内蒙古阿龙山地区早白垩世侵入岩特征及成矿构造讨论
2021-03-08王洪超
王洪超
(黑龙江省第五地质勘查院,黑龙江 哈尔滨 150000)
内蒙古阿龙山地区位于大兴安岭东北部,大地构造属于兴蒙造山带东段,是我国有色金属和贵金属成矿带之一,尤以燕山期岩浆活动强烈和大规模的成矿作用备受人们关注[1],早白垩世侵入岩分布面积广,地球化学特征及形成构造背景复杂。前人对大兴安岭早白垩世侵入岩做过一些研究,积累了大量资料,本文在已有研究成果的基础上,对阿龙山地区早白垩世侵入岩的岩石学及地球化学特征着手,确定阿龙山地区侵入岩为A型花岗岩,并对其成因、构造背景及侵位机制等进行了讨论[6]。
1 区域地质及岩体地质概况
内蒙古阿龙山地区的早白垩世侵入岩主要分布在秀山林场东北一带以及敖科里堆山,岩体呈不规则椭圆形岩株状产出,地表规模较大,大致呈北向东方向展布,周围大面积环绕着中生代下侏罗纪中酸性火山岩,说明与中生代火山岩密切相关。
早白垩世侵入岩根据岩石矿物成分特点、结构、构造、形成的先后顺序,共建立二个单元,从老到新依次石英二长(斑)岩(K1ηo);细粒石英正长岩(K1ξo)。
2 岩石学特征
细粒石英正长岩:岩石呈浅肉红色,细粒花岗结构,晶洞构造及块状构造。组成矿物钾长石:浅肉红色,粒状,塔形,大小1mm~2mm,含量50%左右;斜长石:浅灰色,板粒状,半自形,泥化较强,大小1mm~2mm,占18%;石英,塔形粒状,0.4mm~1.8mm,含量15%;黑云母:半自形不规则片状,强铁染,黑色,大小1mm~2mm,含量约为2%。晶洞,大小1mm~2mm为主,多呈不规则状,内有细小石英晶簇。
细粒石英二长岩:岩石新鲜面呈浅红色,风化面褐色红、灰白色,细粒半自形粒状结构,块状构造。成分见条纹长石,肉红色,板状,大小1mm~2mm,含量约23%:微斜长石,板状,大小1mm~1.5mm,含量约18%,斜长石呈灰白色,半自形宽板状,大小1mm~3mm,含量约40%;石英它形粒状,无色透明,大小0.5mm~0.7mm,含量约13%;黑云母黑色片状,大小0.5mm~1mm,含量约4%;角闪石为褐色柱状,含量约为2%;单斜辉石,半自形柱状,含量约2%。部分岩石中间有孔洞,大小0.5mm~1.0mm。
3 岩石地球化学特征
3.1 岩石化学
早白垩世侵入岩岩石总体上表现出高硅、富碱和富铝的特 征,SiO2含 量68.06%~71.62%,均 值 为69.13%,按SiO2分类属酸性岩。Al2O3含量在14.49~15.88之间,Na2O+K2O在9.21%~11.60%,K2O≥Na2O,表明花岗岩向酸性岩演化的过程中,K2O含量不断增加。里特曼指数σ=3.16~-5.38,均值3.85,根据里特曼指数判断为碱性系列。A/CNK为0.93~1.09,并且Al2O3>Na2O+K2O+CaO,属过铝质碱性系列岩石。岩石从早期的石英二长岩到晚期的石英正长岩,分异指数(DI)=85.85-94.28,逐渐增大,固结指数(SI)=6.13-1.82逐渐减小,说明岩石岩浆结晶分异程度较高,显示出岩浆分异演化的特征[2]。
3.2 稀土元素
细 粒 石 英 正 长 岩(K1ξo)稀 土 总 量ΣREE为226.05~320.96×10-6,总体偏低;δCe=1.00~1.17,δCe具正异常;δEu为0.28~0.46,δEu具负异常。
