内蒙古迪彦庙蛇绿岩辉长岩岩石学特征

白 卉，张红晨，贺秋利，宋 鹏

（石家庄经济学院，河北石家庄050031）

迪彦庙位于内蒙古西乌旗东，北侧距二连浩特-贺根山-霍林郭勒-黑河碰撞带百余千米，南侧离西拉木伦构造碰撞带300余千米，大地构造位置为中朝古板块和西伯利亚古板块之间的兴蒙造山带.前人将该区基性-超基性岩块作为华力西期侵入岩研究，石家庄经济学院在开展中国地调局下发的“内蒙古1∶5万沙日勒昭等四幅区调”项目时加强了该区镁铁岩至超镁铁岩的研究，确定其为蛇绿构造混杂岩.蛇绿岩是一套特殊的镁铁岩至超镁铁岩的共生组合，一套完整的蛇绿岩自下而上为：变质橄榄岩、堆积杂岩、席状岩墙群、喷出岩［1］.辉长岩是堆积杂岩的主要组成部分.肖序常认为典型蛇绿岩均发育有厚层具堆积结构的层状辉长岩，并把无层状辉长岩的类似组合称为似蛇绿岩；而倪志耀等认为蛇绿岩中层状辉长岩是不可缺失的.迪彦庙地区辉长岩较为发育，这对研究该区蛇绿岩，近而研究华北板块和西伯利亚古板块碰撞缝合位置具有重要意义.

1 辉长岩地质特征

迪彦庙的蛇绿岩套虽然出露范围较小，但较为完整，均以近东西向的透镜状产出，与周围二叠系海相碎屑沉积岩呈构造接触.其中辉长岩体一般呈无根块状，其底部不整合于变质橄榄岩之上［2］，因其上部席状岩墙群单元缺失，而与围岩呈构造接触（图1）.该区辉长岩下部主要为层状堆积辉长岩，上部为均质辉长岩.辉长岩中的辉石和斜长石粒度自下而上粒径逐渐减小且趋势明显，其中长石含量逐渐增加，辉石含量逐渐减少，岩石色率降低.由于受构造破坏，局部均质辉长岩直接不整合于变质橄榄岩之上.

2 辉长岩岩相学特征

研究区辉长岩局部强糜棱岩化和片理化.本文选取了变质程度较低的样品进行了岩石学研究，区内主要发育层状辉长岩和均质辉长岩.

2.1 层状辉长岩

层状辉长岩中辉石和斜长石自下而上成分、含量变化呈现一定的规律性：下部层状辉长岩单层厚度较大，宽度一般0.5～3 cm，最大可达5 cm，而且辉石层较厚，斜长石层较薄，岩石以深色调为主，辉石含量明显高于斜长石，层状构造（条带状构造）发育；向上则缓慢过渡，单层厚度减小，逐渐变为具有层纹状或“片麻状构造”，此时辉石与斜长石含量近于相等；上部层状辉长岩单层几乎不发育，辉石含量继续减小，斜长石含量持续增加，使得岩石整体颜色变浅，甚至局部出露斜长岩（图2a）.

糜棱岩化堆积辉长岩：深绿色，中细粒层状堆积结构、糜棱结构，部分原有的层状堆积结构或辉长结构已被糜棱条带取代，块状构造，矿物成分主要为辉石和斜长石.辉石主要为单斜辉石，半自形柱状—他形粒状，柱长0.5～3 mm，部分原来板状、短柱状的自形辉石堆晶晶体已变为纺锤状、不对称眼球状，内部有变形的辉石残斑，颗粒具波状消光和扭折现象，具“辉石鱼”构造、沙钟构造等［3］，多发生强烈的纤闪石化、绿泥石化；斜长石呈半自形板柱状，大小一般0.1～2 mm，部分颗粒见双晶扭折，与辉石颗粒杂乱分布，部分被拉长呈丝带状围绕着辉石残斑，长石均具不同程度钠黝帘石化、绿泥石化（图2c）.

斜长岩：浅灰—灰白色，致密块状，中粗粒自形—半自形结构，几乎全部由基性斜长石组成，其含量占90%以上，铁镁矿物（辉石、橄榄石、角闪石）很少，含量小于10%.含少量绿帘石、绢云母以及锆石、磷灰石等副矿物.

2.2 均质辉长岩

均质辉长岩在本区发育较好.一般下部为粗粒辉长岩，以块状构造出现，而不具有堆积结构；向上结晶程度逐渐变差，到中上部变为中细粒—细粒辉长岩.均质辉长岩在强变形带中形成糜棱岩、糜棱岩化片理化辉长岩，在弱变形域中岩石则较为新鲜，未见明显变形，呈岩块分布（图2b）.

