王洪超
(黑龍江省第五地質(zhì)勘查院,黑龍江 哈爾濱 150000)
內(nèi)蒙古阿龍山地區(qū)位于大興安嶺東北部,大地構(gòu)造屬于興蒙造山帶東段,是我國(guó)有色金屬和貴金屬成礦帶之一,尤以燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈和大規(guī)模的成礦作用備受人們關(guān)注[1],早白堊世侵入巖分布面積廣,地球化學(xué)特征及形成構(gòu)造背景復(fù)雜。前人對(duì)大興安嶺早白堊世侵入巖做過(guò)一些研究,積累了大量資料,本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)阿龍山地區(qū)早白堊世侵入巖的巖石學(xué)及地球化學(xué)特征著手,確定阿龍山地區(qū)侵入巖為A型花崗巖,并對(duì)其成因、構(gòu)造背景及侵位機(jī)制等進(jìn)行了討論[6]。
內(nèi)蒙古阿龍山地區(qū)的早白堊世侵入巖主要分布在秀山林場(chǎng)東北一帶以及敖科里堆山,巖體呈不規(guī)則橢圓形巖株?duì)町a(chǎn)出,地表規(guī)模較大,大致呈北向東方向展布,周圍大面積環(huán)繞著中生代下侏羅紀(jì)中酸性火山巖,說(shuō)明與中生代火山巖密切相關(guān)。
早白堊世侵入巖根據(jù)巖石礦物成分特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形成的先后順序,共建立二個(gè)單元,從老到新依次石英二長(zhǎng)(斑)巖(K1ηo);細(xì)粒石英正長(zhǎng)巖(K1ξo)。
細(xì)粒石英正長(zhǎng)巖:巖石呈淺肉紅色,細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),晶洞構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。組成礦物鉀長(zhǎng)石:淺肉紅色,粒狀,塔形,大小1mm~2mm,含量50%左右;斜長(zhǎng)石:淺灰色,板粒狀,半自形,泥化較強(qiáng),大小1mm~2mm,占18%;石英,塔形粒狀,0.4mm~1.8mm,含量15%;黑云母:半自形不規(guī)則片狀,強(qiáng)鐵染,黑色,大小1mm~2mm,含量約為2%。晶洞,大小1mm~2mm為主,多呈不規(guī)則狀,內(nèi)有細(xì)小石英晶簇。
細(xì)粒石英二長(zhǎng)巖:巖石新鮮面呈淺紅色,風(fēng)化面褐色紅、灰白色,細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。成分見(jiàn)條紋長(zhǎng)石,肉紅色,板狀,大小1mm~2mm,含量約23%:微斜長(zhǎng)石,板狀,大小1mm~1.5mm,含量約18%,斜長(zhǎng)石呈灰白色,半自形寬板狀,大小1mm~3mm,含量約40%;石英它形粒狀,無(wú)色透明,大小0.5mm~0.7mm,含量約13%;黑云母黑色片狀,大小0.5mm~1mm,含量約4%;角閃石為褐色柱狀,含量約為2%;單斜輝石,半自形柱狀,含量約2%。部分巖石中間有孔洞,大小0.5mm~1.0mm。
早白堊世侵入巖巖石總體上表現(xiàn)出高硅、富堿和富鋁的特 征,SiO2含 量68.06%~71.62%,均 值 為69.13%,按SiO2分類屬酸性巖。Al2O3含量在14.49~15.88之間,Na2O+K2O在9.21%~11.60%,K2O≥Na2O,表明花崗巖向酸性巖演化的過(guò)程中,K2O含量不斷增加。里特曼指數(shù)σ=3.16~-5.38,均值3.85,根據(jù)里特曼指數(shù)判斷為堿性系列。A/CNK為0.93~1.09,并且Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬過(guò)鋁質(zhì)堿性系列巖石。巖石從早期的石英二長(zhǎng)巖到晚期的石英正長(zhǎng)巖,分異指數(shù)(DI)=85.85-94.28,逐漸增大,固結(jié)指數(shù)(SI)=6.13-1.82逐漸減小,說(shuō)明巖石巖漿結(jié)晶分異程度較高,顯示出巖漿分異演化的特征[2]。
細(xì) 粒 石 英 正 長(zhǎng) 巖(K1ξo)稀 土 總 量ΣREE為226.05~320.96×10-6,總體偏低;δCe=1.00~1.17,δCe具正異常;δEu為0.28~0.46,δEu具負(fù)異常。
