黑龍江寶興溝一帶花崗巖地球化學(xué)特征及巖相學(xué)淺析

李 卉

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查707隊(duì)，黑龍江綏化152000）

本文通過(guò)對(duì)寶興溝一帶花崗巖巖石樣品進(jìn)行礦物化學(xué)、巖石化學(xué)的研究，對(duì)地球化學(xué)特征進(jìn)行闡述及對(duì)該地區(qū)構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行探討。

1 地質(zhì)概況

寶興溝地區(qū)位于額爾古納地塊，北部位于漠河前陸盆地，南部位于塔河—翠崗巖漿弧。區(qū)內(nèi)出露中生代陸相沉積巖、火山巖地層和早古生代酸性侵入巖。

地層：主要為侏羅系中統(tǒng)繡峰組（J2x）、侏羅系中統(tǒng)二十二站組（J2er）、侏羅系上統(tǒng)塔木蘭溝組（J3t）。

中生界侏羅系中統(tǒng)繡峰組（J2x）：主要分布在西爾根氣河和依沙溪河兩側(cè)，其巖性組合主要為長(zhǎng)石石英粗砂巖、含礫長(zhǎng)石石英粗中砂巖、含角礫長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖、含角礫粗砂巖、礫石長(zhǎng)石粗砂巖。

中生界侏羅系中統(tǒng)二十二站組（J2er）：主要分布于土魯爾碑溪和依沙溪河兩側(cè)，其巖性組合主要為長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖、長(zhǎng)石石英中細(xì)砂巖、長(zhǎng)石巖屑中砂巖、含礫長(zhǎng)石石英粗中砂巖、含泥質(zhì)粉砂巖、巖屑長(zhǎng)石細(xì)砂巖等。與繡峰組整合接觸。

中生界侏羅系上統(tǒng)塔木蘭溝組（J3t）：主要分布于紅布耶河北西。其巖性組合主要為紅褐色、灰褐色、灰綠色安山巖，灰褐色、灰黑色安山玄武巖，安山質(zhì)（巖屑、晶屑）凝灰?guī)r，安山質(zhì)（含角礫）沉凝灰?guī)r等。

晚寒武—早奧陶世花崗巖類(lèi)侵入巖依據(jù)其形成時(shí)間先后順序，共劃分出2種巖石類(lèi)型。由早到晚巖石類(lèi)型由二長(zhǎng)花崗巖→花崗斑巖演化。其中，二長(zhǎng)花崗巖為該構(gòu)造巖漿巖石組合中的主體，呈巖基狀分布；后期的花崗斑巖呈巖株?duì)钋秩朐缙诘亩L(zhǎng)花崗巖中。

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖：主要分部于橢坡垴一帶，呼瑪河南岸小面積出露，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。

晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖：主要分布于呼瑪河和依沙溪河南北兩側(cè)，呈巖基狀產(chǎn)出，巖性為二長(zhǎng)花崗巖(ηγ∈3O1)。呼瑪河以南、依沙溪河以北以中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖為主，呼瑪河以北、依沙溪河以南由西向東二長(zhǎng)花崗巖粒度以粗?！辛！?xì)粒依次變化。

2 主要巖性的巖相學(xué)特征

花崗斑巖（γπ∈3O1）：淺磚紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，斑晶與基質(zhì)成分相同。斑晶有石英約30%，無(wú)色透明，干涉色一級(jí)灰白，無(wú)解理、正低突起、表面光滑，一軸晶正光性。正長(zhǎng)石12%，板柱狀，淺灰白色，具有卡式雙晶，一級(jí)灰白干涉色，兩組直交解理，負(fù)低突起。斜長(zhǎng)石20%，具有聚片雙晶，一級(jí)灰白干涉色，兩組近直交解理，正低突起。黑云母5%，棕褐色，二級(jí)黃紅至三級(jí)黃紅，一組極完全解理，二軸晶負(fù)光性。細(xì)粒長(zhǎng)英質(zhì)基質(zhì)43%。

粗粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγ∈3O1):褐黃色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。堿性長(zhǎng)石，他形粒狀，粒度1.2～8.6mm，含量48%，泥化，可見(jiàn)條紋，為條紋長(zhǎng)石，部分包含斜長(zhǎng)石、石英，他形粒狀，粒度0.52～5.44mm，含量20%，偶見(jiàn)白云母星散交代堿性長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石半自形粒狀，粒度1.48～4.8mm，含量28%，可見(jiàn)卡鈉雙晶，多數(shù)星散絹云母化，少數(shù)被綠泥石、黑云母、白云母集合體星散交代。黑云母片狀、小片狀，褐色，粒度0.04～1.52mm，含量4%，多色性明顯，部分析出鐵質(zhì)，部分綠泥石化，小片狀集合體狀分布。

中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγ∈3O1):風(fēng)化面褐色，新鮮面灰白色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。堿性長(zhǎng)石他形粒狀，粒度0.1～5mm，含量39%，星散泥化，為條紋長(zhǎng)石和微斜條紋長(zhǎng)石，可見(jiàn)包含斜長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石半自形柱狀，粒度0.18～3.2mm，含量25%，聚片雙晶細(xì)密為更長(zhǎng)石，星散絹云母化。石英他形粒狀，粒度0.4～4.8mm，含量30%。黑云母片狀，粒度0.06～1.4mm，含量3%，轉(zhuǎn)變?yōu)榘自颇覆⑽龀鲨F質(zhì)。鱗片狀絹云母集合體狀、團(tuán)塊狀分布，粒度小于0.02mm，含量3%。

