大兴安岭漠河县门都里河地区中二叠世花岗岩成因类型及时代初探论文_郭延华 孟祥坤

大兴安岭漠河县门都里河地区中二叠世花岗岩成因类型及时代初探论文_郭延华 孟祥坤

(黑龙江省地质科学研究所,黑龙江,哈尔滨,150000)

摘要:研究区主要分布在西部和中西部,出露面积约21km2。本文依托于黑龙江1∶5万东马扎尔河等三幅区域地质矿产调查项目取得的成果,通过综合分析,系统研究大兴安岭漠河县门都里河地区中二叠世花岗岩的岩石及矿物学、岩石地球化学、年代学等特征,探讨其成因类型及时代归属。

关键词:大兴安岭漠河县门都里河地区;中二叠世花岗岩;成因类型;时代归属

1 工作区概况

工作区位于大兴安岭北部工作区位于大兴安岭山脉北坡,为黑龙江省较北部地区,121°45′—122°30′,北纬53°00′—53°10′,属中低山区,地势总体上西高东低,最高山峰为西南部的883m高地,一般山高在海拔600-800m,相对高差在150-200m,水系较发育,均属黑龙江水系,属典型的寒温带大陆性季风气候。

2 中二叠世花岗岩概况

主要分布于研究区西部和中西部。多呈北东向展布,呈岩株状产出,出露面积约31km2。

3 岩石及矿物学特征

岩石多为中粒花岗结构、蠕虫结构、部分为似斑状结构,弱片麻状构造、块状构造,部分具碎裂构造。矿物组成为2—5mm的斜长石(30—40%)、微斜条纹长石(0—10%)、条纹长石(10—20%)、石英(25—35%)和黑云母(15—20%)组成。斜长石具聚片双晶,(010)∧Npˊ=11°,An27.7,为更长石,绢云母化,晶面混浊;条纹长石为正条纹长石。微斜条纹长石格子双晶和条纹同时出现;石英波状消光,干涉色一级灰;黑云母具一组解理。副矿物为锆石和磷灰。锆石具正高突起,干涉色三级红。磷灰石具正中突起,干涉色一级灰。长石普遍发生高岭土化。岩石受应力作用碎裂,斜长石晶纹弯曲、错动。沿碎裂矿物四周有碎粒矿物和黑云母。不透明矿物零星分布。蠕虫状石英穿插生长在长石边部。

4 岩石地球化学特征

4.1 常量元素特征

SiO2=70.36—71.68%,平均71.02%,属酸性岩;TiO2=0.27—0.4%,平均0.34%;Al2O3=14.78—15.08%,平均14.93%;全碱(Na2O+K2O)=7.9—8.05%,Na2O/K2O=0.86—1.15。岩石钠、钾均等。MgO含量0.53—0.78%,平均0.66;CaO含量0.84—1.81%,平均1.33%。岩石化学类型:属正常系列(或铝过饱和)—SiO2过饱和。测区的花岗闪长岩,较国内花岗闪长岩(黎彤等,1976)平均化学成分相比,SiO2、全碱(Na2O+K2O)偏高,而Al2O3、MnO、(Fe2O3+FeO)、MgO、TiO2偏低,显示偏碱、贫铝镁的特点。

CIPW标准矿物多出现刚玉(C),在其标准矿物Q-A-P图解(图2-64)中,投影点落入花岗闪长岩区。与定名相符合。

4.2 稀土元素特征

稀土总量(∑REE)=134.51—135.45×10-6,低于陆壳平均值(154.7×10-6,黎彤)。

轻重稀土比值(LREE/HREE)在4.20—4.48,(La/Yb)N=10.96—11.19>1,显示轻稀土较为富集型,重稀土相对亏损,轻重稀土分馏程度较高。

δEu=0.79—0.94<1,铕弱负异常。

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稀土配分曲线呈向右陡倾型,轻稀土部分斜率较大,重稀土相对舒缓,显示左高右低的轻稀土富集,重稀土相对亏损型,表明在部分熔融过程中局部熔融程度低,浅色矿物熔融,暗色矿物在源区以残留相存在,形成初熔岩浆。Eu负异常说明初熔岩浆在分离结晶过程中晶出大量斜长石,导致残余熔体形成负异常。

