河北省麻地巖體地質(zhì)特征及意義

麻坤 王超 李杰 崔昱竹

（河北省地礦局第七地質(zhì)大隊 廊坊 065201）

1 引言

麻地巖體位于河北省興隆縣麻地村東。巖體周邊礦產(chǎn)較多，有花市金礦、太平村鉬礦等。本文通過分析麻地巖體的侵入時代、巖石學和巖石化學特征、稀土元素地球化學特征、鍶、氧同位素特征等方面來研究其特征及成因。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

2.1 地層

河北省麻地巖體位于興隆-青龍大斷裂南側(cè)馬蘭峪復背斜的軸部。該巖體主要巖性為堿長花崗巖，具有非常強烈的鈉長石化、硅化和白云母化等蝕變。其圍巖為太古界的片麻巖。

2.2 構(gòu)造

麻地巖體位于中朝準地臺燕山臺褶帶的馬蘭峪復背斜軸部。

3 巖體特征

麻地巖體為不規(guī)則的近等軸狀，面積5km2。巖體分為內(nèi)外兩帶，其外帶為具偉晶狀團塊及石英脈的肉紅色細粒堿長花崗巖，分布在巖體的邊部及東南部，厚度變化不大，一般為1-3m，偉晶質(zhì)團塊直徑為5-15cm，最大可達1.5m。內(nèi)帶為灰白色細粒堿長花崗巖，普遍遭受不同程度的鈉長石化。麻地巖體具有普遍的強烈蝕變作用，有微斜長石化、鈉長石化、黃玉化、白云母化、天河石化、云英巖化等，其中鈉長石化最為發(fā)育。

4 侵入時代

本文收集到該巖體的五件Rb-Sr全巖等時線樣的分析結(jié)果。測試結(jié)果線性很好，其相關(guān)系數(shù)r=0.998，計算出的年齡值166.0±5.0Ma，現(xiàn)將各種測試數(shù)據(jù)列于表1。

表1 麻地巖體Rb-Sr全巖等時線年齡數(shù)據(jù)表

根據(jù)用Rb-Sr法對麻地巖體的年齡測定，因此確定該巖體的侵入時代為燕山早期。

5 巖石化學特征及稀土元素地球化學特征

根據(jù)雙變量圖、構(gòu)造判別圖以及稀土微量元素的蛛網(wǎng)圖可知巖體中主要含量為SiO2，屬于高硅酸性巖，在SiO2-Na2O+K2O圖解中位于花崗巖區(qū)域，在SiO2-K2O圖解中位于高鉀鈣堿性系列，∑REE為74.87，La/Yb為17.6，輕重稀土分異較強，稀土元素球粒隕石曲線右傾，бEu為0.06，強烈虧損，暗示源區(qū)可能殘存斜長石，（La/Sm）N為0.91，輕稀土分異不強，(Gd/Yb)N為7.61，重稀土分異較強。在蛛網(wǎng)圖上，虧損Ba、Sr、P、Ti，在構(gòu)造背景投影上位于陸內(nèi)花崗巖區(qū)。Rb/Ce為48.56，Th/Ce為0.20，Th/La為0.74，均接近于地殼的平均值，因此反映其為殼源。稀土元素特征表現(xiàn)為輕稀土分異不明顯，加之其具有明顯的殼源特征，對比典型的稀土球粒隕石曲線，其應(yīng)為下地殼熔融的產(chǎn)物，源區(qū)殘留斜長石，但是蛛網(wǎng)圖顯示其具有正的Nb異常，一般來說，殼源物質(zhì)普遍虧損Nb，而本次研究樣品Ti十分低，遠低于花崗巖平均值，因此，源區(qū)應(yīng)該無金紅石及含鈣的鈦礦物，導致Nb可以在高堿的巖漿中富集。綜上所述，本次研究巖體為高鉀鈣堿性高硅花崗巖，源區(qū)殘留斜長石，并且缺乏富Ti礦物。

表2 麻地巖體花崗巖稀土元素數(shù)據(jù)表

表3 麻地巖體花崗巖微量元素數(shù)據(jù)表

圖1 麻地巖體稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖

圖2 麻地巖體微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖

6 鍶、氧同位素特征

目前，隨著同位素地質(zhì)學理論及測試技術(shù)的迅速發(fā)展，應(yīng)用穩(wěn)定同位素的研究不僅可以為解決各種地質(zhì)問題提供可靠的定量信息，而且也日益成為廣大科技工作者不可或缺的重要手段之一。

表4 麻地巖體鍶、氧同位素數(shù)據(jù)表

1977年泰勒根據(jù)氧同位素研究將花崗巖劃分為高18O花崗巖（δ18O＞+10.0‰），正?；◢弾r（δ18O值+6‰—+10.0‰）和低18O花崗巖（δ18O＜+6‰，δD＜-85‰）三類。麻地巖體屬于正?；◢弾r類。

圖3 （87 Sr/86 Sr）I-t關(guān)系圖

研究鍶同位素主要就是研究87Sr/86Sr的初試比值，它是研究巖石成因、評價巖漿巖物質(zhì)來源的重要信息。Faure（1977）根據(jù)地球鍶同位素演化圖，對利用花崗巖的87Sr/86Sr初始比值來判斷其成巖物質(zhì)來源時認為：（1）當花崗巖的（87Sr/86Sr）I比值落在代表上地幔鍶演化的范圍內(nèi)時，這種鍶就是直接或間接地由上地幔導生的，而且沒有外來Sr的明顯混染；（2）若花崗巖的（87Sr/86Sr）I明顯地落在代表上地幔Sr演化范圍的上方，那么可能有兩種不同的解釋：a這種Sr全部來自硅鋁成分的地殼巖石；b這種Sr有一部分是上地幔來源的，但是由于后來富含放射成因87Sr的外來Sr的加入，使它的同位素組成發(fā)生顯著的改變。麻地巖體（87Sr/86Sr）I值為0.718較高，投影到（87Sr/86Sr）I—t關(guān)系圖上很靠近大陸殼物質(zhì)重熔或反復改造的結(jié)果，一般可以說明他是殼源的。

7 結(jié)論

綜上所述，通過研究麻地巖體的侵入時代、巖石學和巖石化學特征、地球化學特征、稀土元素地球化學特征、鍶、氧同位素特征，認為其為燕山早期侵入的具高Rb、高Nb、低Ti、高鉀鈣堿、高硅性質(zhì)的殼源花崗巖。