李曉海，姚玉來，李文博，張海華

中國地質調查局沈陽地質調查中心（沈陽地質礦產研究所），遼寧沈陽110034

內蒙古扎魯特旗三疊紀黑云母二長花崗巖特征

李曉海，姚玉來，李文博，張海華

中國地質調查局沈陽地質調查中心（沈陽地質礦產研究所），遼寧沈陽110034

內蒙古扎魯特旗北部黑云母二長花崗巖巖體位于興蒙造山帶東段，形成于晚三疊世.黑云母二長花崗巖巖石地球化學表現為富SiO2、Al2O3和堿質，Na2O/K2O比值小于1，A/CNK比值介于1.021～1.084之間，輕重稀土元素分餾明顯，輕稀土元素富集，具明顯負銪異常.微量元素中虧損Ba、Sr、Ti、P，稀土元素中虧損Eu、Yb，具有A型花崗巖的地球化學特征.結合區(qū)域地質資料和前人相關研究，推測黑云母二長花崗巖可能形成于板塊內部造山后期地殼伸展減薄的環(huán)境.

A型花崗巖；地球化學特征；晚三疊紀；內蒙古

研究區(qū)位于興蒙造山帶東段，夾持在西伯利亞板塊、華北板塊和太平洋板塊之間.華北板塊與西伯利亞板塊的最終縫合位置及時間，仍存在著分歧［1-8］.但大部分學者認為該區(qū)的古生代洋盆在二疊紀晚期已經關閉，從三疊紀開始該區(qū)的地質作用與古生代洋盆的演化沒有直接關系.

由于缺少巖漿和沉積的記錄，在古亞洲洋消亡以后，關于兩個古陸陸緣相互作用過渡到板內穩(wěn)定的構造環(huán)境的認識還存在著分歧［9-14］.該區(qū)的三疊紀花崗巖是探討古亞洲洋消亡以后古陸陸緣之間相互作用關系的良好研究對象.本文重點報道扎魯特旗三疊紀花崗巖的巖石學和地球化學特征，通過巖石成因分析探討該區(qū)三疊世的構造環(huán)境.

1 地質特征

研究區(qū)內的黑云母二長花崗巖巖體出露在1∶25萬扎魯特旗幅東北部，在扎魯特旗幅內出露面積約26.5 km2，呈巖基狀產出，地貌上多為低緩山丘，受后期風化剝蝕作用的影響，質地較疏松，大面積被第四系覆蓋，僅在山頂之上或沖溝底部有基巖出露.巖體侵入中二疊世中細粒花崗閃長巖，被中侏羅世巨斑狀正長花崗巖侵入，局部被上侏羅統滿克頭鄂博組火山巖不整合覆蓋（圖1）.前人1∶5萬礦調工作對該巖體進行了UPb測年，年齡為220.7±0.7 Ma??內蒙古自治區(qū)地質調查院.華杰幅（L51E020005）1∶5萬區(qū)域地質調查報告.2008.??內蒙古自治區(qū)地質調查院.前進公社亥吐幅（L51E019005）1∶5萬區(qū)域地質調查報告.2008..

2 巖石學特征

巖體主體巖性為淺灰黃色、灰黃綠色粗粒黑云母二長花崗巖，粗?；◢徑Y構，塊狀構造.礦物成分由鉀長石、斜長石、石英及黑云母組成.鉀長石：含量45%～50%，呈5～9 mm半自形板狀，部分顆粒具鈉長石分解條紋.內部分布細粒斜長石包裹體，裂隙發(fā)育，沿交叉裂隙充填研碎的細粒長英質.斜長石：含量10%～20%，呈4～8 mm半自形板狀，絹云母化，應力擠壓部分顆粒雙晶彎曲.石英：含量25%～36%，呈他形粒狀集合體，波狀消光.黑云母：含量4%～5%,呈細片狀集合體，黃綠色，析出鐵質，部分蝕變?yōu)榫G泥石.

3 地球化學特征

3.1 測試分析方法

經鏡下觀察，剔除風化、蝕變樣品，選取了10個樣品進行了硅酸巖、稀土、微量元素的測試，樣品的分析測試是在等離子體質譜儀ICP-MS（X series）上完成的.測試結果的相對標準偏差小于5%，測試單位為沈陽地質調查中心實驗室.

