黑龍江寶興溝一帶花崗巖地球化學特征及巖相學淺析

李 卉

（黑龍江省有色金屬地質勘查707隊，黑龍江綏化152000）

本文通過對寶興溝一帶花崗巖巖石樣品進行礦物化學、巖石化學的研究，對地球化學特征進行闡述及對該地區構造環境進行探討。

1 地質概況

寶興溝地區位于額爾古納地塊，北部位于漠河前陸盆地，南部位于塔河—翠崗巖漿弧。區內出露中生代陸相沉積巖、火山巖地層和早古生代酸性侵入巖。

地層：主要為侏羅系中統繡峰組（J2x）、侏羅系中統二十二站組（J2er）、侏羅系上統塔木蘭溝組（J3t）。

中生界侏羅系中統繡峰組（J2x）：主要分布在西爾根氣河和依沙溪河兩側，其巖性組合主要為長石石英粗砂巖、含礫長石石英粗中砂巖、含角礫長石石英細砂巖、含角礫粗砂巖、礫石長石粗砂巖。

中生界侏羅系中統二十二站組（J2er）：主要分布于土魯爾碑溪和依沙溪河兩側，其巖性組合主要為長石石英細砂巖、長石石英中細砂巖、長石巖屑中砂巖、含礫長石石英粗中砂巖、含泥質粉砂巖、巖屑長石細砂巖等。與繡峰組整合接觸。

中生界侏羅系上統塔木蘭溝組（J3t）：主要分布于紅布耶河北西。其巖性組合主要為紅褐色、灰褐色、灰綠色安山巖，灰褐色、灰黑色安山玄武巖，安山質（巖屑、晶屑）凝灰巖，安山質（含角礫）沉凝灰巖等。

晚寒武—早奧陶世花崗巖類侵入巖依據其形成時間先后順序，共劃分出2種巖石類型。由早到晚巖石類型由二長花崗巖→花崗斑巖演化。其中，二長花崗巖為該構造巖漿巖石組合中的主體，呈巖基狀分布；后期的花崗斑巖呈巖株狀侵入早期的二長花崗巖中。

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖：主要分部于橢坡垴一帶，呼瑪河南岸小面積出露，呈巖株狀產出。

晚寒武—早奧陶世二長花崗巖：主要分布于呼瑪河和依沙溪河南北兩側，呈巖基狀產出，巖性為二長花崗巖(ηγ∈3O1)。呼瑪河以南、依沙溪河以北以中細粒二長花崗巖為主，呼瑪河以北、依沙溪河以南由西向東二長花崗巖粒度以粗粒—中粒—細粒依次變化。

2 主要巖性的巖相學特征

花崗斑巖（γπ∈3O1）：淺磚紅色，斑狀結構，塊狀構造，基質為隱晶質結構，斑晶與基質成分相同。斑晶有石英約30%，無色透明，干涉色一級灰白，無解理、正低突起、表面光滑，一軸晶正光性。正長石12%，板柱狀，淺灰白色，具有卡式雙晶，一級灰白干涉色，兩組直交解理，負低突起。斜長石20%，具有聚片雙晶，一級灰白干涉色，兩組近直交解理，正低突起。黑云母5%，棕褐色，二級黃紅至三級黃紅，一組極完全解理，二軸晶負光性。細粒長英質基質43%。

粗粒二長花崗巖(ηγ∈3O1):褐黃色，花崗結構，塊狀構造，主要由堿性長石、斜長石、石英和黑云母組成。堿性長石，他形粒狀，粒度1.2～8.6mm，含量48%，泥化，可見條紋，為條紋長石，部分包含斜長石、石英，他形粒狀，粒度0.52～5.44mm，含量20%，偶見白云母星散交代堿性長石。斜長石半自形粒狀，粒度1.48～4.8mm，含量28%，可見卡鈉雙晶，多數星散絹云母化，少數被綠泥石、黑云母、白云母集合體星散交代。黑云母片狀、小片狀，褐色，粒度0.04～1.52mm，含量4%，多色性明顯，部分析出鐵質，部分綠泥石化，小片狀集合體狀分布。

中細粒二長花崗巖(ηγ∈3O1):風化面褐色，新鮮面灰白色，花崗結構，塊狀構造，主要由堿性長石、斜長石、石英和黑云母組成。堿性長石他形粒狀，粒度0.1～5mm，含量39%，星散泥化，為條紋長石和微斜條紋長石，可見包含斜長石。斜長石半自形柱狀，粒度0.18～3.2mm，含量25%，聚片雙晶細密為更長石，星散絹云母化。石英他形粒狀，粒度0.4～4.8mm，含量30%。黑云母片狀，粒度0.06～1.4mm，含量3%，轉變為白云母并析出鐵質。鱗片狀絹云母集合體狀、團塊狀分布，粒度小于0.02mm，含量3%。

