華北陸塊南緣張士英巖體巖石地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

姜玉平，張森森

(1.河南省有色金屬礦產(chǎn)探測(cè)工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450000；2.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450000；3.河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院，河南 鄭州 450000)

0 引 言

中生代以來，華北克拉通南緣秦嶺造山帶經(jīng)歷了一系列巖漿熱事件，從而產(chǎn)生了大量的花崗巖體及大規(guī)模的成礦作用，形成了我國(guó)重要的中生代多金屬成礦帶[1]。東秦嶺鉬成礦帶作為我國(guó)大型鉬礦帶，鉬金屬儲(chǔ)量占全國(guó)總量的66%[2]。大規(guī)模的成礦作用往往與同時(shí)期巖漿活動(dòng)有關(guān)，因而開展區(qū)內(nèi)巖漿巖的研究有利于解釋大規(guī)模成礦作用的成因機(jī)制[3-4]。普遍認(rèn)為，稀有金屬、稀土元素成礦作用與巖漿巖有關(guān)，尤其是堿性巖。堿性巖常產(chǎn)于碰撞造山、地殼拆沉及板內(nèi)伸展構(gòu)造背景下[5]，是在一系列構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下，殼-幔物質(zhì)發(fā)生相互作用與巖漿演化等深部地球動(dòng)力學(xué)過程在淺部的表現(xiàn)[6]。張士英巖體作為區(qū)內(nèi)典型的堿性巖，對(duì)其開展研究十分必要。

張士英堿性侵入巖位于舞鋼市廟街鄉(xiāng)一帶，隸屬華北陸塊南緣崤山-魯山構(gòu)造小區(qū)，緊鄰東秦嶺與大別交界地帶，是典型堿性巖出露區(qū)之一。前人對(duì)張士英巖體開展過大量研究工作，主要集中在巖體成因、成巖年齡及動(dòng)力學(xué)背景等研究[7]。在巖體成因方面，前人認(rèn)為張士英巖體是一種富堿侵入巖體，部分學(xué)者認(rèn)為其形成可能是增生地殼的產(chǎn)物，另一部分學(xué)者認(rèn)為張士英巖體是地殼物質(zhì)重熔的產(chǎn)物，還有學(xué)者認(rèn)為可能是富集地幔的巖漿與古老地殼的混合作用形成的[1，7-8]。在形成時(shí)間上，張正偉等[1]通過測(cè)試全巖Rb-Sr，獲得等時(shí)線年齡，為(133.4±0.5)Ma；向君峰等[8]將張士英巖體巖性劃分為鉀長(zhǎng)花崗巖、似斑狀花崗巖和石英斑巖，利用鋯石SHRIMP U-Pb測(cè)年獲得結(jié)晶年齡，為(107.3±2.4)Ma、(106.7±2.5)Ma和(101±3)Ma；段友強(qiáng)等[7]通過LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年獲得等時(shí)線年齡，為(122.8±1.5)Ma，同時(shí)認(rèn)為張士英巖體形成于太平洋板塊運(yùn)動(dòng)俯沖方向轉(zhuǎn)變過程中，斷裂構(gòu)造發(fā)生拉伸的構(gòu)造背景下[7-8]。

前人雖然對(duì)張士英巖體開展了較詳細(xì)的研究，在巖體的成因方面存在較大的爭(zhēng)議，缺乏系統(tǒng)的巖石學(xué)、地球化學(xué)研究。稀土元素作為與巖漿作用相關(guān)的成巖成礦地質(zhì)地球化學(xué)示蹤劑，能較好地解釋巖體的物源及成因機(jī)制[9-10]。本文對(duì)張士英巖體及巖體內(nèi)暗色包體的稀土元素地球化學(xué)特征進(jìn)行研究，探討巖體成因機(jī)制。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)地處華北克拉通南緣東秦嶺與大別山交界地帶，區(qū)內(nèi)出露的地層較為簡(jiǎn)單，以片麻巖為主的新太古代太華群地層作為區(qū)域的結(jié)晶基底，上部蓋層有中元古界熊耳群的安山巖和汝陽群、上元古界洛峪群、震旦系、寒武系、奧陶系、中-晚石炭系、二疊系、白堊系和第四系地層。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要有NWW向、近EW向和NE向6組斷裂所組成，其中以NWW向深大斷裂最為發(fā)育，最北側(cè)為三門峽-寶豐斷裂，確山以西從北向南依次為馬超營(yíng)斷裂、欒川-魯山-確山斷裂、維摩寺-白云山斷裂，確山以東為隱伏深斷裂。區(qū)內(nèi)基底褶皺形態(tài)復(fù)雜，組成緊閉或倒轉(zhuǎn)褶皺，熊耳群形成中等傾斜背向斜。蓋層大部分地區(qū)為平緩開闊背向斜，但南部盧氏—欒川地區(qū)，因受秦嶺褶皺系和欒川-確山-固始深斷裂活動(dòng)影響，構(gòu)造形態(tài)相應(yīng)較復(fù)雜(圖1)。

