黑龍江豐巒鶴林一帶花崗巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境探討

王曉鵬

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查707隊(duì)，黑龍江綏化152054）

黑龍江豐巒鶴林一帶花崗巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境探討

王曉鵬*

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查707隊(duì)，黑龍江綏化152054）

豐巒鶴林地區(qū)位于興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)、伊春—延壽地槽褶皺系、豐茂—亞布力地槽褶皺帶、格金河—雙河斷褶束(黑龍江省地質(zhì)志)。區(qū)內(nèi)分部大面積的古生代—中生代花崗巖。其中晚三疊世花崗巖，鋯石U-Pb法測年結(jié)果為二長花崗巖（216.56±1.30）Ma、花崗斑巖（216.42±0.88）Ma。晚三疊世花崗巖，鋯石U-Pb法測年結(jié)果為似斑狀二長花崗巖（253.4±1.10）Ma、片麻狀二長花崗巖（250.56±0.90）Ma。其主量元素表現(xiàn)出巖石具富硅、低堿、富鈉和鈣特點(diǎn)。稀土元素輕重稀土比值LREE/HRE，表現(xiàn)為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點(diǎn)。微量元素配分圖上明顯的Ce峰及Zr谷，表明巖漿可能起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染。

豐巒鶴林；花崗巖；地球化學(xué)；構(gòu)造環(huán)境

本文通過對豐巒、鶴林一帶花崗巖巖石樣品進(jìn)行礦物化學(xué)、巖石化學(xué)的研究，對地球化學(xué)特征進(jìn)行闡述及對該地區(qū)構(gòu)造與環(huán)境進(jìn)行探討。

1　地質(zhì)概況

豐巒鶴林地區(qū)位于興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)、伊春—延壽地槽褶皺系、豐茂—亞布力地槽褶皺帶、格金河—雙河斷褶束(黑龍江省地質(zhì)志)。區(qū)域成礦帶位于小興安嶺南段—張廣才嶺有色金屬、鐵成礦帶的北段。區(qū)域出露地層有古生界下寒武統(tǒng)鉛山組，新生界第四系現(xiàn)代河床河漫灘堆積層及大面積出露的晚二疊世—晚三疊世侵入巖。

晚三疊世花崗巖類主要分布在東一溝—饅頭山—豐林林場—小五溝東一線以西，東部零星出露，主要巖性為中粗粒二長花崗巖、正長花崗巖、花崗斑巖，其中二長花崗巖總體上為近SN向展布的巨型巖基狀，正長花崗巖呈巖株?duì)罘植?，花崗斑巖呈小巖株?duì)盍阈欠植肌?/p>

晚二疊世花崗巖類主要分布在東一溝—饅頭山—豐林林場—小五溝東一線以東，主要巖性為細(xì)中?；◢忛W長巖和片麻狀二長花崗巖、似斑狀二長花崗巖。

2　主要巖性的巖相學(xué)特征

晚三疊世花崗巖類。

世花崗斑巖：巖石呈肉褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為石英，灰白色，半自形粒狀，大小0.5～ 2mm，含量20%～40%；鉀長石：淺肉紅色，半自形板柱狀，大小0.5～2mm，含量1%～5%；斜長石：淺灰色，半自形板柱狀、柱狀或他形粒狀，大小0.5～2mm，含量1%～5%；少量黑云母等，呈細(xì)小黑色、黑綠色片狀，大小0.5～1mm，含量1%～2%；基質(zhì)：具隱晶—微晶結(jié)構(gòu)，局部為微文象結(jié)構(gòu)，以長英質(zhì)為主。副礦物組合：以鋯石、褐鐵礦、磁鐵礦為主，磷灰石、石榴石、黃鐵礦、銳鈦礦等。

正長花崗巖：呈黃褐色—肉紅色，具細(xì)?；蚣?xì)中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。堿性長石：呈肉紅色半自形寬板狀，粒徑2～3.2mm，含量40%～50%；斜長石：呈灰白色、淺肉紅色，半自形板狀，粒徑1～3mm，含量15%～20%；石英：灰白色、煙灰色，自形或近圓粒狀，波狀消光，粒徑2～3.2mm，含量30%～35%；暗色礦物黑云母：黑色，不規(guī)則片狀，較新鮮，0.6～4mm，含量3%左右。副礦物以鋯石、磁鐵礦、褐鐵礦為主，磷灰石少量。

二長花崗巖：灰色,具中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。鉀長石,淺肉紅色，半自形寬板狀，大小2～6cm，占15%～25%；斜長石：為灰白色、褐色，半自形寬板狀、板柱狀、他形粒狀，大小2～6mm，含量25%～35%；石英：灰白色、煙灰色，他形粒狀集合體，粒徑2～5mm，含量20%～45%；暗色礦物以黑云母為主，褐色，片狀、片狀集合體，粒徑0.5～2.0mm，含量2%～5%；角閃石：綠色，不規(guī)則或半自形柱狀，粒徑0.2～2mm，含量0.5%～2%。副礦物組合以磁鐵礦、鋯石為主，榍石、磷灰石、褐簾石、自然鉛、金紅石少量。