3.2 巖石化學特征

研究區(qū)內的黑云母二長花崗巖主量元素、微量元素、稀土元素分析結果見表1～3.

從表1中可以看出，研究區(qū)的黑云母二長花崗巖在巖石化學上均為富SiO2的巖石，SiO2含量在73.02%～76.03%之間；Al2O3為12.22%～13.78%；Na2O+K2O為6.89%～9.29%，顯示堿質富集；Na2O/K2O比值小于1，顯示相對富鉀貧鈉的特征；CaO為0.25%～0.70%；鋁飽和指數A/CNK介于1.021～1.084之間，屬于微過鋁質花崗巖；分異指數在89.99~95.37之間，說明分異程度比較好.研究區(qū)黑云母二長花崗巖在SiO2-K2O圖解（圖2）上，花崗質巖石主要落入鉀玄巖系列.

圖1 研究區(qū)黑云母二長花崗巖巖體地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of the biotite monzogranite body in the study area1—下白堊統白音高老組（Lower CretaceousBaiyingaolaofm.）；2—上侏羅統滿克頭鄂博組（Upper JurassicManketouebofm.）；3—中二疊統大石寨組（Middle Permian Dashizhai fm.）；4—下二疊統壽山溝組（Lower Permian Shoushangou fm.）；5—中二疊統花崗閃長巖（Middle Permian granodiorite）；6—上三疊統黑云母二長花崗巖（Upper Triassic biotite monzogranite）；7—上侏羅統花崗閃長巖（Upper Jurassic granodiorite）；8—上侏羅統正長花崗巖（Upper Jurassic syenogranite）；9—城鎮(zhèn)（town）；10—前人同位素采樣位置（previous isotope sampling location）；11—采樣點（sampling spot）；12—研究區(qū)（study area）

表1 研究區(qū)黑云母二長花崗巖主量元素分析結果

3.3 稀土元素特征

研究區(qū)內的黑云母二長花崗巖稀土元素分析結果見表2.

由表2可以看出，區(qū)內黑云母二長花崗巖的稀土總量在206×10-6～511×10-6之間，LR/HR=5.26～9.05，（La/Yb）N=3.36～8.71，輕重稀土分餾明顯，輕稀土富集；δEu=0.24～0.54，具明顯負銪異常，重稀土元素Y及Yb含量分別為68.9×10-6和5.55×10-6.稀土配分型式表現為右傾燕式分布曲線的特征（圖3）.

3.4 微量元素特征

黑云母二長花崗巖的微量元素分析結果見表3.

在微量元素蛛網圖（圖4）上顯示虧損Ba、Sr、Ti、P的特征，結合球粒隕石標準化的REE圖中虧損Eu、Yb的特征，認為測區(qū)內的黑云母二長花崗巖具有A型花崗巖的地球化學特征［15-18］.

圖2 花崗巖K2O-SiO2圖解Fig.2 The K2O-SiO2diagram of the biotite monzogranite

表2 研究區(qū)黑云母二長花崗巖稀土元素分析結果

表3 研究區(qū)黑云母二長花崗巖微量元素分析結果

圖3 稀土元素配分模式圖Fig.3 REE distribution patterns

4 形成時代及構造環(huán)境

研究區(qū)黑云母二長花崗巖呈巖基狀產出，巖體侵入中二疊世中細?；◢忛W長巖，被中侏羅世巨斑狀正長花崗巖侵入，局部被上侏羅統滿克頭鄂博組火山巖不整合覆蓋，前人1∶5萬礦調工作對該巖體進行了U-Pb測年，年齡為220.7±0.7 Ma.綜合該巖體的接觸關系及年齡資料，認為黑云母正長花崗巖的侵入時代應在晚三疊世.

圖4 微量元素蛛網圖Fig.4 Spidergram of trace elements

在Rb-（Y+Nb）和Rb-（Y+Ta）圖解（圖5、6）中，研究區(qū)黑云母二長花崗巖的投影點主體落入板內花崗巖區(qū)域，少部分落入島弧花崗巖區(qū)域，表明黑云母二長花崗巖主體可能是板塊穩(wěn)定后巖漿活動的產物.

在R1-R2圖解（圖7）中，研究區(qū)黑云母二長花崗巖的投影點主要落入造山后A型花崗巖區(qū)內.

