广东从化亚髻山角闪正长岩体的地质特征及大地构造意义浅析

2018-09-11叶升明

西部探矿工程 2018年9期

何翔,李锐,叶升明

(广东省地质调查院，广东广州510080)

前人对于亚髻山角闪正长岩岩体的调查研究始于20世纪50年代[1],为广东省内唯一一处出露角闪正长岩体,由于其对晚古生代华南大地构造环境、演变的重要意义[2-6]，对该岩体的研究方兴未艾[7-13]，至2018[14]年仍见诸报端，测试手段不断更新，进行了较为详细的研究。本文在认真学习前人研究的基础上，结合正在区内开展的1:5万区域地质调查工作所见所得，以希丰富、补充该岩体的资料、数据，促进对其研究的加深。

1 岩石学特征

杂岩体主要岩性为角闪正长岩，次为浅灰白色霞石方钠石角闪正长岩，具体见图1。岩石具似斑状结构，基质具半自形粒状结构，根据基质粒度又可分为粗、中和细3种结构，以中粒斑状为主，斑晶主要为钾长石，含量约5%～10%，大小不等，一般大于8mm以上。霞石方钠石角闪正长岩主要见于西部亚髻山一带，由钾长石65%～90%，角闪石5%～20%，方钠石2%～15%，黑云母1%～2%，霞石1%～7%，霓石0%～＜1%组成，粒度2～8mm不等；角闪正长岩主要见于东部，以中粒结构为主，由钾长石75%～80%，钠长石15%～20%，角闪石2%～3%，黑云母1%～2%，石英1%～2%组成，粒度2～5mm。

2 矿物学特征

岩石中钾长石为微纹长石，具条纹连晶构造，常具板柱状长柱状自形—半自形晶体，部分晶体具定向或半定向排列，构成似粗面结构，暗色矿物分布较均匀，角闪石、黑云母、霓石常共生在一起，其中角闪石呈柱状体，具菱形和六边形切面，Ng′——蓝灰、蓝绿或褐绿色，Nm′——绿色，Np′——淡草绿色、蓝绿色，Ng∧C=25°（最大），2V（-）光轴角偏小，可能属含钠、铁角闪石。黑云母具厚板状自形、半自形晶，Ng——黑褐、深褐色，Nm——褐色，Np——淡黄色，方钠石为均质体，N小于1.540，无色透明，常蚀变为沸石类矿物，霓石呈绿色，Ng′——浅黄草绿色，Np′——草绿色，Ng′∧C≈0°，负延性。新鲜霞石较少见，常蚀变为沸石类矿物和绢云母—白云母，使其表面污浊不清，与方钠石蚀变而成的沸石类矿物明显不同，个别可见一级灰干涉色。

岩石副矿物总量较高，达6309.04×10-6，副矿物种类较少，共出现14种，主要由磁铁矿（占总量90%以上）、磷灰石、萤石、锆石、独居石和绿帘石组成，属磁铁矿—磷灰石—锆石组合类型。以出现较多含挥发份矿物萤石为特征，除独居石外，未见其他含稀土、稀有元素的副矿物。锆石晶形较简单,以{110}柱面发育、{100}不发育、{111}锥面发育的复四方柱状双锥体为主，个体较粗大，长宽比较小，一般为1.5～2，并出现微量近等轴状的简单双锥体锆石。

3 岩石地球化学特征

从霞石正长岩至角闪正长岩，SiO2、TiO2、MgO含量趋于增加，K2O含量无变化，其他氧化物含量均趋于降低。标准矿物以出现铁橄榄石（Fa）、镁橄榄石（Fo）及霞石（Ne）过渡为不出现该类矿物。σ值趋于降低，DI及ALI趋于升高，Na2O/K2O比值从大于1至小于1。前者属硅酸不饱和、铝过饱和的钠质碱性（中等大西洋型）岩石类型，后者属硅酸弱过饱和、铝正常—过饱和的钾质碱性（弱地中海型）岩石类型。在硅碱图中落入似长石正长岩及正长岩区(图2)，与镜下鉴定一致。

