趙建國(guó)　李彬　郭文軍　李磊

［關(guān)鍵詞］花崗巖；巴潤(rùn)布拉格；鋯石U-Pb；早二疊世

巴潤(rùn)布拉格位于內(nèi)蒙古自治區(qū)北東部，西與蒙古國(guó)接壤。古生代地層屬北疆—興安地層大區(qū)、興安地層區(qū)、東烏—呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)，中—新生界為濱太平洋地層區(qū)、大興安嶺—燕山地層分區(qū)、博克圖—二連浩特地層小區(qū)。侵入巖隸屬于西伯利亞板塊東南緣二連—東烏旗北東向巖漿巖帶。大地構(gòu)造位于西伯利亞板塊東南緣晚古生代增生帶上，二連—東烏旗泥盆紀(jì)陸緣，晚石炭世—早二疊世沉積島弧系[1]。早二疊世黑云母堿長(zhǎng)花崗巖根據(jù)粒度可解體為中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖、中（粗）粒堿長(zhǎng)花崗巖。其中前者分布面積不足2 km2，侵入泥鰍河組、寶力高廟組；后者主要分布于查干敖包廟薩音烏蘇一帶，面積大于18 km2。巖體侵入泥鰍河組、晚石炭世—早二疊世中粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖（圖1）、正長(zhǎng)花崗巖等。巖石風(fēng)化較強(qiáng)，具球形風(fēng)化外貌，被下白堊統(tǒng)瑪尼吐組不整合覆蓋。

1 巖石學(xué)、地球化學(xué)特征

1.1 巖石學(xué)特征

中細(xì)粒黑云母堿長(zhǎng)花崗巖：中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英，少量黑云母組成。正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石呈1～3 mm，板狀，具鈉長(zhǎng)石分解條紋，格狀雙晶發(fā)育，輕泥化，內(nèi)部具細(xì)粒斜長(zhǎng)石包體。斜長(zhǎng)石呈1～2 mm半自形板狀，輕度絹云母化。石英1～2 mm他形粒狀，少量黑云母0.5 mm細(xì)片狀。正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石60%～65%，斜長(zhǎng)石5%～10%，石英20%～25%，黑云母4%～6%，磁鐵礦少量。

中（粗）粒黑云母堿長(zhǎng)花崗巖：中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、少量黑云母組成，鉀長(zhǎng)石為正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石，呈2～7 mm板狀，輕泥化，斜長(zhǎng)石呈1～2 mm半自形板狀，輕度絹云母化，石英他形細(xì)粒狀，少量黑云母0.5 mm細(xì)片狀。鉀長(zhǎng)石55%～65%，斜長(zhǎng)石5%～15%，石英25%，黑云母5%，部分綠泥石化，磁鐵礦少量，巖石中偶見(jiàn)花崗質(zhì)同源包體，包體呈橢圓形，長(zhǎng)軸4 cm左右。

1.2 巖石化學(xué)特征

①中細(xì)粒黑云母堿長(zhǎng)花崗巖

SiO₂在72.59%～77.13%之間，平均值為74.86%，Al₂O₃含量為12.22%～13.63%，平均值為12.93%。主要標(biāo)準(zhǔn)礦物組合為or+ab+an+q型，為硅過(guò)飽和巖石，部分樣品出現(xiàn)c，為次鋁的硅過(guò)飽和巖石。A/CNK=1.01～1.07，平均值為1.04＜1.1，為Chappell 和White分類(lèi)“I”型花崗巖；在ACF 圖解及Al-Na+K+Ca 圖解（圖2）上樣品投點(diǎn)分散，但多數(shù)樣品投點(diǎn)落在“I”型花崗巖區(qū)，部分樣品投點(diǎn)落在“S”型花崗巖區(qū)或二者分界線(xiàn)附近。

