兴蒙造山带东段中晚志留世侵入岩中闪长质包体特征及成因的研究

沈龙

摘要：研究区地处中亚—蒙古巨型造山带兴安—蒙古造山带的东段，在华北板块与西伯利亚板块之间。兴蒙造山带可能是我国发展历史最长、岩浆活动最复杂的一条造山带。兴蒙造山带是全球地球科学研究的重要地区。本文就中-晚志留世岩浆岩中闪长质包体的岩相学特征；岩石化学、地球化学特征进行研究，从而讨论包体成因。

关键字：中-晚志留世，岩相学，岩石化学、地球化学，包体成因

正文：

在中-晚志留世岩石组合的花岗闪长岩、二长花岗岩中均发育成分相同、結构一致的微细粒闪长质包体，其中细中粒似斑状黑云母二长花岗岩中最为发育。根据岩性、结构、矿物组成和化学成分及出露规模等特征，与上述的围岩捕虏体易于区分。

1、包体的岩相学特征

微细粒闪长质包体岩石类型单一，为微细粒黑云母闪长岩，岩石呈灰黑色，微细粒结构，具岩浆结构，是岩浆结晶的产物。具典型的岩浆结构，主要矿物有：斜长石，以中长石为主，暗色矿物以角闪石为主，黑云母次之，偶见少许粒状石英、碱性长石；包体中的斜长石、角闪石、副矿物磷灰石呈针柱状自形-半自形为特征。

包体形态、大小、分布及与寄主岩的接触关系：大多零星分布于整个岩体中，局部较集中出现，总体上仅占约岩体的1%，岩体的不同部位其含量、大小、形态等发生变化为特征。

在小兴安岭中南段鹤林林场一带的黑云母二长花岗岩和中粒花岗闪长岩中，由岩体边部至中心，包体的大小和含量增大，密度趋于增多。在细中粒花岗闪长岩中见微细粒闪长质包体，分布不均，局部较集中。多呈次圆状、长圆状、水滴状，少量为次棱角状，大小不等，偶见时多数为1×2cm，其边界不清为特征，较为集中时个体较大，5-20cm为主，较大者边界不规则状，与围岩接触边界较清楚，其包体特征与细中粒似斑状黑云母二长花岗岩中的微细粒闪长质包体特征一致。

包体形态主要呈浑圆的外形，显示出明显的塑性流变特点，与寄主岩间常呈截然的接触关系，有时呈过渡状、雾迷状形态多呈近圆形、椭圆形、偶见透镜状、扁球状、棱角状，从其多数呈浑圆、椭球状来看，显示出明显的塑性流变特点。

2、包体的岩石化学、地球化学特征

包体与寄主岩岩石化学具有明显差异，与寄主岩相比，贫SiO2、Na2O、K2O，富TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MnO、CaO、P2O5为特征；δ：4.32，AN：1.44，属碱钙性、铝过饱和型。

包体的微量元素与闪长岩的维氏值相比较，Ba、Sc、Ta、Hf、Th高，而Rb、Li、Sr、Nb、Zr 、Hf、等元素含量低为特征，与中细粒石英闪长岩相比，Li、Rb、Cs、Sr、Ba、Sc、Zr、较低，而Nb、Th高相区别。包体的微量元素蛛网图的曲线形态基本上与上述寄主岩石细中粒似斑状黑云母二长花岗岩相一致，富集大离子亲石元素Ba、Th、Ce、Ta呈正异常，而亲石元素Rb、Cs、Y和Ta、Li为负异常特征。

3、包体成因讨论

花岗岩中包体的成因类型较多，主要包括：围岩捕虏体、熔融残留体和混合包体三种类型。通过野外观察及室内研究表明，小兴安岭中-晚志留世中细粒含似斑状（粗斑）二长花岗岩中的微细粒闪长质包体为岩浆混合成因的MME型包体类型划分。

（1）包体形态虽然各异，但多数显示浑圆的流线型外形，显示出明显的塑性流变特点说明包体是在基性岩浆固结前注入酸性岩浆中之后发生流动、搅拌形成；局部的棱角状包体，说明两岩浆温差过大，混合时温度快速下降固结所致。

（2）包体含针状鳞灰石，是典型的岩浆型结构，由于围岩捕虏体和部分熔融的残留体不含有鳞灰石，并且针状鳞灰石和锆石延长系数较大，所以可以说明包体为基性岩浆注入酸性岩浆房所产生的，并且岩浆是快速冷却的。

（3）在研究区内见有二长花岗岩中闪长质包体，主要成分为花岗闪长岩，包体附近暗色矿物—黑云母等集中分布，而远离包体的区域岩浆混合比较均匀，这都是因为在岩浆状态下被打碎、搅拌不均匀造成的局部矿物成分不均的现象，显示为二长花岗岩。

（4）本岩石组合岩石化学成分相当均一，说明了以均匀的化学混合为主的特点。在反映岩浆演化方式的wFeOt-wMgO图（图1）中石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩，各岩石均分布在壳幔混合线上。由岩石单元共同构成的岩浆混合线在Na2O/CaO -Al2O3/CaO图（图2）上可以看出其线性很好。在判别岩浆混合模式的R1-R2图（图3）中，石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩在地壳长英质岩石与夏威夷岩之间的混合线上较集中的分布着各岩石的成分点，体现了岩浆混合作用的特点。

图1 wTFeO-wMgO图 图2 Na2O /CaO -Al2O3/CaO图 图3岩浆混合模式的R1-R2图

Ⅰ—结晶分异趋势； Ⅱ—混合趋势 （据Batchelor，R.A.等，1985）（据Zorpi，1989）

□-中细粒石英闪长岩 △-中粒花岗闪长岩 ●-中细粒含似斑状黑云母二长花岗岩 ○-花岗岩中的细粒闪长质包体

（5）在哈克尔图解上，从石英闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩，CaO、MgO、Al2O3、FeO、MnO、P2O5、TiO2与SiO2之间负相关线性良好，这些特点反映了基性与酸性两种岩浆之间混合并演化的较完全的特征。

（6）岩浆混合方式：随着混合程度的不断提高，岩石类型从中基性→酸性依次演化，各岩石单元的岩体化学成分和矿物成分、岩石结构、构造都相当均一，具有岩浆混合方式以均匀的化学作用为主的以循序渐进、连续渐变的演化特点。

综上所述，包体在岩浆状态下注入长英质岩浆，再与镁铁质岩浆混合形成很多细小的镁铁质岩浆团再经过流动和搅拌作用在寄主岩浆中零散分布，这些岩浆团经过冷却后形成了包体。属岩浆混合成因的MME型包体类型。

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