，5個(gè)投影點(diǎn)落在玄武巖區(qū)，2個(gè)投影點(diǎn)落在粗面玄武巖區(qū)。圖5中所有點(diǎn)落均在玄武巖區(qū)及其邊界線上。圖4和圖5表明，柳江輝綠巖的化學(xué)成分與玄武巖的化學(xué)成分相當(dāng)，應(yīng)來(lái)源于玄武質(zhì)巖漿。在圖6中，6個(gè)投影點(diǎn)落在鉀玄巖系列，一個(gè)投影點(diǎn)落在鉀玄巖系列與高鉀鈣堿性巖系列的邊界上。在圖7中6個(gè)投影點(diǎn)落在鉀玄質(zhì)系列，一個(gè)投影點(diǎn)落在鈣堿性系列。表明研究區(qū)輝綠巖為鉀玄系列。

結(jié)合研究區(qū)輝綠巖的巖相學(xué)特征表明，研究區(qū)輝綠巖屬于鉀玄巖系列。因?yàn)椋孩賶A性玄武巖漿冷凝形成的巖石礦物成分和化學(xué)成分，突出的特征是富堿，w(K2O+Na2O)均大于5%；②堿性玄武巖與拉斑玄武巖相比，富w(TiO2)(>2%)，高堿，從這一點(diǎn)上來(lái)看，D601、D603、D401號(hào)樣雖滿足w(TiO2)>2%這一特點(diǎn)，但是全堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%。③而堿性玄武巖與亞堿性玄武巖相比，堿性玄武巖在礦物成分上以含大量堿性長(zhǎng)石、堿性暗色礦物、富鈦輝石等為特征，若巖石堿性較強(qiáng)時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)似長(zhǎng)石，但就礦物組成上來(lái)看，上述樣品均不具備堿性玄武巖漿特點(diǎn)；④中國(guó)東部巖石圈的主拆沉期(160～120 Ma)是深部軟流圈地幔與地殼相互作用的結(jié)果，其代表性巖石為鉀玄巖系[24]；⑤本次研究中發(fā)現(xiàn)，大離子親石元素K在分析樣品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，從巖石系列劃分來(lái)看達(dá)到富鉀程度(圖5、圖7)，而板內(nèi)玄武巖源于富集型地?；蛟馐艿貧せ烊緯r(shí)，則會(huì)同時(shí)富集大離子親石元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素[23]，本次研究過(guò)程中，野外觀察到輝綠巖脈沒(méi)有明顯的冷凝邊和烘烤邊現(xiàn)象，表明巖漿在侵位后沒(méi)有快速上升、冷凝，而很可能是巖漿在上升過(guò)程中與地殼物質(zhì)發(fā)生混染，從而導(dǎo)致鉀偏高，稀土元素的特征研究也表明了這一點(diǎn)。因此，柳江輝綠巖巖相學(xué)特點(diǎn)和化學(xué)成分分析相結(jié)合，綜合判斷其來(lái)源于鉀玄質(zhì)系列。

2.3 構(gòu)造背景

圖8至圖10為構(gòu)造背景劃分圖。其中:圖8中的7個(gè)投影點(diǎn)均落在WPB區(qū)內(nèi)；圖9中的7個(gè)投影點(diǎn)，其中有6個(gè)點(diǎn)落在WPB或其邊緣線上，有一個(gè)投影點(diǎn)落在了靠近板內(nèi)玄武巖邊上MORB的邊界線上；圖10中除了一個(gè)點(diǎn)，其他投影點(diǎn)均落在了大陸板內(nèi)(Ⅳ)區(qū)域。綜合圖8、9、10的研究表明，研究區(qū)的輝綠巖來(lái)自于板內(nèi)環(huán)境。

此外，從稀土元素分析表(表2)中可以看出，除D302號(hào)樣外，其他樣品Y/Nd值均小于1。這也表明，研究區(qū)輝綠巖可能來(lái)源于板內(nèi)。

研究區(qū)位于河北省東北部，即華北地臺(tái)燕遼沉降帶的東段、山海關(guān)隆起帶東南緣[22]。前人研究表明，河北北部燕山地區(qū)在距今95～62 Ma的中生代侏羅紀(jì)--白堊紀(jì)期間，發(fā)生了燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其始動(dòng)期的早侏羅世以寧?kù)o的玄武巖噴溢揭開(kāi)了燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的序幕[25]。

