黑龙江宝兴沟一带花岗岩地球化学特征及岩相学浅析

李 卉

（黑龙江省有色金属地质勘查707队，黑龙江绥化152000）

本文通过对宝兴沟一带花岗岩岩石样品进行矿物化学、岩石化学的研究，对地球化学特征进行阐述及对该地区构造环境进行探讨。

1 地质概况

宝兴沟地区位于额尔古纳地块，北部位于漠河前陆盆地，南部位于塔河—翠岗岩浆弧。区内出露中生代陆相沉积岩、火山岩地层和早古生代酸性侵入岩。

地层：主要为侏罗系中统绣峰组（J2x）、侏罗系中统二十二站组（J2er）、侏罗系上统塔木兰沟组（J3t）。

中生界侏罗系中统绣峰组（J2x）：主要分布在西尔根气河和依沙溪河两侧，其岩性组合主要为长石石英粗砂岩、含砾长石石英粗中砂岩、含角砾长石石英细砂岩、含角砾粗砂岩、砾石长石粗砂岩。

中生界侏罗系中统二十二站组（J2er）：主要分布于土鲁尔碑溪和依沙溪河两侧，其岩性组合主要为长石石英细砂岩、长石石英中细砂岩、长石岩屑中砂岩、含砾长石石英粗中砂岩、含泥质粉砂岩、岩屑长石细砂岩等。与绣峰组整合接触。

中生界侏罗系上统塔木兰沟组（J3t）：主要分布于红布耶河北西。其岩性组合主要为红褐色、灰褐色、灰绿色安山岩，灰褐色、灰黑色安山玄武岩，安山质（岩屑、晶屑）凝灰岩，安山质（含角砾）沉凝灰岩等。

晚寒武—早奥陶世花岗岩类侵入岩依据其形成时间先后顺序，共划分出2种岩石类型。由早到晚岩石类型由二长花岗岩→花岗斑岩演化。其中，二长花岗岩为该构造岩浆岩石组合中的主体，呈岩基状分布；后期的花岗斑岩呈岩株状侵入早期的二长花岗岩中。

晚寒武—早奥陶世花岗斑岩：主要分部于椭坡垴一带，呼玛河南岸小面积出露，呈岩株状产出。

晚寒武—早奥陶世二长花岗岩：主要分布于呼玛河和依沙溪河南北两侧，呈岩基状产出，岩性为二长花岗岩(ηγ∈3O1)。呼玛河以南、依沙溪河以北以中细粒二长花岗岩为主，呼玛河以北、依沙溪河以南由西向东二长花岗岩粒度以粗粒—中粒—细粒依次变化。

2 主要岩性的岩相学特征

花岗斑岩（γπ∈3O1）：浅砖红色，斑状结构，块状构造，基质为隐晶质结构，斑晶与基质成分相同。斑晶有石英约30%，无色透明，干涉色一级灰白，无解理、正低突起、表面光滑，一轴晶正光性。正长石12%，板柱状，浅灰白色，具有卡式双晶，一级灰白干涉色，两组直交解理，负低突起。斜长石20%，具有聚片双晶，一级灰白干涉色，两组近直交解理，正低突起。黑云母5%，棕褐色，二级黄红至三级黄红，一组极完全解理，二轴晶负光性。细粒长英质基质43%。

粗粒二长花岗岩(ηγ∈3O1):褐黄色，花岗结构，块状构造，主要由碱性长石、斜长石、石英和黑云母组成。碱性长石，他形粒状，粒度1.2～8.6mm，含量48%，泥化，可见条纹，为条纹长石，部分包含斜长石、石英，他形粒状，粒度0.52～5.44mm，含量20%，偶见白云母星散交代碱性长石。斜长石半自形粒状，粒度1.48～4.8mm，含量28%，可见卡钠双晶，多数星散绢云母化，少数被绿泥石、黑云母、白云母集合体星散交代。黑云母片状、小片状，褐色，粒度0.04～1.52mm，含量4%，多色性明显，部分析出铁质，部分绿泥石化，小片状集合体状分布。

中细粒二长花岗岩(ηγ∈3O1):风化面褐色，新鲜面灰白色，花岗结构，块状构造，主要由碱性长石、斜长石、石英和黑云母组成。碱性长石他形粒状，粒度0.1～5mm，含量39%，星散泥化，为条纹长石和微斜条纹长石，可见包含斜长石。斜长石半自形柱状，粒度0.18～3.2mm，含量25%，聚片双晶细密为更长石，星散绢云母化。石英他形粒状，粒度0.4～4.8mm，含量30%。黑云母片状，粒度0.06～1.4mm，含量3%，转变为白云母并析出铁质。鳞片状绢云母集合体状、团块状分布，粒度小于0.02mm，含量3%。

