鲁西郗山-龙宝山碱性岩地质特征及成因分析

■周伟伟闫星光

（1河北地质职工大学河北石家庄050081；2河北环境地质勘查院河北石家庄050021）

鲁西郗山-龙宝山碱性岩地质特征及成因分析

■周伟伟1闫星光2

（1河北地质职工大学河北石家庄050081；2河北环境地质勘查院河北石家庄050021）

近年来，碱性岩作为地壳中产出环境特殊的一种岩石类型，在现代地质研究中发挥着越来越重要的作用。郗山-龙宝山碱性岩体岩石具有高硅、富碱、偏铝或过铝，贫钙铁镁为特征，岩石强烈富集轻稀土，轻重稀土分馏比较明显，以铕负异常为主。岩石富集大离子亲石元素（LILF）Ba、Sr而相对亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。来自上地幔的携带稀土、金等成矿元素富碱质岩浆沿着郯庐断裂及其调整构造多次上侵，并不同程度的同化混染了地壳物质，形成了郗山、龙宝山等碱性杂岩体。

郗山龙宝山碱性岩

1　前言

碱性岩是地壳中产出环境特殊和分布相对较少的一种岩石类型，形成于岩石圈拉张环境，具有深源性及显著的幔源特征。碱性岩富钾、钠及稀土元素，其矿物组成通常以含有似长石或碱性铁镁矿物为特征。近年来，对于碱性岩的研究进展不断突破，不仅表现在与碱性岩相关的新矿物种，贵金属矿床（如金矿）、稀土矿、铀矿床、非金属矿床以及某些宝玉石矿床的发现，而且作为窥探地幔的窗口，其在现代地质研究中发挥着越来越重要的作用。

鲁西郗山-龙宝山地区位于沂沭断裂带西侧，华北板块东南缘。区内地层主要为新太古代泰山群和沂水群组的变质岩系，新元古界土门群，奥陶系，石炭系，新生界及第四系，缺失上奥陶统到下石炭统。该区主要受沂沭断裂控制，次级断裂相当发育，呈多方位展布，形成了多组不同方向的断裂系，NW向的区域性断裂系与NNE向断裂系则构成了本区的主要构造格架，控制着晚中生代侵入岩体的分布。中生代岩浆岩广泛发育，主要为正长斑岩、二长斑岩、辉石岩、闪长岩及花岗岩等。区内矿产主要有铁矿、金矿、稀土矿等，如铜石金矿田、龙宝山金矿、沂南铜井金铜矿及微山稀土矿等。

郗山-龙宝山地区燕山期碱性岩与该区稀土矿、金矿具有相似的成岩成矿背景。稀土矿体、金矿脉主要赋存在碱性岩体内及其附近围岩中。郗山稀土矿为单一富轻稀土矿，龙宝山金矿为稀土、金共生矿，两地区成矿特点具有很大相似性又有所差别。本文拟通过开展郗山-龙宝山碱性岩的岩石地球化学研究，探讨其岩石成因，为进一步研究区域岩浆活动及其与成矿作用的关系提供科学依据。

2　岩体地质及岩石学特征

郗山碱性岩体位于山东微山湖一带。郗山碱性杂岩体的主体为霓辉石英正长岩，出露面积为0.5km2。岩体呈NE-SW向展布，侵位于泰山群黑云斜长片麻岩中，与片麻岩呈不规则的枝杈状接触，岩体内含较多的大小不等粒的黑云斜长片麻岩捕掳体。与主岩体西南出露的小型花岗岩体共同构成郗山碱性花岗岩-霓辉正长岩复式岩体。

霓辉正长岩，浅肉红色，细粒-中粒的半自形粒状结构，块状构造。主要矿物为霓辉石、正长石和石英，还含有少量的磁铁矿、磷灰石和锆石等。碱性花岗岩呈细粒半自形粒状结构，块状构造。碱性长石半自形柱状、粒状，具卡斯巴双晶，条纹结构明显；斜长石呈半自形柱状；石英它形粒状，还含有少量的黑云母和角闪石等。

龙宝山碱性岩体位于山东省枣庄市东北部龙宝山一带，呈岩株状，出露面积3.5km2，侵位于太古宙和寒武纪的地层中，岩石类型包括石英正长岩、二长斑岩，部分角闪正长岩及闪长玢岩等。该杂岩体为富碱岩浆沿NW-NE向断层交汇部位多次脉动侵入形成，主岩体岩性为石英正长斑岩，为龙宝山金矿的赋矿岩体，并发育有细晶正长岩脉、闪长玢岩脉等。