董樹(shù)文等[26-27]把“燕山運(yùn)動(dòng)”定義為起始于(165±5) Ma的“東亞多向匯聚”構(gòu)造體制及其形成的廣泛陸內(nèi)造山和構(gòu)造變革,將中國(guó)東部巖石圈巨量減薄視作燕山期陸內(nèi)造山和陸內(nèi)變形的后效，并將燕山運(yùn)動(dòng)分為3個(gè)時(shí)期，即燕山運(yùn)動(dòng)主幕強(qiáng)擠壓陸內(nèi)造山期((165±5)～136 Ma)、主伸展垮塌與巖石圈減薄期(135～100 Ma)、燕山運(yùn)動(dòng)晚幕弱擠壓變形期(100～83 Ma)。其中，在主伸展垮塌與巖石圈減薄期，由于中、晚侏羅世板塊匯聚、多向擠壓變形和陸內(nèi)造山導(dǎo)致中國(guó)東部地殼巖石圈增厚,特別是華北地塊地殼大幅度增厚,從而誘發(fā)了以華北為中心的巖石圈垮塌減薄和克拉通破壞,大規(guī)模的軟流圈地幔上涌發(fā)生的底板墊托作用引發(fā)了巨量的巖漿侵入和火山噴發(fā)。張旗等[28]認(rèn)為中國(guó)東部燕山期大規(guī)模巖漿活動(dòng)可能與超級(jí)地幔柱的活動(dòng)有關(guān),是一種新的大火成巖省類(lèi)型。并歸為B型大火成巖省,部分熔融發(fā)生在巖石圈底部,以發(fā)育玄武巖為特征。

傳統(tǒng)意義上的柳江盆地位于燕山東段[9]。而燕山中段,侵入密云--喜峰口斷裂中的輝綠巖脈的鋯石SHRIMP U-Pb和角閃石Ar-Ar測(cè)年發(fā)現(xiàn),鋯石U-Pb年齡為290～125 Ma,沒(méi)有一個(gè)諧和年齡；角閃石Ar-Ar年齡為(123.5±1.5) Ma,這與最年輕的鋯石U-Pb年齡一致,代表了輝綠巖脈的冷卻年齡[29]，這一時(shí)間段恰好在燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主伸展垮塌與巖石圈減薄期(135～100 Ma)之內(nèi)。因此，可以認(rèn)為，位于燕山東段研究區(qū)輝綠巖脈冷卻時(shí)間應(yīng)與燕山中段輝綠巖脈冷卻時(shí)間相近，為135～100 Ma。

3 成因分析

研究區(qū)輝綠巖脈與華北克拉通175 Ma前后基性巖墻群類(lèi)似[30-33]，屬于板內(nèi)環(huán)境的非造山巖漿活動(dòng)。

在中生代，由于太平洋板塊運(yùn)動(dòng)方向向西北轉(zhuǎn)變碰撞擠壓華北板塊，引起板塊的內(nèi)部拉張，導(dǎo)致燕山主伸展垮塌與巖石圈減薄(135～100 Ma)[1]，在拉張的構(gòu)造環(huán)境中，裂谷發(fā)育初期，緩慢的巖石圈拉伸導(dǎo)致軟流圈上涌速度慢，減壓熔融的部位深，溫度增加幅度小，因此熔融程度一般較低，飽滿型或交代富集型地幔橄欖巖發(fā)生部分熔融，從而形成富堿基性巖漿，富K2O+Na2O及不相容元素；大陸裂谷發(fā)育中晚期，熔融程度增加時(shí)，其他元素也大量進(jìn)入，不相容元素被稀釋而比例減小，從而形成鉀玄系列基性巖漿。這些巖漿在浮力作用下，可能沿著東西向、北北東向斷裂構(gòu)造上升形成巖脈或巖墻，如亮甲山采石場(chǎng)，輝綠巖呈巖墻產(chǎn)出，巖墻沿走向N10°E、傾向西、傾角85°～88°的張斷裂充填；或者，這些巖漿沿著地層層面灌入，因?yàn)檠芯繀^(qū)輝綠巖脈圍巖地層傾角角度較小，一般接近于15°左右，所以呈類(lèi)似于巖床狀產(chǎn)出。

