內(nèi)蒙敖其格花崗巖地質(zhì)地球化學(xué)研究

張帆 王盼麗 王鵬 許東華 郭云博

摘 要：本文通過對(duì)國內(nèi)外花崗巖特征系統(tǒng)對(duì)比分析，著重研究內(nèi)蒙古西烏旗敖其格花崗巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)。首先對(duì)西烏旗敖其格進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，采集相關(guān)樣品，巖石薄片，硅酸鹽，稀土微量樣品進(jìn)行測(cè)試，對(duì)西烏旗敖其格花崗巖進(jìn)行詳細(xì)的巖石學(xué)研究，查明巖石的礦物成分及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造；選取有代表性樣品進(jìn)行地球化學(xué)研究，包括全巖主量、微量（稀土）分析，探討巖石成因信息。

關(guān)鍵詞：花崗巖；巖石學(xué)；地球化學(xué)；敖其格

測(cè)區(qū)位于中朝陸塊和西伯利亞陸塊之間華力西期蘇左旗-西烏旗巖漿巖帶與燕山期北東向?yàn)I太平洋構(gòu)造域大興安嶺巖漿巖帶疊加部位，巖漿巖較發(fā)育，調(diào)查區(qū)內(nèi)白堊紀(jì)侵入巖較為發(fā)育，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，本次工作在該巖體的不同部位獲得了130.4 ±1.4 Ma和130.4 ±1.2Ma等兩組單顆粒鋯石U-Pb激光燒蝕法年齡，從而表明該巖體實(shí)為由不同時(shí)代、不同巖性侵入體組成的復(fù)式巖株[1]。根據(jù)其巖石特征、接觸關(guān)系、同位素年代學(xué)、巖石化學(xué)與地球化學(xué)特征[2]，將其進(jìn)一步解體為早白堊世。同時(shí)，為進(jìn)一步查明找礦前景，本文對(duì)區(qū)內(nèi)的花崗巖進(jìn)行了詳細(xì)研究，以指導(dǎo)下一步找礦工作。

1、花崗巖巖體及巖石學(xué)特征

1.1巖體特征

早白堊世巖體總體呈北東向巖枝狀產(chǎn)出，出露面積約79km2。巖體宏觀空間分布上呈近橢圓形，與圍巖侵入接觸界線清晰，外接觸帶圍巖普遍角巖化，為低級(jí)的熱力變質(zhì)帶。內(nèi)接觸帶一般無明顯混染現(xiàn)象，僅巖石粒度變細(xì)，巖體中未見圍巖捕虜體，頂垂體發(fā)育，剝蝕程度淺。

野外觀察巖體之間的接觸關(guān)系，在巴潤哈布特蓋西側(cè)見早白堊世中細(xì)粒似斑狀黑云母正長花崗巖侵入早白堊世中細(xì)粒正長花崗巖中，二者接觸界線有冷凝邊。粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖和中細(xì)粒似斑狀黑云母正長花崗巖、粗中粒黑云母正長花崗巖和中細(xì)粒黑云母正長花崗巖以及粗中粒正長花崗巖和中細(xì)粒正長花崗巖之間為漸變接觸。在宏觀空間分布上，粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖被中細(xì)粒似斑狀黑云母正長花崗巖“包裹”。

1.2巖石學(xué)特征

白堊紀(jì)侵入巖巖石類型為酸性程度較高的中細(xì)粒正長花崗巖、粗中粒正長花崗巖、中細(xì)粒黑云母正長花崗巖、粗中粒黑云母正長花崗巖、中細(xì)粒似斑狀黑云母正長花崗巖和粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖，巖石結(jié)構(gòu)不均一，多見斑晶。早期中細(xì)粒正長花崗巖和粗中粒正長花崗巖礦物成分以鉀長石、石英和斜長石為主，暗色礦物含量較少，主要為黑云母和角閃石；中期中細(xì)粒黑云母正長花崗巖和粗中粒黑云母正長花崗巖礦物成分為鉀長石、石英和斜長石為主，鉀長石含量減少、斜長石含量相對(duì)增加，暗色礦物主要為黑云母，含量增加；晚期中細(xì)粒似斑狀黑云母正長花崗巖和粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖礦物成分也主要為鉀長石、石英和斜長石，含量變化不大，暗色礦物以黑云母為主。

2、巖石化學(xué)特征

該期巖體的經(jīng)地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)（表2-1），樣品由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)室鑒定，各巖石類型地球化學(xué)特征分別為：

巖石化學(xué)成分中SiO2含量高，為71.89%～76.18%；在Q′-ANOR圖解上多落于堿長正長巖部位，TAS圖解上落在花崗巖區(qū)。巖體為富鉀過鋁的堿性巖：其Al2O3含量為12.93%～15.55%，A/CNK為1.02～1.11，為弱過鋁質(zhì)；w（K2O）/w（Na2O）在0.50～1.39之間，在w（K2O）- w（SiO2）圖解上多落在高鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖2-1）；在硅堿圖上的位置落在亞堿性區(qū)域，AFM圖解上落在鈣堿性巖區(qū)域，巖體總體具鈣堿性巖特征（圖2-2）。

