徐焱焱,許洪才,申宗,李新華,趙華平,張立國,呂允奇,季虹
(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所,河北廊坊065000)
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河北沽源一帶不同時代巖漿巖地球化學特征
徐焱焱,許洪才,申宗,李新華,趙華平,張立國,呂允奇,季虹
(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所,河北廊坊065000)
摘要:河北沽源一帶屬華北板塊北緣的組成部分。該區(qū)巖漿構(gòu)造活動強烈,發(fā)育古元古代變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)侵入巖、晚古生代早二疊世侵入巖、中生代晚侏羅世侵入巖、早白堊世火山沉積建造和侵入巖。本文對不同時代的巖漿巖地球化學研究表明,該區(qū)各時代巖漿巖成因類型以殼?;旌闲蜑橹?,且?guī)r漿演化具有繼承性的特點。
關(guān)鍵詞:地球化學特征;巖漿巖;成因類型;不同時代;沽源一帶
沽源一帶位于華北板塊北緣。這里巖漿構(gòu)造活動強烈,形成了古元古代變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)侵入巖、晚古生代早二疊世侵入巖、中生代晚侏羅世侵入巖、早白堊世火山沉積建造和侵入巖。此外,新生代晚更新世和全新世形成了沉積建造。本文對各時代的巖漿巖地球化學特征進行了研究。
該區(qū)位于華北陸塊北緣中段構(gòu)造巖漿巖帶冀北構(gòu)造火山巖亞帶多倫-沽源火山巖段[1],區(qū)域上處于康保-圍場斷裂帶與尚義-平泉大斷裂帶的夾持地帶(圖1)。
古元古代紅旗營子巖群變質(zhì)巖系,經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì),局部出現(xiàn)了幔源型花崗巖漿活動和混合巖化作用等,形成了一套低角閃巖相-綠片巖相的層狀變質(zhì)巖系和局部呈穹狀的幔源型花崗巖和鉀質(zhì)混合巖。侵入巖遭受了古元古代的變質(zhì)改造,隨后區(qū)內(nèi)進入克拉通化時代。缺失早古生代建造,晚古生代侵入巖局部可見及。
自中生代以來,由于庫拉板塊(太平洋板塊)向歐亞大陸板塊的強烈俯沖、消減,使得區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿活動十分強烈。早期區(qū)內(nèi)處于強烈擠壓隆起狀態(tài),致使早中生代地層沉積缺失。自中晚中生代以來,區(qū)域上處于強烈的拉張-擠壓相互交替的構(gòu)造環(huán)境,構(gòu)造演化表現(xiàn)為構(gòu)造線方向由長期的東西向逐漸轉(zhuǎn)向為北北東向,形成了以北東-北北東向為主的火山噴發(fā)帶。早白堊世是火山活動鼎盛時期,該區(qū)火山活動強烈,形成了眾多的中心式火山機構(gòu)(Ⅴ級)。該時期前寒武紀基底構(gòu)造活化,斷裂活動呈現(xiàn)既有新生性又有繼承性的特點,進而形成了區(qū)域上以北東向、北北東向斷裂相互交切為主要特征的構(gòu)造格局。該區(qū)Ⅳ級火山構(gòu)造主要為早白堊世時期形成的沽源-赤城火山構(gòu)造洼地。
1.1地層
該區(qū)地層主要出露中生代早白堊世地層和新生代第四紀晚更新世和全新世地層。在該區(qū)南部一帶古元古代巖體中有少量紅旗營子巖群變質(zhì)表殼巖殘留體,主要巖性由角閃斜長淺粒巖和黑云斜長變粒巖組成,規(guī)模小。
(1)中生代地層
該區(qū)中生代地層由早白堊世張家口組、大北溝組、義縣組以及青石砬組構(gòu)成。
張家口組在區(qū)內(nèi)廣泛分布,厚度大,出露面積約850 km2,約占總面積的55%以上。該組依據(jù)巖性、巖石組合等可劃分為三個巖性段。一段主要由一套酸性火山碎屑巖組成。巖性為含礫砂巖、粗砂巖及細礫巖,安山巖夾安山質(zhì)角礫集塊巖,流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r夾流紋巖等。二段主要為一套以粗面巖為特征的巖石組合。巖性以粗面巖為主,夾石英粗面巖及少量灰紫色流紋質(zhì)凝灰?guī)r。三段巖性為鉀質(zhì)流紋巖、細流紋狀流紋巖、石英粗面巖和凝灰?guī)r,黑曜巖出現(xiàn)率較多,常呈不規(guī)則層狀夾于凝灰?guī)r和流紋巖中。