細粒二長花崗巖(ηγ∈3O1):細粒結構，塊狀構造。石英含量約為30%，粒徑在0.4～0.6mm左右，不規則粒狀，無色透明，干涉色一級灰白，無解理、正低突起、表面光滑，一軸晶正光性。正長石含量約32%，粒徑在0.5～1mm左右，板柱狀，淺灰白色，具有卡式雙晶，一級灰白干涉色，兩組直交解理，負低突起。斜長石含量約35%，粒徑0.5～1mm左右，板柱狀，淺灰白色，具有聚片雙晶，一級灰白干涉色，兩組近直交解理，正低突起。黑云母含量約3%，粒徑0.3～0.5mm棕褐色，二級黃紅至三級黃紅，一組極完全解理，二軸晶負光性。

3 巖石地球化學特征

3.1 主量元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖SiO2含量介于73.97%～76.64%之間，平均含量為75.63%，屬酸性巖石；Na2O＋K2O含量介于7.91%～8.30%之間，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.70～1.97之間，平均1.84，屬富鉀質巖系；A/CNK主要介于0.926～1.064之間，屬過鋁質巖石,SiO2過飽和型巖石；里特曼指數δ為1.87～2.14，屬于鈣堿性系列。由于花崗斑巖的巖石學、地球化學等特征顯示出富K鈣堿性系列花崗巖特征，Al含量相對稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表現出S型花崗巖特征。巖石分異指數（DI）為90.68～94.53，反映分異程度較高。

晚寒武—早奧陶世二長花崗巖SiO2含量介于70.24%～78.63%之間，平均含量 8.24%，ω（K2O）/ω（Na2O）介于1.37～1.76之間，平均1.58，屬富鉀質巖系；A/CNK主要介于1.024～1.111之間，屬過鋁質巖石,SiO2過飽和型巖石；里特曼指數δ為1.73～3.00，屬于鈣堿性系列。由于二長花崗巖的巖石學、地球化學等特征顯示出富K鈣堿性系列花崗巖特征，Al含量相對稍偏高，A/CNK大部份大于1.05，表現出S型花崗巖特征。巖石分異指數（DI）為88.99～96.39，反映分異程度較高。

3.2 稀土元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖（γπ∈3O1），稀土總量ΣREE介于（58.17～110.55）×10-6之間，大于球粒隕石稀土總量3.29×10-6，輕重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.15～8.06，屬輕稀土富集型，且輕重稀土分餾明顯。δEu介于0.16～0.42之間，銪具負異常，為銪虧損—富集型。稀土元素配分曲線為右傾斜型，見圖1。

圖1 晚寒武—早奧陶世花崗斑巖稀土元素分布型式圖

晚寒武—早奧陶世二長花崗巖（ηγ∈3O1），稀土總量ΣREE介于（23.49～309.18）×10-6之間，大于球粒隕石稀土總量3.29×10-6，輕重稀土比值介于2.27～12.03，LaN/YbN介于1.10～11.78，屬輕稀土富集型，且輕重稀土分餾明顯。δEu介于0.08～5.0之間，銪具負異常，為銪虧損—富集型。稀土元素配分曲線為右傾斜型，見圖2。

3.3 微量元素特征

晚寒武—早奧陶世花崗斑巖（γπ∈3O1），巖體的微量元素與花崗巖的維氏值相比較，親銅元素Sn明顯高，親鐵元素Cr、Ni、Co較低，親石元素V、Sr元素含量較低,Rb等元素含量較高，親巖漿元素La、Ce元素含量較低，非活動性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在巖石微量元素的蛛網圖上，大離子親石元素Rb、親巖漿元素La、Ce和親鐵元素Co呈正異常，Sr、Sn、V呈負異常，非活動性元素Zr、Hf呈正異常為特征，見圖3。

圖2 晚寒武—早奧陶世二長花崗巖稀土元素分布型式圖

圖3 晚寒武—早奧陶世花崗斑巖微量元素蛛網圖

晚寒武—早奧陶世二長花崗巖（ηγ∈3O1），巖體的微量元素與花崗巖的維氏值相比較，親銅元素Sn有高有低，親鐵元素Cr、Ni、Co較低，親石元素V、Sr元素含量較低,Rb等元素含量較高，親巖漿元素La、Ce元素含量較低，非活動性元素Ta、Nb低，Zr、Hf高。在巖石微量元素的蛛網圖上，大離子親石元素Rb、親巖漿元素La、Ce和親鐵元素Co呈正異常，Sr、Sn、V呈負異常，非活動性元素Ta、Hf呈正異常為特征，見圖4。

圖4 寒武—早奧陶世二長花崗巖微量元素蛛網圖

4 構造環境探討

稀土配分特征表現為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點。所以本區花崗巖形成的構造環境應為POG，與KCG型花崗巖類形成的構造環境相符,所以花崗巖為后造山花崗巖（POG）。該套侵入巖分布于大面積晚寒武—早奧陶世二長花崗巖分布區中，結合區域大地構造環境，推測該期花崗斑巖系額爾古納島弧與漠河前陸盆地碰撞前沿深大斷裂上侵的產物。

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