内蒙古宝拉格地区早白垩世侵入岩地球化学特征及构造背景

段先乐，田粉英，薛鹏远，许 建

(河北省区域地质调查研究所，河北 廊坊 065000)

1 地质特征及岩石学特征

细粒黑云母石英二长岩分布在测区东北缘，哈布特盖南部，区内仅发育1个侵入体，面积8.91 km2，侵入围岩有晚泥盆世安格尔音乌拉组、早白垩世白音高老组，与同期细粒斑状正长花岗岩为脉动侵入接触关系。

岩石呈灰黑色，细粒花岗结构，块状构造。由斜长石、钾长石、石英、透辉石、角闪石、黑云母组成。斜长石含量58%，以半自形板柱状为主，晶径以0.3～2.0 mm为主，少部分2.0～4.0 mm，杂乱分布，具不均匀绢云母化、绿帘石化、葡萄石化及轻微高岭土化等，部分可隐约见环带，少见正边结构，局部被钾长石补片状交代，聚片双晶多见，副矿物为不透明矿物、磷灰石、锆石、榍石。次生矿物为绢云母、高岭土、褐铁矿、绿泥石[1]。

细粒斑状正长花岗岩主要分布于测区东北隅，与细粒黑云母石英二长岩相伴产出。区内仅发育1个侵入体，出露面积共计13.72 km2。侵入围岩包括晚泥盆世安格尔音乌拉组、晚侏罗世满克头鄂博组、早白垩世白音高老组；与同期细粒黑云母石英二长岩侵入界线截然，接触面凹凸不平呈港湾状。靠近接触面，细粒斑状二长花岗岩斑晶逐渐变小、变少直至消失。接触面附近暗色矿物增多，并沿接触面平行分布，显示二者为脉动型侵入接触关系[2]。

岩石呈浅灰色—粉灰色，似斑状结构，块状构造。斑晶由斜长石、钾长石、石英、黑云母假像构成，1.0～8.0 mm，零散状分布，少量呈聚斑、联斑状，部分具斑边文象结构。斜长石多呈半自形板柱状，具绢云母化、高岭土化等，聚片双晶较多见，副矿物为不透明矿物(1%～3%)、磷灰石、锆石、榍石。次生矿物为绢云母、高岭土、绿泥石等。

2 岩石化学特征

2.1 细粒黑云母石英二长岩

与中国石英闪长岩化学成份平均值相比，区内细粒黑云母石英二长岩SiO2、AI2O3、Na2O+K2O含量偏高，FeO、MgO、CaO含量偏低，其他氧化物含量基本相当。分异指数=67.51～75.79，平均71.31；固结指数=10.86～16.84，平均13.59。反映岩浆分异程度偏低。SiO2含量为62.16%～65.10%，平均63.39%，属中偏酸性岩类。在Q-A-P图解中(图1)，投影点落在8*区—石英二长岩区，但投点位置靠近8*区与9*区—石英二长闪长岩区界线附近，属石英二长岩向石英二长闪长岩过渡岩类，与岩矿鉴定基本相符。

1 硅质岩、富石英花岗岩类；2 碱长花岗岩；3a 花岗岩(钾长花岗岩)；3b 花岗岩(二长花岗岩)；4 花岗闪长岩；5 英云闪长岩；6* 石英碱长正长岩；6 碱长正长岩；7* 石英正长岩；7 正长岩；8* 石英二长岩；8 二长岩；9* 石英二长闪长岩、石英二长辉长岩；9 二长闪长岩、二长辉长岩；10* 石英闪长岩、石英辉长岩、石英斜长岩；10 闪长岩、辉长岩、斜长岩；○ 细粒斑状正长花岗岩；△ 黑云母石英二长岩

图1 Q-A-P图解

2.2 细粒斑状正长花岗岩

与中国花岗岩化学成分平均值相比，区内细粒斑状正长花岗岩SiO2、K2O含量偏高，Al2O3、FeO、MgO、CaO含量偏低，其他化学成分含量差别不大。分异指数=93.96～95.18，平均94.73；固结指数=1.83～3.38，平均2.40。反映岩浆分异程度高。SiO2含量73.8%，属酸性岩。在Q-A-P图解中(图1)，4个样品成分投点位置落在2区—碱长花岗岩区，2个样品成分投点位置落在3a区—钾长花岗岩区，与岩矿鉴定结果一致，但显示岩石更偏碱性[3]。

3 稀土元素特征

3.1 细粒黑云母石英二长岩

稀土元素总量ΣREE=130.57×10-6～174.87×10-6，平均143.60×10-6，含量中等。LR/HR=7.63～8.32，平均8.01；(La/Yb)N=6.83～7.64，平均7.24，为轻稀土富集型。(La/Sm)N=3.16～3.72，平均3.36；(Gd/Yb)N=1.23～1.54，平均1.32。反映轻稀土分馏程度明显高于重稀土。δCe=0.86～0.96，平均0.90，负铈异常很弱；δEu=0.67～0.83，平均0.76，负铕异常较明显。稀土配分模式曲线为向右陡倾的“V”形曲线(图2)，属轻稀土富集型。与维氏中性岩微量元素丰度值相比，区内早白垩世细粒黑云母石英二长岩Cr、Cs、Hf、Li、Th元素的含量平均值偏高，Rb、Sr、Nb、Zr等元素的含量平均值偏低，其他元素含量基本相当。Rb/Sr=0.05～0.22，平均0.10，较地壳Rb/Sr值略偏低但明显高于地幔值(0.029)，说明其岩浆物质来源较浅，可能以下地壳为主。该岩类Rb/Sr值明显低于陆壳改造型花岗岩的Rb/Sr比值(11.7)，且K/Rb比值很高，为239.64～1 093.96，平均837.93，显示同熔型花岗岩特征[4]。