圖1 沽源地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of the Guyuan area
大北溝組主要分布于該區(qū)中南部小廠鎮(zhèn)喇嘛洞一帶,整合于張家口組之上,巖性組合整體為一套沖積扇-辨狀河沉積體系。下部為淺灰色凝灰礫巖、沉凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂巖;中部以砂巖、粉砂巖夾灰綠色頁巖及褐灰色油質(zhì)頁巖;上部主要為礫巖夾薄層砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、沉凝灰?guī)r。厚479.39 m。
義縣組主要分布于小河子西北部,長梁-扎拉營子一帶,此外,在東辛營、小廠大道灣、喇嘛洞及北柵子樓房窯一帶都有零星出露。主要為一套灰綠、深灰色安山玄武巖、氣孔狀安山玄武巖及灰-深灰色粗安巖、氣孔狀粗安巖。安山玄武巖與粗安巖,常常組成火山噴發(fā)韻律。
青石砬組地表未見露頭,據(jù)鉆孔資料該組主要分布于小河子一帶,為一套河流-湖沼相含煤沉積建造。下部為義縣組玄武安山巖、粗安巖,局部直接蓋于張家口組之上,其上為上新世紅色粘土,地表完全被新生代全新世松散堆積物覆蓋。
(2)新生代第四紀地層
主要分布于區(qū)內(nèi)北部,出露面積約560 km2,占全區(qū)總面積的35%。除晚更新世馬蘭組外,主要為全新世松散堆積物。根據(jù)成因類型可進一步劃分為風積、沖洪積、風積+坡洪積和湖沼積四種。
1.2巖漿巖
(1)侵入巖
該區(qū)侵入巖僅在中南部有出露,面積約46 km2,占測區(qū)總面積的6%。從古元古代、古生代二疊紀至中生代晚侏羅世、早白堊世侵入巖均有不同程度的出露。古元古代變質(zhì)侵入巖及古生代二疊紀侵入巖,主要分布在該區(qū)的南部,呈近南北向、北西向分布;中生代侵入巖展布總體呈北東向,分布在該區(qū)中、南部(圖1)。
古元古代侵入巖見于該區(qū)沽源縣翟家營、盤道溝和赤城縣柵子口一帶。由大小4個巖體組成。巖性由變質(zhì)石英閃長巖(δoPt1)、變質(zhì)斑狀二長花崗巖(πηγPt1)、變質(zhì)二長花崗巖(ηγPt1)、變質(zhì)正長花崗巖(ξγPt1)組成。呈巖滴和小巖株產(chǎn)出。北部被晚侏羅世巖體侵入,東西兩側(cè)分別被早白堊世張家口組和義縣組覆蓋。巖體受北北西向斷裂構(gòu)造改造明顯,總體呈南北向展布。
早二疊世閃長巖(δP1)、石英閃長巖(δoP1),呈巖滴狀產(chǎn)出,分布于該區(qū)中南部樓房窯一帶長城以南一處,侵入古元古代正長花崗巖與斑狀二長花崗巖的接觸帶中,面積約0.2 km2。
晚侏羅世侵入巖分布于該區(qū)中部和南部一帶,呈巖株狀產(chǎn)出,由大小不等的6個巖體組成。面積約為15 km2。主要巖性由閃長巖(δJ3)、二長花崗巖(ηγJ3)組成。巖體受南北向及北東向斷裂構(gòu)造控制十分明顯。侵入于古元古代變質(zhì)侵入巖,被早白堊世張家口組覆蓋。
早白堊世侵入巖有正長斑巖和輝綠巖等。前者主要分布于該區(qū)東南部的三扎拉臺,黃岑溝、老掌溝門等地,面積小于1 km2。多呈小巖滴、巖墻、巖脈產(chǎn)出,受斷裂構(gòu)造控制明顯。一般產(chǎn)于火山口附近,侵入于張家口組三段流紋質(zhì)凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r中。后者分布于該區(qū)豐源店大扇子溝東梁、陽坡等地,呈小巖滴、脈狀產(chǎn)出,面積約3 km2,侵入于張家口組二段粗面巖中。
(2)火山巖、潛火山巖
該區(qū)火山巖主要有中性火山熔巖、酸性火山熔巖和火山碎屑巖。主要見于早白堊世義縣組和張家口組。該區(qū)潛火山巖主要為早白堊世形成的中、酸性潛火山巖。