而 石 英 二 长 岩(K1ηο)中 稀 土 总 含 量ΣREE为209.33~251.39×10-6,总量整体偏低;δCe=1.03~1.32,δCe是具正异常;δEu为0.47~0.81,δEu是具负异常。
3.3 微量元素
岩石微量元素Ta、Sr、P、Ti、U、Nb低于地壳平均含量值, K、Rb、Ba、Th、Nb、Zr、Hf高于地壳平均含量值。表示岩石相对富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba)而亏损高场强元素(U、Nb、Ta、Ti)。Rb-Th呈正异常,说明岩石受地壳污染作用明显。P呈负异常,显示岩石壳源或亏损幔源特征[3]。
4 岩浆演化特征
在岩性上,从早期单元到晚期单元,依次为石英二长岩→细粒石英正长岩。钾长石和石英含量逐渐增加,而斜长石和暗色矿物有下降趋势。
在化学成分上,从早期单元到晚期单元,SiO2含量逐渐增加,有向酸性方向演化的特征,反映岩浆具同源演化的特征,里特曼指数δ由3.99→3.80有减小趋势。钠钾比值(n/k)由早期至晚期从0.94→0.97逐渐增加,向富钾方向演化。固结指数SI由3.86→4.21逐渐增加,分异指数DI由90→111逐渐增加。
稀土元素总量268.98→223.68,呈降低趋势,而δEu由0.66→0.4渐低,说明亏损逐渐增强,δCe由1.13→1.1渐低,富集程度逐渐增强,稀土配分模式曲线图均向右方发展,反映单元之间成因及演化有共同之处,是同源岩浆演化的产物。
早白垩世侵入岩在空间上密切共生,形成时间相近,演化上连续,具有成分及结构双演化的特点,这些表明,其为同源岩浆演化产物。
5 岩石成因及成矿构造环境讨论
5.1 岩石成因
进入早白垩世,岩浆上侵到地壳浅部并与地壳发生了混染,形成了一套碱性高钾系列花岗岩。花岗岩岩石结构为细粒花岗结构、斑状结构,侵入体与围岩界线清楚,为典型岩浆成因。
在花岗岩成因类型A/FM-C/FM图解(图1)中投入变质泥岩部分熔融区域。在花岗岩岩石成因类型K2O-Na2O图解(图2)中落入A型花岗岩区。
图1 岩石成因类型A/FM-C/FM图解
图2 岩石成因类型K2O-Na2O图解
5.2 构造环境探讨
在里特曼-格蒂里指数(logτ-logδ)图解(图3)中样品有从B区向C区迁移的趋势,大部分点在C区(A、B区派生的碱性偏碱性岩石)及与B区交界处,为造山带岛弧及活动大陆边缘环境。
图3 里特曼-弋蒂里指数(logτ-logδ)图解
在花岗岩R1-R2图解(图4)中样品大多数落在非造山区A型花岗岩区,少数落在造山晚期区内,说明其总体上显示为非造山板内拉张构造环境[4]。
图4 R2-R1图解
综上所述,该侵入岩可能主要形成于非造山的板内大陆张性构造环境中。成因类型为“A”型花岗岩。岩浆来源深度较深,很可能为下部地壳岩浆上侵,导致本期侵入岩的形成[5]。
6 结论
阿龙山地区早白垩世侵入岩岩体类型主要为石英二长岩及石英正长岩等,岩石中普遍发育文象构造、晶洞构造,岩石具有高硅、富碱和富铝、富大离子亲石元素,亏场强元素,在微量元素蛛网图上具Sr、Ba、Nb、Ti低谷,稀土配分曲线图呈不对称右方发展的“海鸥”型,δEu亏损中等,其岩石学、主微量元素特征表明,该期侵入岩属高钾钙碱系列,具A型花岗岩特征,为同源岩浆演化产物,岩浆来源应为上地幔,其侵位深度约9.9Km,可能形成于非造山的板内大陆张性构造环境中[6]。