吉林蛟河县养鱼村闪长岩地球化学特征

高 健，黎应书

(昆明理工大学 国土资源与工程学院，云南 昆明 650091)

吉林蛟河县养鱼村闪长岩地球化学特征

高 健，黎应书

(昆明理工大学 国土资源与工程学院，云南 昆明 650091)

位于兴蒙造山带张广才岭块体的养鱼村闪长岩，主微量元素研究表明，闪长岩SiO2含量为61.89%～69.6%，富K2O(3.96%～5.18%)，A/CNK介于1.9～2.16之间，里特曼指数σ介于1.06～2.25之间，属于高钾过铝质钙碱性系列；稀土分布模式属于轻稀土富集的右倾型，并且显示Eu明显的负异常，微量元素原始地幔标准化图解中大离子亲石元素较为富集，亏损高场强元素，表明分异程度较高，具有壳源岩浆的典型特征；分析结果显示，养鱼村闪长岩形成于岛弧—活动陆源造山带的构造环境中。

兴蒙造山带；闪长岩；地球化学特征

吉林松嫩—张广才岭地块位于兴蒙造山带中部，属于中亚造山带的东段。兴蒙造山带是一个在古生代由多个块体拼合而形成的构造堆叠区，其演化在古生代主要受古亚洲洋构造域的控制，而中—新生代又叠加了环太平洋构造域的影响[1]。由于其特殊的大地构造位置及复杂的地质演化历史，该区一直是国内外地质学家研究的热点。因此本文选择位于兴蒙造山带内的松嫩—张广才岭构造区的北部蛟河县养鱼村闪长岩为研究对象，从地球化学特征研究入手，为该区复杂的构造环境提供进一步依据。

1 地质背景

兴安—蒙古造山带作为中亚造山带的一部分，位于北部的西伯利亚地台和南部的华北地块之间，由多个地块拼合而成。该区在空间上由北向南可以划分为北部的额尔古纳地块、兴安板块、中部的松辽盆地、张广才岭构造区和东南方向的佳木斯地块。同时，自北向南发育六条缝合线和断裂，分别为喜桂图—塔源、贺根山—黑河、索伦—西拉木伦—长春、嘉荫—牡丹江、伊通—依兰和敦化—密山。东北地区主要块体分布见图1[2]。

松辽盆地大多被晚中生代至新生代松辽盆地的年轻沉积物所掩盖，基底主要由变质程度较低的古生代地层、花岗岩和片麻岩组成，晚古生代和晚中生代形成的花岗岩基本不含古老锆石残留，表明松辽盆地不具备大规模前寒武纪结晶基底[3]。

图1 东北地区主要块体分布

张广才岭地块出露的地层及岩石类型主要为泥盆—志留系呼兰群中—浅变质岩(云母片岩类、片麻岩类、角闪岩和大理岩类)，原岩主要为泥质沉积岩、凝灰岩、碱性玄武岩和灰岩，变质岩周围被大量的显生宙花岗岩分割和包围。综合前人研究的资料，兴蒙—吉黑地区的诸多陆块在晚二叠世前合成一体，随后作为一个统一的古陆块，先后于晚二叠世和早中侏罗世，完成了华北陆块和西伯利亚板块的拼贴碰撞过程[4]。

2 样品及分析方法

由于研究区被大量林场覆盖，本人在野外实际工作中并未发现保存完整的岩石露头。采集较为新鲜的闪长岩样品8件(样品编号YYC-1～8)。采样点位置如图1所示，坐标43(°)59(′)34.22(″)，127(°)21(′)28.89(″)。岩石样品主量元素、微量元素及稀土元素地球化学测试于中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。主量元素用X荧光光谱方法测定,仪器型号：PE300D，误差小于0.5%。微量元素和稀土元素用ICP-MS测定，仪器型号：PW4400，同时分析2个国家标样(GSR3和GSR5)和3个平行样，从而确保分析结果的准确度。

3 主量元素和微量、稀土元素特征

吉林蛟河养鱼村闪长岩的SiO2含量介于(61.89%～69.6%)，Na2O+K2O全碱含量介于(5.19%～6.69%)，Na2O/K2O比值介于(0.2～0.34)，并且K2O的含量远小于Na2O的含量，显示出高钾低钠的特点。Al2O3含量介于(15.44%～18.89%)，MgO含量介于(1.1%～1.3%)，具有高Al低Mg的特点。TiO2和P2O5的含量较低，分别介于0.54%～0.75%和0.06%～0.1%之间。A/CNK介于1.9～2.16之间，属于过铝质岩石。里特曼指数σ介于1.06～2.25之间，属于钙碱性。在SiO2-K2O图解中(见图2)，该闪长岩落入高钾钙碱性系列和过渡型的钾玄岩系列，表明养鱼村闪长岩可能是与活动大陆边缘造山带有关的富钾系列岩石。

图2 养鱼村闪长岩主量元素判别

吉林蛟河养鱼村闪长岩稀土总量ΣREE较高介于(153.70～205.76)×10-6之间，平均188.56×10-6；LREE/HREE比值介于6.98～8.48之间，平均7.53；(La/Yb)n介于6.78～8.14之间，平均7.40。显示存在稀土元素分馏的特征。在稀土元素球粒陨石标准化图解中(见图3)，稀土分布模式为轻稀土相对富集的右倾模式，轻稀土元素配分曲线较陡，而重稀土元素配分曲线较为平缓，表明相对于重稀土元素，轻稀土元素分异程度更为强烈。另外，δEu介于0.41～0.64之间，显示出强烈负异常，可能是在岩浆分离结晶过程中，有斜长石结晶析出，或者部分熔融作用中斜长石残留在源区。δCe介于0.97～1.05之间，没有明显异常。