張家口組:火山熔巖主要有粗安巖、粗面巖、流紋巖、石英粗面巖、黑耀巖、珍珠巖等,呈溢流相產(chǎn)出。火山碎屑巖有流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫弱熔結(jié)凝灰?guī)r呈火山碎屑流相產(chǎn)出。尤其是流紋巖與區(qū)內(nèi)鈾鉬多金屬和珍珠巖[2]成礦關(guān)系密切。
義縣組:火山熔巖主要有粗安巖、玄武粗安巖等,呈溢流相產(chǎn)出。
潛火山巖主要有潛安山巖、潛粗面巖、潛石英粗面巖、潛流紋巖和流紋斑巖等。呈潛火山巖相產(chǎn)出。其中流紋斑巖[3、4]與區(qū)內(nèi)鈾鉬多金屬成礦緊密相關(guān),為其成礦提供了熱源和物質(zhì)來源。如區(qū)內(nèi)大官廠大中型鈾鉬礦床的形成與之具有內(nèi)在的聯(lián)系,是重要的找礦標志。
1.3構(gòu)造
(1)區(qū)域斷裂
該區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。北東向、北西向的斷裂構(gòu)造,是控制區(qū)內(nèi)早白堊世火山巖漿活動的主要斷裂,主要形成于早白堊世,它們的活動展示了燕山板內(nèi)造山的特點,斷層性質(zhì)以正斷層為主,硅化、褐鐵礦化蝕變強烈,對區(qū)內(nèi)鈾鉬等礦產(chǎn)的形成與分布具有明顯的控制作用。
火山機構(gòu)多沿著北東東向及北西向斷裂及南北向斷裂的交匯部位呈串珠狀分布。早白堊世火山活動晚期,區(qū)內(nèi)幾組斷裂限定的地塊由于差異性的升降運動,在火山構(gòu)造洼地內(nèi)形成次一級的塹壘構(gòu)造。如區(qū)內(nèi)中部的北東向四合莊-大官廠-留子號斷裂(F3)和南側(cè)與其平行的蓮花灘-長梁-西南凹斷裂(F12)形成的北東向地塹帶,限定了較厚的張家口組三段酸性火山巖及第四紀地層在區(qū)域上的形成與分布。區(qū)內(nèi)中部的近南北向樓房窯-沽源斷裂(F1)控制了喇嘛洞一帶大北溝組沉積建造的形成與發(fā)展演化和小河子沉積盆地的形成與發(fā)展演化。在與F12、F3斷裂的交匯處,是火山活動及鈾鉬多金屬富集的有利場所,為區(qū)內(nèi)鈾鉬礦的形成創(chuàng)造了有利條件(圖1)。
(2)火山構(gòu)造
該區(qū)火山構(gòu)造屬多倫-蔚縣火山活動帶(Ⅲ級)、沽源-赤城火山構(gòu)造洼地(Ⅳ級)和太仆寺旗火山構(gòu)造洼地部分(Ⅳ級)[2],火山機構(gòu)(Ⅴ級)依據(jù)巖性巖相特征劃分為大官廠破火山、元山子火山噴發(fā)中心、小河子破火山、小廠層狀火山、東新營錐火山、蓮花灘火山穹窿、豐源店火山噴發(fā)中心等8個火山機構(gòu)。
2.1侵入巖地球化學特征
區(qū)內(nèi)古元古代變質(zhì)侵入巖及早二疊世、晚侏羅世侵入巖巖石化學分析結(jié)果見表1,CIPW標準礦物及主要參數(shù)見表2,稀土元素含量及特征參數(shù)見表3,微量元素含量及特征參數(shù)見表4。稀土元素曲線標準化按Taylor and Mclennan(1985)標準值。稀土元素配分型式見圖2。
古元古代變質(zhì)侵入巖有變質(zhì)石英閃長巖、變質(zhì)二長花崗巖、變質(zhì)斑狀二長花崗巖、變質(zhì)正長花崗巖,里特曼指數(shù)σ為0.28~1.83(表2),小于1.8,或大于1.8小于3.30,反映該巖石系列主要為鈣性、鈣堿性系列。巖石化學類型皆屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE=(92.5~218.42)×10-6,LR/HR=6.22~9.45,(La/Yb)N=18.89~318.05(表3),輕、重稀土分餾較強烈;稀土配分模式圖(圖2)為右傾斜曲線,屬輕稀土富集型;δEu=0.91~2.13,正銪異常較明顯,尤其是變質(zhì)斑狀二長花崗巖和變質(zhì)正長花崗巖特征明顯,Eu值由變質(zhì)石英閃長巖到變質(zhì)正長花崗巖總體呈增長趨勢,這種δEu值偏高的原因可能與基性巖漿分異形成的酸性花崗巖類[5](δEu>0.7)有關(guān)。(Ce/Yb)N= 9.78~217.68,δCe=0.74~0.90。