里特曼指數(shù)（σ）為2.42～3.21，平均值為2.82，K₂O大于Na₂O，為鈣堿性巖系，堿度率（A.R）為2.81～3.95，平均值為3.38，NK/A=0.91～0.98，平均值0.95，為偏堿性巖系。在QAPF圖解中多數(shù)樣品投點(diǎn)落在正長(zhǎng)花崗巖區(qū)，一個(gè)樣品投點(diǎn)落在堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)，與薄片鑒定結(jié)果總體有一定差別。分異指數(shù)（DI）93.8～97.52，平均值為95.66、固結(jié)指數(shù)（SI）0.62～1.16，平均值為0.89，巖漿分異程度強(qiáng)；長(zhǎng)英指數(shù)（FL）93.92～95.48，平均值為94.7、鎂鐵指數(shù)（MF）92.72～94.04，平均值為93.38，巖漿分離結(jié)晶作用程度強(qiáng)。

②中（粗）粒黑云母堿長(zhǎng)花崗巖

SiO₂含量在72.89%～76.16% 之間，平均值為74.50%，Al₂O₃ 含量為12.45%～13.48%，平均值為13.01%。主要標(biāo)準(zhǔn)礦物組合為or+ab+an+q+c型，為硅鋁過(guò)飽和巖石。A/CNK=1.05～1.21，平均為1.1，基本屬“S”型與“I”型花崗巖過(guò)渡類(lèi)型；在ACF圖解及Al-Na+K+Ca圖解上樣品投點(diǎn)主要落在“I”型花崗巖區(qū)，少數(shù)落在“S”型花崗巖區(qū)，故可見(jiàn)該序列巖石成因類(lèi)型為“I”型花崗巖；里特曼指數(shù)（σ）為1.82～2.75，平均值為2.39，K₂O總體大于Na₂O，鈣堿性巖系，堿度率（A.R）為2.57～4.75，平均值為3.76，NK/A=0.8～0.94，平均值0.89，為偏堿性巖系。在QAPF圖解中樣品投點(diǎn)主要落在正長(zhǎng)花崗巖區(qū)。分異指數(shù)（DI）91.07～96.36，平均值為93.94、固結(jié)指數(shù)（SI）0.85～3.24平均值為2.22，巖漿分異程度強(qiáng)；長(zhǎng)英指數(shù)（FL）88.4～97.06，平均值為93.83、鎂鐵指數(shù)（MF）83.64～94.01，平均值為87.91，揭示巖漿分離結(jié)晶作用程度強(qiáng)。

通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析表明，早二疊世黑云母堿長(zhǎng)花崗巖總體為一套鈣堿性系列偏堿性巖系的侵入巖，化學(xué)成分上屬次鋁的硅過(guò)飽和巖石。在ACF 圖解[2]及Al-Na+K+Ca/2圖解上樣品投點(diǎn)主要落在“I”型花崗巖區(qū)，少數(shù)落在“S”型花崗巖區(qū)，總體成因類(lèi)型為“I”型花崗巖。分異指數(shù)、固結(jié)指數(shù)顯示巖漿分異程度強(qiáng)；長(zhǎng)英指數(shù)指示巖漿分離結(jié)晶作用程度強(qiáng)。

1.3 稀土元素特征

稀土總量（ΣREE）為39.95×10^-6～240.55×10^-6，平均值為138.95×10^-6，輕重稀土比值（ΣCe/ΣY）為2.97～22.4，平均值為5.82，（La/Yb）N為1.14～32.85，平均值為5.89 大于1，（Ce/Yb）N 為1.64～32.63，平均值為5.47，揭示輕稀土富集，分餾較明顯；（Sm/Eu）N 為1.69～7.22，平均值為3.95，重稀土分餾程度弱。δEu為0.15～0.68，平均值為0.37，Eu 虧損強(qiáng)烈。稀土配分曲線(xiàn)（圖3），輕稀土段右傾，重稀土段相對(duì)平緩，Eu處出現(xiàn)強(qiáng)的“V”型谷，揭示輕重稀土分餾程度強(qiáng)[4]，輕稀土富集，Eu虧損強(qiáng)。