细粒二长花岗岩(ηγ∈3O1):细粒结构，块状构造。石英含量约为30%，粒径在0.4～0.6mm左右，不规则粒状，无色透明，干涉色一级灰白，无解理、正低突起、表面光滑，一轴晶正光性。正长石含量约32%，粒径在0.5～1mm左右，板柱状，浅灰白色，具有卡式双晶，一级灰白干涉色，两组直交解理，负低突起。斜长石含量约35%，粒径0.5～1mm左右，板柱状，浅灰白色，具有聚片双晶，一级灰白干涉色，两组近直交解理，正低突起。黑云母含量约3%，粒径0.3～0.5mm棕褐色，二级黄红至三级黄红，一组极完全解理，二轴晶负光性。

3 岩石地球化学特征

3.1 主量元素特征

晚寒武—早奥陶世花岗斑岩SiO2含量介于73.97%～76.64%之间，平均含量为75.63%，属酸性岩石；Na2O＋K2O含量介于7.91%～8.30%之间，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.70～1.97之间，平均1.84，属富钾质岩系；A/CNK主要介于0.926～1.064之间，属过铝质岩石,SiO2过饱和型岩石；里特曼指数δ为1.87～2.14，属于钙碱性系列。由于花岗斑岩的岩石学、地球化学等特征显示出富K钙碱性系列花岗岩特征，Al含量相对稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表现出S型花岗岩特征。岩石分异指数（DI）为90.68～94.53，反映分异程度较高。

晚寒武—早奥陶世二长花岗岩SiO2含量介于70.24%～78.63%之间，平均含量 8.24%，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.37～1.76之间，平均1.58，属富钾质岩系；A/CNK主要介于1.024～1.111之间，属过铝质岩石,SiO2过饱和型岩石；里特曼指数δ为1.73～3.00，属于钙碱性系列。由于二长花岗岩的岩石学、地球化学等特征显示出富K钙碱性系列花岗岩特征，Al含量相对稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表现出S型花岗岩特征。岩石分异指数（DI）为88.99～96.39，反映分异程度较高。

3.2 稀土元素特征

晚寒武—早奥陶世花岗斑岩（γπ∈3O1），稀土总量ΣREE介于（58.17～110.55）×10-6之间，大于球粒陨石稀土总量3.29×10-6，轻重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.15～8.06，属轻稀土富集型，且轻重稀土分馏明显。δEu介于0.16～0.42之间，铕具负异常，为铕亏损—富集型。稀土元素配分曲线为右倾斜型，见图1。

图1 晚寒武—早奥陶世花岗斑岩稀土元素分布型式图

晚寒武—早奥陶世二长花岗岩（ηγ∈3O1），稀土总量ΣREE介于（23.49～309.18）×10-6之间，大于球粒陨石稀土总量3.29×10-6，轻重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.10～11.78，属轻稀土富集型，且轻重稀土分馏明显。δEu介于0.08～5.0之间，铕具负异常，为铕亏损—富集型。稀土元素配分曲线为右倾斜型，见图2。

3.3 微量元素特征

晚寒武—早奥陶世花岗斑岩（γπ∈3O1），岩体的微量元素与花岗岩的维氏值相比较，亲铜元素Sn明显高，亲铁元素Cr、Ni、Co较低，亲石元素V、Sr元素含量较低,Rb等元素含量较高，亲岩浆元素La、Ce元素含量较低，非活动性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在岩石微量元素的蛛网图上，大离子亲石元素Rb、亲岩浆元素La、Ce和亲铁元素Co呈正异常，Sr、Sn、V呈负异常，非活动性元素Zr、Hf呈正异常为特征，见图3。

图2 晚寒武—早奥陶世二长花岗岩稀土元素分布型式图

图3 晚寒武—早奥陶世花岗斑岩微量元素蛛网图

晚寒武—早奥陶世二长花岗岩（ηγ∈3O1），岩体的微量元素与花岗岩的维氏值相比较，亲铜元素Sn有高有低，亲铁元素Cr、Ni、Co较低，亲石元素V、Sr元素含量较低,Rb等元素含量较高，亲岩浆元素La、Ce元素含量较低，非活动性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在岩石微量元素的蛛网图上，大离子亲石元素Rb、亲岩浆元素La、Ce和亲铁元素Co呈正异常，Sr、Sn、V呈负异常，非活动性元素Ta、Hf呈正异常为特征，见图4。

图4 寒武—早奥陶世二长花岗岩微量元素蛛网图

4 构造环境探讨

稀土配分特征表现为轻稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特点。所以本区花岗岩形成的构造环境应为POG，与KCG型花岗岩类形成的构造环境相符,所以花岗岩为后造山花岗岩（POG）。该套侵入岩分布于大面积晚寒武—早奥陶世二长花岗岩分布区中，结合区域大地构造环境，推测该期花岗斑岩系额尔古纳岛弧与漠河前陆盆地碰撞前沿深大断裂上侵的产物。

[1] 黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域地质志[M].地质出版社，1993.

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