4.3微量元素特征

微量元素分析结果见,微量元素蛛网图显示,曲线总体呈右倾型,大离子亲石元素(LILE)Sr、Ba相对亏损,Rb相对富集;高场强元素(HFSE)Th、Zr相对富集,Nb相对亏损;RbN/YbN>1,为不相容元素高度高度富集型,Sr、Nb元素的负异常及Zr的正异常指示该花岗岩属于正常大陆弧背景下的造山花岗岩,Ba的亏损、Th的富集则指示该花岗岩属S-型花岗岩;Sr的亏损可能是岩浆在分离结晶过程中,由斜长石的晶出所带出,当然不排除可能因交代蚀变作用使Sr迁移的结果。

5成因与构造环境

a、岩石成因讨论

岩石学及岩石化学等特征显示出中二叠世花岗闪长岩的岩石类型属铝过饱和—SiO2过饱和型,总碱量(Na2O+K2O)偏高,Na2O/K2O均值大于1,贫铁镁;∑REE略低于陆壳平均值(154.7×10-6,黎彤)Eu弱亏损,体现出S型花岗岩的特点。从花岗质岩浆成因分析图解和S型、I型花岗岩判别图解上看岩石成因为深熔岩浆成因的花岗岩,同时又具有S型花岗岩的特征,说明岩浆侵位时应该有重熔作用形成的岩浆侵入。

b、构造环境探讨

在岩石化学R1-R2构造环境判别图解中,投影点均落入同碰撞花岗岩区内,在微量元素Rb-Yb+Ta图解中,投影点落入火山弧靠近同碰撞花岗岩区内,说明该花岗岩的形成与造山作用有关。再结合微量元素Sr、Nb元素的负异常及Zr的正异常的特征进一步说明其该花岗闪长岩为正常大陆弧背景下的造山花岗岩。

5成因类型及形成时代探讨

本套花岗岩体在LT2-1自然露头中见该花岗闪长岩侵入晚寒武—早奥陶世正长花岗岩之中,据此可以推测出该花岗闪长岩的时代晚于早奥陶世。本套花岗岩体在P21TC62-2探槽素描图中见该花岗斑岩侵入到上元古界—下寒武统吉祥沟组(Pt3∈1j),据此推测该花岗斑岩时代晚于志留世。本次工作在P21的本套花岗闪长岩岩体中采集了1个U-Pb同位素年龄样品,同位素加权平均年龄为254±1(Ma),本次工作在该花岗斑岩岩体中采集了1个U-Pb同位素年龄样品,同位素加权平均年龄为261±2(Ma),将其时代定于中二叠世。

参考文献:

[1]黑龙江省地质矿产局第二区域地质调查大队,L-51-(21)(漠河幅)、L-51-(22)(连崟幅)L-51-(27)(老沟幅)L-51-(28)(二十五站幅)部分1∶20万区域地质调查报告[R],1988年

[2]黑龙江省地质矿产局[M],黑龙江省区域地质志,1993年,地质出版社

[3]黑龙江省地质矿产局[M],黑龙江省岩石地层,1997年,中国地质大学出版社

[4]肖庆辉等,花岗岩研究思维与方法[M],2001年,地质出版社

[5] 黑龙江省地勘局N51E17008(砂宝斯林场幅)、N51E17009(老沟林场幅)、N51E17010(邱林公司幅)1∶5万区域地质调查报告[R],2003

[6]黑龙江省地质调查总院齐齐哈尔分院,N51C003002(漠河幅)、N51C004002(漠河县幅)1∶25万区域地质调查报告[R],2013年

[7] 黑龙江省区域地质调查所.1∶5万区域地质矿产调查报告东马扎尔河幅、哈卡鲁査库河幅、门都里幅[R],2014.

论文作者:郭延华 孟祥坤

论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期

论文发表时间:2019/5/9

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