图2 细粒黑云母石英二长岩

3.2 细粒斑状正长花岗岩

ΣREE=83.83×10-6～202.87×10-6，平均121.05×10-6，含量中等偏低；LR/HR=8.77～11.9，平均10.17；(La/Yb)N=5.09～12.33，平均8.51，为轻稀土富集型。(La/Sm)N=3.92～4.98，平均4.46；(Gd/Yb)N=0.80～1.35，平均1.10，反映轻稀土分馏程度高，重稀土分馏特征不明显。δCe=0.61～1.77，平均0.97，基本无铈异常；δEu=0.40～0.57，平均0.45，显示明显的负铕异常。稀土配分模式为右倾V形曲线(图3)。

与维氏酸性岩微量元素丰度值相比，区内早白垩世细粒斑状正长花岗岩Hf、Nb元素含量平均值偏高，Ba、Cr、Cs、Li、Ni、Rb、Sr、Ta、U、Th、V、Zr元素含量平均值偏低，其他元素含量平均值大体相当。Rb/Sr=2.05～3.58，平均2.98，明显高于地壳平均值0.25，可能显示其源岩物质来源较浅[5]。

4 岩石系列划分

在SiO2-K2O+Na2O图解中(图4)，细粒黑云母石英二长岩和细粒斑状正长花岗岩样品成分点均落入亚碱性系列区。在F-A-M图解中(图5)，其成分点均落入钙碱性系列区。岩石组合指数均大于1.8小于3.3，其中，细粒黑云母石英二长岩的组合指数=2.62～2.92，平均2.82；细粒斑状正长花岗岩的组合指数=2.18～2.84，平均2.49。显然，测区早白垩世侵入岩属钙碱性岩石系列[6]。

图3 细粒斑状正长花岗岩

A碱性系列；S亚碱性系列;细粒黑云母石英二长岩;细粒斑状正长花岗岩

图4 硅碱图解

TH 拉斑玄武岩系列；CA 钙碱性系列;细粒黑云母石英二长岩;细粒斑状正长花岗岩

图5 F-A-M图解

5 成因类型探讨

在(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)三角图解中(图6)，该期侵入岩石化学成分点均落入白云母—斜长石—堇青石区和堇青石—斜长石—黑云母区，少数样品投点位置落入堇青石—斜长石—黑云母区与角闪石—斜长石—黑云母分界线附近，说明其源岩物质主要来源于地壳。

在A-C-F图解(图7)中，该期侵入岩成分点均落人S型花岗岩区及S型花岗岩区与I型花岗岩区界线附近，说明区内早二叠世侵入岩主要显示S型花岗岩的特征，与上述结论相吻合。

综上所述：该期侵入岩成因类型属S型，其岩浆主要来源于地壳，但在岩浆上升、侵位过程中混染了很少量幔源物质。

图6 Al-Na-K-Ca-Fe2++Mg图解

图7 S型、I型花岗岩判别图解

6 结 论

1) 由早期细粒黑云母石英二长岩到晚期细粒斑状正长花岗岩，岩性由中酸性到酸性演化。SiO2含量由低到高演化；CaO、MgO、Fe2O3+FeO含量均由高到低由演化。在Q-A-P三角图解中，由细粒黑云母石英二长岩到细粒斑状正长花岗岩显示由中酸性→酸碱性方向演化的特征。分异指数DI由71.31→94.73(平均值，下同)。Rb/Sr由0.10→2.98。Ba/Sr由1.39→7.90，均显示由低到高的演化特征。固结指数SI由13.59→2.4，显示由低到高的演化特征。这说明，由细粒黑云母石英二长岩到细粒斑状正长花岗岩岩浆结晶分异程度逐渐增高。由细粒黑云母石英二长岩到细粒斑状正长花岗岩δEu由0.76→0.45，负铕异常由弱变为强。轻、重稀土分馏程度均较明显，稀土配分模式均为右倾V形曲线，属轻稀土富集型。综上所述：无论在岩石学、岩石化学，还是地球化学方面均显示该期侵入岩由早到晚向偏酸、偏碱、贫铁镁的方向演化特征，反映二者为同序列花岗岩的特征。

2) 该期侵入岩总体呈岩珠状产出，侵入体平面形态比较规则，边部未见岩枝侵入围岩，岩体与围岩之间界线一般比较清晰、截然，具备强力就位花岗岩的特征。

[1] 内蒙古自治区地质矿产局. 内蒙古自治区区域地质志[M]. 北京：地质出版社，1991.

[2] 郭彬，张辉，何娇月.内蒙古乌尔吉地区早白垩世侵入岩地球化学特征与成矿远景预测[J].矿产勘查,2015,6(6):679-688.

[3] 何付兵，孙永华，张磊.内蒙古宝音图隆起地区早白垩世玄武质火山岩地球化学特征及其意义[J].矿物岩石地球化学通报,2013,32(4):436-444.

[4] 潘志民，提振海，季天伊,等.青海省野骆驼泉地区二叠纪侵入岩地球化学特征及构造意义[J].中国锰业,2017，35(5):49-52.

[5] 康明，岳长成，刘孝峰.内蒙古渣尔泰地区中生代火山岩地球化学特征及构造环境分析[J].岩石学报,2017,33(6):1686-1704.

[6] 华山.内蒙古西乌旗浩沁地区早白垩世白音高老组火山岩地球化学特征[D].石家庄：河北地质大学,2016.