王洪超
(黑龍江省第五地質勘查院,黑龍江 哈爾濱 150000)
內蒙古阿龍山地區位于大興安嶺東北部,大地構造屬于興蒙造山帶東段,是我國有色金屬和貴金屬成礦帶之一,尤以燕山期巖漿活動強烈和大規模的成礦作用備受人們關注[1],早白堊世侵入巖分布面積廣,地球化學特征及形成構造背景復雜。前人對大興安嶺早白堊世侵入巖做過一些研究,積累了大量資料,本文在已有研究成果的基礎上,對阿龍山地區早白堊世侵入巖的巖石學及地球化學特征著手,確定阿龍山地區侵入巖為A型花崗巖,并對其成因、構造背景及侵位機制等進行了討論[6]。
內蒙古阿龍山地區的早白堊世侵入巖主要分布在秀山林場東北一帶以及敖科里堆山,巖體呈不規則橢圓形巖株狀產出,地表規模較大,大致呈北向東方向展布,周圍大面積環繞著中生代下侏羅紀中酸性火山巖,說明與中生代火山巖密切相關。
早白堊世侵入巖根據巖石礦物成分特點、結構、構造、形成的先后順序,共建立二個單元,從老到新依次石英二長(斑)巖(K1ηo);細粒石英正長巖(K1ξo)。
細粒石英正長巖:巖石呈淺肉紅色,細粒花崗結構,晶洞構造及塊狀構造。組成礦物鉀長石:淺肉紅色,粒狀,塔形,大小1mm~2mm,含量50%左右;斜長石:淺灰色,板粒狀,半自形,泥化較強,大小1mm~2mm,占18%;石英,塔形粒狀,0.4mm~1.8mm,含量15%;黑云母:半自形不規則片狀,強鐵染,黑色,大小1mm~2mm,含量約為2%。晶洞,大小1mm~2mm為主,多呈不規則狀,內有細小石英晶簇。
細粒石英二長巖:巖石新鮮面呈淺紅色,風化面褐色紅、灰白色,細粒半自形粒狀結構,塊狀構造。成分見條紋長石,肉紅色,板狀,大小1mm~2mm,含量約23%:微斜長石,板狀,大小1mm~1.5mm,含量約18%,斜長石呈灰白色,半自形寬板狀,大小1mm~3mm,含量約40%;石英它形粒狀,無色透明,大小0.5mm~0.7mm,含量約13%;黑云母黑色片狀,大小0.5mm~1mm,含量約4%;角閃石為褐色柱狀,含量約為2%;單斜輝石,半自形柱狀,含量約2%。部分巖石中間有孔洞,大小0.5mm~1.0mm。
早白堊世侵入巖巖石總體上表現出高硅、富堿和富鋁的特 征,SiO2含 量68.06%~71.62%,均 值 為69.13%,按SiO2分類屬酸性巖。Al2O3含量在14.49~15.88之間,Na2O+K2O在9.21%~11.60%,K2O≥Na2O,表明花崗巖向酸性巖演化的過程中,K2O含量不斷增加。里特曼指數σ=3.16~-5.38,均值3.85,根據里特曼指數判斷為堿性系列。A/CNK為0.93~1.09,并且Al2O3>Na2O+K2O+CaO,屬過鋁質堿性系列巖石。巖石從早期的石英二長巖到晚期的石英正長巖,分異指數(DI)=85.85-94.28,逐漸增大,固結指數(SI)=6.13-1.82逐漸減小,說明巖石巖漿結晶分異程度較高,顯示出巖漿分異演化的特征[2]。
細 粒 石 英 正 長 巖(K1ξo)稀 土 總 量ΣREE為226.05~320.96×10-6,總體偏低;δCe=1.00~1.17,δCe具正異常;δEu為0.28~0.46,δEu具負異常。
而 石 英 二 長 巖(K1ηο)中 稀 土 總 含 量ΣREE為209.33~251.39×10-6,總量整體偏低;δCe=1.03~1.32,δCe是具正異常;δEu為0.47~0.81,δEu是具負異常。
巖石微量元素Ta、Sr、P、Ti、U、Nb低于地殼平均含量值, K、Rb、Ba、Th、Nb、Zr、Hf高于地殼平均含量值。表示巖石相對富集大離子親石元素(K、Rb、Ba)而虧損高場強元素(U、Nb、Ta、Ti)。Rb-Th呈正異常,說明巖石受地殼污染作用明顯。P呈負異常,顯示巖石殼源或虧損幔源特征[3]。
在巖性上,從早期單元到晚期單元,依次為石英二長巖→細粒石英正長巖。鉀長石和石英含量逐漸增加,而斜長石和暗色礦物有下降趨勢。
在化學成分上,從早期單元到晚期單元,SiO2含量逐漸增加,有向酸性方向演化的特征,反映巖漿具同源演化的特征,里特曼指數δ由3.99→3.80有減小趨勢。鈉鉀比值(n/k)由早期至晚期從0.94→0.97逐漸增加,向富鉀方向演化。固結指數SI由3.86→4.21逐漸增加,分異指數DI由90→111逐漸增加。
稀土元素總量268.98→223.68,呈降低趨勢,而δEu由0.66→0.4漸低,說明虧損逐漸增強,δCe由1.13→1.1漸低,富集程度逐漸增強,稀土配分模式曲線圖均向右方發展,反映單元之間成因及演化有共同之處,是同源巖漿演化的產物。
早白堊世侵入巖在空間上密切共生,形成時間相近,演化上連續,具有成分及結構雙演化的特點,這些表明,其為同源巖漿演化產物。
進入早白堊世,巖漿上侵到地殼淺部并與地殼發生了混染,形成了一套堿性高鉀系列花崗巖。花崗巖巖石結構為細粒花崗結構、斑狀結構,侵入體與圍巖界線清楚,為典型巖漿成因。
在花崗巖成因類型A/FM-C/FM圖解(圖1)中投入變質泥巖部分熔融區域。在花崗巖巖石成因類型K2O-Na2O圖解(圖2)中落入A型花崗巖區。

圖1 巖石成因類型A/FM-C/FM圖解

圖2 巖石成因類型K2O-Na2O圖解
在里特曼-格蒂里指數(logτ-logδ)圖解(圖3)中樣品有從B區向C區遷移的趨勢,大部分點在C區(A、B區派生的堿性偏堿性巖石)及與B區交界處,為造山帶島弧及活動大陸邊緣環境。

圖3 里特曼-弋蒂里指數(logτ-logδ)圖解
在花崗巖R1-R2圖解(圖4)中樣品大多數落在非造山區A型花崗巖區,少數落在造山晚期區內,說明其總體上顯示為非造山板內拉張構造環境[4]。

圖4 R2-R1圖解
綜上所述,該侵入巖可能主要形成于非造山的板內大陸張性構造環境中。成因類型為“A”型花崗巖。巖漿來源深度較深,很可能為下部地殼巖漿上侵,導致本期侵入巖的形成[5]。
阿龍山地區早白堊世侵入巖巖體類型主要為石英二長巖及石英正長巖等,巖石中普遍發育文象構造、晶洞構造,巖石具有高硅、富堿和富鋁、富大離子親石元素,虧場強元素,在微量元素蛛網圖上具Sr、Ba、Nb、Ti低谷,稀土配分曲線圖呈不對稱右方發展的“海鷗”型,δEu虧損中等,其巖石學、主微量元素特征表明,該期侵入巖屬高鉀鈣堿系列,具A型花崗巖特征,為同源巖漿演化產物,巖漿來源應為上地幔,其侵位深度約9.9Km,可能形成于非造山的板內大陸張性構造環境中[6]。