石英正长斑岩呈粗粒-中粒的半自形粒状结构，块状构造。主要矿物成分为钾长石、斜长石和石英含量，还含有少量的霓辉石、角闪石及黑云母，副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石和榍石等。钾长石半自形板状，粒径1-3cm，具明显的卡式双晶，有时可见环带构造，为正长石。斜长石多见自形板状，弱的绢云母化。二长斑岩，灰白色，块状构造，斑晶主要为斜长石和钾长石，石英含量＜5%，含少量的黑云母、角闪石，基质同斑晶成分相当，副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石、榍石和褐帘石等。自形斜长石和自形、半自形的暗色矿物被它形的钾长石所包裹。霓辉石、碱性长石的出现反映了龙宝山岩体富碱的特征。

3　岩石地球化学特征

岩石化学：

郗山碱性岩岩石的SiO2含量为65.08～69.41%，属于酸性岩类。岩石的Al2O3的含量较高，其值变化于12.17%～16.20%，铝质指数A/CNK的变化范围为0.90～1.55，大部分样品的过铝指数大于1，说明这些岩体属于铝正常或过铝质岩石。岩石的里特曼指数δ 为2.52～6.85，均值为4.78。全碱含量变化于8.16%～12.92%，均值为10.71%，Na2O＞K2O，岩石相对富碱。Fe、Mn、Ca则相对较低，与标准矿物中低含量的An、Di、Ol、Hy相一致。标准矿物中以Or和Ab为主，和岩石中以碱性长石为主的事实相一致。其碱度率AR变化于2.58～9.02之间，岩石主要集中在碱性岩AR范围内，因此，郗山岩体岩石属于碱性岩系列。

龙宝山岩体中岩石SiO2质量分数为60.64%～70.00%，属于中偏酸性类岩石。岩体中石英正长斑岩与二长斑岩具低的Ca、Fe、Ti、Mg值。岩石的Al2O3含量较高，变化范围为16.33%～17.94%。铝质指数A/CNK为0.88～1.01。岩石的Na2O和K2O含量较高，K2O/Na2O 为0.42～0.53，均值为0.48。全碱含量变化于10.15%～11.67%，岩石相对富碱。里特曼指数δ为4.34～6.09，属于碱性岩。碱度率AR变化于2.97～4.75。龙宝山杂岩体岩石均属于碱性岩石系列。

综上所述，郗山-龙宝山碱性岩体岩石具有高硅、富碱、偏铝或过铝，贫钙铁镁为特征，属于碱性岩系列。

龙宝山的碱性岩体的稀土含量高，变化范围大，稀土总量为（275.48～1059.93）×10-6，均值为621.02×10-6，尤其二长斑岩∑REE值为1059.93×10-6。（La/Yb）N变化范围为38.44～92.00，体现了轻、重稀土明显的分馏特征。δEu值变化于0.75～1.31，大部分样品的δEu值均小于1，变化于0.75～0.99，表明龙宝山碱性岩呈弱的铕负异常。从稀土元素球粒陨石标准化图解上看，龙宝山各岩石具有相似的REE分布曲线，体现了岩浆的同源性，稀土元素均呈强烈富集轻稀土的右倾斜分布型式，斜率较大，曲线相对平滑，表明轻、重稀土元素的分馏程度较高，Eu异常不明显。龙宝山碱性岩微量元素特征以富集大离子亲石元素（LILE）Ba、Th、U、Pb，亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti为特征。Nb、Ta、Zr、Hf负异常较弱，Ti、P负异常较明显。根据原始地幔标准化不相容元素配分图解可知，龙宝山碱性岩的不相容元素配分模式非常一致，具有明显的Ba、Th、La、Pb、Sr、Nd正异常和Nb、Ta、P、Ti负异常。

综上所述，郗山-龙宝山碱性杂岩体岩石稀土元素特征为轻稀土强烈富集，轻重稀土分馏比较明显，以铕负异常为主。岩石富集大离子亲石元素（LILF）Ba、Sr而相对亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。

4　结论

郗山和龙宝山燕山期碱性岩具有相似的成岩地质背景及控矿特征，为该区稀土矿、金矿的赋矿围岩和成矿母岩。郗山-龙宝山碱性岩体岩石具有高硅、富碱、偏铝或过铝，贫钙铁镁为特征，属于碱性岩稀土元素特征为轻稀土强烈富集，轻重稀土分馏比较明显，以铕负异常为主。岩石富集大离子亲石元素（LILF）Ba、Sr而相对亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Hf。来自上地幔的携带稀土、金等成矿元素富碱质岩沿着郯庐断裂带及其调整构造多次上侵，并不同程度的同化混染了地壳物质，形成了郗山、龙宝山等碱性杂岩体。

P611［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-4-1