图3 养鱼村闪长岩球粒陨石标准化稀土元素配分

4 讨 论

从岩石的化学成分上可以看出养鱼村闪长岩为钙碱性岩石。在微量元素原始地幔标准化蛛网图(见图4)上，微量元素显示大离子亲石元素Rb、Th、K明显富集，其中元素Rb强烈富集，表明岩浆在成岩过程中可能受到了地壳物质的混染或后期流体改造。高场强元素Nb、P、Ti明显亏损。样品中Ba/Nb介于54.12～68.12之间，变化较大，但是Ba/Rb介于4.43～4.90之间，相对稳定，表明岩石样品受到后期蚀变作用较弱。微量元素Rb/Sr介于1.2～2.27之间，相对高于地壳Rb/Sr的平均值0.35，但远高于上地幔Rb/Sr的平均值0.034，显示出壳源的特点。在岩浆分离结晶作用的过程中Sr趋向于早期钙质斜长石中富集，而Rb则富集于岩浆残留液相中，最终进入富钾矿物。在分异作用的早期，Rb/Sr比值平均值略小于0.5，在逐渐结晶的过程中，残余岩浆的Rb/Sr比值随分异程度的增大而增加，养鱼村Rb/Sr比值均大于1，进一步说明养鱼村闪长岩分异程度较高，非幔源岩浆岩。

图4 原始地幔标准化微量元素蛛网

一般选用元素Rb、Y和Nb作为区分大洋脊花岗岩(ORG)、板内花岗岩(WPG)、岛弧花岗岩(VAG)和通碰撞花岗岩(Syn-COLG)等大多数类型最为有效的依据，在Rb-Y+Nb图解(见图5)中，岩石样品均落入岛弧花岗岩区域内，说明养鱼村闪长岩可能形成于岛弧—活动陆源造山带的环境中。在logτ-logσ图解(见图6)中，岩石数据均落入B区，进一步验证养鱼村闪长岩形成于闭合边缘的岛弧—活动陆源造山带环境。在Rb-Hf-Ta(图7)图解中，岩石样品均落在弧系统区，进一步验证闪长岩发生在岛弧—活动陆源造山带的构造环境[5-6]。

图5 养鱼村闪长岩Rb-Y+Nb图解

5 结 论

1) 吉林蛟河养鱼村闪长岩表现出富钾低钠的特点，A/CNK介于1.9～2.16之间，里特曼指数σ介于1.06～2.25之间，属于过铝质富钾钙碱性系列岩浆岩。

图6 养鱼村闪长岩logτ-logσ

图7 养鱼村闪长岩Rb-Hf-Ta

2) 吉林蛟河养鱼村闪长岩具有大离子亲石元素(LILE)富集、高场强元素(HSFE)亏损的特点，稀土元素球粒陨石标准化配分模式图表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)亏损的右倾型特征，并呈现明显的 Eu 负异常，分异程度较高，该区闪长岩体具有壳源岩浆的典型特征。

3) 吉林蛟河养鱼村闪长岩形成于岛弧—活动陆源造山带的构造环境。

[1] 周琴, 吴福元, 储著银, 等. 吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代[J]. 岩石学报, 2007, 23(6): 1269-1280.

[2] 冯光英, 刘燊, 杨经绥, 等. 吉林省松嫩—张广才岭地块榆木川辉绿玢岩年代学及其地质意义[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2016, 35(5): 1014-1021.

[3] 张兴洲, 杨宝俊, 吴福元, 等. 中国兴蒙—吉黑地区岩石圈结构基本特征[J]. 中国地质，2006, 33(4)：816-823.

[4] 冯光英, 刘燊, 钟宏, 等. 吉林晚古生代榆木川基性岩的地球化学特征及其岩石成因[J]. 地球化学, 2010, 39(5): 427-438.

[5] 邓晋福，肖庆辉，苏尚国, 等. 火成岩组合与构造环境[J]. 高校地质学报，2007, 13(3)：392-402.

[6] 邓晋福，刘翠，冯艳芳，等. 关于火成岩常用图解的正确使用[J]. 地质论评，2015, 61(4)：717-732.

Diorites Geochemical Characteristics of Yangyu Village in Jiaohe County of Jilin

GAO Jian, LI Yingshu

(CollegeofLandResourcesandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650091,China)

It is found that Yangyucun diorites crop out in southern part of Songnen-Zhangguangcai block of Xingmeng orogenic belt. The major and trace elements studies show that SiO2of these diorites is varying from 61.89% to 69.6% with A/CNK from 1.9 to 2.16 and Rittman index from 1.06 to 2.25. These rocks also have relatively high K2O(3.96% to 5.18%). These data will indicate that these rocks belong to high-K and peraluminous calc-alkaline series. Their REE model is characterized by enrichment in light REE with negative Eu anomaly. Primitive mantle-normalized trace elements indicate that these rocks have relatively high LILE with loss of HFSE which demonstrates a higher degree of differentiation and typical characteristics of crustal source of this magma. All of the data show that Yangyu village diorites will be formed in island arc-active terrigenous orogenic belt environment.

Xingmeng orogenic belt; Diorite; Geochemical characteristics

2017-02-29

高健(1990-)，男，吉林洮南人，在读硕士研究生，研究方向：岩石学，手机：15311883211；通讯作者：黎应书(1966-)，男，贵州遵义人，教授，研究方向：矿产经济和构造地质学，E-mail:76348644@qq.com.

P618.13

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.02.016