顯示其物質(zhì)來源可能與殼幔物質(zhì)混合作用有關(guān)。微量元素:由變質(zhì)石英閃長巖到變質(zhì)正長花崗巖,Cu、Zn、Mo、W、Bi、U元素含量與中國各類花崗巖化學組成與元素豐度比較[6],Cu含量接近或較高;Zn含量除少數(shù)外,大多較低;Mo含量或低或高,二長花崗巖高者是低者的數(shù)倍;W含量大多很高,甚至高幾十倍;Bi含量大多較高;U含量較低,有的含量較接近。上述元素含量基本反映了該區(qū)成礦元素的成礦信息和特點。Rb/Sr比值為0.35~1.82(表4),總體上高于幔源型Rb/Sr比值(0.022,黎彤[7],1976,下同)、殼源型Rb/Sr比值(0.44,維諾格拉多夫[8],1962,下同),低于陸殼改造型Rb/Sr比值(11.70,劉英俊等[9],1986,下同),反映其成因類型為殼?;旌闲?。
表1 研究區(qū)侵入巖巖石化學分析結(jié)果表Tab.1 Chemical composition of the intrusive rocks
表2 研究區(qū)侵入巖CIPW標準礦物及主要參數(shù)表Tab.2 Main cipw standard mineral parameter of the intrusive rocks
表3 研究區(qū)侵入巖稀土元素含量及特征參數(shù)一覽表Tab.3 Rare-earth elements Contents and characteristic parameters of the intrusive rocks
表4 研究區(qū)侵入巖微量元素含量及特征參數(shù)一覽表Tab.4 Trace elements contents and characteristic parameters of the intrusive rocks
圖2 研究區(qū)侵入巖稀土元素配分型式圖Fig.2 Rare-earth distribution pattern of the intrusive rocks in the area
早二疊世石英閃長巖:里特曼指數(shù)σ=3.24(表2),屬鈣堿性系列。巖石化學類型屬正常系列類型。標準礦物出現(xiàn)透輝石(Di)分子,反映巖石屬偏鋁質(zhì)巖石。稀土元素:∑REE=(379.35~654.46)×10-6,LR/HR=4.15~6.11,(La/Yb)N=6.26~9.35(表3),輕、重稀土分餾較明顯,屬輕稀土富集型;稀土配分模式圖(圖2)為右傾斜曲線,曲線形態(tài)基本一致,表明其來源具有一致性;δEu=0.91~1.08,負銪異常不明顯,為正銪異常,顯示其物質(zhì)可能源于殼幔混合。微量元素:Cu、Zn、Mo、W、Bi、U元素含量與中國各類閃長巖化學組成與元素豐度比較[5],Cu含量較低;Zn含量高達近兩倍;Mo含量高,高達兩倍以上;W含量較低;Bi含量低;U含量較低。上述元素含量基本反映了該區(qū)成礦元素的成礦信息和特點。此外,Sr、Ba元素含量高,高達1倍或幾倍以上。Rb/Sr比值為0.06(表4),高于幔源型Rb/Sr比值(0.022)、低于殼源型Rb/Sr比值(0.44),反映其成因類型為殼幔混合型。
晚侏羅世侵入巖:里特曼指數(shù)σ=2.10(表2),屬鈣堿性系列。巖石化學類型屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE=124.92×10-6,LR/HR=2.41,(La/Yb)N= 4.94,δEu=0.11(表3);稀土配分模式圖(圖2)曲線呈右傾斜,Eu明顯虧損,具負銪異常,形成一個較開闊且較深的“V”字型谷。顯示其物質(zhì)可能源于地殼。微量元素:Cu、Zn、Mo、W、Bi、U元素含量與中國各類花崗巖化學組成與元素豐度比較,Cu含量較低;Zn含量較低;Mo含量較高;W含量高,甚至高幾十倍;Bi含量高,高達4倍;U含量較低。上述元素含量基本反映了該區(qū)成礦元素的成礦信息和特點。Rb/Sr比值為3.70(表4),高于幔源型Rb/Sr比值(0.022)、殼源型Rb/Sr比值(0.44),低于陸殼改造型Rb/Sr比值11.70),反映其成因類型為殼源型。
2.2火山巖地球化學特征
