博克圖地區(qū)早白堊世侵入巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境探討

劉學(xué)文

摘 要：大興安嶺博克圖地區(qū)早白堊世侵入巖主要以二長斑巖-石英斑巖-花崗斑巖-花崗巖為主，呈北東向和北西向產(chǎn)出。巖石SiO2平均含量為78.59%、Al2O3平均含量為13.22%、Na2O+K2O平均含量為7.27%；稀土元素配分模式呈明顯的不對(duì)稱右傾型，輕重稀土分餾相對(duì)明顯，LR/HR平均為8.83，LaN/YbN平均為10.86；微量元素虧損Nb、Ta，與陸殼微量元素蛛網(wǎng)圖相似，這些特點(diǎn)可能暗示其來源于殼源物質(zhì)的部分熔融。也說明中生代晚期局部仍殘留較厚的下地殼，這為進(jìn)一步理解興安造山帶中生代時(shí)期巖石圈減薄提供了重要信息。

關(guān)鍵詞：早白堊世侵入巖 巖石地球化學(xué) 構(gòu)造環(huán)境探討 大興安嶺博克圖地區(qū)

中圖分類號(hào)：P588 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（b）-0095-02

研究區(qū)位于西伯利亞板塊與華北板塊之間的中亞—蒙古造山帶（Ⅱ級(jí)）東部的興安地塊，地處內(nèi)蒙古東部之大興安嶺主峰的中段東烏珠穆沁旗早華力西造山帶上。北西以賀根山—喜桂圖早奧陶世縫合帶與額爾古納地塊相鄰，南東以嫩江—八里罕斷裂帶與松嫩地塊相連接[1]。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、火山作用和巖漿活動(dòng)均較頻繁。最近幾年的研究表明，就整個(gè)大興安嶺地區(qū)早白堊世侵入巖而言，在巖石系列、巖石類型以及地球化學(xué)特征上顯示出多樣性。結(jié)合作者參加的實(shí)際野外工作，該文試圖通過對(duì)大興安嶺博克圖地區(qū)早白堊世侵入巖的巖石地球化學(xué)研究，討論該時(shí)期侵入巖的侵位機(jī)制及構(gòu)造環(huán)境等，希望能為今后對(duì)大興安嶺地區(qū)侵入巖研究提供一些科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大興安嶺博克圖地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市東部的大興安嶺中段主峰山區(qū)。受太平洋板塊的持續(xù)作用，歐亞大陸邊緣基底斷裂構(gòu)造活化，誘發(fā)大規(guī)模的陸相火山巖漿活動(dòng)，在研究區(qū)廣泛形成了規(guī)模不等的早白堊世侵入巖。巖體主要與晚侏羅世火山巖地層呈侵入接觸，部分與變質(zhì)片巖系呈侵入接觸，東部在大光頂子幅侵入了石炭紀(jì)二長花崗巖?？傮w呈北東向分布，個(gè)體有的呈北西向、有的呈南北向產(chǎn)出。該次工作對(duì)早白堊世侵入巖進(jìn)行了同位素測年，獲得8個(gè)鋯石U-Pb年齡，為121.7～135 Ma；結(jié)合以上資料，將其時(shí)代置于早白堊世[2]。

2 巖石學(xué)特征

早白堊世侵入巖主要巖石類型為石英二長斑巖、二長斑巖、花崗斑巖和花崗巖，野外四者為漸變過渡關(guān)系，未見明顯的突變界線。

2.1 二長斑巖

巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu)。斑晶主要由堿性長石（5%～15%）、斜長石（5%～10%），局部出現(xiàn)少量石英、黑云母及角閃石（0%～2%）組成。鉀長石斑晶為0.5～2.5 mm；斜長石斑晶為0.3～1.5 mm；石英斑晶為0.25～0.4 mm；黑云母斑晶具暗化現(xiàn)象。基質(zhì)主要由微粒的長石組成，少量石英（<5%）。副礦物為鋯石、榍石、簾石和不透明礦物。

2.2 石英斑巖

巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要由鉀長石（5%～15%）、斜長石（5%～10%）、石英（1%～5%）及黑云母、角閃石（2%～3%）組成。鉀長石斑晶多在1～10 mm；斜長石斑晶為1～5 mm；石英斑晶粒度在0.8～2 mm，含量應(yīng)超過5%；黑云母呈片狀，片徑為0.5 mm左右；角閃石粒度0.5～1 mm。基質(zhì)主要由長石、石英組成，粒度在0.1～0.4 mm，其中石英含量在5%～10%。副礦物為鋯石、榍石、簾石和不透明礦物。

