內(nèi)蒙古扎蘭屯阿斯格德一帶花崗質(zhì)巖類鋯石SHRIMP U—Pb年齡及其地球化學(xué)特征

王研

摘 要：內(nèi)蒙古扎蘭屯阿斯格德一帶花崗質(zhì)巖大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊東南緣。通過對該復(fù)式巖體礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及接觸關(guān)系等綜合研究，對3個(gè)主要填圖單位的巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古扎蘭屯；阿斯格德一帶；花崗質(zhì)巖類；鋯石SHRIMP U-Pb年齡；地球化學(xué)

內(nèi)蒙古扎蘭屯阿斯格德一帶花崗質(zhì)巖大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊東南緣。文章重點(diǎn)對文象花崗巖、二長花崗巖、二長花崗斑巖3個(gè)主要填圖單位進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb年齡及其地球化學(xué)特征進(jìn)行探討。

一、地質(zhì)背景

測區(qū)出露的地層為古生代石炭-二疊紀(jì)寶力高廟組（C2P1bl）、中生代中侏羅世土城子組（J2t），晚侏羅世滿克頭鄂博組（J3m）、瑪尼吐組（J3mn）、白音高老組（J3b）及新生代第四紀(jì)地層。以侏羅紀(jì)地層最發(fā)育，為一套陸相火山熔巖、火山碎屑巖夾極少量沉積碎屑巖地層。

構(gòu)造作用主要表現(xiàn)褶皺和斷裂，從早到晚劃分為兩期。主斷裂的延伸方向呈北東-北北東方向。并伴以同方向的火山噴發(fā)和大規(guī)模的巖漿侵入。

二、樣品描述

（一）文象花崗巖（ργJK）

巖石呈淺粉紅色～紅褐色。以中細(xì)粒文象結(jié)構(gòu)為主，組成礦物以鉀長石與石英呈有規(guī)律的連生，石英具有獨(dú)特棱角狀、楔形條紋、三角形斷面等多種形態(tài)，在主晶鉀長石晶體內(nèi)多呈定向排列，形似古代象形文字，同一交生體的石英和鉀長石分別同時(shí)消光。

文象花崗巖主要副礦物成分為磁鐵礦、鋯石、及磷灰石，少量出現(xiàn)以重晶石和螢石，磁鐵礦最高可達(dá)60288×10-6，副礦物組合類型為鋯石+磷灰石型。鋯石晶體形態(tài)也較簡單，出現(xiàn)了由正方雙錐{111}單形和第一正方柱{110}單形組成的簡單聚形，個(gè)別出現(xiàn)最簡單的正方雙錐單形{111}晶體。

（二）二長花崗巖（ηγJK）

巖石多呈灰褐～紅褐色，按巖石結(jié)構(gòu)分為中細(xì)粒二長花崗巖、中粗粒二長花崗巖，局部見細(xì)中粒二長花崗巖。主要礦物含量、粒度大小及斜長石與鉀長石比例變化幅度都較小。

鉀長石為正長條紋長石，嵌晶的鈉長石條紋寬度相對增大含量也相對增多。斜長石呈半自形～自形晶板柱狀或短柱狀，因絹云母化而變混濁，可見被鉀長石交代殘留結(jié)構(gòu)，并形成藕斷絲連的鈉質(zhì)斜長石條紋

石英呈它形晶分布于長石礦物粒間，可見交代長石的港灣狀。晶體內(nèi)常含有顯微狀氣液包體呈點(diǎn)狀～線狀分布。并可見波狀消光。

主要副礦物成分為磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石，褐簾石和金紅石少量，黃鐵礦、方鉛礦、白鉛礦、重晶石等微量，磁鐵礦平均含量高達(dá)5334（g/t），副礦物組合類型為鋯石+磷灰石+榍石+褐簾石型。