區(qū)內(nèi)早白堊世火山巖(張家口組、義縣組)巖石化學分析結(jié)果見表5、巖石標準礦物含量(Wt%)及化學參數(shù)見表6、稀土元素含量及特征參數(shù)見表7、微量元素含量見表8。稀土元素曲線標準化按Taylor and Mclennan(1985)標準值。
張家口組:
粗安巖類SiO259.28%(表5),堿度率(AR)1.97,Na2O>K2O,K2O/Na2O=0.70,Alk為6.90。固結(jié)指數(shù)(SI)17.62,里特曼指數(shù)(σ)2.92(表6),分異指數(shù)(DI)64.00。Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE=188.23,LR/HR=20.76,δEu= 1.01(表7),稀土總量偏低,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型,Eu不虧損,在銪處無V形谷(圖3)。
粗面巖類SiO2平均66.72%,Al2O3平均15.55%,Na2O平均3.45%,K2O平均6.35%,K2O>Na2O,Alk 為9.80。堿度率(AR)2.52,固結(jié)指數(shù)(SI)1.15,里特曼指數(shù)(σ)4.08,分異指數(shù)(DI)89.12。Al2O3>Na2O+ K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE 299.14~381.49,LR/HR13.44~15.71,δEu=0.67~0.82,稀土總量較高,變化較小,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型(圖3)。
表5 研究區(qū)火山巖巖石化學分析結(jié)果表Tab.5 Chemical composition of the volcanic rocks
表6 研究區(qū)火山巖巖石標準礦物含量(Wt%)及化學參數(shù)一覽表Tab.6 Cipw standard mineral and main parameter of volcanic rocks
石英粗面巖類SiO2平均70.53%,Al2O3平均14.14%,Na2O平均3.79%,K2O平均5.62%,K2O>Na2O,Alk為9.41。堿度率(AR)3.25,固結(jié)指數(shù)(SI)1.47,里特曼指數(shù)(σ)3.34,分異指數(shù)(DI)92.63。Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE 380.08~505.98,LR/HR14.61~26.94,δEu= .26~0.65,稀土總量較高,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型。Eu虧損明顯,在銪處形成一個V形深且寬的谷(圖3)。
表7 研究區(qū)火山巖稀土元素含量(×10-6)及特征參數(shù)表Tab.7 Rare-earth elements contents and characteristic parameters of the volcanic rocks
表8 研究區(qū)火山巖微量元素含量(×10-6)及特征參數(shù)(Rb/Sr比值)Tab.8 Trace elements contents and characteristic parameters of volcanic rocks
流紋巖類SiO2平均75.61%,Al2O3平均12.90%,Na2O平均3.41%,K2O平均5.36%,K2O>Na2O,Alk 為8.77。堿度率(AR)3.16,固結(jié)指數(shù)(SI)0.97,里特曼指數(shù)(σ)2.37,分異指數(shù)(DI)95.91。Al2O3>Na2O+ K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE 180.79~475.38)×10-6,LR/HR13.54~30.65,δEu= .07~0.51,稀土總量變化較大,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型。Eu虧損明顯,在銪處形成一個V形深且寬的谷(圖3)。