4 結(jié)論

1)野外地質(zhì)調(diào)查表明，柳江地區(qū)輝綠巖主要分布于碳酸鹽巖出露區(qū)，以巖脈、巖墻、巖床等形式產(chǎn)出,并且在亮甲山出露的直立產(chǎn)出的輝綠巖脈穿切順層產(chǎn)出的，這表明輝綠巖脈至少有兩期。輝綠巖新鮮面黑綠色，風(fēng)化面暗褐色，具斑狀結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)、輝綠輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，多數(shù)為塊狀構(gòu)造，個(gè)別見(jiàn)有氣孔構(gòu)造，組成礦物為斜長(zhǎng)石、角閃石及少量輝石。

2)對(duì)柳江地區(qū)輝綠巖常量元素分析表明，w(SiO2)變化較大，且平均值較低；w(FeO+Fe2O3)平均值比基性巖類(lèi)略偏高；Al2O3、CaO、MgO、K2O+Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值均在基性巖類(lèi)平均值范圍內(nèi)；w(TiO2)的平均值為1.53%。

3)微量元素富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Zr、Hf，La/Nb>1，暗示有地殼組分的混入，即上升過(guò)程中受到地殼不同程度的混染；稀土配分型式曲線基本一致且右傾型，為輕稀土富集型，反映出巖漿演化過(guò)程中分離結(jié)晶作用并不明顯，樣品之間的稀土分餾程度相同，研究區(qū)輝綠巖屬于鉀玄巖系列。

4)結(jié)合研究區(qū)大地構(gòu)造背景，認(rèn)為研究區(qū)輝綠巖來(lái)自于板內(nèi)環(huán)境；研究區(qū)輝綠巖脈是鉀玄質(zhì)系列玄武巖漿沿早期斷裂或巖層層面灌入冷凝而形成。

[1] 陳根文，夏換，陳紹清.華北地區(qū)晚中生代重大構(gòu)造轉(zhuǎn)折的地質(zhì)證據(jù)[J].中國(guó)地質(zhì),2008,35(6)：1162-1177. Chen Genwen,Xia Huan,Chen Shaoqing.The Geological Evidences for the Tectonic Transition in Late Mesozoic in North China[J].Geology in China,2008,35(6)：1162-1177.

[2] Fan W M,Zhang H F,Baker J, et al. On and off the North China Craton：Where is the Archean Keel[J]. J Petrol, 2000, 41：933-950.

[3] Gao S,Rudnick R L, Yuan H L, et al.Recycling Lower Continental Crust in the North China Craton[J]. Nature, 2004, 432 ：892-897.

[4] 郭春麗,吳福元,楊進(jìn)輝,等.中國(guó)東部早白堊世巖漿作用的伸展構(gòu)造性質(zhì):以遼東半島南部飲馬灣山巖體為例[J].巖石學(xué)報(bào),2004,20(5)：1193-1204. Guo Chunli,Wu Fuyuan,Yang Jinhui,et al．The Extensional Setting of the Early Cretaceous Magmatism in Eastern China：Example from the Yinmawanshan Pluton in Southern Liaodong Peninsula[J]．Acta Petrologica Sinica,2004,20(5)：1193-1204.

[5] Yang J H,Wu F Y,Chung S L, et al. Multiple Sources for the Origin of Granites：Geochemical and Nd/Sr Isotopic Evidence from the Gu Daoling Granite and Its Mafic Enclaves, NE China[J].Geochim Cosmochim Acta, 2004, 68：4469-4483.

[6] 鄧晉福,蘇尚國(guó),劉翠,等.關(guān)于華北克拉通燕山期巖石圈減薄的機(jī)制與過(guò)程的討論：是拆沉還是熱侵蝕和化學(xué)交代?[J].地學(xué)前緣,2006,13(2)：105-119. Deng Jinfu,Su Shangguo,Liu Cui, et al.Discussion on the Lithospheric Thinning of the North China Craton：Delamination or Thermal Erosion and Chemical Metasomatism?[J]. Earth Science Frontiers, 2006, 13 (2)：105-119.

[7] 吳福元,葛文春,孫德有,等.中國(guó)東部巖石圈減薄研究中的幾個(gè)問(wèn)題[J].地學(xué)前緣,2003,(10)：51-60. Wu Fuyuan,Ge Wenchun,Sun Deyou, et al. Discussions on the Lithospheric Thinning in Eastern China[J].Earth Science Frontiers, 2003,(10)：51-60.