（三）二長花崗斑巖（ηγπJK）

巖石多呈灰褐～紅褐色，巖石礦物組合基本同二長花崗巖，但巖石具有二次結(jié)構(gòu)，主要為中細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)和中粗粒斑狀結(jié)構(gòu)，其次為細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶由斜長石、鉀長石和石英及少量黑云母組成。中細(xì)粒二長花崗斑巖中的斑晶?；|(zhì)由長石和石英組成微細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)或顯微嵌晶結(jié)構(gòu)。

斜長石（更長成分）斑晶多呈自形～半自形柱狀或短柱狀，鉀長石為半自形～它形晶板柱狀或不規(guī)則粒狀，已普遍泥化析鐵。

石英斑晶多呈它形粒狀，部分先晶出的石英往往呈溶蝕狀形態(tài)。

在中粗粒二長花崗斑巖中，鉀長石斑晶內(nèi)的鈉長石條紋較發(fā)育，條紋寬度也相對增大，可見二次出熔的鈉長石條紋斜切先出熔的鈉長石條紋現(xiàn)象。

主要副礦物成分為磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石，褐簾石和金紅石少量，黃鐵礦、方鉛礦、白鉛礦、重晶石等微量，磁鐵礦含量最高可達(dá)12229×10-6，副礦物組合類型為鋯石+磷灰石+榍石+褐簾石型。

鋯石晶體形態(tài)相對復(fù)雜，出現(xiàn)少量的{331}正方雙錐單形，并且出現(xiàn)由正方柱{100}、{110}單形及發(fā)育的復(fù)正方雙錐單形組成聚形為特征

三、地球化學(xué)特征

（一）巖石化學(xué)特征

1.文象花崗巖

文象花崗巖化學(xué)成分含量與中國花崗巖化學(xué)成分平均值相比，SiO2、K2O含量偏高，MnO、MgO、CaO、NaO和P2O5含量偏低；堿指數(shù)（KN/A）、分異指數(shù)（DI）略高，鋁飽和度（A/CNK）1.08，屬過鋁的巖石類型，里特曼指數(shù)δ值2.29，屬鈣堿性系列巖石。

2.二長花崗巖

巖石化學(xué)成分屬鈣堿性系列巖石，與中國花崗巖化學(xué)成分平均值相比，SiO2、TiO2、Fe2O3、K2O含量偏高，MnO、MgO、CaO和P2O5含量偏低。堿指數(shù)（KN/A）、分異指數(shù)（DI）略高，鋁飽和度（A/CNK）1.03，屬過鋁的巖石類型，里特曼指數(shù)δ值2.12略低。

3.二長花崗斑巖

巖石化學(xué)成分與中國花崗巖化學(xué)成分平均值相比，SiO2、TiO2、Fe2O3、K2O含量偏高，MnO、MgO、CaO和P2O5含量偏低。堿指數(shù)（KN/A）相近，分異指數(shù)（DI）略高，鋁飽和度（A/CNK）1.09，屬過鋁的巖石類型，里特曼指數(shù)δ值2.12較高。屬鈣堿性系列巖石類型。

據(jù)測區(qū)三種花崗巖類巖石標(biāo)準(zhǔn)礦物特征及特曼指數(shù)、堿指數(shù)和堿指數(shù)變化規(guī)律，表明區(qū)內(nèi)花崗巖類巖石隨巖石酸度的降低，堿度逐漸變低，但均為鈣堿性巖石系列。

（二）微量元素特征

測區(qū)三種花崗巖類巖石的Rb、Ba、Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等元素含量均明顯高于上地幔值，尤以Rb高出地幔值近28～99倍。而V、Cr、Co、Ni、Cu等元素含量，則顯著低于上地幔值。其中Rb值相當(dāng)于陸殼值近1.6～3倍。而Sr、V、Cr、Co、Ni、Cu等元素含量則均低于陸殼值。表明三種花崗巖類巖石微量元素含量與上地幔值和陸殼值相比。Rb/Sr值從文象花崗巖→二長花崗巖→二長花崗斑巖有明顯降低的趨勢，高于陸殼值；Zr/Hf比值，則與之相反，有增高趨勢，其中Ba/Sr值明顯高于陸殼值；Nb/Ta值與陸殼值接近；Th/U值介于上地幔值與洋殼之間。