图2 亚髻山角闪正长岩体稀土元素球粒陨石标准化分布型式

从霞石正长岩（西部）至角闪正长岩（东部），W、Mo、Bi、Pb、Zn、Cr、Ni、Li、Rb含量及Rb/Sr、Sr/Ba比值趋于降低，其中Cr含量最为明显，其他元素Sn、Cu、Co、V、Be、Sr、Ba及K/Rb比值趋于升高，其中Ba最为明显，升高10余倍。

稀土元素含量从西向东趋于增加（表Ⅱ-31），平均为303.59×10-6，略高于世界花岗岩平均值，轻稀土富集较明显，富集程度略趋降低，铕负异常趋于减弱，在标准化分布型式上为轻稀土部分向右陡倾斜，重稀土部分则较平缓的向右缓倾斜的曲线（图3）。

图3 碱性岩体大地构造环境Th/Hf-Ta/Hf判别图

霞石正长岩的δ18O值在（+10.3～+10.7）×10-3，属高δ18O花岗岩[15]。锆石U-Pb平均年龄为141.0Ma±1.9Ma（MSWD=1.6），形成时代为早白垩世。

4 构造环境分析

前人认为岩体形成的岩压力大于1000MPa，深度大于40km，成岩温度大致接近800℃。在岩体的大地构造环境Th/Hf-Ta/Hf图解(图3)中，样品投点在Ⅳ2陆内裂谷碱性玄武岩区与Ⅳ3为大陆拉张带(或初始裂谷)玄武岩区界线附近，表明岩体形成于拉张环境，与包志伟等[8]及苏扣林等[13-14]研究结果是一致的，苏扣林等[14]通过霞石正长岩的R1-R2图解证明岩体形成于造山晚期或非造山区构造环境。

5 成因及大地构造意义

前人认为[3-5]，在晚中生代，区域上主要受太平洋构造域影响，呈北西向的俯冲—后撤，形成了北东向的岩浆岩带。据地面调查发现，主要在角闪正长岩体及岩体北侧的花岗岩体均呈东西向分布，与区域重力异常和航磁资料所推测的佛冈—丰良潜伏基底断裂的位置相符，说明了角闪正长岩体的形成与佛冈—丰良断裂的活动有关，反之也说明了在早白垩世佛冈—丰良断裂存在活动，根据岩浆岩的分布特征，可能为南北向的拉张作用。在角闪正长岩体正东方向的龙门左潭出露有龙门左潭喷发盆地[15]，形成时代上同属早白垩世，也说明了在早白垩世区域上主要受南北向的拉张应力影响。据黄孔文[16]，在佛冈岩体北缘发育晚白垩世花岗岩，锆石U-Pb年龄主要为93Ma～104Ma，岩性主要为中细粒二长花岗岩、花岗斑岩、花岗岩闪长岩，大多呈北东向展布，说明主要构造应力方向为北西向。对佛冈岩体南缘的地形地貌分析发现，沟谷主要呈北东向，而山峰、山顶则大多呈东西向，表现为北东向切割东西向的形式，也说明区域上先接受南北向构造应力影响，而后才是北西向应力作用影响，由早白垩世至晚白垩世，区域上主要构造应力方向发生了改变，对华南晚中生代以来的构造演变具参考价值。

前文已经指出，岩体形成于造山晚期或非造山区的伸展拉张构造环境，说明岩体是在早白垩世由于伸展拉张形成的。刘昌实等[9-10]，李宏卫等[12]指出岩浆物质来源为地幔，向上侵位过程中混染地壳物质成分。

从上述可见，晚白垩世，太平洋板块的继续俯冲—后撤，导致区域上形成伸展拉张构造环境，地幔岩浆沿佛冈—丰良断裂附近上侵，上侵的过程中发生物质的交换与分异，形成了亚髻山（霞石）角闪正长岩体，岩体的形成主要与沿佛冈—丰良断裂有关，与新丰—恩平断裂关系较小。在太平洋板块往南西继续俯冲—后撤的构造背景下，该区域上，由早白垩世至晚白垩世，存在一个主要构造应力转换的过程。