微量元素:由表8可知,張家口組Rb/Sr比值主體為1.38~19.18,位于殼源型與陸殼改造型Rb/Sr比值11.70)之間或大于陸殼改造型Rb/Sr比值,從而反映出其成因類型主要為陸殼改造型。
義縣組:
玄武粗安巖類SiO249.90%,Al2O316.39%,Na2O 3.89%,K2O 2.99%,Alk為6.88,堿度率,(AR).80。固結(jié)指數(shù)(SI)12.54,里特曼指數(shù)(σ)6.86,分異指數(shù)(DI)52.23。Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE=292.96×10-6,LR/HR= 0.64,δEu=1.01,稀土總量較高,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型。Eu不虧損,呈正銪異常,其配分曲線(圖4)向右傾斜,斜率較陡。
粗安巖類SiO253.32%,Na2O 4.05%,K2O 3.78%,Na2O>K2O,Alk為7.83,堿度率(AR)1.81,固結(jié)指數(shù)(SI)9.68,里特曼指數(shù)(σ)5.94,分異指數(shù)(DI)64.44。Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬鋁過飽和類型。稀土元素:∑REE=363.49×10-6,LR/HR=14.49,δEu= 0.96,稀土總量較高,輕重稀土分餾較明顯,屬于輕稀土富集型。Eu呈正銪異常,在銪處無V形狹谷(圖4)。
微量元素:由表8可知,義縣組Rb/Sr比值中性巖為0.08~0.10,比值較高,與幔源型Rb/Sr比值(0.022)、殼源型Rb/Sr比值(0.44)比較,反映成因類型為殼?;旌希ㄈ郏┬?。
圖3 研究區(qū)張家口組火山巖稀土元素配分型式圖Fig.3 Rare-earth distribution pattern of the volcanics rocks from the zhangjiakou formation
圖4 研究區(qū)義縣組火山巖稀土元素配分型式圖Fig.4 Rare-earth distribution pattern of the volcanics rocks from the Yixian formation
由上可知,該區(qū)古元古代變質(zhì)侵入巖巖石系列主要為鈣性、鈣堿性系列。巖石化學類型皆屬鋁過飽和類型。稀土元素屬輕稀土富集型;δEu=0.91~2.13,正銪異常較明顯,尤其是變質(zhì)斑狀二長花崗巖和變質(zhì)正長花崗巖特征明顯,δEu值由變質(zhì)石英閃長巖到變質(zhì)正長花崗巖總體呈增長趨勢。(Ce/Yb)N=9.78~217.68,δCe=0.74~0.90。顯示其物質(zhì)來源可能與殼幔物質(zhì)混合作用有關(guān)。微量元素Rb/Sr比值為0.35~1.82,總體上高于幔源型Rb/Sr比值(0.022,黎彤,1976,下同)、殼源型Rb/Sr比值(0.44,維諾格拉多夫,1962,下同),低于陸殼改造型Rb/Sr比值(11.70,劉英俊等,1986,下同),反映其成因類型為殼?;旌闲?。
早二疊世石英閃長巖巖石系列屬鈣堿性系列。巖石化學類型屬正常系列類型。標準礦物出現(xiàn)透輝石(Di)分子,反映巖石屬偏鋁質(zhì)巖石。稀土元素屬輕稀土富集型;δEu=0.91~1.08,負銪異常不明顯,顯示其物質(zhì)來源可能為殼?;旌?。微量元素Rb/Sr比值為0.06,高于幔源型Rb/Sr比值(0.022)、低于殼源型Rb/Sr比值(0.44),反映其成因類型為殼?;旌闲?。
晚侏羅世侵入巖里特曼指數(shù)σ=2.10,屬鈣堿性系列。巖石化學類型屬鋁過飽和類型。稀土元素δ Eu=0.11,Eu明顯虧損,具負銪異常。微量元素Rb/Sr比值為3.70,高于幔源型Rb/Sr比值(0.022)、殼源型Rb/Sr比值(0.44),低于陸殼改造型Rb/Sr比值(11.70),反映其成因類型為殼源型??傊?,該區(qū)不同時代侵入巖成因類型以殼?;旌闲蜑橹?。
