梁斌 孫發(fā)煒
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 蘭州 730020)
調(diào)查區(qū)地理坐標(biāo)范圍:東經(jīng)121°00′-121°30′,北緯49°10′-49°30′,大地構(gòu)造位于西伯利亞板塊西伯利亞東南陸緣增生帶,烏爾其漢火山型被動(dòng)陸緣帶(Ⅲ33)內(nèi)(圖1),區(qū)內(nèi)地層以侏羅系巖漿巖層分布最為廣泛,約占總面積的65%,呈北東或近東西向帶狀延展,為拗陷盆地沉積。
圖1 調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位置[1]
工作區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入巖發(fā)育,侵位時(shí)代主要在晚古生代,侵入巖以中酸性花崗巖類為主,巖體形態(tài)呈巖株、巖枝、巖脈狀等產(chǎn)出,主要有石炭紀(jì)輝長巖、輝長閃長巖、英云閃長巖、花崗閃長巖、中粗粒二長花崗巖;二疊紀(jì)中細(xì)粒斑狀二長花崗巖、中細(xì)粒黑云母二長花崗巖。
對工作中采集到的51件硅酸鹽樣品進(jìn)行巖石全分析測試,分析結(jié)果表明SiO2含量變化較大,在47.37~94.09%之間,Al2O3含量變化為0.16~18.29%之間,TFe含量變化在0.53~10.13%之間,CaO含量變化在0.26~6.73%之間,MgO含量變化在0.05~7.6%之間,K2O含量變化為0.02~11.5%之間,Na2O含量變化為0.05~5.25%之間,K2O/Na2O含量變化在0.07~25.93%之間,K2O+Na2O含量變化在0.06~11.94%之間??傮w表現(xiàn)低鈉高鉀的特點(diǎn),在K2O-SiO2圖解中,大部分樣品落在高鉀鈣堿性系列、鉀玄巖系列和鈣堿性系列中(圖2),在A/CNK-A/NK圖解中表現(xiàn)為過鋁質(zhì)特征。
圖3 A/CNK-A/NK圖解
對工作中采集到的10件稀土樣品分析測試并繪制原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖4,數(shù)據(jù)來源于“標(biāo)準(zhǔn)類型原始地幔、標(biāo)準(zhǔn)編號Norm11”),結(jié)果表明大離子親石元素(LILF)Rb、Ba表現(xiàn)為富集,Rb的異常高峰表明原始巖漿在晚期階段聚集[4];高場強(qiáng)元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th、Pb表現(xiàn)為富集。Rb、Pb出現(xiàn)異常高峰,Sr的負(fù)異常明顯。
圖4 原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖
稀土元素總量ΣREE在37.42×10-6-251.7×10-6之間,平均值為124×10-6,LREE總量在25.99-223.62之間,HREE總量在5.16×10-6-28.08×10-6之間,LREE/HREE比為2.27-14.76。具輕稀土富集的特征。(La/Yb)N的比值介于1.44-10.46之間,說明輕稀土明顯富集的特征,(La/Sm)N的比值介于1.6-8.92之間,(Gd/Lu)N的比值介于8.84-14.71之間,(Gd/Yb)N的比值介于1.3-2.1之間,說明輕稀土內(nèi)部分餾程度較高。PM04XT01、PM04XT02的(Ce/Y)N比值小于1,表明在巖漿作用早期富集,其他樣品的(Ce/Y)N比值大于1,表明在巖漿作用晚期富集[5]。
在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(圖5)上,10個(gè)樣品的特征較基本一致,呈右傾平滑型曲線,Pm04XT01的δEu表現(xiàn)為正異常,值為1.07,Pm04XT02的δEu表現(xiàn)為無異常,值為1.0,其他樣品的δEu表現(xiàn)為負(fù)異常,δEu負(fù)異常表明巖漿分離結(jié)晶過 程 中 斜 長 石 大 量 晶 出[6];Pm16XT01、XT02、XT03δCe表現(xiàn)為正異常(值分別為1.16、1.01、2.45),其他樣品的δCe表現(xiàn)為較弱的負(fù)異常。
圖5 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖
在Ta-Yb判別圖(圖6)上,樣品投影點(diǎn)基本上落在火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖區(qū)域內(nèi)。在Rb/30-Hf-3Ta判別圖(圖7)上,樣品投影點(diǎn)在火山弧、碰撞后、板內(nèi)的區(qū)域都有。表明區(qū)內(nèi)的成巖機(jī)制復(fù)雜,既受火山活動(dòng)的影響、又受地質(zhì)活動(dòng)的影響,原區(qū)的花崗巖參與了成巖的活動(dòng)。
圖6 花崗巖構(gòu)造環(huán)境Ta-Yb判別圖[7]
圖7 花崗巖構(gòu)造環(huán)境Rb/30-Hf-3Ta判別圖
Nb/Ta值介于2.19-9.8之間,Zr/Hf值介于24.66-46.12之間,表明區(qū)內(nèi)成巖的流體主要來源于花崗巖、閃長巖和花崗閃長巖[4]。
通過對其進(jìn)行全巖分析,該區(qū)巖漿巖屬于過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性系列、鉀玄巖系列和鈣堿性系列,Rb、Pb元素出現(xiàn)異常高峰。稀土總量較高,輕重稀土分餾較明顯,Eu表現(xiàn)為弱負(fù)異常,巖漿分離結(jié)晶過程中斜長石大量晶出。Ta-Yb和Rb/30-Hf-3Ta判別圖表明區(qū)內(nèi)的成巖機(jī)制復(fù)雜,既受火山活動(dòng)的影響、又受地質(zhì)活動(dòng)的影響,原區(qū)的花崗巖參與了成巖的活動(dòng),成巖的流體主要來源于花崗巖、閃長巖和花崗閃長巖。