内蒙古赤峰市宁城县地区晚侏罗世花岗斑岩岩石地球化学特征及其地质意义

2018-10-08邝著华

科技视界 2018年22期

邝著华

（广州市地质调查院，广东广州 510440）

内蒙古赤峰市大地构造位置属于华北地台北缘，内蒙古地轴东段，是北东向的大兴安岭构造带与东西向阴山—燕山构造带的交汇部位。针对研究区花岗斑岩的研究有限，紧邻研究区的辽西地区，不少学者针对辽西地区花岗斑岩的年代学与岩石地球化学特征及矿产特征进行了详细研究。通过锆石U-Pb测年（吴福元等，2006；Yuanchuan Zheng,et al.,2014）、Rb-Sr 等时线年龄（吴利仁等，1990）及Re-Os模式年龄和等时线年龄（Zeng Q et al.，2012）都取得了较为一致的结论，认为其年龄应该为170-190 Ma，是燕山晚期的侵入岩。

本文在收集前人研究资料的基础上，主要通过野外岩相学、岩石地球化学对赤峰宁城县地区的花岗斑岩地球化学特征的讨论，并简单阐述研究区侏罗世形成的构造环境。

1 研究区地质概况

区内地层主要包括新太古界闫杖子岩组（Ar3y）变粒岩，上侏罗统玛尼吐组（J3mn）酸性—亚碱性火山熔岩、安山岩及其火山碎屑岩，下白垩统白音高老组（K1by）火山熔岩、火山碎屑岩及沉火山碎屑岩，第四系（Q）沉积物。

本区经历了长期较为稳定的地质过程，遭受的强烈构造作用主要是受燕山期北北东向的新华夏构造体系运动的影响，其主要表现为断裂活动，主要分为北北东向断裂，具有多种断裂性质，花岗斑岩或老地层与中生界地层之间多为断层接触，是本区的主要断裂。

区内岩浆岩出露较少，通过钻探工程揭露的岩浆岩包括古元古代弱片麻状闪长岩、中细粒二长花岗岩、弱片麻状中粗粒二长花岗岩、细粒闪长岩，晚侏罗世花岗斑岩。

2 样品采集及测试分析方法

在野外钻孔编录过程中，对不同的侵入岩类型进行系统的采样，采集了岩石标本、岩石薄片样，对具有代表性的岩石类型采集了岩石地球化学样品3件，样品编号分别为：ZK001-YQ1、ZK002-YQ1、ZK003-YQ1。

用清水清洗干净样品，放入烘干箱保持恒温干燥24小时以上，而后碎成200目。利用X射线荧光光谱仪进行主量元素的测试，微量稀土元素测试分析则是借助X-Serise等离子体质谱仪进行（ICP-MS）完成的。

3 岩石地球化学特征

3.1 岩相学特征

灰白色，斑状结构，斑晶为斜长石和少量石英，斜长石斑晶呈半自形板状（图1A），局部可见强烈的黄铁矿化，黄铁矿呈陡倾近直立的脉状以及浸染状产出，方铅矿与闪锌矿常伴生，呈陡倾近直立的脉状产出，脉宽不超过5mm。仅在钻孔中见到，出露深度较浅。

显微镜下特征：斑状结构，块状构造，斑晶由斜长石组成，含量约3%，呈半自形板状外形，粒径一般0.8-2mm，零星分布，部分聚斑状产出，明显高岭土化、绢云母化，少碳酸盐化、白云母化，聚片双晶较模糊。基质由钾长石 65%、斜长石 15%、石英 15%及少量黑云母2%假像组成，粒径一般0.2-0.7mm，少量小于0.2mm，杂乱分布。钾长石主要为正长石，少量条纹长石，呈半自形板状外形，明显高岭土化。斜长石主呈半自形板状，明显绢云母化。（图1B）。

图1 花岗斑岩野外照片及显微照片

3.2 岩石地球化学特征

主量元素特征：SiO2含量介于71.3-71.6%之间变化，在TAS侵入岩分类图解中，样品点位于花岗岩系列的区域内，为花岗岩类，Al2O3含量为14.2-14.5%，样品的铝饱和指数（A/CNK）为1.08-1.39，为一套过铝质的花岗岩类。

稀土微量元素特征：轻重稀土元素分馏显著，LREE/HREE分别为11.63-11.91，轻稀土强烈富集，在球粒陨石标准化的稀土配分曲线图上呈右倾型，有显著的Eu负异常，暗示了可能发生了较高强度的分异演化过程。

通过花岗岩成因类型的104Ga/Al-Zr和104Ga/Al-K2O判别图解发现，晚侏罗世花岗斑岩属于A型花岗岩。主量元素显示其属过铝质的钾玄岩系列，K2O含量远大于Na2O，稀土元素中发育显著的Eu负异常，呈典型的“海鸥型”，Sr亏损明显，Zr明显富集，这符合 A型花岗岩的特点。Y/Nb均大于1.2，为造山后花岗岩，表明华北板块北缘在晚侏罗世处于造山后的伸展构造体制。