表2-1白堊紀(jì)侵入巖主量元素、稀土元素、微量元素分析結(jié)果

czξK zxξβK czξβK zxπξβK czπξβK

樣號(hào) P27XT20 P27XT20-2 P17XT01 P17XT02 P17XT03 P17XT07 P17XT10 P17XT11

SiO2 71.89 73.49 75.94 75.39 76.18 75.51 74.4 72.92

TiO2 0.14 0.15 0.12 0.09 0.07 0.11 0.19 0.26

Al2O3 15.55 14.67 12.93 13.55 13.25 13.34 13.54 13.94

Fe2O3 0.75 0.88 0.39 0.39 0.28 0.24 0.53 0.59

FeO 0.57 0.29 0.89 0.65 0.36 0.69 1.03 1.37

MnO 0.048 0.02 0.049 0.067 0.027 0.032 0.045 0.051

MgO 0.35 0.33 0.25 0.17 0.09 0.16 0.27 0.37

CaO 1.1 0.76 0.88 0.76 0.73 0.83 0.98 1.24

Na2O 5.22 5.52 3.91 4.06 3.54 3.51 3.59 3.61

K2O 3.19 2.75 4.1 4.46 4.9 4.88 4.67 5.03

P2O5 0.051 0.054 0.029 0.026 0.017 0.101 0.101 0.078

LOI 1.01 0.96 0.44 0.33 0.49 0.53 0.56 0.44

La 16.59 7.5 15.73 14.23 12.94 15.89 25.12 52.16

Ce 36.46 16.72 29.39 30.94 27.32 34.47 52.77 103.7

Pr 4.74 2.12 3.75 3.42 3.45 4.34 6.48 11.95

Nd 18.51 8.15 13.72 12.91 13.36 16.74 23.84 43.21

Sm 3.49 1.74 3.04 3.14 2.98 4.3 5.27 7.8

Eu 0.5 0.44 0.43 0.43 0.5 0.35 0.53 0.72

Gd 2.76 1.52 2.9 3.09 2.63 3.95 4.78 6.54

Er 1.19 0.99 1.89 2.15 1.44 3.39 3.17 2.92

Lu 0.17 0.15 0.39 0.43 0.35 0.63 0.61 0.59

Y 11.48 9.84 18.69 19.99 14.07 30.61 29.15 28.5

TREE 88.84 43 78.23 78.73 70.53 96.48 134.28 240.53

δEu 0.48 0.82 0.43 0.42 0.54 0.25 0.32 0.3

圖2-1白堊紀(jì)花崗巖SiO2-K2O分類圖解

（據(jù)Peccerillo 和 Taylor， 1976） 圖2-2 白堊紀(jì)花崗巖AFM圖解

（據(jù)T.N.Irvine， 1971）

其稀土總量范圍在43.00～240.53×10-6之間；δEu為0.25～0.82；（La/Yb）N為2.79～12.97，輕稀土具有微弱右傾特點(diǎn)，重稀土較為平坦；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分曲線顯示輕稀土有輕度分餾，重稀土分餾不明顯，具明顯的負(fù)Eu異常，稀土元素特征呈現(xiàn)出高分異花崗巖特點(diǎn)。在洋中脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上，巖體具明顯的Ba負(fù)異常，高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Hf含量相對(duì)較高，微量元素特征顯示板內(nèi)花崗巖的特征。

3、結(jié)論

（1）本區(qū)白堊紀(jì)侵入巖的礦物組成與Barbarin的KCG（富鉀的鈣堿性巖）較為相似，暗示其可能形成于殼?；旌显矗黄銩/CNK為1.02～1.11，為過鋁質(zhì)，Eu的虧損暗示其巖漿源區(qū)或在巖漿結(jié)晶分離過程中可能存在斜長石和磷灰石以及鈦鐵礦的殘留或分離，微量元素具較高的Rb、Th含量，這些表明陸殼對(duì)巖石形成貢獻(xiàn)很大。

（2）本區(qū)白堊紀(jì)侵入巖SiO2含量較高，為71.89～76.18%；全堿含量（w（Na2O）+ w（K2O））較高，為8.01～8.64%；在Whalen的成因分類圖解上[4]，落在分異的I、S型花崗巖類分布區(qū)及其附近。這些特征表明本區(qū)白堊紀(jì)侵入巖具有與A型花崗巖相似的特征。

（3）本區(qū)早白堊世侵入巖具與A型花崗巖相似的特征，在Eby的成因分類圖解上，均落在后造山環(huán)境[5]，因此，可能為蒙古-鄂霍茨克洋閉合后造山伸展背景之產(chǎn)物。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐克勤，胡受奚，孫明志 論花崗巖的成因系列-以華南中生代花崗巖為例.地質(zhì)學(xué)報(bào)，1983（2）

[3]肖慶輝，鄧晉福，馬大銓，等.花崗巖研究思維與方法[M].北京地質(zhì)出版社.

[4]徐克勤，胡受奚，孫明志，等論花崗巖的成因系列—以華南中生代花崗巖為例[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1983，56（2）

[5]張旗，潘國強(qiáng)，李承東，金惟俊，賈秀勤. 花崗巖構(gòu)造環(huán)境問題：關(guān)于花崗巖研究的思考之三[J]. 巖石學(xué)報(bào)，2007，23（11）

作者簡(jiǎn)介：張帆（1991.6-），男，漢族，河北省張家口市涿鹿縣人，碩士，石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院研究方向：資源與環(huán)境綜合信息勘察。