而 石 英 二 長(zhǎng) 巖(K1ηο)中 稀 土 總 含 量ΣREE為209.33~251.39×10-6,總量整體偏低;δCe=1.03~1.32,δCe是具正異常;δEu為0.47~0.81,δEu是具負(fù)異常。
巖石微量元素Ta、Sr、P、Ti、U、Nb低于地殼平均含量值, K、Rb、Ba、Th、Nb、Zr、Hf高于地殼平均含量值。表示巖石相對(duì)富集大離子親石元素(K、Rb、Ba)而虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(U、Nb、Ta、Ti)。Rb-Th呈正異常,說(shuō)明巖石受地殼污染作用明顯。P呈負(fù)異常,顯示巖石殼源或虧損幔源特征[3]。
在巖性上,從早期單元到晚期單元,依次為石英二長(zhǎng)巖→細(xì)粒石英正長(zhǎng)巖。鉀長(zhǎng)石和石英含量逐漸增加,而斜長(zhǎng)石和暗色礦物有下降趨勢(shì)。
在化學(xué)成分上,從早期單元到晚期單元,SiO2含量逐漸增加,有向酸性方向演化的特征,反映巖漿具同源演化的特征,里特曼指數(shù)δ由3.99→3.80有減小趨勢(shì)。鈉鉀比值(n/k)由早期至晚期從0.94→0.97逐漸增加,向富鉀方向演化。固結(jié)指數(shù)SI由3.86→4.21逐漸增加,分異指數(shù)DI由90→111逐漸增加。
稀土元素總量268.98→223.68,呈降低趨勢(shì),而δEu由0.66→0.4漸低,說(shuō)明虧損逐漸增強(qiáng),δCe由1.13→1.1漸低,富集程度逐漸增強(qiáng),稀土配分模式曲線圖均向右方發(fā)展,反映單元之間成因及演化有共同之處,是同源巖漿演化的產(chǎn)物。
早白堊世侵入巖在空間上密切共生,形成時(shí)間相近,演化上連續(xù),具有成分及結(jié)構(gòu)雙演化的特點(diǎn),這些表明,其為同源巖漿演化產(chǎn)物。
進(jìn)入早白堊世,巖漿上侵到地殼淺部并與地殼發(fā)生了混染,形成了一套堿性高鉀系列花崗巖?;◢弾r巖石結(jié)構(gòu)為細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu),侵入體與圍巖界線清楚,為典型巖漿成因。
在花崗巖成因類型A/FM-C/FM圖解(圖1)中投入變質(zhì)泥巖部分熔融區(qū)域。在花崗巖巖石成因類型K2O-Na2O圖解(圖2)中落入A型花崗巖區(qū)。
圖1 巖石成因類型A/FM-C/FM圖解
圖2 巖石成因類型K2O-Na2O圖解
在里特曼-格蒂里指數(shù)(logτ-logδ)圖解(圖3)中樣品有從B區(qū)向C區(qū)遷移的趨勢(shì),大部分點(diǎn)在C區(qū)(A、B區(qū)派生的堿性偏堿性巖石)及與B區(qū)交界處,為造山帶島弧及活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。
圖3 里特曼-弋蒂里指數(shù)(logτ-logδ)圖解
在花崗巖R1-R2圖解(圖4)中樣品大多數(shù)落在非造山區(qū)A型花崗巖區(qū),少數(shù)落在造山晚期區(qū)內(nèi),說(shuō)明其總體上顯示為非造山板內(nèi)拉張構(gòu)造環(huán)境[4]。
圖4 R2-R1圖解
綜上所述,該侵入巖可能主要形成于非造山的板內(nèi)大陸張性構(gòu)造環(huán)境中。成因類型為“A”型花崗巖。巖漿來(lái)源深度較深,很可能為下部地殼巖漿上侵,導(dǎo)致本期侵入巖的形成[5]。
阿龍山地區(qū)早白堊世侵入巖巖體類型主要為石英二長(zhǎng)巖及石英正長(zhǎng)巖等,巖石中普遍發(fā)育文象構(gòu)造、晶洞構(gòu)造,巖石具有高硅、富堿和富鋁、富大離子親石元素,虧場(chǎng)強(qiáng)元素,在微量元素蛛網(wǎng)圖上具Sr、Ba、Nb、Ti低谷,稀土配分曲線圖呈不對(duì)稱右方發(fā)展的“海鷗”型,δEu虧損中等,其巖石學(xué)、主微量元素特征表明,該期侵入巖屬高鉀鈣堿系列,具A型花崗巖特征,為同源巖漿演化產(chǎn)物,巖漿來(lái)源應(yīng)為上地幔,其侵位深度約9.9Km,可能形成于非造山的板內(nèi)大陸張性構(gòu)造環(huán)境中[6]。