內(nèi)蒙古巴潤(rùn)布拉格地區(qū)晚石炭—早二疊世細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖特征及其構(gòu)造意義

［摘要］巴潤(rùn)布拉格位于內(nèi)蒙古自治區(qū)北東部，西與蒙古國(guó)接壤。大地構(gòu)造位于西伯利亞板塊東南緣晚古生代增生帶上，二連—東烏旗泥盆紀(jì)陸緣，晚石炭世—早二疊世沉積島弧系[1]。早二疊世細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖總體屬硅鋁過(guò)飽和的鈣堿性巖系“S”型花崗巖。巖體中獲得單顆粒鋯石U-Pb同位素年齡值為313.0±1.3Ma。

［關(guān)鍵詞］細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖；晚石炭—早二疊世；花崗結(jié)構(gòu)；塊狀構(gòu)造；非造山

巴潤(rùn)布拉格地區(qū)晚石炭世―早二疊世細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖出露比較差。根據(jù)空間分布、侵入體間相互關(guān)系、巖石結(jié)構(gòu)、成分的差異、巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征、成因類型劃分，前人均做了相應(yīng)的研究工作。作者在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)該地區(qū)出露的細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行了野外與室內(nèi)綜合研究，通過(guò)對(duì)比和總結(jié)正長(zhǎng)花崗巖的主量和稀土元素特征，對(duì)其成因和形成環(huán)境進(jìn)行探討，以期為該地區(qū)晚石炭世―早二疊世的侵入巖研究提供依據(jù)。

1 地質(zhì)特征

巴潤(rùn)布拉格地區(qū)古生代地層屬北疆—興安地層大區(qū)、興安地層區(qū)、東烏—呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)，中—新生界為濱太平洋地層區(qū)、大興安嶺—燕山地層分區(qū)、博克圖—二連浩特地層小區(qū)。侵入巖隸屬于西伯利亞板塊東南緣二連—東烏旗北東向巖漿巖帶。晚石炭—早二疊世細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖主要出露于呼仍阿曼、薩然呼都格、烏蘭阿曼敖包等地（圖1）。面積大于12km2。巖體侵入泥鰍河組、寶力高廟組二段流紋巖、晚石炭世—早二疊世二長(zhǎng)花崗巖等，被瑪尼吐組不整合覆蓋。巖石呈現(xiàn)灰黃色，地表露頭零星。

2 巖石學(xué)、地球化學(xué)特征

2.1 巖石學(xué)特征

肉紅色細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖具細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石）0.8～2.5 mm，半自形板狀—半自形粒狀，可見格子雙晶，部分高嶺土化；斜長(zhǎng)石0.6～1.5 mm，半自形板狀，可見聚片雙晶，絹云母化；石英0.5～2.4 mm，他形粒狀，波狀消光；黑云母0.5～2.4 mm，片狀，淺黃-深褐色，周圍有微粒磁鐵礦。鉀長(zhǎng)石（微斜長(zhǎng)石）65%～70%，斜長(zhǎng)石5%～10%，石英15%～20%，黑云母5%，磁鐵礦少量。

巖石中副礦物主要有磁鐵礦、褐鐵礦、白鈦石、鋯石、黃鐵礦、自然鉛等。副礦物組合為鋯石+磁鐵礦型+褐鐵礦型。

樣品編號(hào)RZ3403；10倍物鏡正交偏光；斜長(zhǎng)石（Pl）、鉀長(zhǎng)石（Kf）、石英（Q）

2.2 巖石化學(xué)特征

細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖常量元素分析結(jié)果（表1）顯示SiO2含量為73.57%～77.61%，平均值為75.51%，Al2O3含量11.38%～13.04%，平均值為12.30%。主要標(biāo)準(zhǔn)礦物組合為or+ab+an+q+c 型，為硅鋁過(guò)飽和巖石。A/CNK=1.03～1.18，平均值為1.12＞1.1，為Chappell分類的“S”型花崗巖；在ACF圖解及Al-Na+K+Ca圖解上（圖2）樣品投點(diǎn)主要落于“S”型花崗巖區(qū)。里特曼指數(shù)（σ）為1.74～2.3，平均值為2.02，K2O大于Na2O，屬鈣堿性巖系，堿度率（A.R）為3.06～5.2，平均值為3.62，NK/A為0.84～0.96，平均0.88，屬偏堿性巖系；在QAPF圖解（圖3）中樣品投點(diǎn)落在正長(zhǎng)花崗巖區(qū)，與薄片鑒定結(jié)果一致。分異指數(shù)（DI）90.96～95.26，平均值為93.83、固結(jié)指數(shù)（SI）0.66～3.38，平均值為2.31，反映巖漿分異程度[2]；長(zhǎng)英指數(shù)（FL）93.34～96.04，平均值為95.06，鎂鐵指數(shù)（MF）79.52～95.42，平均值為88.69，揭示巖漿分離結(jié)晶作用程度強(qiáng)特點(diǎn)。

