青海省野駱駝泉地區(qū)三疊紀(jì)侵入巖 地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

提振海，潘志民，季天伊，許 健

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

1 地質(zhì)特征及巖石學(xué)特征

中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγT1)：分布于測(cè)區(qū)小賽什騰山中、西部及賽什騰山北部一帶。出露面積21.27 km2，占測(cè)區(qū)總面積的1.77%。其侵入古元古代達(dá)肯大坂(巖)群、寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)灘間山群及晚二疊世賽什騰火山巖、晚志留世片麻狀細(xì)中粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖、早石炭世細(xì)中粒輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、晚二疊世細(xì)中粒斑狀石英二長(zhǎng)巖。包括6個(gè)侵入體，呈巖滴、巖株?duì)町a(chǎn)出，形態(tài)為不規(guī)則狀、橢圓狀，巖體內(nèi)接觸帶多見(jiàn)圍巖捕擄體。巖體中可見(jiàn)閃長(zhǎng)質(zhì)包體，大小一般30 cm×50 cm，大者(50～100)cm×(100～250)cm，包體長(zhǎng)軸走向340(°)，橢圓狀—近圓形，巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造較均勻，巖體地貌明顯[1-2]。

巖石新鮮面為灰白色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母組成。斜長(zhǎng)石呈半自形寬板狀，大小一般為0.2～2 mm，少數(shù)2.2 mm左右，雜亂分布，少嵌布在鉀長(zhǎng)石粒內(nèi)，環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育，局部高嶺土化、絹云母化，少被鉀長(zhǎng)石蠕蟲狀、蠶蝕狀交代，聚片雙晶不發(fā)育，NP′∧(010)=8，An=25，屬于更長(zhǎng)石，含量<40%；鉀長(zhǎng)石主要為條紋長(zhǎng)石，少量為微斜長(zhǎng)石，呈半自形寬板狀，大小一般為0.3～2 mm，少部分2～4 mm，雜亂分布，局部高嶺土化，粒內(nèi)少包嵌斜長(zhǎng)石等，少交代斜長(zhǎng)石，含量約35%左右；石英呈他形粒狀，大小一般為0.2～2 mm，部分2～3.5 mm，堆狀、雜亂狀分布，部分顆粒間縫合線狀接觸，粒內(nèi)波狀消光，含量約20%；黑云母呈片狀，大小一般為0.2～1.8 mm，零散分布，少部分綠泥石化、白云母化，顆粒表面析出少量鐵質(zhì)，多色性顯著：Ng′=褐色，Np′=淡黃色，含量>5%。副礦物為不透明礦物及磷灰石、鋯石等。次生礦物為高嶺土、絹云母、綠泥石、白云母、鐵質(zhì)等[3]。

2 巖石化學(xué)特征

與中國(guó)花崗巖相比，該侵入體SiO2、Al2O3、CaO、Na2O含量相近，TiO2含量偏低，F(xiàn)e2O3、FeO、MnO、MgO、P2O5含量明顯低，K2O含量則偏高；Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過(guò)飽和類型；分異指數(shù)DI=87.37～89.64，平均88.50，固結(jié)指數(shù)SI=3.52～4.76，平均4.34，反映巖漿結(jié)晶分異程度高；里特曼指數(shù)σ=2.22～2.25，平均2.23，屬鈣堿性系列[4]。

3 稀土元素及微量元素特征

中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖∑REE=79.18×10-6～97.84×10-6，平均86.60×10-6，稀土總量偏低；LREE/HREE=10.39～15.21，平均12.55，(La/Yb)N比值為13.01～22.55，平均17.15，(Ce/Yb)N比值為9.34～16.34，平均12.36，稀土配分模式圖為向右陡傾曲線(圖1)，說(shuō)明輕、重稀土分餾程度較高，屬輕稀土富集型；δEu值0.77～0.87，平均值0.82，具弱的銪負(fù)異常；δCe值為0.92～0.94，平均值0.93，鈰負(fù)異常不明顯[5]。

圖1 中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖稀土配分

微量元素含量的平均值與維氏花崗巖微量元素豐度相比，Th、Zr、Ti含量相近；K、Ba、U、Nb含量相近；Rb、Sr、P含量明顯低；Ta含量偏高；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.593～1.046，平均0.842，明顯高于地殼平均值(0.44)。從微量元素蛛網(wǎng)圖(圖2)可以看出，強(qiáng)不相容元素K、Rb和弱不相容元素Zr、Hf相對(duì)富集，虧損強(qiáng)不相容元素Nb、Sr、Ba、Th和弱不相容元素P、Ti。(Rb/Yb)N比值為206，屬于強(qiáng)不相容元素富集型[6]。