[8] Davis G A,Darby B J,Zhang Y D, et al.Geometric and Temporal Evolution of an Extensional Detachment Fault,Hohhot Metamorphic Core Complex,Inner Mongolia China[J].Geology,2002,30：1003-1006.

[9] 李越，季建清，涂繼耀，等.燕山東部柳江地區(qū)構(gòu)造屬性新解與炎仔廬斷裂系活動(dòng)[J].巖石學(xué)報(bào)，2009，25(3):675-681. Liyue，Ji Jianqing，Tu Jiyao，et al. Structure of Liujiang Terrain and Implications for Displacement of Tanlu Fault System[J]. Acta Petrologice Sinica，25(3):675-681.

[10] 劉錫文.從秦皇島柳江盆地巖漿活動(dòng)論其大地構(gòu)造性質(zhì)及成礦特征[J].唐山工程技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995(1)：76-79. Liu Xiwen.Discussionof Geoteetonie Proterty and Mineralization Haracteristics Basedon Magma Activity in Qinhuangdao Liujiang Basin[J].Journal of Tangshan Institute of Technology,1995(1)：76-79.

[11] 邢作云,邢集善,趙斌.華北地區(qū)深部構(gòu)造特征[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2006，25(6)：17-23. Xing Zuoyun, Xing Jishan, Zhao Bin.Deep Seated Structure of North China[J].Geological Science and Technology Information，2006，25(6)：17-23.

[12] Lebedev S,Nolet G.Upper Mantle Beneath Southeast Asia from S Velocity Tomography[J].Journal of Geophysicarch,2003,108(B1):20-48.

[13] Zhao Dapeng,Yamada A,Ohta Y.Precisely Mea-sured Travel Times of Mantle Body Waves: Implications for Mantle Hetero Geneity and Tomography[J].Earth Science Frontiers,2006,13(2):37-47.

[14] 彭澎.華北克拉通中部鎂鐵質(zhì)巖墻群的成因和構(gòu)造意義[R]. 北京：中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,2005. Peng Peng.In Central North China Craton Mafic Dike Group of Genesis and Tectonic Significance[R]. Beijing: Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences,2005.

[15] 陳丹玲,賴(lài)紹聰,劉養(yǎng)杰.秦皇島柳江盆地混合花崗巖的鋯石U-Pb定年[J]. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2007,37(2):277-281. Chen Danling, Lai Shaocong, Liu Yangjie. LA-ICP-MS Zircon U-Pb Dating Formagmatitic Granite from Liujiang Basin in Qinhuangdao Area[J].Journal of Northwest University：Natural Science Edition,2007,37(2):277-281.

[16] 郝素琴，曲以秀，楊洪英.柳江火山-構(gòu)造盆地的特征及演化[J].沈陽(yáng)黃全學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，16(1):16-22. Hao Suqin，Qu Yixiu，Yang Hongying.Characteristics and Evolution of Liujiang Voleano-Teetonie Basin[J].Journal of Shenyang Institute of Gold Technoloy,1997，16(1):16-22.

[17] 邵濟(jì)安，張履橋．華北北部中生代巖墻群[J]．巖石學(xué)報(bào)，2002,18(3):312-318. Shao Ji’an, Zhang Lüqiao.Mesozoic Dyke Swarms in the North of North China[J].Acta Petrologica Sinica, 2002,18(3):312-318.

[18] 劉燊，胡瑞忠，趙軍紅，等．魯西晚中生代基性脈巖的成因和源區(qū)性質(zhì)：巖石學(xué)和地球化學(xué)[J]．地質(zhì)論評(píng)，2004,50(6):577-586. Liu Shen,Hu Ruizhong,Zhao Junhong,et al. Genesis and Source Characteristics of the Mafic Ultramafic Dikes in West Shandong Province:Evidence from Petrology and Geochemistry[J].Geological Review,2004,50(6):577-586.

[19] Hall H C, Fahrig W F. Mafic Dyke Swarms (IDC1)[J]. Geological Association of Canada Special Paper,1987,34: 1-503.

[20] 路遠(yuǎn)發(fā).GeoKit：一個(gè)用VBA 構(gòu)建的地球化學(xué)工具軟件包[J].地球化學(xué)，2004，33(5)：459-464. Lu Yuanfa. GeoKit：A Geochemical Toolkit for Microsoft Excel[J]. Geochimica, 2004, 33(5): 459-464.