晚二疊世花崗巖類。

花崗閃長巖：巖石呈灰、灰黑色，塊狀構(gòu)造，中?；◢徑Y(jié)構(gòu)。礦物成分：角閃石：半自形粒狀、板狀，粒度0.5～2mm，含量15%。鉀長石：淺肉紅色，他形粒狀，粒度1～2.5mm，含量約30%。斜長石：灰白色，半自形粒狀，粒度0.5～2mm，含量20%。石英：無色，他形粒狀，粒度0.5～1mm，含量15%。黑云母：黑褐色，板狀，粒度0.5～3mm，含量15%。其它含量約5%。

片麻狀二長花崗巖：巖石呈灰黃色、灰白色，細(xì)中?；蛑写至Ｋ瓢郀罨◢徑Y(jié)構(gòu)，弱片麻狀構(gòu)造。似斑晶：堿性長石為灰黃色、灰白色，半自形—他形寬板狀、粒狀，粗—巨粒者（10～20mm）構(gòu)成似斑晶，約占10%～15%，局部見環(huán)斑結(jié)構(gòu)；基質(zhì)礦物有：堿性長石：灰黃、淺肉紅色，半自形寬板狀，粒徑2～7mm為主，含量20%～30%；斜長石：半自形寬板狀、柱狀、粒狀，含量25%～45%；石英：煙灰色他形粒狀，具波狀消光，粒徑0.5～8mm，以1～6mm為主，含量20%～35%±；角閃石：綠色、深綠色，半自形柱狀、粒狀，粒徑0.5～2mm，含量2%～5%；黑云母：褐色規(guī)則或不規(guī)則片狀，弱定向，粒徑0.1～2mm，含量2%～5%。副礦物組合為鋯石、磁鐵礦、榍石、磷灰石為主，少量褐簾石、黃鐵礦、自然鉛、輝鉬礦、白鎢礦等。

似斑狀二長花崗巖：巖石呈灰色、灰黃色，細(xì)中粒似斑狀結(jié)構(gòu)，造巖礦物有：似斑晶：堿性長石：灰白、淺肉紅色，粗—巨粒（6～18mm）者構(gòu)成似斑晶，約占5%左右；基質(zhì)礦物有：堿性長石：肉紅色半自形柱狀，粒徑0.2～5mm，含量25%～40%；斜長石：灰白色，自形、半自形板柱狀、他形粒狀，粒徑0.2～2mm，含量25%～40%；石英：淺灰、灰色，他形粒狀，部分波狀消光，局部呈集合體狀，大小0.5～4mm，含量20%～35%；黑云母：褐色片狀，粒徑0.5～2mm，含量5%～10%；角閃石：綠色，半自形柱狀，大小0.8～2mm，含量1%～5%；副礦物組合為：鋯石+磷灰石+黃鐵礦+磁鐵礦±褐鐵礦±自然鉛±銳鈦礦±榍石等。

3　巖石地球化學(xué)特征

3.1主量元素特征

晚三疊世花崗巖SiO2平均含量為77.17%，其中花崗斑巖平均含量為73.62%，正長花崗巖平均含量為67.8%，二長花崗巖平均含量為75.29%，按正長花崗巖—花崗斑巖—二長花崗巖順序SiO2平均含量逐漸升高。遠(yuǎn)高于中國花崗巖71.63%的平均含量（黎彤等，1998）；Al2O3平均含量13.49%，其中花崗斑巖平均含量為13.56%，正長花崗巖平均含量為16.54%，二長花崗巖平均含量為13.03%，按正長花崗巖—花崗斑巖—二長花崗巖順序其Al2O3平均含量逐漸降低；所有巖石Na2O+K2O的含量變化不大，為7.95%～8.65%，個(gè)別10.6%；絕大多數(shù)樣品K2O/Na2O＞1;相對富鉀；TiO2含量為0.04%～0.28%；MgO含量為0.06%～0.39%；CaO含量為0.23%～1.29%；鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.037%～1.124%，屬于過鋁質(zhì)巖石，SiO2過飽和型巖石；里特曼指數(shù)(σ)為2.07～2.38，為鈣堿性，正長花崗巖大于4，正長花崗巖為堿性，巖石總體表現(xiàn)為高鉀鈣堿性特征。分異指數(shù)DI為88.33～95.84，反映了巖石經(jīng)歷了高度的分異演化。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉分子(C),其含量在0.5%～2%之間，平均0.93%，反映了巖石屬于硅、鋁過飽和型。