區(qū)內(nèi)巖漿發(fā)育，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其中以燕山期的巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈，多以巖基和小巖株的形式產(chǎn)出，具有多期次侵入的特征。巖基以黑云母花崗巖為主，多被認(rèn)為是陸殼重熔的產(chǎn)物，小巖株則被認(rèn)為與區(qū)域多金屬的成礦有著密切聯(lián)系[4，11]。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置及地質(zhì)簡(jiǎn)圖[12]

Fig.1 Tectonic location and geological sketch of the study area

2 巖體特征

張士英巖體位于河南舞鋼—方城之間，出露面積約5.5 km2，呈小巖株產(chǎn)出，近SN向展布。平面上呈不規(guī)則橢圓形，與圍巖太華群、熊耳群、汝陽群、洛峪群呈侵入接觸，接觸面產(chǎn)狀較陡，呈不規(guī)則港灣狀，巖體主要巖石類型為角閃石英正長(zhǎng)巖和花崗斑巖(圖2)。沿接觸帶見有巖體呈樹枝狀順層侵入圍巖，且融蝕、同化、混染、交代作用強(qiáng)烈。在巖體內(nèi)見有圍巖捕虜體，具暗化和烘烤邊，改變了原巖的成分，同時(shí)見有晚期花崗巖脈切穿巖體。自內(nèi)相帶到外相帶巖石粒度由粗變細(xì)，常為漸變過渡關(guān)系。角閃石英正長(zhǎng)巖中有大量暗色礦物包體，呈圓形、橢圓形、啞鈴形，大小形態(tài)各異，一般直徑5～20 cm。

角閃石英正長(zhǎng)巖呈肉紅色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，交代環(huán)斑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖3)。主要礦物鉀長(zhǎng)石占55%，斜長(zhǎng)石20%，石英5%～10%，角閃石5%；次要礦物有黑云母及少量透輝石；副礦物有磁鐵礦、榍石、鈦鐵礦、釷石、白鎢礦。鉀長(zhǎng)石主要為微斜長(zhǎng)石，呈它形、半自形板狀、柱狀，部分為粒狀，粒徑1～5 mm。微斜長(zhǎng)石多與更長(zhǎng)石組成條紋狀構(gòu)造，格子雙晶不明顯，個(gè)別具卡氏雙晶，強(qiáng)烈交代斜長(zhǎng)石。多以蠶蝕或穿孔式交代斜長(zhǎng)石，形成斜長(zhǎng)石團(tuán)塊或包體，或形成環(huán)斑狀結(jié)構(gòu)。斜長(zhǎng)石半自形-它形板柱狀或呈交代殘留體，粒徑1～5 mm，部分具聚片或卡氏聯(lián)合雙晶，具絹云母化和泥化現(xiàn)象。石英呈灰白、乳白色，它形粒狀，粒徑0.5～2 mm，多呈填隙狀分布于長(zhǎng)石間。角閃石深綠-綠色、半自形粒狀或針狀，部分呈殘留體。粒徑0.2～2 mm，常被絹云母或綠泥石交代，且與少量透輝石、黑云母共生。

圖2 張士英巖體地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[8])

暗色包體大小不等，巖性以閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖為主，呈綠黑色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要由角閃石、云母、長(zhǎng)石組成。云母多呈半自形，聚堆出現(xiàn)、葉片狀云母與針狀磷灰石共生；他形的長(zhǎng)石晶體中包裹大量云母、角閃石和針狀磷灰石。副礦物以磷灰石和榍石為主，其中角閃石發(fā)育雙晶且常包裹磷灰石、云母等礦物。榍石自形，但遭受熔蝕，且與針狀磷灰石共生；磷灰石與榍石、角閃石聚堆出現(xiàn)，且與針狀磷灰石共生。包體與寄主巖接觸部位的長(zhǎng)石環(huán)帶最外帶包裹大量細(xì)小的角閃石晶體，與寄主巖石中的長(zhǎng)石有相同的現(xiàn)象。