[21] 盧良兆，許文良.巖石學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，2011：54-55. Lu Liangzhao,Xu Wenliang.Petrology[M].Beijing： Geological Publishing House,2011：54-55.

[22] 楊毓紅，劉燊，胡瑞忠,等.承德三岔口基性巖墻地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2012,42(6):1796-1805. Yang Yuhong,Liu Shen,Hu Ruizhong,et al.Geochemistry and Petrogenesis of the Sanchakou Maifc Dyke in Chengde,Hebei Province,China[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2012,42(6):1796-1805.

[23] 張招崇,王福生,范蔚茗,等.峨眉山玄武巖研究中的一些問(wèn)題的討論.巖石礦物學(xué)雜志,2001，20(3):239-246. Zhang Zhaochong,Wang Fusheng,Fan Weiming,et al.A Discussion on some Problems Concerning the Study of the Emeishan Basalts[J]. Acta Petrologica et Mineralogic,2001,20(3):239-246.

[24] 毛建仁，陶奎元,楊祝良,等.中國(guó)東南部中生代陸內(nèi)巖漿作用的動(dòng)力學(xué)背景[J].火山地質(zhì)與成礦，1997，18(2):95-104. Mao Jianren,Tao Kuiyuan,Yang Zhuliang,et al.Geodynamic Background of the Mesozoic Intracontinental Magmatism in Southeast China[J].Volcanology and Mineral Resources,1997，18(2):95-104.

[25] 西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系.秦皇島地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)[M].西安：西北大學(xué)出版社，1999：33-34. Department of Geology,Northwest University.The Qinhuangdao Area Geological Practice Instruction[M].Xi’an：Northwestern University Press,1999:33-34.

[26] 董樹(shù)文，張?jiān)罉颍堥L(zhǎng)興,等.中國(guó)侏羅紀(jì)構(gòu)造變革與燕山運(yùn)動(dòng)新詮釋[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(11):1449-1461. Dong Shuwen,Zhang Yueqiao,Long Changxing, et al.Jurassic Tectonic Revolution in China and New Interpretation of the Yanshan Movement[J].Acta Geologicasinic,2007,81(11):1449-1461.

[27] 陶奎元,毛建仁,邢光福,等.中國(guó)東部燕山期火山-巖漿大爆發(fā)[J].礦床地質(zhì), 1999.18( 4) :317-322. Tao Kuiyuan, Mao Jianren,Xing Guangfu,et al.Strong Yanshanian Volcanic Magmatic Explosion in East China Explosion[J].Mineral Deposits,1999，18(4):317-322.

[28] 張旗,金惟俊,李承東,等.中國(guó)東部燕山期大規(guī)模巖漿活動(dòng)與巖石圈減薄:與大火成巖省的關(guān)系[J].地學(xué)前緣,2009, 16(2):21-51. Zhang Qi,Jin Weijun,Li Chengdong,et al. Yan-shanian Large-Scale Magmatism and Lithosphere Thinning in Eastern China:Relation to Large Igneous Province[J].Earth Science Frontiers,2009,16(2):21-51.

[29] 肖偉峰，周新桂，王宗秀，等.燕山中段走滑斷裂中輝綠巖脈的SHRIMP U-Pb年齡和Ar-Ar年齡[J].地質(zhì)通報(bào)，2011,30(11)：1721-1726. Xiao Weifeng Zhou Xingui Wang Zongxiu，et al.SHRIMP U-Pb and Ar-Ar Ages of the Dolerite Dyke Along a Strike-Slip Fault in the Middle Segment of Yanshan[J]. Geological Bulletin of China,2011,30(11):1721-1726.

[30] 侯貴廷，李江海，錢(qián)祥麟.晉北地區(qū)中元古代巖墻群的地球化學(xué)特征和大地構(gòu)造背景[J].巖石學(xué)報(bào)，2001，17(3): 352-357. Hou Guiting, Li Jianghai,Qian Xianglin. The Flow Structures and Mechanics of Late Precambrian Mafic Dyke Swarms in the North China Craton[J].Acta Geologica Sinica, 2001, 77(2): 210-216.