糜棱岩化中细粒辉长岩：深绿色，中细粒结构、糜棱结构，块状构造，矿物成分主要为辉石和斜长石.辉石主要为单斜辉石，半自形柱状—他形粒状，柱长0.5～3 mm，少数颗粒可见辉石式解理，部分颗粒具波状消光和扭折现象，多发生强烈的纤闪石化、绿泥石化，含量50%～55%.斜长石为半自形板柱状，大小一般0.1～2 mm，部分颗粒见双晶扭折，与辉石颗粒杂乱分布，均已不同程度钠黝帘石化、绿泥石化，含量为45%～50%.从矿物普遍发生韧性变形来看，岩石遭受了一定的糜棱岩化作用.

细粒辉长岩：细粒结构、辉长-辉绿结构，块状构造.主要矿物组成：斜长石含量为40%～45%，辉石含量为35%～40%，副矿物为磁铁矿和钛铁矿，含量约为5%.岩石蚀变较强，主要表现为斜长石的黝帘石化和辉石的纤闪石化（图2d）.

3 辉长岩岩石化学特征

迪彦庙辉长岩的化学成分见表1，从表1可以看出以下特征：

表1 迪彦庙辉长岩主量元素化学组成及相关参数Table 1 Major element contents and parameters of the Diyanmiao gabbro

（1）样品SiO2含量范围在45.49%～51.47%之间，平均值为48.27%，均属于基性岩范围，ACM分类图解上均落在镁铁质堆积岩区间及附近（图3），而其SiO2含量又具有自下而上递增的趋势.

（2）钛含量在固结较早、分异程度较差的堆积辉长岩中较低，一般不超过0.3%，而在均质辉长岩中则含量较高，而随着岩浆分异程度的增高，铁也相对富集.该特点与雅鲁藏布江蛇绿岩特征相似，均属活动大陆边缘或岛弧环境形成的.

（3）里特曼指数值为0.40～0.73，属于钙-碱性岩范围（＜3.3），化学分析结果在AFM三角图解中落在钙-碱性系列区（图4），说明该区辉长岩属于钙-碱性系列.

（4）DI（分异指数）与SI（固结指数）是反映岩浆分异程度和岩石基性程度的重要岩石化学参数，下部固结较早的堆积辉长岩DI值较小（＜10）且SI值较大（＞50），说明分异程度较差，岩石的基性程度高；上部均质块状辉长岩结晶较晚，DI值较大同时变化范围也较大（23.28～43.46），SI值较小（＜40），说明岩浆分异程度高，岩石酸性程度高，符合辉长岩野外特征.反映出迪彦庙辉长岩具自下而上的分异趋势，说明层状辉长岩和均质辉长岩属同源岩浆演化的产物.

4 辉长岩形成环境的探讨

岩相学研究表明，迪彦庙辉长岩分为层状辉长岩（具堆晶结构）和均质辉长岩（具辉长结构）两类，且均经历了低—中级变质改造.本区堆积辉长岩出露规模较小，自下而上没有出现岩相和岩性的重复，这种内部层序和特征表明，本区属于小岩浆房单旋回封闭系统的分异特征.层状辉长岩的层状构造向上逐渐变为具有层纹状或“片麻状”，这点反映了该区在岩浆堆积作用时岩浆房内处于一种非稳态的环境（Smewing，1981）.而堆积杂岩中以堆积辉长岩类占主体，同时也说明当时的洋化规模可能相对较小而又处于一种快速拉张闭合的环境［4-6］.

岩石化学研究显示，迪彦庙辉长岩均属于基性岩范围，其原始岩浆为低钾的钙碱性系列玄武岩，而岩石的高Al、低Ti和P的特点（下部堆积辉长岩尤为明显）与活动大陆边缘或岛弧的同类岩石（Al2O3＞17%，TiO2＜1.2%，P2O5＜0.4%） 相近.而 DI和 SI指数反映了岩浆分异程度的过渡变化，表明层状辉长岩和均质辉长岩属同源岩浆演化的产物.

综上所述，尽管层状辉长岩和均质辉长岩呈团块零星分布在蛇绿岩中，且具有不同的岩石学特征，但它们是同源岩浆演化的产物.推测迪彦庙辉长岩是活动大陆边缘或岛弧环境下小规模单旋回封闭系统内形成的.

致谢：成文过程中得到李红阳老师及石家庄经济学院内蒙古区调项目组全体成员的指导与帮助，在此表示诚挚的谢意.

［1］王希斌，鲍佩声，肖序常.雅鲁藏布江蛇绿岩［M］.北京：测绘出版社，1987.

［2］倪志耀，王仁民.蛇绿岩鉴别的关键问题探讨［J］.火山地质与矿产，1998，19（3）:242—248.

［3］谢艳霞，刘瑞珣，郭召杰.应变软化在甘肃红柳河辉长质糜棱岩形成中的作用［J］.矿物岩石，1996（2）:34—39.

［4］董显扬，李行，叶良和，等.中国超镁铁质岩［M］.北京：地质出版社，1995.

［5］高坪仙.蛇绿岩及蛇绿岩构造侵位［J］.前寒武纪研究进展，2000，23（4）:250—256.

［6］李英杰，王金芳，李红阳，等.内蒙古西乌珠穆沁旗迪彦庙蛇绿岩的识别［J］.岩石学报，2012，28（4）:1282—1290.