小兴安岭伊洛特河地区中—晚侏罗世花岗闪长岩体地质特征及形成时代探讨

2018-07-09于绍鹏翟福君李永胜郑常青

吉林地质 2018年2期

于绍鹏，翟福君，李永胜，郑常青

1.吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061；2.吉林省有色金属地质勘查局研究所，吉林长春 130012；3.黑龙江省地质矿产测试应用研究所，黑龙江哈尔滨 150036

0 引言

小兴安岭伊洛特河地区大地构造位置为兴安岭—内蒙地槽褶皱区（Ⅰ级）、兴安岭地槽褶皱系（亚Ⅰ级）、罕达气优地槽褶皱带（Ⅱ级）、罕达气断褶束（Ⅲ级）的东北段。出露的花岗闪长岩体分布于小兴安岭北段滨南林场一带。1986年三道卡幅1∶20万区域地质调查报告将该套岩体时代厘定为晚二叠世[1]。作者在近年进行的1∶5万伊洛特河、河西山厂、老巢山幅区域地质矿产调查中，对该套岩体进行了系统的野外与室内研究。通过对岩体地质学、岩石学、岩石化学、地质年代学等多方面工作，对岩体成因、形成时代等提出一些新的认识。

1 岩体地质特征

伊洛特河花岗闪长岩体出露于小兴安岭伊洛特河地区518.3高地—滨南林场一带，坐标范围：126°00′00″～126°45′00″，50°40′00″～50°50′00″。岩体呈不规则状沿近东西向断续分布，共划分出9个侵入体，均呈岩株状产出，出露面积约110 km2，其中518.3高地岩体规模最大，东西长20 km，宽1～5 km（图1）。518.3岩体东端南部可见与中—下奥陶统铜山组下段（O1-2t1）糜棱岩化变质长石石英杂砂岩、变质砂岩呈断层接触；侵入于早石炭世查尔格拉河组（C1c）含电气石黑云母角岩、绢云板岩、粉砂岩、细砂岩中，接触面呈舒缓波状；测区内见早白垩世细粒二长花岗岩(K1ηγ)覆于其上，亦见该岩体侵入于晚三叠至早侏罗世中细粒二长花岗岩（T3J1ηγ）及中奥陶世弱片麻状含石榴石二长花岗岩（O2ηγ）中（图2）。岩体中北东向花岗斑岩、花岗细晶岩、闪长玢岩等岩脉较为发育。

图1 小兴安岭伊洛特河岩浆岩分布区地质略图Fig.1 The geologic map of magmatic rocks distribution area in the Yiluote River area of the Lesser Khingan Mountains

2 岩石学特征

该岩体岩相分带不明显，岩石类型以中细粒花岗闪长岩为主。岩石呈浅肉红—灰褐色，具中细粒花岗结构、弱碎裂结构、交代结构，块状构造、碎裂构造。

镜下观察岩石由微斜长石、条纹长石、斜长石、石英和黑云母组成。钾长石：为微斜长石、条纹长石，呈半自形板柱状，粒径2.0～4.5 mm，含量20%～25%；斜长石∶ 灰白色，半自形粒—板状，聚片双晶发育，双晶Np'∧C=15°～20°，An=25～30，为更长石，粒径 2.0～4.5 mm，含量55%～60%；石英，无色，它形粒状，粒径2.0～4.5 mm，含量20%～25%；黑云母，褐色，不规则片状，粒径0.5～2.0 mm，含量5%～10%。由于受应力场影响，沿碎裂面出现抽丝状石英团块和褪色鳞片变晶状黑云母条带，且黑云母大部分呈一定方向团块聚集，沿碎裂面或其附近出现碱质交代形成的微斜长石、条纹长石[2]。

图2 小兴安岭滨南林场北中-晚侏罗世花岗闪长岩（J2-3γδ）地质剖面图(图例见正文)Fig.2 The geological section map of the mid-late Jurassic granodiorite （J2-3γδ）in the north of the Binnan forest farm of the Lesser Khingan Mountains