[31] 徐夕生，謝昕.中國(guó)東南部晚中生代--新生代玄武巖與殼幔作用[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005(3):23-31. Xu Xisheng,Xie Xin.Late Mesozoic-Cenozoic Basaltic Rocks and Crust Mantle Interaction, SE China[J]. Geological Journal of China Universities,2005(3):23-31.

[32] 于平，楊冬，楊寶俊.華北地臺(tái)聊城--蘭考斷裂地球物理場(chǎng)基本特征及其構(gòu)造意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2003,33(1):106-110. Yuping,Yangdong,Yang Baojun.The Basic Character of Geophysical Field and the Tectonic Significance of Liaocheng-Lankao Fault in Northern China Platform[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2003,33(1):106-110.

[33] Macdonough W F,Sun S S.The Composition of the Earth[J].Chemical Geology,1995,120: 223-253.

圖 版 說(shuō) 明

A.亮甲山順層輝綠巖脈；B.亮甲山直立輝綠巖脈切穿順層脈；C.沙鍋店直立輝綠巖脈；D.淺野采石廠直立輝綠巖脈；E.沙鍋店順層輝綠；F.淺野采石廠直立輝綠巖脈被錯(cuò)斷巖脈；G.沙鍋店直立輝綠巖脈；H.潮水浴村旁輝綠巖脈沿?cái)鄬庸嗳耄籌.輝綠結(jié)構(gòu)，斜長(zhǎng)石呈板柱狀，搭建有三角形格架，其間充填有它形金屬顆粒及綠泥石化的輝石(02號(hào)薄片，10倍正交偏光)；J.晶型較好的輝石,具環(huán)帶狀消光現(xiàn)象，該顆粒大小為1.5 mm左右。周?chē)咨尼樦鶢畹V物為碳酸鹽化的斜長(zhǎng)石。I、J為薄片照片，正交偏光。

Characteristics and Cause of Diabase Dikes in Liujiang Area of Qinhuangdao

Dong Fuxiang1,Cao Jiaxin2,Yu Hongyu3,Yan Panpan4

1.SchoolofProspecting&SurveyingEngineering，ChangchunInstituteofTechnology,Changchun130012,China2.OceanCollege,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China3.NonferrousMetalsGeologicalBureauofGuangdongProvince940Battalion，Qingyuan511520,Guangdong,China4.ChinaConstructionMaterialsandGeologicalProspectingCentreZhejiangGeneralTeam,Hangzhou310022,China

Diabase dikes in Liujiang of Qinhuangdao mainly distribute along the limerock outcropping zone,such as Mount Liangjia,Shimen Village, Chaoshuiyu (northwest), Shaguodian (northeast), Chuaizhuang Village (north), Shiling Ridge (northwest),Mount Jiguan and other regions as veins, dykes, sills，and other output forms. The constant element analysis of diabase in Liujiang indicates that the content of SiO2varies greatly with a fairly low average. The average content of FeO+Fe2O3is higher than the average of basic rocks； the average values of Al2O3,CaO,MgO and K2O+Na2O are within the average of basic rocks；the average value of TiO2is 1.53%; the enrichment of HFSE Ta,Nb, Zr, Hf,La/Nb value is higher than 1；it shows that magma was contaminated by the crust material in different degree during its ascending. The total REE is high, and LREE are more than HREE. The chondrite normalized REE distribution patterns are consistent, tilted to the right, with no obvious Eu anomaly.This reflects that the fractional crystallization is not obvious in magma,and evolution and REE fractionation degree between samples is the same. The petrographic features of the diabase in Liujiang indicate that the diabase in Liujiang was derived from shoshonitic series in the intra-plate rift environment. According to the tectonic setting of the study area, the author concludes that shoshonitic series basaltic magma moved along the fractures, cooled down，then formed the diabase.

diabase dikes；chemical characteristics of the rock； cause；Liujiang

10.13278/j.cnki.jjuese.201503114.

2014-10-20

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20140101214JC)；國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201211437032)

董福湘(1967--)，女，教授，博士，主要從事地質(zhì)教學(xué)與研究工作，E-mail:dongfuxiang2007@163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201503114

P619.224

A

董福湘，曹家鑫，于紅玉，等.秦皇島柳江地區(qū)輝綠巖脈特征及其成因.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2015,45(3):820-831.

Dong Fuxiang,Cao Jiaxin,Yu Hongyu，et al.Characteristics and Cause of Diabase Dikes in Liujiang Area of Qinhuangdao.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(3):820-831.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201503114.