冀北地區中生代巖漿巖密度分布特征及其幔枝構造的研究

武康寧

摘 要：冀北地區是我國礦床分布的主要區域，一直是地質研究機構及相關專家研究的熱點區域，尤其近年來，相關專家經研究得出一系列價值較高的結論，為該地區礦床的探尋與開發，提供很多有價值的參考。本文以冀北地區中生代巖漿巖標準為研究對象，通過測量巖石標本的密度數據，探討火成巖密度、空間分布規律，總結冀北地區中生代巖漿巖活動以及礦床的形成特征，以供參考。

關鍵詞：冀北地區；中生代巖漿巖；密度；幔枝構造；研究

1 巖漿巖密度及數據分析

為研究冀北區中生代巖漿巖密度分布情況，本文選取東經114°～120°以及北緯39°00′～42°30′范圍內4875件中生代巖漿巖標本，包括3273件侵入巖、1599件噴發火山巖標本。使用高精度電子天平以及DM-1巖石密度測定儀測定各巖石標本密度。測量時嚴格按照規范進行，并將絕對誤差控制在0.02×103kg/m3以內。

統計測得的巖石標本密度數據（如表1 冀北地區中生代巖漿巖部分密度數據），得知處于地表的火山巖包括火山碎屑巖、火山熔巖，一些亞類的巖石，如粗面巖、流紋巖、英安巖等，平均密度不足2.50×103kg/m3。但玄武巖、安山巖具有較高的密度，超過2.55×103kg/m3。潛火山巖、深成巖共同構成侵入地表的巖漿巖。潛火山巖、花崗巖、正長巖的亞類巖石密度菌未達到2.60×103kg/m3。但輝長巖、斜長巖、閃長巖的密度均高于2.60×103kg/m3，有的甚至超過2.70×103kg/m3，由此不難得出冀北地區中生代巖漿巖中一些偏酸性的巖石亞類密度較偏基性的巖石亞類密度低。

2 巖漿巖密度空間分布規律

2.1.火山巖

從空間對火山巖的密度情況進行分析，結果火山巖密度分布規律較明顯，其中密度不足2.55×103kg/m3的巖石主要處在崇禮、豐寧、平泉、唐山北邊區域，而密度超過2.55×103kg/m3的巖石則主要集中在南邊區域。整體來看，冀北地區中生代火山巖密度較低巖石呈現半圓弧狀，以高密度巖石為中心分布。

基于統計的巖石密度數據可知，偏基性的安山巖、玄武巖密度較高，超過2.50×103kg/m3，因此，可推測高密度巖石中偏基性的火山巖占有較大比例，而低密度巖石中偏酸性的火山巖所占比例較高。由此可得出冀北地區火山巖在空間上的分布呈現以下規律：偏酸性的火山巖圍繞著偏基性的火山巖以環狀形式分布。

2.2侵入巖

冀北地區密度超過2.60×103kg/m3的侵入巖主要分布在三個區域分別為：承德南部，崇禮、豐寧、隆華、平泉，以及涿州西部。將三個區域的軸部連接在一起，其呈現半圓弧狀。連線北部的巖石密度在2.55×103kg/m3以下，密度相對較低。由此可見，侵入巖巖石密度的分布規律和火山巖相近均為半環狀。

結合測得的密度數據，密度較高的巖石為偏基性侵入巖，如輝長巖、閃長巖、斜長巖，密度均高于2.60×103kg/m3，如此可以推測，高密度巖石中多為偏基性侵入巖，而低密度巖石中偏酸性侵入巖占絕大多數。綜上可知，冀北地區的侵入巖空間分布呈現以下特點：偏酸性侵入巖主要分布在北部，而偏基性侵入巖主要分布在南部，且偏酸性侵入巖以環狀圍繞偏基性巖分布。

3 地幔熱柱空間結構剖析

根據測得的巖石密度，分別繪制火山巖、侵入巖的密度等值線，可得知冀北地區中生代巖漿巖密度以半環狀形式分布，其中環的外圍處在陽原、張家口、圍場、秦皇島一帶，而環的中心則位于承德、天津、北京一帶。結合以上內容可作出如下推測：冀北地區中生代處在一個幔枝結構上。其中陽原、張家口、圍場、秦皇島一帶為幔枝邊緣，巖漿多為偏酸性，而承德、天津、北京一帶為幔枝的重心，巖漿多為偏基性。該幔枝結構在中生代的成礦中發揮重要作用。研究發現，冀北地區金礦多處在幔枝中偏酸性和偏基性巖石的過渡區域，其表現出了邊緣成礦特點，可能受較大溫度梯度影響形成地球化學障。不過通常認為，冀北地區地幔熱柱的幔枝，其熱源、含礦流體由中心逐漸向周圍擴散，受各種成礦因素的影響，形成了各種類型的礦床。這種推測可很好的解釋冀北地區成為中生代的成礦年代省的原因。

4 結論

地質研究是一個專業性強且需長期堅持的工作，需業內人士潛心研究，以更好的找到礦床形成與地質構造間的內在關聯，為尋礦作業提供有意義、有價值的指導。本文通過研究得出的結論有：

（1）通過對采集的冀北地區中生代巖漿巖標本進行分類、測量密度等操作，基于統計數據得出：冀北地區偏基性的巖漿巖密度較高，而偏酸性巖漿巖的密度較低。兩種巖漿巖密度在空間分布上呈現一定的規律。

（2）冀北地區中生代巖漿巖密度呈現規律性主要因其處在一個幔枝上。同時該幔枝結構在冀北地區中生代礦床形成、分布上起著決定性作用。

參考文獻

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