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大兴安岭博乌勒山一带早白垩世侵入岩地质特征

2015-03-08那晓红单玄龙臧兴运

吉林地质 2015年1期
关键词:斜长石花岗白垩

那晓红,李 斌 ,单玄龙 ,臧兴运

1.黑龙江省地球物理勘察院,黑龙江 哈尔滨 150036;2.吉林省地质调查院,吉林 长春 130061;

3.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 130061

0 引言

1 早白垩世花岗岩空间分布及岩性特征

大兴安岭博乌勒山位于西伯利亚板块南缘,早加里东增生带北蒙褶皱系东北部的额尔古纳褶皱带。前中生代本区的地壳演化属古亚洲洋构造域,中生代以来,受太平洋伊泽奈畸板块俯冲的影响转入滨太平洋构造域,构成北东—北北东向构造岩浆带[1]。

工作区成矿地质条件有利,位于大兴安岭成矿带白卡鲁山南坡多金属、金Ⅱ级成矿远景区内[2]。成矿作用与岩浆岩,特别是早白垩世侵入岩关系十分密切,本文试图通过讨论早白垩世侵入岩的岩石学、岩石化学、地球化学的演化规律及其成矿专属性,提高本区早白垩世侵入岩研究程度的同时,为本区的贵金属、多金属地质找矿工作提供一些依据。

1.1 空间分布

有25个侵入体,面积37.76 km2。大多形态不规则,以岩株、岩瘤状侵入到下白垩统龙江组火山岩地层中[3],空间上呈北北东或近东西向展布(图1)。岩石类型较复杂,可分为两个岩石系列:闪长岩类,有石英闪长岩、石英二长闪长岩;花岗岩系列,有花岗闪长岩、二长花岗岩、花岗斑岩,以花岗斑岩为主。

1.2 岩石学特征

图 1 大兴安岭博乌勒山一带地质简图Fig.1 Geological diagram showing Bowule mountain area of Daxing`anling mountains1.下白垩统龙江组中基性火山岩;2.早白垩世花岗斑岩;3.早白垩世二长花岗岩;4.早白垩世花岗闪长岩;5.早白垩世石英二长闪长岩;6.早白垩世石英闪长岩;7.晚侏罗世二长花岗岩;8.早寒武世花岗岩

(1)石英闪长岩(K1δ0):形态不规则或透镜状,以岩瘤状产出,呈东西向或北东向展布。岩石呈灰褐—灰绿色,具细粒半自形粒状结构,由斜长石、石英、角闪石、黑云母等矿物组成,斜长石质量分数60%,暗色矿物质量分数25%~32%,石英质量分数5%~12%。粒度0.2~2 mm,斜长石为中长石,具环带结构,有绢云母化,暗色矿物皆具绿泥石化。

(2) 石英二长闪长岩(K1ηδ0):呈不规则状,北东向延伸。深灰色,具细中粒—中细粒,具自形粒状结构,由钾长石、斜长石、石英及暗色矿物组成,粒度一般2 mm,部分粒度<2 mm。钾长石40%~45%,有弱土化,斜长石10%~15%,被钾长石交代为蠕虫结构,具绢云母化。石英、黑云母呈破碎状。斜长石、暗色矿物都具弱碳酸盐化、绿泥石化。

(3)花岗斑岩(K1γπ):以岩株或岩瘤状产出,呈东西向、北北东向不规则状展布。岩石为灰白—黄褐色,具斑状结构,斑晶由斜长石为主,其次有少量石英、角闪石、黑云母组成,斜长石表面被黑云母交代,基质由石英、钾长石组成,具显微文象结构。岩石为花岗斑岩变种,与花岗斑岩不同之处,岩石具花斑结构,斑晶相对较少,以斜长石为主。

2 岩石地球化学特征

2.1 常量元素特征

(1) 由石英闪长岩→石英二长闪长岩→花岗斑岩,SiO2质量分数61.00%→65.10%→68.34%逐渐增加,Al2O3质量分数16.71%→15.72%→14.6%稍有减少。Fe2O3、FeO、MnO、Na2O、K2O质量分数基本相近,但花岗斑岩FeO、MgO、MnO质量分数偏低、CaO质量分数较高。