1-角閃石英正長(zhǎng)巖、暗色巖石包體；2-花崗斑巖

花崗斑巖呈淺肉紅色，中細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為鉀長(zhǎng)石，自形、半自形板柱狀-粒狀晶體，粒徑3～5 mm，基質(zhì)為具格子雙晶的微斜長(zhǎng)石及少量石英，粒徑0.5～2 mm，為半自形、它形結(jié)構(gòu)。變質(zhì)礦物主要表現(xiàn)為黏土礦物絹云母對(duì)長(zhǎng)石的交代作用，在交代的同時(shí)還形成一些不透明的鐵質(zhì)斑點(diǎn)，交代作用較強(qiáng)時(shí)，形成交代假象結(jié)構(gòu)。

3 地球化學(xué)特征

本次野外所采集樣品均取自張士英巖體具有代表性的巖性帶，經(jīng)過室內(nèi)觀察處理，選取新鮮或較為新鮮的樣品用于分析測(cè)試，其中角閃石英正長(zhǎng)巖4件，暗色巖石包體4件，花崗斑巖5件。

上一節(jié)探討了電影與新聞之間“跨世界通達(dá)”的普遍性。這一節(jié)我們將結(jié)合“底本”與“述本”這一對(duì)觀念來分析電影敘述與新聞敘述之間通達(dá)關(guān)系生成的基本機(jī)制。

樣品在室內(nèi)經(jīng)過破碎、清洗及烘干后，磨成200目以下的巖石粉末，然后每件樣品取適量進(jìn)行主量元素和微量元素測(cè)試。樣品的主量元素、微量元素分析測(cè)試工作在河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院檢測(cè)中心完成，主量元素分析采用熒光光譜法(XRF)，分析儀器為X-射線熒光光譜儀，微量元素分析采用ICP-MS法完成，分析儀器為X-seriesⅡ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)。

3.1 主量元素地球化學(xué)特征

角閃石英正長(zhǎng)巖的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于66.82%～68.2%，平均值67.44%，屬于酸性巖(表1)。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果顯示，巖石樣品中均出現(xiàn)了石英(Q)標(biāo)準(zhǔn)礦物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.9%～18.06%，表明該巖石成巖巖漿為硅過飽和(表2)。樣品ZSY03出現(xiàn)了剛玉(Cor)標(biāo)準(zhǔn)礦物，另外，樣品中均出現(xiàn)了較高含量的紫蘇輝石(Hy)標(biāo)準(zhǔn)礦物，除ZSY03外，其他樣品均出現(xiàn)透輝石(Di)標(biāo)準(zhǔn)礦物。在TAS圖解中，樣品全部落入堿性巖系列石英二長(zhǎng)巖區(qū)域(圖4)。

表1 研究區(qū)樣品巖石化學(xué)成分

暗色包體主量元素分析結(jié)果顯示，暗色包體的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于56.35%～60.59%，平均值58.8%，屬于中性巖。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果顯示，包體樣品中均出現(xiàn)石英(Q)標(biāo)準(zhǔn)礦物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.34%～10.51%，表明包體巖漿為硅飽和或過飽和。此外，樣品中均含有剛玉(Cor)標(biāo)準(zhǔn)礦物和較高的紫蘇輝石(Hy)標(biāo)準(zhǔn)礦物含量。在TAS圖解中，樣品全部落入堿性巖系列范圍內(nèi)，其中3個(gè)樣品落入二長(zhǎng)巖區(qū)域，另外一個(gè)樣品落入正長(zhǎng)巖區(qū)域。

表2 研究區(qū)樣品CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)

1-橄欖輝長(zhǎng)巖；2a-堿性輝長(zhǎng)巖；2b-亞堿性輝長(zhǎng)巖；3-輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；4-閃長(zhǎng)巖；5-花崗閃長(zhǎng)巖；6-花崗巖；7-硅英巖；8-二長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖；9-二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；10-二長(zhǎng)巖；11-石英二長(zhǎng)巖；12-正長(zhǎng)巖；13-副長(zhǎng)石輝長(zhǎng)巖；14-副長(zhǎng)石二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；15-副長(zhǎng)石二長(zhǎng)正長(zhǎng)巖；16-副長(zhǎng)正長(zhǎng)巖；17-副長(zhǎng)深成巖；18-霓方鈉巖/磷霞巖/粗白榴巖