2.3 花崗斑巖

巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要由鉀長石、斜長石、石英及黑云母、角閃石組成。鉀長石斑晶多在2～5 mm；斜長石斑晶為1～5 mm；石英斑晶呈渾圓狀，粒度在0.8～4 mm；黑云母呈片狀，片徑為0.5 mm左右；角閃石粒度0.5～1 mm?；|(zhì)主要由長石、石英和黑云母組成，其中石英含量在10%～15%，基質(zhì)粒度在0.1～0.4 mm。副礦物為鋯石、榍石、簾石和不透明礦物。

2.4 黑云母花崗巖

巖石總體為中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。暗色礦物和斜長石自形程度稍高，鉀長石次之，石英呈它形粒狀，角閃石半自形晶柱狀，粒徑在±0.7 mm，呈不規(guī)則的柱狀；黑云母不規(guī)則的片狀，粒徑在±0.8 mm；斜長石呈板柱狀，粒徑±2 mm；鉀長石半自形至它形晶，多數(shù)粒徑在±2 mm；石英它形粒狀，多數(shù)在±1 mm。副礦物有榍石、鋯石、磷灰石等。

3 巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征

3.1 巖石化學(xué)特征

早白堊世侵入巖的SiO2含量較高，為69.94%～79.45%，平均為75.89%，屬于中酸性巖；Al2O3含量平均為13.22%，K2O平均含量為4.31%，Na2O平均含量為2.96%，Na2O+K2O平均值為7.27%，分異指數(shù)（DI）為78.38～84.83，屬于中等分異程度的花崗巖類。

3.2 稀土元素地球化學(xué)特征

早白堊世侵入巖的∑REE=64.11～299.00×10-6，平均為145.45×10-6，LR/HR=8.69～9.01，平均為8.83，LaN/YbN=10.6～11.2，平均為10.86，輕稀土富集且輕重稀土分餾明顯；配分曲線呈不對(duì)稱右傾型；δEu=0.62～0.74，平均為0.65，具中等程度的Eu負(fù)異常，Eu負(fù)異常說明源區(qū)殘留相存在斜長石或有斜長石的分離結(jié)晶作用[2-3]。

3.3 微量元素地球化學(xué)特征

在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化“蛛網(wǎng)圖”中，早白堊世侵入巖總體為右傾型，明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、Th、U，而虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta，Sr含量中等在297×10-6～441×10-6，平均為365×10-6。Ba含量分別為618×10-6～781×10-6，平均為681×10-6，Rb/Sr為0.18～0.31，平均為0.24。

4 巖石成因及構(gòu)造環(huán)境

早白堊世侵入巖中的副礦物出現(xiàn)榍石、鋯石而未見富鋁礦物。巖石化學(xué)成分上為高鉀鈣堿性—堿性的過鋁質(zhì)巖石，高鉀鈣堿性—堿性系列。根據(jù)地球化學(xué)判別其成因類型既具有A型花崗巖，又具有I型花崗巖特點(diǎn)，應(yīng)該來源于地殼中火成巖和地幔的部分熔融。

在（Y+Nb）-Rb圖解和Nb-Y圖解上，落入后碰撞花崗巖區(qū)及火山弧花崗巖區(qū)；在R1-R2圖解上，落入造山期后花崗巖區(qū)[3]。最近的研究表明大興安嶺地區(qū)、小興安嶺—張廣才嶺地區(qū)早白堊世已處于非造山構(gòu)造階段。因此，該區(qū)早白堊世侵入巖應(yīng)形成于非造山伸展構(gòu)造背景，與濱太平洋板塊俯沖后巖石圈地幔拆沉減薄事件有關(guān)。

5 結(jié)語

（1）研究區(qū)早白堊世侵入巖SiO2含量較高，平均為75.89%，屬于中酸性巖；Al2O3平均為13.22%；Na2O+K2O值平均為7.27%；分異指數(shù)為78.38～84.83，屬于中等分異程度的花崗巖類。（2）稀土元素配分模式呈明顯的不對(duì)稱右傾型，輕重稀土分餾相對(duì)明顯，LR/HR平均為8.83，LaN/YbN平均為10.86；微量元素虧損Nb、Ta，與陸殼微量元素蛛網(wǎng)圖相似，這些特點(diǎn)可能暗示其來源于殼源物質(zhì)的部分熔融。（3）通過以上論述，研究區(qū)早白堊世侵入巖形成于非造山伸展構(gòu)造背景，與濱太平洋板塊俯沖后巖石圈地幔拆沉減薄事件有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1] 內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社，1991.

[2] 內(nèi)蒙古東部博克圖地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查成果報(bào)告[R].2013.

[3] 陳道公.地球化學(xué)[M].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2014.