(2)从里特曼指数(σ)大部分为3.03~4.09,属钙碱性-碱钙性岩类。

(3)氧化指数(OX)多在0.1~0.49,为氧化程度较低。

(4)固结指数(SI),多在7.38~14.49之间,表明岩浆固结程度低,多来源于中深部。

(5)镁铁指数(MF)在0.69~0.75,却大于0.38,镁铁质量分数相对较高。

(6)分异指数(DI)从74.45~88.34,岩浆分异程度较好。

2.2 稀土元素特征

由表2,图2,稀土元素配分曲线为左高右低向右倾斜较陡,轻稀土富集,铕值明显亏损岩石。曲线形态基本一致,表明来源于同一岩浆房[3]。稀土总量∑REE(271.68~326.80)×10-6,轻重稀土比值LREE/∑Y为6.64~11.16,铕值质量分数(δEu)为(0.398~0.573)×10-6。

表 1 白垩世侵入岩常量元素特征一览表Table 1 Constant element characteristics of the Cretaceous intrusive rocks

2.3 微量元素特征

由表2,与同类岩石的维氏值相比,闪长岩类岩石明显富集Au、Ag、Pb、Zn等微量元素,而W、Mo元素质量分数相当,Cu元素低于维氏值;花岗岩类(表中为10个样品平均值)明显富集Pb、W、Mo等元素,Cu元素质量分数相当。侵入岩中富含微量元素无疑对该元素的成矿起促进作用。

3 时代确定

(1)花岗斑岩侵入石英闪长岩中。岩石粒度变细,石英闪长岩成分硅质增加,同时见有花岗斑岩细脉穿入石英闪长岩中。

(2)石英闪长岩侵入龙江组安山岩中,在内接触带发育较细粒的冷凝边,有石英闪长岩岩枝及细脉穿入安山岩中,接触面界面形态不一。

(3)在石英闪长岩中采取K-Ar同位素,年龄值 106.4~ 134.3 Ma。

4 成因类型分析

(1)由表1可知,花岗质岩石与闪长质岩石的Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)<1.1,属于Ⅰ型花岗岩系列。

(2)从Sr+Ba-Li+Rb+Cs图解(图3)看,早白垩世花岗岩投影点都为同熔花岗岩区。

综上所述早白垩世花岗岩岩石具同熔型(I型)花岗岩特点。

5 结论

博乌勒山一带早白垩世侵入岩主要由石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗斑岩等组成,其演化规律如下:

表 2 早白垩世侵入岩微量元素一览表Table 2 Trace elements of the early Cretaceous intrusive rocks

图 2 早白垩世侵入岩稀土配分模式图Fig. 2 Rare earth partitioning patternof the early Cretaceous intrusive rocks

(1)空间分布规律:单个侵入体出露面积较小,以岩株或岩瘤产出,受北东向断裂构造控制,岩体延伸与断裂方向一致。

(2)岩石演化规律:该期花岗岩从中性→酸性演化,以成分演化为主;由碱钲性→钙碱性演化,成因类型为同熔型(I型);稀土配分模式曲线基本相同,均为右倾的轻稀土富集型,负铕异常明显,具有同源岩浆演化特点。

图 3 早白垩世侵入岩Sr+Ba-Li+Rb+Cs图解Fig.3 Sr + Ba Li + Rb + Cs diagram of the early Cretaceous intrusive rocks

(3)成矿专属性:闪长岩类对Au、Ag、Pb、Zn金属成矿有利,花岗岩类对Cu、Pb、W、Mo金属成矿有利。

[1] 张 猛,刘 玉.大兴安岭博乌勒山地区地质特征与成矿条件分析[J]. 黑龙江科技信息,2011,17:13-15。

[2] 张德全,赵一鸣.大兴安岭及邻区铜多金属矿床论文集[M]. 北京:地震出版社,1993.

[3] 黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域地质志[M]. 北京:地质出版社,1993.

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