圖4 研究區(qū)樣品TAS圖解

Fig.4 TAS diagram of samples in the study area

暗色包體主量元素分析結(jié)果顯示，暗色包體的SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于56.35%～60.59%，平均值58.8%，屬于中性巖。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果顯示，包體樣品中均出現(xiàn)石英(Q)標(biāo)準(zhǔn)礦物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.34%～10.51%，表明包體巖漿為硅飽和或過飽和。此外，樣品中均含有剛玉(Cor)標(biāo)準(zhǔn)礦物和較高的紫蘇輝石(Hy)標(biāo)準(zhǔn)礦物含量。在TAS圖解中，樣品全部落入堿性巖系列范圍內(nèi)，其中3個(gè)樣品落入二長(zhǎng)巖區(qū)域，另外一個(gè)樣品落入正長(zhǎng)巖區(qū)域。

花崗斑巖的主量元素分析結(jié)果顯示，其SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于73.69%～77.23%，平均值75.93%，屬于酸性巖。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果顯示，侵入體樣品中均出現(xiàn)石英(Q)標(biāo)準(zhǔn)礦物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.18%～44.07%，表明花崗斑巖成巖巖漿為硅過飽和，另外樣品中均有剛玉(Cor)和紫蘇輝石(Hy)標(biāo)準(zhǔn)礦物出現(xiàn)。在TAS圖解中，樣品全部落入堿性巖系列花崗巖區(qū)域。

3.2 稀土元素地球化學(xué)特征

從稀土元素?cái)?shù)據(jù)分析可知(表3)，角閃石英正長(zhǎng)巖稀土元素總量相對(duì)較高，ΣREE=(314.48～365.59)×10-6，平均值為336.17×10-6；ΣLREE=(297.58～348.70)×10-6，平均319.28×10-6；ΣHREE=(16.72～17.04)×10-6，平均16.89×10-6；LREE/HREE為17.61～20.65，平均18.9，w(LaN)/w(YbN)=42.23～56.04，表明輕稀土相對(duì)富集，重稀土虧損，輕重稀土之間發(fā)生了較為明顯的分餾，w(LaN)/w(SmN)=12.85～13.72，w(GdN)/w(YbN)=3.02～3.95，輕、重稀土元素內(nèi)部分餾明顯。δEu值變化較小，在0.24～0.25之間，表現(xiàn)出負(fù)Eu異常。δCe=2.60～2.84，平均值2.73，表現(xiàn)出正Ce異常。稀土元素配分曲線近于平行且集中，表明角閃石英正長(zhǎng)巖的物質(zhì)來源較為一致。

暗色包體稀土元素總量相對(duì)較高，ΣREE=(323.81～406.77)×10-6，平均376.00×10-6；ΣLREE=(306.44～388.52)×10-6，平均357.00×10-6；ΣHREE=(17.37～20.57)×10-6，平均19.01×10-6；LREE/HREE為17.64～21.29，平均18.8，w(LaN)/w(YbN)=50.78～72.87，表明輕稀土富集，重稀土虧損，輕重稀土之間發(fā)生了較為明顯的分餾，w(LaN)/w(SmN)=9.68～14.01，w(GdN)/w(YbN)=4.15～5.42，輕重稀土元素內(nèi)部分餾明顯。δEu值變化較小，在0.24～0.31之間，表現(xiàn)為負(fù)Eu異常(圖5)。δCe=2.64～2.86，平均值2.76，表現(xiàn)出正Ce異常。稀土元素配分曲線近于平行且集中，表明暗色包體的物質(zhì)來源較為一致。