3 岩石化学及地球化学特征

3.1 岩石化学特征

岩石化学分析结果显示，岩石化学成分特征（表 1）：岩石 SiO2含量 53.52% ～71.86%；TiO2含量 0.1% ～1.28% ；Al2O3含量 14.8% ～18.4% ；Na2O+K2O 5.93% ～9.42%，平均7.5%，Na2O/K2O 1.05% ～2.02%，均大于1%，富 Na；TFeO 含量0.94%～8.67% ；MgO0.55% ～4.02% ；CaO 0.68%～5.13%。岩石化学类型属铝过饱和— SiO2过饱和。与国内花岗岩类中的二云母花岗岩的平均化学成分（黎彤等，1976）相比[3]，平均化学成分（Fe2O3+FeO）、MnO 偏低，SiO2、全碱（Na2O+K2O）偏高，而Al2O3、MgO、CaO、TiO2明显偏低，显示偏碱、贫铝钙镁的特点。

CIPW标准矿物多出现刚玉（C）分子，在其标准矿物QAP图解中，投影点多落于花岗闪长岩区、少量落入二长花岗岩区（图3），与岩石学定名基本吻合。

里特曼指数（σ）为1.8～3.34，属钙碱性岩系列（图4）；固结指数（SI）为5.17～21.1，低于区内其所有类型岩石，反映岩浆固结(硬化)程度较低、岩浆固结(硬化)也较慢, 也说明岩浆结晶分异程度较高；

分异指数（DI）为50.58～93.06，属中偏高，反映岩浆分异程度偏高。山德指数A/CNK值为1.1，反映为弱过铝质，应属I型花岗岩（图5）。

表1 伊洛特河花岗闪长岩体岩石化学分析结果及特征参数表Table1 Petrochemical analysis results and characteristic parameters of granodiorite in the Yiluote River

图3 深成岩Q-A-P分类命名图解Fig.3 The Q-A-P classification and nomenclature diagram of plutonic rock

图4 花岗岩碱性程度判别图解Fig.4 The discrimination diagram of granite alkalinity degree

表2 伊洛特河花岗闪长岩体稀土元素分析结果及特征参数表Table 2 The analysis results and characteristic parameters of the rare earth element of granodiorite in the Yiluote River ×10-6

图5 S型、I型花岗岩判别图解Fig.5 The discrimination diagram of S and I type granite

3.2 稀土元素特征

伊洛特河花岗闪长岩体稀土元素分析结果及特征参数参数见表2。

∑REE=(38.12～166.77)×10-6，稀土总量偏低。LREE/HREE=3.22～15.4，（La/Yb）N=2.29～28.54,平均值为13.64，轻稀土富集且轻重稀土分馏明显。稀土配分曲线具有相似性，略右倾呈“V”字型（图6），轻稀土部分较陡倾，重稀土部分近波状水平；δEu=0.76～1.56，Eu为弱负异常—正异常。说明源区晶出斜长石较少。

3.3 微量元素特征

微量元素分析结果见表3。

在微量元素蛛网图中（图7），高度富集大离子亲石元素（LILE）Th、Ta、Sr；略富集高场强元素Nb；Th、Sr、Ta正异常和Pb、Zr负异常特征；高场强元素（HFSE）相对于大离子亲石元素（LILE）亏损，Sr/Y值在29.63～105.91之间，平均值为59.93。

图6 稀土配分曲线Fig.6 The distribution curves of rare earth

图7 微量元素蛛网图Fig.7 The microelement spider diagram

表3 伊洛特河花岗闪长岩体微量元素分析结果一览表Table 3 The analysis results table of the microelements of granodiorite in the Yiluote River ×10-6

图8 伊洛特河花岗闪长岩体锆石激光原位U-Pb年龄Fig.8 The zircon laser in situ U-Pb age of granodiorite in the Yiluote River

4 形成时代

前人对伊洛特河花岗闪长岩体的侵入时代有不同的认识，其中最具代表性的是1986年三道卡幅1∶20万区域地质调查报告将该套岩体时代厘定为晚二叠世。通过1∶5万区调工作，在该期花岗闪长岩中获得LA-MC-ICP-MS锆石激光原位定年值分别为156Ma、159Ma和174Ma（图8），综合考虑，将本期花岗闪长岩时代置于中—晚侏罗世。