2.3 稀土元素特征

細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖稀土元素分析及主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果（表2）顯示：稀土總量（ΣREE）為51.65×10-6～164×10-6，平均值為88.16×10-6；輕重稀土比值（ΣCe/ΣY）為1.1～5.11，平均值為3.79，（La/Yb）N為0.28～5.04，平均值為3.11＞1，（Ce/Yb）N 為0.75～3.01，平均值為2.17，揭示輕稀土富集，分餾較明顯；（Sm/Eu）N 為0.44～6.95，平均值為4.18，重稀土分餾程度強(qiáng)。δEu為0.16～0.68，平均值為0.64，Eu虧損。稀土配分曲線（圖4），輕稀土段右傾，重稀土段平緩，Eu處出現(xiàn)明顯的“V”型谷，揭示輕重稀土分餾程度強(qiáng)[3]，輕稀土富集，Eu虧損強(qiáng)。

2.4 微量元素特征

細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖巖石微量元素分析結(jié)果、特征參數(shù)及對(duì)比值（表3），顯示：與地殼豐度值相比，大離子親石元素及活動(dòng)性元素Rb、Ba、K高于地殼豐度，Sr低于地殼豐度；放射性生熱元素Th遠(yuǎn)高于地殼豐度；非活動(dòng)性元素Nb、Zr、Hf平均值高于地殼豐度，P低；過(guò)渡族元素V、Ti、Cr、Co、Ni均低于地殼豐度。

特征參數(shù)：Sr*=0.09～0.45，平均值為0.21＜1、P*=0.04～0.31，平均值為0.15＜1、Ti*=0.07～0.29，平均值為0.15＜1，揭示Sr、P、Ti虧損；Nb*=1.6～1.97，平均值為1.82＞1、Zr*=2.37～11.07，平均4.64＞1，巖石Nb、Zr相對(duì)富集。巖石微量元素蛛網(wǎng)圖（圖5），均呈現(xiàn)Rb、Th、K、Nd、Zr、Hf、Sm富集，Ba、Nb、Sr、P、Ti等虧損。

3 構(gòu)造環(huán)境特征

樣品在R1-R2圖解（圖6）上投點(diǎn)較分散，但主要落于造山晚期花崗巖與非造山巖的花崗巖分界線處。在Rb-Yb+Nb及Nb-Y構(gòu)造判別圖解（圖7）上投點(diǎn)均落于火山弧花崗巖區(qū)。可見本區(qū)正長(zhǎng)花崗巖類具火山弧花崗巖屬性。

4 形成時(shí)代

巴潤(rùn)布拉格地區(qū)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖中獲得單顆粒鋯石U-Pb 同位素年齡值（LA-MC-ICP-MS 法測(cè)年）313.0±1.3Ma，年齡值偏大[4]，總體相當(dāng)于晚石炭世，考慮到巖體與地層的接觸關(guān)系，故將其時(shí)代置于晚石炭世—早二疊世[5]。細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖同位素年齡結(jié)果見表4。細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖中鋯石陰極發(fā)光圖像見（圖8）。

5 總結(jié)

巴潤(rùn)布拉格地區(qū)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖總體屬巖石硅鋁過(guò)飽和，鈣堿性巖系；“S”型花崗系列。巖漿分異程度好，分離結(jié)晶作用強(qiáng)。稀土總量偏高，輕稀土富集，Eu強(qiáng)烈虧損。微量元素總體Rb、Th、K、Nd、Zr等相對(duì)富集，其它虧損。巖漿成因信息為地殼巖石或花崗質(zhì)巖石重熔的產(chǎn)物。巖石為造山晚期的花崗巖，具有火山弧花崗巖的化學(xué)特點(diǎn)。根據(jù)巖體侵入寶力高廟組等，被下白堊統(tǒng)火山巖不整合覆蓋；結(jié)合同位素年齡313.0±1.3Ma，其時(shí)代為晚石炭世—早二疊世。

本文是在“內(nèi)蒙古1∶5萬(wàn)巴潤(rùn)布拉格、薩音呼都格、查干敖包廟、昌特敖包、反修牧場(chǎng)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目的成果基礎(chǔ)上編寫而成的，在此表示致謝！

［參考文獻(xiàn)］

［1］肖慶輝，鄧晉福，馬達(dá)銓，等. 花崗巖研究思維與方法［M］. 地質(zhì)出版社，2002：294.

［2］邱家驤. 巖漿巖巖石學(xué)［M］. 地質(zhì)出版社，1985：237.

［3］李昌年. 火成遺微量元素歲立學(xué)［M］. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1992：187.

［4］吳家弘. 東北地區(qū)同位素地質(zhì)年齡數(shù)據(jù)匯編（第一輯）［M］，1979：323.

［5］王集源. 東北地區(qū)同位素地質(zhì)年齡數(shù)據(jù)匯編（第二輯）［M］，1981：285.