烏爾旗漢地區(qū)晚石炭世花崗巖巖石化學(xué)及地球化學(xué)特征分析

（正業(yè)勘測設(shè)計集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

烏爾旗漢地區(qū)晚石炭世花崗巖巖石化學(xué)及地球化學(xué)特征分析

張偉東

（正業(yè)勘測設(shè)計集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

本文對烏爾旗漢地區(qū)晚石炭世花崗巖類進(jìn)行了詳細(xì)的巖石化學(xué)及地球化學(xué)（即硅酸鹽、稀土特征）研究，晚石炭世花崗巖鋯石結(jié)晶年齡為318±12Ma，本期花崗巖屬高鉀、鈣堿性、低鋁質(zhì)巖系的“S”型花崗巖；其配分形式與正常弧花崗巖相似，反映該時代花崗巖具大陸殼特征，其巖漿主要源于地殼。

硅酸鹽；稀土；微量元素；“S”型；烏爾旗漢

烏爾旗漢地區(qū)侵入巖較為發(fā)育，區(qū)按其形成時代分別為晚泥盆世﹑晚石炭世﹑晚侏羅世以及早白堊世；晚石炭世侵入巖最為發(fā)育，是測區(qū)內(nèi)侵入巖的主體，面積約為1045km2，晚石炭世侵入巖形成與晚古生代造山過程相伴，主要出露于大橋龍山﹑伯勒圖經(jīng)營所和玻力金崗河一帶，呈復(fù)式深成巖體狀產(chǎn)出。

經(jīng)過一年時間的樣品采集和調(diào)查分析，本區(qū)內(nèi)晚石炭世侵入巖按巖性主要分為：中細(xì)粒花崗閃長巖（C2γδ）﹑正長花崗巖（C2ξγ）和中粒黑云母二長花崗巖（C2ηγ），現(xiàn)將本區(qū)內(nèi)侵入巖的巖石化學(xué)和地球化學(xué)特征分析如下：

1 中細(xì)粒花崗閃長巖（C2γδ）

（1）巖石化學(xué)特征

SiO2含量73.32%-73.81%，Al2O3含量13.24%-13.53%，K2O含量0.74%-1.36%，Na2O含量5.37%-5.80%，在花崗巖堿性判別圖中（圖1）樣品投點(diǎn)落入鈣性系列區(qū)，說明本期巖石屬鈣性系列；在Al2O3-SiO2圖中（圖2）投點(diǎn)落入低鋁質(zhì)系列區(qū)，說明本期侵入巖為低鋁質(zhì)巖系。

CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物多出現(xiàn)剛玉（C），在其標(biāo)準(zhǔn)礦物QAP圖解中，投影點(diǎn)落入花崗閃長巖區(qū)（圖3），與巖石定名相符。

里特曼指數(shù)σ＝1.21-1.69＜1.8，顯示以鈣性巖石為主，固結(jié)指數(shù)（SI）為5.31-9.67，明顯高于區(qū)內(nèi)其它所有類型巖石，反映巖漿固結(jié)（硬化）程度較高﹑巖漿固結(jié)（硬化）也較快﹑也說明巖漿結(jié)晶分異程度較低；分異指數(shù)（DI）在87.53-90.84，屬偏高，反映巖漿分異程度很高；A/CNK＝1.73-1.99，大于1.1，應(yīng)屬S型花崗巖，見ACF圖解（圖4）。

圖1 花崗巖堿性程度判別圖解

圖2 Al2O3-SiO2圖解

圖3 深成巖Q-A-P圖解（據(jù)Maitre 1989）

（2）巖石地球化學(xué)特征

①稀土化學(xué)特征

稀土總量Σ139.4-164.3×10-6，（La/ Yb）N＝7.62-10.13，δEu＝0.65-0.78，（La/Sm）N＝4.50-4.66，輕稀土有明顯分餾，（Gd/Yb）N＝1.15-1.42，重稀土分餾較弱；配分曲線呈不對稱右傾的“V”字形，輕稀土部分斜率較大，重稀土相對舒緩波狀；Eu中等虧損（δEu=0.65-0.78）。

②微量元素特征

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的不相容元素“蛛網(wǎng)圖”中，總體上具有高度富集大離子親石元素Rb﹑Ba﹑Ce，略富集高場強(qiáng)元素Sm﹑Yo﹑Th﹑Ta負(fù)異常與Nb﹑Ce正異常的特征，高場強(qiáng)元素（HFSE）相對于大離子親石元素（LILE）略虧損，反映了活動大陸邊緣的特征。