（三）稀土元素特征

測區(qū)花崗巖三種類型巖石稀土總量介于陸殼值與洋殼值）之間。LREE/HREE比值9.42-12.70×10-6，（La/Yb）N值7.55-10.79×10-6，輕重稀土分流程度較強(qiáng)；（La/Sm）N和（Gd/Yb）N值表示輕稀土的分餾明顯高于重稀土；δEu值0.47-0.70，均小于1，均屬負(fù)銪異常。

四、鋯石SHRIMP U-Pb年齡

（一）文象花崗巖（ργJK）

該巖石類型，分布于測區(qū)西南部，該類型巖石，巖性堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，地勢陡峭，地貌特別突出，巖體呈近似圓形的巖株，顯示北東向拉長。巖體中心部位為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，周邊地帶為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。巖體內(nèi)安山玢巖脈比較發(fā)育，脈體走向均呈北北東向，偶見閃長巖脈、花崗巖脈和花崗細(xì)晶巖脈。均受裂隙和斷裂控制。

本類巖石與晚石炭世—早二疊世寶力高廟組、晚侏羅世滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組均呈侵入接觸關(guān)系；與巖體內(nèi)部的二長花崗巖、二長花崗斑巖呈漸變過渡關(guān)系。推斷其形成時(shí)代為晚侏羅世至早白堊世。

（二）二長花崗巖（ηγJK）

本類巖石在測區(qū)分布較廣泛，其分布區(qū)域地貌，呈饅頭狀山丘。

本類巖石構(gòu)成其主要的巖石類型。在巖體的東北部，該類巖石所占面積最大，為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)；在巖體中、南部，靠巖體內(nèi)部，以中粗粒結(jié)構(gòu)為主，在該類巖石內(nèi)，以閃長玢巖脈和花崗細(xì)晶巖脈最為發(fā)育，其次尚見有安山玢巖、花崗斑巖、流紋斑巖和石英正長斑巖脈等。

（三）二長花崗斑巖（ηγπJK）

該類巖石出露于巖體的中部和北部，大致處于內(nèi)環(huán)的部位，以中細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，局部呈細(xì)粒結(jié)構(gòu)。其中閃長玢巖、安山玢巖和花崗細(xì)晶巖脈發(fā)育。

該類巖石與滿克頭鄂博組和白音高老組呈侵入接觸關(guān)系，與接觸的花崗巖類巖石呈漸變過渡關(guān)系。推斷其形成時(shí)代為晚侏羅世至早白堊世。

五、成因探討

通過巖石學(xué)，地球化學(xué)等資料綜合分析，測區(qū)花崗巖類巖石屬巖漿型花崗巖成因，其依據(jù)如下：

第一，與圍巖接觸明顯呈侵入接觸關(guān)系。

第二，具有典型的高溫融體結(jié)晶形成的文象結(jié)構(gòu)和固溶分解形成的條紋長石結(jié)構(gòu)，在主晶鉀長石內(nèi)的鈉長石條紋含量平均30%左右。顯著高于交代型花崗巖條紋鈉長石<15%的含量。

第三，花崗巖中特別是花崗斑巖中，石英富含氣液包體，而且出現(xiàn)了明顯自形形態(tài)負(fù)晶形。

第四，花崗巖中副礦物是最先結(jié)晶的礦物，也是最先結(jié)束結(jié)晶的礦物，在本區(qū)花崗巖類巖石中，見有較多的自形晶磷灰石呈環(huán)狀分布于黑云母晶體（001）晶面間。

第五，巖石中主要礦物結(jié)晶序次和結(jié)晶自形程度與鮑溫（Bowen）花崗巖漿反應(yīng)系列是一致的。

參考文獻(xiàn)

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