晚二疊世花崗巖SiO2平均含量含量為67.63%，其中弱片麻狀二長花崗巖平均含量為76.32%，似斑狀二長花崗巖平均含量為71.24%，花崗閃長巖平均含量為58.83%，按花崗閃長巖—似斑狀二長花崗巖—弱片麻狀二長花崗巖順序SiO2平均含量逐漸升高。Al2O3平均含量15.88%，其中弱片麻狀二長花崗巖平均含量為14.84%，似斑狀二長花崗巖平均含量為14.91%，花崗閃長巖平均含量為18.84%，按花崗閃長巖—似斑狀二長花崗巖—弱片麻狀二長花崗巖順序Al2O3平均含量逐漸降低；所有巖石Na2O+K2O的含量變化不大，為6.58%～9.39%；TiO2含量為0.08%～0.89%；MgO含量為0.13%～3.05%；CaO含量為0.36%～5.96%；鋁飽和指數(shù)A/CNK為0.993%～1.278%，絕大部份屬于過鋁質(zhì)巖石；里特曼指數(shù)(σ)為1.96～3.84，為鈣堿性；分異指數(shù)DI為52.53～93.37，反映了巖石經(jīng)歷了高度的分異演化。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉分子(C),其含量在0.25%～3.55%之間，平均0.91%，反映了巖石屬于硅、鋁過飽和型。

3.2稀土元素特征

晚三疊世花崗巖稀土元素總量為（49.89～228.51）×10-6，其中花崗斑巖為（66.34～228.51）×10-6，正長花崗巖為（49.89～120.36）×10-6，二長花崗巖為（61.88～212.52）×10-6；輕重稀土比值為2.61～14.2，其中花崗斑巖為11.07～14.2，正長花崗巖為2.61～10.08，二長花崗巖為6.49～10.50；LaN/YbN為1.51～19.34，其中花崗斑巖為12.52～19.34，正長花崗巖為1.51～11.13，二長花崗巖為5.79～14.55，具有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的特征，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式（圖1）；顯示負(fù)銪異常特征；稀土元素配分曲線總體呈右傾斜V字型曲線，輕重稀土分餾程度較高。

圖1　晚三疊世花崗巖稀土元素分布型式圖

圖2　晚二疊世花崗巖稀土元素分布型式圖

晚二疊世花崗巖稀土元素總量為（89.33～256.86）×10-6，其中似斑狀二長花崗巖為（89.33～174.48）×10-6，片麻狀二長花崗巖為（246.24～256.86）× 10-6，花崗閃長巖為（128.35～180.02）×10-6；輕重稀土比值為5.41～12.77，其中似斑狀二長花崗巖為10.51～10.57，片麻狀二長花崗巖為5.41～9.11，花崗閃長巖為7.57～12.77；LaN/YbN為5.62～18.61，其中似斑狀二長花崗巖為9.63～12.99，片麻狀二長花崗巖為5.62～9.72，花崗閃長巖為8.54～16.81，具有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的特征，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式（圖2）；顯示負(fù)銪異常特征；稀土元素配分曲線總體呈右傾斜V字型曲線，輕重稀土分餾程度較高。

圖3　豐巒鶴林一帶花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖

3.3微量元素特征

晚三疊世花崗巖與晚二疊世花崗巖微量元素特征相類似，微量元素蛛網(wǎng)圖見圖3，微量元素配分圖上絕大部份樣品明顯的Ce峰及Zr谷,表明巖漿可能起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染。

4　構(gòu)造環(huán)境探討

晚二疊世與晚三疊世花崗巖分居?xùn)|西兩側(cè)，稀土配分特征表現(xiàn)為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點(diǎn)。結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境，推測該區(qū)域花崗巖系佳木斯—麻山地塊與松嫩地塊碰撞后變質(zhì)的產(chǎn)物。

晚二疊世花崗閃長巖稀土配分圖表明該套巖漿起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染（典型的島弧玄武巖特征）。該套侵入巖分布于大面積晚二疊世侵入巖分布區(qū)，結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境，推測該期花崗閃長巖系為佳木斯—麻山地塊與松嫩地塊碰撞前沿深大斷裂上侵的產(chǎn)物。同樣暗示著該區(qū)二疊紀(jì)侵入巖與三疊紀(jì)侵入巖交接部位為區(qū)域性深大斷裂。

[1]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)地出版社.

[2]韓振新，等.黑龍江省重要金屬和非金屬礦產(chǎn)得成礦系列及其演化[R].

[3]李昌年.火成巖微量元素巖石學(xué)[M].中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

[4]邱家驤，林景仟.巖石化學(xué)[M].地質(zhì)出版社.

P588.12

A

1004-5716(2015)07-0154-03

2014-07-30

王曉鵬（1981-），男（漢族），黑龍江綏化人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)勘查技術(shù)工作。