4 巖石系列劃分

將本區(qū)三疊紀(jì)侵入巖樣品分析結(jié)果投在Ol′-Ne′-Q′圖解及硅—堿圖解中，其成分點(diǎn)均落入亞堿性區(qū)。進(jìn)一步投在AFM圖解上，均落入鈣堿性系列區(qū)，說(shuō)明本區(qū)志留紀(jì)侵入巖屬鈣堿性系列。

圖2 中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖微量元素

5 成因類型分析

本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖無(wú)論在巖石學(xué)、巖石化學(xué)，還是地球化學(xué)等方面，均顯示出I型花崗巖特征(相當(dāng)于地殼同熔型花崗巖)。依據(jù)如下：

1)Chappell和White(1974、1983)以Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)=1.1(分子數(shù))(A/NKC)作為分界，該比值>1.1的為“S”型花崗巖；該比值<1.1的為“I”型花崗巖。本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖A/NKC=1.026～1.055，平均1.04，小于1.1，表明巖石富鈉，系“I”型花崗巖。在A-C-F圖解中，樣品成分點(diǎn)落于I型花崗巖區(qū)域(圖3)。

圖3 早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖S型、I型巖漿巖判別

2)本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖副礦物以富含磁鐵礦為特征，系“I”型花崗巖的典型特征。

3)研究表明“I”型花崗巖巖石中Na2O(ωB%)>3.2。本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗Na2O(ωB%)平均含量為3.95%，系“I”型花崗巖的典型標(biāo)志。

4)本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖標(biāo)準(zhǔn)礦物剛玉C=0.51～0.93,平均0.67，C<1，氧化率Ox=0.54～0.55，平均0.55，較高，顯示“I”型花崗巖特征。

5)研究表明“I”型花崗巖巖石中Fe2O3/(Fe2O3+FeO)相對(duì)較高，比值平均數(shù)為0.46；“S”型花崗巖該比值平均數(shù)為0.21。本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖該比值平均值為0.40，系“I”型花崗巖特征。

6)在(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)三角圖解中(圖4)，本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖多數(shù)成分點(diǎn)均落入斜長(zhǎng)石—堇青石—黑云母區(qū)與斜長(zhǎng)石—角閃石—黑云母區(qū)分界處，顯示“I”型花崗巖與“S”型花崗巖雙重特征。說(shuō)明巖漿物質(zhì)來(lái)源于下地殼。

圖4 早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(Al-Na-K)-Ca-(Fe2+Mg)圖解

綜上所述，本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖成因類型屬“I”型花崗巖，其巖漿主要來(lái)源于下地殼，為地殼重熔作用的產(chǎn)物。

6 結(jié) 論

1)構(gòu)造環(huán)境分析

本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖總體呈北西向—近東西向展布，受區(qū)域構(gòu)造控制作用明顯。在R1-R2圖解中，本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖3個(gè)成分點(diǎn)均落入同碰撞期花崗巖區(qū)；在里特曼—戈蒂里圖解中，其成分點(diǎn)均落入B區(qū)，顯示其所處造山帶構(gòu)造背景；在Rb-Yb+Nb圖解和Rb-Yb+Ta圖解中，其成分點(diǎn)均落在同碰撞期花崗巖區(qū)，且靠同碰撞期花崗巖區(qū)與火山弧花崗巖區(qū)兩區(qū)界線。綜合上述特征，本區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖形成于陸內(nèi)造山擠壓構(gòu)造背景。

2)就位機(jī)制分析

野外宏觀特征顯示，測(cè)區(qū)早三疊世中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖平面形態(tài)較規(guī)則，多呈橢圓形，與圍巖之間界線比較圓滑、清晰；局部巖體邊部發(fā)育古元古代達(dá)肯大坂(巖)群、晚二疊世賽什騰火山巖的捕虜體，且捕虜體多呈橢圓狀；該巖體總體呈北西西向展布，巖體邊部礦物和包體定向排列明顯，且平行巖體與圍巖的接觸帶，巖體長(zhǎng)軸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。以上特征說(shuō)明晚二疊世侵入巖具有強(qiáng)力就位的特征。