遼東含礦巖系斜長角閃巖原巖恢復

劉敬青　趙鴻

摘要：通過巖石學及巖石化學的系統分析，斜長角閃巖一致顯示出其原巖為一套基性火山巖，具有大陸玄武巖的特點，另夾少量泥質沉積巖。

關鍵詞：遼東含礦巖系；斜長角閃巖；原巖恢復

斜長角閃巖約占遼東含礦巖系變質巖的2.4%。集中分布于含礦巖系的中上部各巖組中。主要有三種產出狀態：第一種呈互層或互為夾層狀產于大理巖、各種變粒巖、片巖中，其片麻理產狀與圍巖層理一致。第二種呈薄層狀、透鏡狀、串珠狀產于變粒巖和大理巖層中；第三種與層狀混合巖共生。

筆者認為研究斜長角閃巖的原巖，對含礦巖系成礦地質背景的認識非常重要。本文在結合前人研究的基礎上，進行了系統的巖石學、地球化學的研究，對其原巖進行恢復。

1. 巖石學特征

斜長角閃巖主要礦物為斜長石（約30%）和普通角閃石（約55%），以及透輝石（約10%）和黑云母；次要礦物為電氣石和石英。礦物粒徑一般為0.25mm～0.55mm，多為細粒柱狀粒狀變晶結構，礦物定向明顯，呈片麻狀構造。

普通角閃石：不同產狀斜長角閃巖中的角閃石的含鐵性不同，第一種斜長角閃巖中的角閃石，其含鐵性fm=19～21；第二種為fm=32～39；第三種為fm=45～57，即混合巖中的斜長角閃巖，含鐵性最高（張秋生，1988）。角閃石以高鐵鎂、高鈦、低硅為特征（張秋生，1988）。

斜長石：第一種和第二種產出的斜長角閃巖中的斜長石，為An7—21；第三種產出的則為An25—72（張秋生，1988）。這種情況表明，在層狀角閃混合巖中的斜長角閃巖，其斜長石的基性度增大，而當含透輝石的巖石組合時則斜長石的牌號最大。當斜長角閃巖受到強烈的鈉黝簾石化和絹云母化時則斜長石牌號可由An32降到An8—10。

2. 巖石化學特征

本文廣泛收集了前人的化學分析結果（張秋生，1988、姜春潮，1988），部分結果顯示含礦巖系中的斜長角閃巖巖石化學成分接近玄武巖的成分。

從巖石化學成分來看，富鈉（Na2O平均為2.52%，低硅SiO2，平均為48.26%），高鐵（TFeO波動于8.33%～16.27%，平均為12.1%），與大陸型拉斑玄武巖相似，是其顯著特征之一。高硼（B2O3，平均為0.14%），表明硼的原始富集與基性火山巖的噴發有關。

在c-n-f圖解（圖1）中，樣品點多投在了火成巖區；在A-C-FM圖解（圖2）中，多數點投在了IX區，即基性火山巖及部分泥灰質巖，少數落在了泥巖區；在（Na2O+K2O）%～SiO2%圖解（圖3）中，多數點投在了玄武巖和堿性玄武巖區；在Al2O3%-An圖解（圖4），經投點主要落入了拉斑玄武巖區。

綜合上述資料分析，含礦巖系中的斜長角閃巖的原巖以火成巖為主，屬于基性玄武巖（堿性玄武巖和拉斑玄武巖），有少量斜長角閃巖的原巖為副變質巖。

3. 微量元素特征

斜長角閃巖的微量元素（表1）Cr、Co、Ni、Ba、V與玄武質巖石和灰巖及白云巖相比，比較接近玄武質巖石，而與灰巖及白云巖相差較遠；Cr、Co、Ni、V含量均比玄武質巖石高，反映了斜長角閃巖原巖為基性巖漿巖，這與斜長角閃巖的主量元素所反映的火山成因一致。Rb、Ba等的含量與大陸拉斑玄武巖的含量非常相近。Sr/Ba、Cr/Ni的比值分別為3.91、2.55，均大于1，這表明斜長角閃巖的原巖為玄武巖。在斜長角閃巖微量元素蜘蛛圖解上（圖5），表現為強不相容元素富集（Rb/Yb）N平均值為12.7，Nb、Ti、Sr虧損的特征（Sr*平均值為0.55，Sr*=2Sr/（Ce+Nd）（李昌年，1992）），其分配形式與大陸拉斑玄武巖的比較相似。

4. 稀土元素特征

ΣREE值為45.59ppm～162.2ppm，平均為100.04ppm，（La/Yb）N值為1.58～4.68，平均為2.99，LR/HR平均值為3.36，為輕稀土富集型（表2）。在稀土配分模式圖上（圖3），配分曲線呈略向右傾的平緩曲線，Eu幾乎無異常，δEu平均值為0.98。該類巖石的稀土配分特征與大陸玄武巖非常相似（圖6），而與其他類型玄武巖或基性侵入巖相差較大。大陸拉斑玄武巖的稀土元素配分圖式一般呈向右平緩傾斜，多數無Eu異常的模式譜線。從圖6可以看出，遼東含礦巖系斜長角閃巖的稀土分布曲線完全在大陸玄武巖大稀土曲線之內，并且與大陸玄武巖組合樣的稀土配分曲線很相似，只是前者的輕稀土富集程度比后者的稍高一點；這是因為大陸拉斑玄武巖（La/Yb）N值變化范圍為0.5～0.6，本身就反映了這類巖石的分餾程度有一定的變化范圍。稀土元素的特征表明斜長角閃巖的原巖以大陸拉斑玄武巖為主，只有小部分與大理巖層緊密共生的可能是屬于沉積變質。

5. 結論

斜長角閃巖作為遼東含礦巖系中一種重要的區域變質巖石，其礦物成分角閃石具有高鐵鎂、高鈦低硅的特征，巖石化學特征顯示原巖以火成巖為主，屬于基性玄武巖（堿性玄武巖和拉斑玄武巖），有少量斜長角閃巖的原巖為副變質巖。其微量元素、稀土元素分配形式與大陸拉斑玄武巖的比較相似。

遼東含礦巖系中斜長角閃巖原巖屬于基性玄武巖，具有大陸拉斑玄武巖的特征。反映了遼東原始含礦建造是在早元古代大陸裂谷盆地中發育起來的。

參考文獻：

[1] 姜春潮.遼吉東部前寒武紀地質.沈陽：遼寧科學技術出版社， 1987.

[2] 張秋生.遼東半島早期地殼與礦床.北京：地質出版社，1988年.

[3] 李昌年.火成巖微量元素巖石學.武漢：中國地質大學出版社， 1992.

[4] 王仁民，賀高品等.變質巖原巖圖解判別法.北京：地質出版 社，1986.

[5] 彭齊鳴，許虹.遼東——吉南地區早元古宙變質蒸發巖系及硼礦 床.長春：東北師范大學出版社，1994.