某地区岩浆岩的测定及其地质意义

2022-04-15李英丽王洪超

有色金属设计 2022年1期

李英丽，王洪超

(黑龙江省第五地质勘查院，黑龙江哈尔滨 150000)

0 引言

晚侏罗到早白垩世的火山岩在整个东北及华北板块以北的俄罗斯和蒙古地区极为发育，在这一时期的岩浆活动处于鼎盛阶段，这些岩浆岩类型多样，从酸性岩、中性岩到基性-超基性岩均有发育，但尤以花岗质岩石分布最为广泛。近年来大量的锆石U-Pb测年表明，小兴安岭-张广才岭地区的岩浆岩主要形成于晚古生代至早中生代，仅有少量形成于新元古代和早古生代。该文对七台河、双鸭山地区的岩浆岩作了U-Pb测年、微量元素、硅酸盐分析等方面的研究，进一步印证了该地区的岩体分布。

1 侵入岩

研究区侵入岩发育，主要为古生代及中生代侵入岩，经综合研究划分沿革及特征，见表1。

1.1 晚寒武世

在此区域中晚寒武世岩浆侵入活动频繁，出露规模较大。依据岩体内部接触关系及同源岩浆演化特点，将该期次侵入岩划分为二长花岗岩、英云闪长岩及钠长岩，但岩石岩性较单一，主要为中细粒花岗闪长岩。

从晚寒武世花岗闪长岩微量元素分析可见，微量元素中含量As、Cu、Co低于地壳元素平均含量，Au、Ag、Sn、Mo、W等高于地壳元素平均含量。采集花岗闪长岩U-Pb同位素样品，检测获得锆石形态呈双锥状及柱状，见图1。用U-Pb年龄测定，测得其锆石U-Pb年龄为503.2±2.7 Ma，时代相当于晚寒武世，其具有S型花岗岩特点，但有向I型花岗岩过度的趋势，应属铝过饱合系列中的高铝质岩石。而晚寒武世英云闪长岩经研究应为S型花岗岩，但有向I型花岗岩过度的趋势，属高钾钙碱性系列；晚寒武世钠长岩测得其锆石U-Pb年龄为492.3±3.7 Ma，该花岗岩应为S型花岗岩，属过碱性岩石系列。

表1 研究区侵入划分特征一览表Tab.1 List of intrusive rock division in study area

图1 晚寒武世花岗岩锆石阴极发光图Fig.1 Cathodoluminescence image of Late Cambrian granite zircon

1.2 二叠世

图2 中二叠世二长花岗岩锆石阴极发光图Fig.2 Cathodoluminescence image of Middle Permian monzogranite zircon

1.3 白垩世

白垩世闪长玢岩微量元素中含量As、B、V、Co、Th、U、Nb、Ba、Sr低于地壳元素平均含量，Au、Sn、Mo、W、Rb等高于地壳元素平均含量。大多属铝过饱合系列中的高铝质岩石，结合稀土及微量元素特征，此期花岗岩应为火山弧型花岗岩。

结合该地区的构造史，认为该区内岩浆岩的演化为：从寒武世-二叠世，大地构造位置处于陆间洋盆封闭的晚期阶段，陆壳虽已拼合，但岩浆活动仍在持续，受构造运动及地幔热源的影响，地壳开始部分熔融，由部分熔融作用形成各期的中性—酸性岩浆。二叠世，岩浆活动加剧，地壳进入陆—陆碰撞的同碰撞阶段，岩浆活动由部分熔融作用转变为地幔玄武质岩浆的分离结晶，地幔玄武岩侵位上升，岩浆分离结晶作用明显，形成中二叠世二长花岗岩及晚二叠世正长花岗岩。进入白垩世早期，岩浆活动强烈喷出地表，形成早白垩世火山岩。白垩纪后期，岩浆活动变弱，形成浅成相闪长玢岩、花岗斑岩。

2 火山岩

研究区内的火山岩分布面积较大，活动频繁，从古生代至新生代均有发育。古生代火山岩已遭受严重破坏，火山机构不易恢复；据火山地层年代、喷发旋回、岩石组合及岩相特征，研究区内可分为5期火山活动：由早到晚依次为晚泥盆世老秃顶子期、早二叠世二龙山期、早白垩世松木河期、早白垩世东山期及早新近世船底山期。该次工作系统研究火山岩石、矿物、岩石化学、地球化学、岩相及构造特征，确定研究区内的火山岩为较典型的陆相火山喷发产物。

3 脉岩

调查区脉岩较为发育，脉岩普遍规模较小，故区域内脉岩并未作年龄分析，这些脉岩既有从属性的，也有区域性的，岩石类型较杂，从基性到酸性均有出露，主要类型有闪长玢岩脉(δμ)、花岗斑岩脉(γπ)、英安玢岩脉(ζμ)、细晶岩脉(ι)、石英脉(ρ)等，上述脉岩一般充填于构造裂隙中，多呈北西向展布、其次呈北东向分布，脉岩与围岩的穿插关系较复杂，主要充填于构造裂隙中，切穿各类岩体，其接触界线明显。