圖5 張士英巖體稀土元素配分模式曲線

花崗斑巖稀土元素總量較高，ΣREE=(145.40～205.15)×10-6，平均166.36×10-6；ΣLREE=(136.38～196.03)×10-6，平均156.63×10-6；ΣHREE=(7.26～13.84)×10-6，平均9.73×10-6；LREE/HREE為11.79～21.49，平均16.7，w(LaN)/w(YbN)=14.20～41.59，表明輕稀土富集，重稀土虧損，輕重稀土之間發(fā)生了較為明顯的分餾，w(LaN)/w(SmN)=8.47～18.24，w(GdN)/w(YbN)=1.37～2.57，輕稀土元素內(nèi)部分餾明顯，重稀土元素內(nèi)部分餾不明顯。δEu值變化較小，在0.12～0.19之間，表現(xiàn)為負(fù)Eu異常(圖5)。δCe=2.74～4.55，平均值3.52，表現(xiàn)出正Ce異常。

3.3 微量元素地球化學(xué)特征

微量元素分析數(shù)據(jù)顯示，角閃石英正長(zhǎng)巖富集Rb,Th,La,Hf等元素，虧損Ba，Nb，Ta，Zr等元素(圖6)。w(Nb)/w(Ta)為16.58～21.07，平均19.87；暗色包體富集Rb,Th，La，Hf等，虧損Ba，Nb，Ta，Sr，Zr等元素。w(Nb)/w(Ta)為16.36～24.18，平均20.82；花崗斑巖富集Rb，Th，Hf等，虧損Ba，Nb,Sr,Sm,Zr等元素。w(Nb)/w(Ta)為10.42～17.40，平均12.67。

圖6 張士英巖體微量元素蛛網(wǎng)圖

表3 張士英巖體不同巖石稀土及微量元素分析

4 討 論

4.1 巖漿源區(qū)及地質(zhì)意義

角閃石英正長(zhǎng)巖、暗色包體及花崗斑巖樣品均表現(xiàn)出負(fù)Eu異常，說明可能在巖漿演化過程中斜長(zhǎng)石的結(jié)晶分異作用明顯[13-14]。角閃石英正長(zhǎng)巖與暗色包體有著較高的稀土總量，均表現(xiàn)出右傾的輕稀土富集型，輕稀土的分餾程度明顯大于重稀土分餾，且具有相似稀土元素配分模式曲線，說明兩者具有一定的成因聯(lián)系。兩者的稀土配分曲線都較為平坦，與深源巖漿巖的稀土配分曲線較為一致，暗示其深源成因的可能性較大。

角閃石英正長(zhǎng)巖與暗色包體的微量元素蛛網(wǎng)圖相似，均富集Rb,Th等大離子親石元素，虧損Nb，Ta等高場(chǎng)強(qiáng)元素，這一特征可能與巖石圈地幔的交代作用有關(guān)[15]。角閃石英正長(zhǎng)巖的w(Nb)/w(Ta)平均為19.87，暗色包體的w(Nb)/w(Ta)平均為20.82，與原始地幔和球粒隕石的w(Nb)/w(Ta)(15.5～19.5)較為接近[16]，表明其形成可能是對(duì)地幔源區(qū)固有特征的繼承。與角閃石英正長(zhǎng)巖和暗色包體相比，花崗斑巖有著較低的w(Nb)/w(Ta)，平均12.67，處于典型的大陸地殼范圍內(nèi)[17]，這可能是由于花崗斑巖在形成過程中有殼源物質(zhì)的加入。

Y，Ho元素有著相似的半徑和相同的離子電價(jià)，因此Y，Ho在大多數(shù)地球化學(xué)環(huán)境中有著相似性[18]。角閃石英正長(zhǎng)巖的w(Y)/w(Ho)為27.56～32.08，暗色包體的w(Y)/w(Ho)為25.42～27.86，花崗斑巖的w(Y)/w(Ho)為27.80～32.24，與球粒隕石的w(Y)/w(Ho)24～36相接近，表明此過程有深源巖漿作用。Bau在對(duì)巖石和礦床進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，同源同期形成的巖石中具有相似的w(La)/w(Ho)與w(Y)/w(Ho)，在w(Y)/w(Ho)-w(La)/w(Ho)投影圖中應(yīng)表現(xiàn)為水平分布[19]。張士英巖體中的角閃石英正長(zhǎng)巖、暗色包體和花崗斑巖大體上呈水平分布(圖7)，其中角閃石英正長(zhǎng)巖和暗色包體的分布區(qū)域較為集中，說明它們具有一定的成因聯(lián)系，這與兩者的稀土元素配分特征相一致。

