粵北花山巖體地球化學(xué)特征及成因研究

姚　巍，陳　琿，馬明杰

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512028）

粵北花山巖體地球化學(xué)特征及成因研究

姚巍，陳琿，馬明杰

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512028）

通過對(duì)花山巖體主量元素、微量元素和稀土元素等方面詳細(xì)的綜合研究、以及分析對(duì)比可知，巖體SiO2含量在69.9%～72.96%，屬于酸性巖體，（中）高鉀鈣堿性系列巖石，具硅過飽和、過鋁的特征。巖石屬富輕稀土型花崗巖，Eu虧損不明顯。花山巖體屬I型花崗巖（同熔型），是活動(dòng)大陸邊緣-陸弧的產(chǎn)物。

花山巖體，地球化學(xué)，成因，粵北

花山巖體位于粵北東西向大東山—貴東巖漿巖帶東段貴東復(fù)式巖體的南緣，河源市連平縣花山村附近，呈小巖株?duì)町a(chǎn)出，面積約14.17km2。巖體遭遇混染巖化，變質(zhì)、變形較為強(qiáng)烈，發(fā)育片理、片麻理。片麻理走向?yàn)?15°。研究該巖體主量元素、微量元素和稀土元素的特征，查明其源區(qū)物質(zhì)特征，成因機(jī)制及其形成的構(gòu)造環(huán)境，對(duì)研究貴東巖體的形成與演化具有重要意義。

表1　花山花崗巖化學(xué)成分表

1 巖石學(xué)及礦物學(xué)特征及采樣分析

圖1　巖石系列SiO2-K2O圖解

圖2　花崗巖SiO2-AR(堿度率)圖解

該巖體的主要巖性為中細(xì)粒片麻狀黑云母花崗巖，其次為弱片麻狀二長(zhǎng)花崗巖。片麻狀黑云母花崗巖具變余似斑狀結(jié)構(gòu)、變余中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造、條紋條帶狀構(gòu)造。巖石由斜長(zhǎng)石（40%～45%）、鉀長(zhǎng)石（25%～30%）、石英（±25%）、黑云母（5%～10%）組成。副礦物為磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石、褐簾石，蝕變礦物為絹云母、方解石、綠簾石、黝簾石、高嶺土、綠泥石。

在顯微鏡觀察的基礎(chǔ)上，盡可能選取蝕變作用最輕微的巖石樣品作各項(xiàng)分析測(cè)試。主要元素，微量元素、硅酸鹽分析、稀土元素分析由國土資源部長(zhǎng)沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心（湖南省礦產(chǎn)測(cè)試?yán)醚芯克┩瓿?。微量元素和稀土元素采用Z-2300，ICAP-6300原子吸收光度計(jì)ICP全譜儀等測(cè)定。

2 巖石化學(xué)與地球化學(xué)特征

2.1主量元素特征

巖石化學(xué)分析結(jié)果（表1）顯示，該花崗巖3個(gè)樣品的巖石化學(xué)成分一致性較高，其SiO2含量在69.9%～72.96%，均屬于酸性巖體。對(duì)比華南花崗巖平均值，該巖體的FeO、CaO、TiO2含量較高，而SiO2、Fe2O3、Na2O、K2O、P2O5略低，顯示高Ca而Fe，K、Na偏低的巖石化學(xué)屬性。從圖1、圖2可以看出，該花崗巖屬（中）高鉀鈣堿性系列巖石。標(biāo)準(zhǔn)礦物（表2）中出現(xiàn)石英（Q）和剛玉（C），鋁質(zhì)指數(shù)（A/CNK）平均為1.06＞1，反映巖石硅過飽和、過鋁的特征；堿（度）指數(shù)（AKI）平均值0.60＜0.9，里特曼指數(shù)（σ）平均值1.36＜3.3，表明巖石屬于鈣（堿）性系列。

表2　花山巖體CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物及特征參數(shù)表

巖石基性度（G）7.53，高于華南花崗巖平均值；堿度率（AR）、全堿量（ALK）、鉀鈉比值（K/N）低于華南花崗巖平均值；鐵鎂比值（M/F）、鈣質(zhì)指數(shù)（C/A′CF）與華南花崗巖平均值接近。

氧化度（OX°）在0.06～0.17之間，平均為0.13，反映巖體在低氧化環(huán)境條件下形成。分異指數(shù)（DI）平均為77.42，固結(jié)指數(shù)（SI）平均為6.29，說明巖漿分離結(jié)晶作用不強(qiáng)，分異程度較高。

表3　花山巖體微量元素含量及特征比值表

2.2微量元素地球化學(xué)特征

與酸性巖維氏值相比（表3），該侵入體Bi含量高17倍，Hf含量高5倍，Sn含量高2.4倍；Sr含量低2.4倍，Nb含量低2.0倍，Ta含量低2.2倍；其余元素含量相對(duì)較接近，比值在1.5以內(nèi)。

2.3稀土元素地球化學(xué)特征

表4顯示，花山巖體的稀土元素總量（ΣREE）變化不大，介于171.51×10-6～242.82×10-6間，含量低于世界花崗巖平均值（291.17×10-6）；巖石屬富輕稀土型花崗巖，輕、重稀土比值（ΣCe/ΣY）2.45～2.59，平均為2.52，LaN/YbN值3.83～5.32，平均為4.72；銪異常值（δEu）在0.56～0.72間，平均為0.66，略小于0.7，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化型式圖顯示為淺“V”型的不對(duì)稱折線（圖3），輕稀土折線向右傾斜，重稀土折線接近水平，Eu虧損不明顯，屬弱Eu負(fù)異常。