興蒙造山帶自三疊紀開始發(fā)生了大規(guī)模的造山后的伸展作用［19-22］，這種伸展作用被認為與造山作用后期巖石圈的拆沉作用有關［23］，軟流圈上涌為下地殼源區(qū)A型花崗巖的形成提供了能量［24］.

結合區(qū)域地質資料和前人相關研究，推測黑云母二長花崗巖可能形成于板塊內部造山后期地殼伸展減薄的環(huán)境.

圖5 研究區(qū)黑云母二長花崗巖Rb-（Y+Nb）圖解Fig.5 Rb-（Y+Nb）diagram of the biotite monzograniteSyn-COLG—同碰撞花崗巖（syn-collisional granite）；WPG—板內花崗巖（within-plate granite）；VAG—島弧花崗巖（volcanic arc granite）；ORG—洋脊花崗巖（ocean ridge granite）

圖6 研究區(qū)黑云母二長花崗巖Rb-（Y+Ta）圖解Fig.6 Rb-（Y+Ta）diagram of the biotite monzograniteSyn-COLG—同碰撞花崗巖（syn-collisional granite）；WPG—板內花崗巖（within-plate granite）；VAG—島弧花崗巖（volcanic arc granite）；ORG—洋脊花崗巖（ocean ridge granite）

圖7 黑云母二長花崗巖R1-R2圖解Fig.7 The R1-R2diagram of the biotite monzogranite①—地幔斜長花崗巖（mantle plagiogranite）；②—破壞性活動板塊邊緣（板塊碰撞前）花崗巖（graniteofdestructiveactiveplatemargin/pre-collision）；③—板塊碰撞后隆起期花崗巖（granite of post-collision）；④—晚造山期花崗巖（late orogenic granite）；⑤—非造山區(qū)A型花崗巖（A-type granite ofnon-orogeny）；⑥—同碰撞（S型）花崗巖（S-typegraniteof syn-collision）；⑦—造山期后A型花崗巖（A-type granite of post-orogeny）

5 結論

（1）研究區(qū)黑云母二長花崗巖地球化學特征：SiO2富集，堿質富集，Na2O/K2O＜1，A/CNK介于1.021～1.084之間.分異指數在89.99～95.37之間；在SiO2-K2O圖解中花崗質巖石主要落入鉀玄巖系列.

（2）該黑云母二長花崗巖具有輕重稀土分餾明顯，輕稀土富集，稀土配分型式表現為右傾燕式分布曲線的特征.虧損Ba、Sr、Ti、P、Eu、Yb，具有A型花崗巖的地球化學特征.

（3）該黑云母二長花崗巖是晚三疊世的產物，推測形成于板塊內部造山后期地殼伸展減薄的環(huán)境.

致謝:在論文寫作過程中得到了沈陽地質調查中心李之彤研究員、丁秋紅研究員、李永飛高級工程師等的支持和幫助，在此一并表示感謝.

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LI Xiao-hai,YAO Yu-lai,LI Wen-bo,ZHANG Hai-hua

Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China

The biotite monzogranite intrusive body in northern Jarud,Inner Mongolia,located in the eastern section of Daxinganling Mountains,was formed in Late Triassic Period.The rock is geochemically characterized by rich SiO2,Al2O3and alkalis,with Na2O/K2O less than 1,A/CNK between 1.021 and 1.084.The LREE and HREE are notably fractionated, with enriched LREE.The Eu negative anomaly is obvious.The trace elements show depletion of Ba,Sr,Ti,P,Eu and Yb, with the geochemical characteristics of A-type granite.Combined with regional geological data and previous research,it is supposed thatthe biotite monzogranite was formed in crustalstretch thinning setting oflateorogenic epoch within the plate.

A-type granite;geochemical characteristics;Later Triassic;Inner Mongolia

2015-06-29；

2015-07-14.編輯：李蘭英.

中國地質調查局“東北地區(qū)晚古生代地層劃分對比及油氣資源前景研究”（編號1212011121086）、“松遼外圍中新生代盆地群油氣地質綜合調查”（編號1212010783001）、“松遼盆地外圍深部地質調查”（編號1212011220）.

李曉海（1982—），男，碩士，工程師，主要從事油氣基礎地質調查研究，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)黃河北大街280號，E-mail// lixiaohai456@163.com