1.4 微量元素特征

通過(guò)兩個(gè)填圖單元巖石微量元素分析結(jié)果分析，與地殼豐度值[1] [2] [3] 相比，大離子親石元素及活動(dòng)性元素Rb、Ba、K高于地殼豐度，Sr低于地殼豐度；非活動(dòng)性元素Nb、Hf高于地殼豐度，P、Zr低。

特征參數(shù)：Sr*=0.03～0.56，平均值為0.15＜1、P*=0.07～0.7，平均值為0.19＜1、Ti*=0.02～0.2，平均值為0.10＜1；揭示Sr、P、Ti等虧損，Nb*=1.55～1.91，平均值為1.76＞1，Zr* =1.3～3.87，平均值為2.52＞1，巖石Nb、Zr相對(duì)富集。

巖石微量元素蛛網(wǎng)圖（圖4），兩個(gè)樣品曲線(xiàn)型式一致：Rb、Th、Nb、K、Nd、Zr、Sm、Y、Yb、Tb等呈峰，富集，Ba、Nb、Sr、P、Ti等呈谷，虧損。

1.5 巖漿結(jié)晶的PT條件

據(jù)Nathan等提出的陽(yáng)離子分?jǐn)?shù)溫度計(jì)算方法，求出石英、斜長(zhǎng)石結(jié)晶溫度，堿長(zhǎng)花崗巖石英結(jié)晶溫度為944～1043℃，平均992.45℃；斜長(zhǎng)石結(jié)晶溫度為1036～1066℃，平均值為1054.73℃，可見(jiàn)巖漿結(jié)晶結(jié)束時(shí)的溫度為1000℃左右。

在Q-Ab-Or-H₂O系圖上（圖5），樣品投點(diǎn)分散，但大多數(shù)樣品投在0.2～0.4 GPa壓力區(qū)域，表明巖漿冷凝礦物共結(jié)晶時(shí)的深度在6.6～13.2 km（1GPa≈33 km）范圍內(nèi)，平均值小于10 km。

2 形成的構(gòu)造環(huán)境

堿長(zhǎng)花崗巖在R1-R2圖解（圖6）上樣品投點(diǎn)落于5區(qū)，即非造山的花崗巖區(qū)；在Rb-Yb+Nb及Nb-Y構(gòu)造判別圖解（圖7）上樣品投點(diǎn)主要落于火山弧花崗巖區(qū)，少數(shù)落于板內(nèi)花崗巖區(qū)。可見(jiàn)巴潤(rùn)布拉格地區(qū)早二疊世黑云母堿長(zhǎng)花崗巖屬非造山期的花崗巖。

3 形成時(shí)代

該序列填圖單元侵入地層有泥鰍河組、寶力高廟組，侵入巖有正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖等，被下白堊統(tǒng)瑪尼吐組不整合覆蓋。TW2390號(hào)樣品獲得鋯石UPb（LA-MC-ICP-MS 法測(cè)年）同位年齡為279±1Ma（表1、圖8），時(shí)代可歸屬早二疊世[5，6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該地區(qū)堿長(zhǎng)花崗巖巖石結(jié)構(gòu)總體由細(xì)到粗演化?？傮w為硅鋁過(guò)飽和巖石，屬Chappell 和White分類(lèi)的“I”型花崗巖系列，（偏堿）鈣堿性巖系；巖石化學(xué)指數(shù)揭示巖漿分異程度好，分離結(jié)晶作用強(qiáng)；稀土總量偏高，輕稀土富集，Eu虧損，輕重稀土分餾程度強(qiáng)；微量元素顯示Rb、Ba、K等相對(duì)富集，其他虧損；巖漿成因信息為地殼巖石；巖漿結(jié)晶結(jié)束時(shí)的溫度為1000℃左右，深度小于10 km；綜合區(qū)域構(gòu)造背景分析該地區(qū)堿長(zhǎng)花崗巖是后造山地殼局部伸展環(huán)境下的產(chǎn)物；侵入寶力高廟組，被下白堊統(tǒng)火山巖不整合覆蓋，鋯石U-Pb同位素年齡為279±1 Ma，時(shí)代可置于早二疊世。