麻坤 王超 李杰 崔昱竹
(河北省地礦局第七地質(zhì)大隊(duì) 廊坊 065201)
麻地巖體位于河北省興隆縣麻地村東。巖體周邊礦產(chǎn)較多,有花市金礦、太平村鉬礦等。本文通過分析麻地巖體的侵入時(shí)代、巖石學(xué)和巖石化學(xué)特征、稀土元素地球化學(xué)特征、鍶、氧同位素特征等方面來研究其特征及成因。
河北省麻地巖體位于興隆-青龍大斷裂南側(cè)馬蘭峪復(fù)背斜的軸部。該巖體主要巖性為堿長(zhǎng)花崗巖,具有非常強(qiáng)烈的鈉長(zhǎng)石化、硅化和白云母化等蝕變。其圍巖為太古界的片麻巖。
麻地巖體位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶的馬蘭峪復(fù)背斜軸部。
麻地巖體為不規(guī)則的近等軸狀,面積5km2。巖體分為內(nèi)外兩帶,其外帶為具偉晶狀團(tuán)塊及石英脈的肉紅色細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖,分布在巖體的邊部及東南部,厚度變化不大,一般為1-3m,偉晶質(zhì)團(tuán)塊直徑為5-15cm,最大可達(dá)1.5m。內(nèi)帶為灰白色細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖,普遍遭受不同程度的鈉長(zhǎng)石化。麻地巖體具有普遍的強(qiáng)烈蝕變作用,有微斜長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、黃玉化、白云母化、天河石化、云英巖化等,其中鈉長(zhǎng)石化最為發(fā)育。
本文收集到該巖體的五件Rb-Sr全巖等時(shí)線樣的分析結(jié)果。測(cè)試結(jié)果線性很好,其相關(guān)系數(shù)r=0.998,計(jì)算出的年齡值166.0±5.0Ma,現(xiàn)將各種測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1。
表1 麻地巖體Rb-Sr全巖等時(shí)線年齡數(shù)據(jù)表
根據(jù)用Rb-Sr法對(duì)麻地巖體的年齡測(cè)定,因此確定該巖體的侵入時(shí)代為燕山早期。
根據(jù)雙變量圖、構(gòu)造判別圖以及稀土微量元素的蛛網(wǎng)圖可知巖體中主要含量為SiO2,屬于高硅酸性巖,在SiO2-Na2O+K2O圖解中位于花崗巖區(qū)域,在SiO2-K2O圖解中位于高鉀鈣堿性系列,∑REE為74.87,La/Yb為17.6,輕重稀土分異較強(qiáng),稀土元素球粒隕石曲線右傾,бEu為0.06,強(qiáng)烈虧損,暗示源區(qū)可能殘存斜長(zhǎng)石,(La/Sm)N為0.91,輕稀土分異不強(qiáng),(Gd/Yb)N為7.61,重稀土分異較強(qiáng)。在蛛網(wǎng)圖上,虧損Ba、Sr、P、Ti,在構(gòu)造背景投影上位于陸內(nèi)花崗巖區(qū)。Rb/Ce為48.56,Th/Ce為0.20,Th/La為0.74,均接近于地殼的平均值,因此反映其為殼源。稀土元素特征表現(xiàn)為輕稀土分異不明顯,加之其具有明顯的殼源特征,對(duì)比典型的稀土球粒隕石曲線,其應(yīng)為下地殼熔融的產(chǎn)物,源區(qū)殘留斜長(zhǎng)石,但是蛛網(wǎng)圖顯示其具有正的Nb異常,一般來說,殼源物質(zhì)普遍虧損Nb,而本次研究樣品Ti十分低,遠(yuǎn)低于花崗巖平均值,因此,源區(qū)應(yīng)該無金紅石及含鈣的鈦礦物,導(dǎo)致Nb可以在高堿的巖漿中富集。綜上所述,本次研究巖體為高鉀鈣堿性高硅花崗巖,源區(qū)殘留斜長(zhǎng)石,并且缺乏富Ti礦物。
表2 麻地巖體花崗巖稀土元素?cái)?shù)據(jù)表
表3 麻地巖體花崗巖微量元素?cái)?shù)據(jù)表
圖1 麻地巖體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖
圖2 麻地巖體微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖
目前,隨著同位素地質(zhì)學(xué)理論及測(cè)試技術(shù)的迅速發(fā)展,應(yīng)用穩(wěn)定同位素的研究不僅可以為解決各種地質(zhì)問題提供可靠的定量信息,而且也日益成為廣大科技工作者不可或缺的重要手段之一。
表4 麻地巖體鍶、氧同位素?cái)?shù)據(jù)表
1977年泰勒根據(jù)氧同位素研究將花崗巖劃分為高18O花崗巖(δ18O>+10.0‰),正常花崗巖(δ18O值+6‰—+10.0‰)和低18O花崗巖(δ18O<+6‰,δD<-85‰)三類。麻地巖體屬于正?;◢弾r類。
圖3 (87 Sr/86 Sr)I-t關(guān)系圖
研究鍶同位素主要就是研究87Sr/86Sr的初試比值,它是研究巖石成因、評(píng)價(jià)巖漿巖物質(zhì)來源的重要信息。Faure(1977)根據(jù)地球鍶同位素演化圖,對(duì)利用花崗巖的87Sr/86Sr初始比值來判斷其成巖物質(zhì)來源時(shí)認(rèn)為:(1)當(dāng)花崗巖的(87Sr/86Sr)I比值落在代表上地幔鍶演化的范圍內(nèi)時(shí),這種鍶就是直接或間接地由上地幔導(dǎo)生的,而且沒有外來Sr的明顯混染;(2)若花崗巖的(87Sr/86Sr)I明顯地落在代表上地幔Sr演化范圍的上方,那么可能有兩種不同的解釋:a這種Sr全部來自硅鋁成分的地殼巖石;b這種Sr有一部分是上地幔來源的,但是由于后來富含放射成因87Sr的外來Sr的加入,使它的同位素組成發(fā)生顯著的改變。麻地巖體(87Sr/86Sr)I值為0.718較高,投影到(87Sr/86Sr)I—t關(guān)系圖上很靠近大陸殼物質(zhì)重熔或反復(fù)改造的結(jié)果,一般可以說明他是殼源的。
綜上所述,通過研究麻地巖體的侵入時(shí)代、巖石學(xué)和巖石化學(xué)特征、地球化學(xué)特征、稀土元素地球化學(xué)特征、鍶、氧同位素特征,認(rèn)為其為燕山早期侵入的具高Rb、高Nb、低Ti、高鉀鈣堿、高硅性質(zhì)的殼源花崗巖。