細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγ∈3O1):細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。石英含量約為30%，粒徑在0.4～0.6mm左右，不規(guī)則粒狀，無(wú)色透明，干涉色一級(jí)灰白，無(wú)解理、正低突起、表面光滑，一軸晶正光性。正長(zhǎng)石含量約32%，粒徑在0.5～1mm左右，板柱狀，淺灰白色，具有卡式雙晶，一級(jí)灰白干涉色，兩組直交解理，負(fù)低突起。斜長(zhǎng)石含量約35%，粒徑0.5～1mm左右，板柱狀，淺灰白色，具有聚片雙晶，一級(jí)灰白干涉色，兩組近直交解理，正低突起。黑云母含量約3%，粒徑0.3～0.5mm棕褐色，二級(jí)黃紅至三級(jí)黃紅，一組極完全解理，二軸晶負(fù)光性。

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 主量元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖SiO2含量介于73.97%～76.64%之間，平均含量為75.63%，屬酸性巖石；Na2O＋K2O含量介于7.91%～8.30%之間，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.70～1.97之間，平均1.84，屬富鉀質(zhì)巖系；A/CNK主要介于0.926～1.064之間，屬過(guò)鋁質(zhì)巖石,SiO2過(guò)飽和型巖石；里特曼指數(shù)δ為1.87～2.14，屬于鈣堿性系列。由于花崗斑巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)等特征顯示出富K鈣堿性系列花崗巖特征，Al含量相對(duì)稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表現(xiàn)出S型花崗巖特征。巖石分異指數(shù)（DI）為90.68～94.53，反映分異程度較高。

晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖SiO2含量介于70.24%～78.63%之間，平均含量 8.24%，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.37～1.76之間，平均1.58，屬富鉀質(zhì)巖系；A/CNK主要介于1.024～1.111之間，屬過(guò)鋁質(zhì)巖石,SiO2過(guò)飽和型巖石；里特曼指數(shù)δ為1.73～3.00，屬于鈣堿性系列。由于二長(zhǎng)花崗巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)等特征顯示出富K鈣堿性系列花崗巖特征，Al含量相對(duì)稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表現(xiàn)出S型花崗巖特征。巖石分異指數(shù)（DI）為88.99～96.39，反映分異程度較高。

3.2 稀土元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖（γπ∈3O1），稀土總量ΣREE介于（58.17～110.55）×10-6之間，大于球粒隕石稀土總量3.29×10-6，輕重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.15～8.06，屬輕稀土富集型，且輕重稀土分餾明顯。δEu介于0.16～0.42之間，銪具負(fù)異常，為銪虧損—富集型。稀土元素配分曲線(xiàn)為右傾斜型，見(jiàn)圖1。

圖1 晚寒武—早奧陶世花崗斑巖稀土元素分布型式圖

晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖（ηγ∈3O1），稀土總量ΣREE介于（23.49～309.18）×10-6之間，大于球粒隕石稀土總量3.29×10-6，輕重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.10～11.78，屬輕稀土富集型，且輕重稀土分餾明顯。δEu介于0.08～5.0之間，銪具負(fù)異常，為銪虧損—富集型。稀土元素配分曲線(xiàn)為右傾斜型，見(jiàn)圖2。

3.3 微量元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖（γπ∈3O1），巖體的微量元素與花崗巖的維氏值相比較，親銅元素Sn明顯高，親鐵元素Cr、Ni、Co較低，親石元素V、Sr元素含量較低,Rb等元素含量較高，親巖漿元素La、Ce元素含量較低，非活動(dòng)性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在巖石微量元素的蛛網(wǎng)圖上，大離子親石元素Rb、親巖漿元素La、Ce和親鐵元素Co呈正異常，Sr、Sn、V呈負(fù)異常，非活動(dòng)性元素Zr、Hf呈正異常為特征，見(jiàn)圖3。

圖2 晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖稀土元素分布型式圖

圖3 晚寒武—早奧陶世花崗斑巖微量元素蛛網(wǎng)圖

晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖（ηγ∈3O1），巖體的微量元素與花崗巖的維氏值相比較，親銅元素Sn有高有低，親鐵元素Cr、Ni、Co較低，親石元素V、Sr元素含量較低,Rb等元素含量較高，親巖漿元素La、Ce元素含量較低，非活動(dòng)性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在巖石微量元素的蛛網(wǎng)圖上，大離子親石元素Rb、親巖漿元素La、Ce和親鐵元素Co呈正異常，Sr、Sn、V呈負(fù)異常，非活動(dòng)性元素Ta、Hf呈正異常為特征，見(jiàn)圖4。

圖4 寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖

4 構(gòu)造環(huán)境探討

稀土配分特征表現(xiàn)為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點(diǎn)。所以本區(qū)花崗巖形成的構(gòu)造環(huán)境應(yīng)為POG，與KCG型花崗巖類(lèi)形成的構(gòu)造環(huán)境相符,所以花崗巖為后造山花崗巖（POG）。該套侵入巖分布于大面積晚寒武—早奧陶世二長(zhǎng)花崗巖分布區(qū)中，結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境，推測(cè)該期花崗斑巖系額爾古納島弧與漠河前陸盆地碰撞前沿深大斷裂上侵的產(chǎn)物。

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