2 中﹑細(xì)粒正長花崗巖（C2ξγ）

（1）巖石化學(xué)特征

SiO2含量72.93-74.03%，Al2O3含量12.86%-13.21%，K2O含量4.42%-4.57%，Na2O含 量3.80%-3.84%；Al2O3-SiO2圖中（圖2）落入低鋁質(zhì)系列區(qū)。

在其標(biāo)準(zhǔn)礦物QAP圖解中，投影點(diǎn)落入鉀長花崗巖區(qū)（圖3），與巖石定名相符。

圖4 S、I型花崗巖分類判別圖解

里特曼指數(shù)1.8＜σ＝2.18-2.36＜3.3，顯示以鈣堿性巖石為主，固結(jié)指數(shù)（SI）為4.02-5.63，明顯低于區(qū)內(nèi)其它所有類型巖石，反映巖漿固結(jié)（硬化）程度較低﹑巖漿固結(jié)（硬化）也較慢，也說明巖漿結(jié)晶分異程度較高；分異指數(shù)（DI）在90.27-91.39，大于90，屬偏高，反映巖漿分異程度偏高；分異時間較短，巖石出現(xiàn)斑狀結(jié)構(gòu)，A/CNK＝1.46-1.47，大于1.1，反映鋁含量較高，應(yīng)屬S型花崗巖，見ACF圖解（圖4）。

（2）巖石地球化學(xué)特征

①稀土元素特征

稀土總量144.0-149.6×10-6，（La/ Yb）N＝14.79-14.80，δEu＝0.73-0.79，（La/Sm）N＝5.04-5.18，輕稀土有明顯分餾，（Gd/Yb）N＝1.90-1.92，重稀土分餾較弱，配分曲線呈不對稱右傾的“V”字形，輕稀土部分斜率較大，重稀土相對舒緩波狀；Eu中等虧損（δEu=0.73-0.79），Eu負(fù)異常說明源區(qū)殘留相存在較多斜長石。

②微量元素特征

本組合巖石微量元素特征基本相似。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖中，高度富集大離子親石元素（LILE）Rb﹑Ba﹑ Th；高場強(qiáng)元素（HFSE）相對于大離子親石元素（LILE）虧損。

3 中細(xì)粒二長花崗巖（C2ηγ）

（1）巖石化學(xué)特征

SiO2含量62.69%，Al2O3含量15.83%，K2O含量2.43%，Na2O含量4.60%，為準(zhǔn)鋁質(zhì)的鈣堿性巖石。在花崗巖堿性程度判別圖解中（圖1）落入鈣性系列區(qū)；Al2O3-SiO2圖中（圖2）落入低鋁質(zhì)系列區(qū)，說明該期侵入巖屬鈣性﹑低鋁質(zhì)巖系。

CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物多出現(xiàn)剛玉（C）分子，在其標(biāo)準(zhǔn)礦物QAP圖解中，投影點(diǎn)落于二長花崗巖區(qū)（圖3），與巖石學(xué)定名基本吻合。

里特曼指數(shù)（σ）1.8＜σ＝2.51＜3.3，屬鈣堿性巖系列；固結(jié)指數(shù)（SI）為17.0，高于區(qū)內(nèi)其它類型巖石，反映巖漿固結(jié)（硬化）程度較高﹑巖漿固結(jié)（硬化）也較快，也說明巖漿結(jié)晶分異程度較低；分異指數(shù)（DI）為71.71，屬分異指數(shù)偏低，反映巖漿分異程度偏低，時間較短。A/CNK值為2.02，大于1.1，反映鋁含量偏高，在ACF圖解中樣品落入S區(qū)，說明該巖體應(yīng)屬S型花崗巖，見ACF圖解（圖4）。

（2）巖石地球化學(xué)特征

①稀土元素特征

稀土總量192.0×10-6，（La/Yb）N＝9.05，（La/Sm）N＝3.56，輕稀土有明顯分餾，（Gd/Yb）N＝1.59，重稀土分餾較弱，稀土配分曲線略右傾呈“V”字型；Eu以中等虧損為主，為明顯的負(fù)異常（δEu＝0.77）。

②微量元素特征

本組合巖石微量元素特征基本相似。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖中，高度富集大離子親石元素（LILE）Rb﹑Th；高場強(qiáng)元素（HFSE）相對于大離子親石元素（LILE）虧損，它們可能是源區(qū)存在斜長石而缺乏石榴石和角閃石的標(biāo)志。

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