表4　花山巖體稀土元素含量及特征參數(shù)表

3 成因類型及巖漿源區(qū)

在K2O-Na2O成因類型圖解上（圖4），花山巖體二個(gè)樣點(diǎn)落在I型花崗巖區(qū)，一個(gè)樣點(diǎn)落在I型花崗巖與S型花崗巖分區(qū)線上；鋁質(zhì)指數(shù)A/CNK平均為1.06，小于1.1，按Chappell（1974）和White（1983）劃分，屬I型花崗巖?；ㄉ綆r體巖石化學(xué)及地球化學(xué)特征與南嶺地區(qū)I型花崗巖相似（據(jù)《南嶺花崗巖地質(zhì)及其成因和成礦作用》，1989）。微量元素K/Rb比值為188，Rb/Sr比值為0.7，按劉英?。ā痘◢弾r類區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)填圖方法指南》，1991）對(duì)不同成因類型花崗巖微量元素比值的研究，屬同熔型花崗巖。綜合以上分析，把花山巖體劃歸為I型花崗巖（同熔型）。

花山巖體屬過鋁質(zhì)巖石類型，以鉀質(zhì)系列為主，表現(xiàn)出殼源重熔的特點(diǎn)。巖體內(nèi)分布變質(zhì)較強(qiáng)的輝綠巖、輝長(zhǎng)巖等基性巖脈，花山巖體鐵鎂含量較高（基性度G為7.53），據(jù)此判斷可能有深部幔源物質(zhì)的參與；δEu值0.56～0.72，平均為0.66，略小于0.7，Eu虧損不明顯；成因類型為I型花崗巖，巖石可能由不同來源的（殼幔）巖漿混熔形成。

圖3　稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖

圖4　花崗巖K2O-Na2O 成因類型圖

圖5　花崗巖R1-R2成因分類圖解

圖6　構(gòu)造環(huán)境(Rb-Y+Nb)判別圖

4 構(gòu)造環(huán)境判別

花山巖體屬I型花崗巖。在花崗巖R1-R2成因分類圖解上（圖5），花山巖體一個(gè)樣品投點(diǎn)落在①地幔分異花崗巖區(qū)，二個(gè)樣品投點(diǎn)落在①地幔分異花崗巖與②板塊碰撞前花崗巖分區(qū)間，結(jié)合有關(guān)構(gòu)造環(huán)境圖解，花山巖體投點(diǎn)分別落在VAG火山弧花崗巖區(qū)（圖6）、火山弧與碰撞后區(qū)間（圖7），反映花山巖體是活動(dòng)大陸邊緣—陸弧的產(chǎn)物。

圖7　構(gòu)造環(huán)境Rb/30-Hf-3Ta判別圖

5 結(jié)語

1）花山巖體的主要巖性為中細(xì)粒片麻狀黑云母花崗巖，變余似斑狀結(jié)構(gòu)、變余中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造、條紋條帶狀構(gòu)造。

2）巖體SiO2含量在69.9%～72.96%，均屬于酸性巖體。屬（中）高鉀鈣堿性系列巖石，巖石具硅過飽和、過鋁的特征，屬于鈣（堿）性系列。

3）與酸性巖維氏值相比，該侵入體Bi含量高17倍，Hf含量高5倍，Sn含量高2.4倍；巖石屬富輕稀土型花崗巖，輕、重稀土比值（ΣCe/ΣY）2.45～2.59，LaN/YbN值3.83～5.32，Eu虧損不明顯。

4）花崗巖屬I型花崗巖（同熔型），該巖體是活動(dòng)大陸邊緣-陸弧的產(chǎn)物。

[1] 陳琿、李峰、堅(jiān)潤(rùn)堂等，云南瀾滄老廠花崗斑巖鋯石SHRIMP定年及其地質(zhì)意義[J]，地質(zhì)學(xué)報(bào)，2010.84（4）.

[2] 廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局，廣東省區(qū)域地質(zhì)志，地質(zhì)出版社，1988.

[3] 李昌年，《火成巖微量元素巖石學(xué)》，中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1992.

[4] 凌洪飛, 等，粵北帽峰花崗巖體地球化學(xué)特征及成因研究，巖石學(xué)報(bào)2005.21（3）：677～687.

[5] 尹征平, 等，粵北九峰巖體的地球化學(xué)特征與成因研究，東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010.3:15～21.

[6] 李獻(xiàn)華，廣西北部新遠(yuǎn)古帶花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)及其構(gòu)造意義[J]，地球化學(xué)，1999.1:1~9.

A Study of Geochemistry and Genesis of the Huanshan Rock Mass in North Guangdong

YAO Wei CHEN Hun MA Ming-jie

(Guangdong Bureau of Geology and Mineral Resources, Shaoguan, Guangdong 512028)

The Huashan granite in north Guangdong belongs to K-rich calc-alkaline series with SiO2of 69.9-72.96%, being silicon-aluminium supersaturated. The rock is I-type granite (syntectic type) with LREE enrichment and was emplaced in active continental margin setting.

syntectic type granite; geochemistry; genesis; Huanshan, north Guangdong

P595

A

1006-0995（2016）02-0217-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.009

2016-03-16

姚?。?984-），男，碩士研究生，工程師，主要從事區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查及水工環(huán)地質(zhì)工作