該區(qū)早白堊世張家口組火山巖的粗安巖類、粗面巖類、石英粗面巖類、流紋巖類巖石系列主要以鈣堿性系列為主,巖石化學類型皆屬鋁過飽和類型。稀土元素屬輕稀土富集型;微量元素Rb/Sr比值主體為1.38~19.18,位于殼源型與陸殼改造型Rb/Sr比值(11.70)之間或大于陸殼改造型Rb/Sr比值,從而反映出其成因類型主要為陸殼改造型。
該區(qū)早白堊世義縣組火山巖玄武粗安巖類、粗安巖類巖石系列屬堿性系列,巖石化學類型皆屬鋁過飽和類型。稀土元素屬輕稀土富集型。微量元素Rb/Sr比值中性巖為0.08~0.10,與幔源型Rb/Sr比值(0.022)、殼源型Rb/Sr比值(0.44)比較,反映成因類型為殼?;旌希ㄈ郏┬?。
綜上所述,該區(qū)不同時代的巖漿巖(侵入巖、火山巖)巖石系列以鈣堿性為主,巖石化學類型屬鋁過飽和類型。微量元素Rb/Sr比值主體反映其成因類型以殼幔混合型為主,其次為陸殼改造型或稱為殼源型,從而說明該區(qū)構(gòu)造巖漿活動強烈,尤其是酸性火山巖、潛火山巖與鈾鉬多金屬礦和珍珠巖礦成礦關(guān)系密切,為它們的形成與分布提供了熱源和物源,進而說明該區(qū)是金屬、非金屬成礦的有利地帶。
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資助項目:河北省國土資源廳2012年度地質(zhì)勘查專項預(yù)算項目“河北省小河子、長梁、東新營、小廠幅1/5萬戰(zhàn)略性礦產(chǎn)調(diào)查(冀國土資勘便字〔2012〕001號)”
中圖分類號:P588.1
文獻標識碼:A
文章編號:1672-4135(2016)02-0095-09
收稿日期:2016-02-29
作者簡介:徐焱焱(1986-),女,工程師,2007年6月畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(武漢)資源勘查專業(yè),現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,E-mail:xuyanyan2003@126.com。
Geochemical characteristics of magmatic rocks with different ages in Guyuan area,Hebei province
XU yan-yan,XU hong-cai,SHEN zong,LI xin-hua,ZHAO hua-ping,ZHANG li-guo,LYU yun-qi,JI hong
(Hebei Province regional geology minerals investigation research institute,Langfang Heibei 065000,China)
Abstract:Guyuan area is a part of the northern margin of the North China plate.There was strong magmatic tectonic activity.It contains Paleoproterozoic metamorphic supracrustal rock and metamorphic intrusive rock,Early-Permianintrusiverock,Late-JurassicintrusiverockandEarlyCretaceousvolcanic-sedimentary formations and intrusive rock.The geochemical characteristics of magmatic rocks in different ages reflect that the magmatic rock originate from crust-mantle mixed,and the evolution of magma in different ages is inherited.
Key words:geochemical characteristics;magmatic rocks;genetic type;different age;Guyuan area