4.2 巖體成因

研究發(fā)現(xiàn)，碰撞造山運(yùn)動(dòng)之后、板內(nèi)裂谷作用或板內(nèi)伸展構(gòu)造環(huán)境下，是堿性巖產(chǎn)出的標(biāo)志環(huán)境，可以較好地指示巖石圈及巖漿演化過程[5，20]。主量元素特征顯示，角閃石英正長(zhǎng)巖、暗色包體及花崗斑巖均表現(xiàn)出堿性巖的特征，說明巖體的形成經(jīng)歷了一系列的巖石圈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。在巖體的構(gòu)造判別圖解中，除個(gè)別樣品外，所有樣品均落入板內(nèi)環(huán)境區(qū)域(圖8)，以及落入后碰撞花崗巖區(qū)域和板內(nèi)伸展花崗巖的交匯部位，表明張士英巖體形成于碰撞后伸展環(huán)境，這與巖體的主量元素特征結(jié)果相一致。

圖7 張士英巖體各類巖石w(Y)/w(Ho)-w(La)/w(Ho)圖

ORG-洋中脊花崗巖；Syn-COLG-同碰撞花崗巖；VAG-火山弧花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖

主量元素特征顯示，花崗斑巖為過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性巖，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉(Cor)和紫蘇輝石(Hy)。前人普遍認(rèn)為，過鋁質(zhì)花崗巖的出現(xiàn)是地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融的產(chǎn)物。這與花崗斑巖稀土元素特征相一致，在花崗斑巖形成過程中有殼源物質(zhì)的加入。

秦嶺造山帶在中生代經(jīng)歷了多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。三疊世末(238～218 Ma)，揚(yáng)子板塊與華北板塊開始碰撞對(duì)接，巖石圈逐步增厚。到侏羅世末期(150 Ma)，碰撞到達(dá)高潮，巖石圈厚度最大[2]。在白堊世初期(130～110 Ma)，構(gòu)造體制開始轉(zhuǎn)變，隨后巖石圈開始減薄，在125 Ma華北克拉通破壞達(dá)到頂峰[22-24]。到白堊紀(jì)末，伸展造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束。毛景文等[25]提出，在構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換期間可以出現(xiàn)大規(guī)模的成巖、成礦作用。段友強(qiáng)等[7]利用鋯石U-Pb測(cè)得張士英巖體中的石英正長(zhǎng)巖的成巖年齡，為122.8 Ma。向君峰等[8]利用鋯石U-Pb分別測(cè)得鉀長(zhǎng)花崗巖的等時(shí)線年齡，為107.3 Ma，似斑狀花崗巖的等時(shí)線年齡為106.7 Ma。因此，筆者認(rèn)為，張士英巖體形成于構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換階段和之后的巖石圈大規(guī)模的伸展、減薄期間。在構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換期間，幔源巖漿物質(zhì)逐漸上涌，部分的幔源巖漿與下地殼發(fā)生熔融作用，形成了具有殼源特征的花崗斑巖；另一部分幔源巖漿在深部發(fā)生了巖石圈地幔物質(zhì)的交代作用，從而形成了富集Rb，Th等大離子親石元素，虧損Nb，Ta等高場(chǎng)強(qiáng)元素，具有幔源物質(zhì)特征的暗色包體。形成暗色包體的巖漿快速上侵到淺部地殼，由于溫度、壓力的驟然降低從而大量結(jié)晶，析出角閃石，使其流體溶液相對(duì)富Na，而后與花崗斑巖流體發(fā)生相互作用，最終形成了角閃石英正長(zhǎng)巖。

5 結(jié) 論

(1)張士英巖體內(nèi)的角閃石英正長(zhǎng)巖和暗色包體都有著較高的稀土總量，表現(xiàn)出右傾的輕稀土富集型，輕稀土的分餾程度明顯大于重稀土分餾，且具有相似稀土元素配分模式曲線。

(2)角閃石英正長(zhǎng)巖與暗色包體的微量元素蛛網(wǎng)圖相似，均富集Rb，Th等大離子親石元素，虧損Nb，Ta等高場(chǎng)強(qiáng)元素，其成巖以幔源物質(zhì)為主。花崗斑巖有著較低的w(Nb)/w(Ta)，其形成過程中有殼源物質(zhì)的加入。

(3)張士英巖體形成于構(gòu)造體制由擠壓向伸展轉(zhuǎn)折以及之后的巖石圈大規(guī)模的伸展、減薄期間，形成的一種具有殼源特征的花崗巖體。