黑龙江省沾河地区中生代花岗岩岩石地球化学意义论文_陈海明,赵立东

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院 哈尔滨 150046

摘要:沾河位于小兴安岭北麓,研究区位于孙吴-嘉荫断陷之间的茅栏山隆起处,具有重要的大地构造位置,火山岩广泛分布。本文选取研究区内具有代表性的酸性火山岩进行研究,样品岩性为二长花岗岩和正常花岗岩。样品的稀土元素总量较低,轻重稀土分馏明显。根据其地球化学特征,我们认为其岩浆来源为下地壳增生的部分熔融。根据构造判别,以及区域上同期火山岩资料,推测其构造背景应该为蒙古-鄂霍次克洋闭合造山后的伸展环境。

关键词:沾河;火山岩;地球化学特征

1.引言

沾河地区位于中国东北松辽盆地的北缘,小兴安岭北麓,位于兴安地块、佳木斯地块之间,在古生代属兴蒙造山带东段。该区经历了古生代的古亚洲洋构造体系演化和中生代以来的环太平洋构造体系演化的叠加和改造作用。经过前人研究,对于小兴安岭地区中生代早期火山岩的形成存在不同的观点。有学者认为太平洋板块俯冲作用导致大规模的中生代火山活动,其形成于古太平洋板块俯冲欧亚板块过程中弧后伸展环境[1],还有学者认为火山岩形成与俯冲和蒙古-鄂霍次克板块的后碰撞有关[2]。与蒙古—鄂霍茨克洋的闭合作用密切相关。

研究区位于孙吴-嘉荫断陷之间的茅栏山隆起处,为森林沼泽区。笔者对该地区的火山岩做了地球化学研究,以期对小兴安岭西北部中生代火山岩形成的原因有所指示,并为区域的构造演化积累资料。

2.区域地质概况

研究区位于小兴安岭西北段,大地构造分区上属于小兴安岭-佳木斯构造岩浆带、小兴安岭—张广才岭俯冲碰撞型火山—侵入岩带,沾河火山岩带(黑龙江省矿产资源潜力评价,2013)。

区内古生代出露地层主要为上石炭统宝力高庙组的一套中性和酸性火山岩组合;中生代主要为下白垩统陆相火山岩及火山碎屑岩。新生界主要为下更新统基性玄武岩和全新统陆相河湖沉积,河湖沉积为松散砂、砾堆积物。侵入岩在调查区内分布广泛,为晚三叠世—早侏罗世石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩及晚三叠世—早侏罗世二长花岗岩、正长花岗岩等。区内断裂构造发育,火山活动频繁。

该时期的侵入岩分为晚三叠-早侏罗世二长花岗岩(ηγT3J1)、晚三叠-早侏罗世正长花岗岩(ξγT3J1)。

3.岩石样品特点

(1)二长花岗岩:中粒花岗结构,块状构造。矿物成分及含量:石英含量为25%,它形粒状,粒径0.4-4.4mm。碱性长石含量为45%,半自形板状,晶面裂纹可见,多被粘土矿物交代,粒径0.8-5.4mm。斜长石含量为30%,半自形板状,粒径0.4-5.2mm。黑云母含量为3%,褐色片状。蚀变现象明显。

(2)正长花岗岩:中粒花岗结构,块状构造。矿物成分及含量:石英25%,它形粒状,粒径0.9-5.0mm。碱性长石52%,半自形板状,粒径0.8-4.8mm。斜长石20%,半自形板状,粒径0.8-3.6mm。黑云母3%,粒径0.2-1.4mm。副矿物:石榴石,矿物颗粒间可见少量细粒化金属矿物,可见褐色铁染。

4.岩石地球化学特征

稀土元素分析结果(表1)结果显示,稀土元素总量(∑REE)为65.06×10-6~227.52×10-6;LREE/HREE比值分别为5.14~12.83,LaN/YbN比值分别为1.63~14.83,轻稀土相对富集,轻稀土分馏程度极为明显,重稀土分馏不明显。δEu分别为0.51~0.73,Eu弱负异常。稀土配分曲线略显不对称右倾型,曲线形态基本一致,(图4-1)。

图4-1稀土元素配分曲线图 4-2微量元素配分曲线

侵入岩微量元素分析结果表(见表1)及标准化微量元素蛛网图图解(图4-2)显示。该期侵入岩中,大离子亲石元素Rb、Ba富集,高场强元素Nb、P、Ti亏损,曲线总体为右倾型,从左至右随着元素相容程度的增加,图形呈锯齿状,元素含量呈降低趋势,显示出岩石具有活动大陆边缘成因岩石的特点。样品的稀土元素总量较低,ΣREE=144~221ppm之间,从样品稀土元素球粒陨石配分线(图4-2)上可以看出,富集轻稀土、亏损重稀土,呈现出右倾的曲线。LREE/HREE比值为6.21~10.63。轻重稀土分馏不明显,(La/Yb)N比值为1.91~8.59,可能有地幔物质的混染。样品均显示出Eu的负异常(Eu/Eu*为0.63~0.9),反映出岩浆运移过程中发生了斜长石的分离结晶现象。

5.讨论

研究区内的中生代火山岩获得的锆石U-Pb年龄为227.43±0.43Ma(未发表数据)。其形成必然和板块构造运动有密切的联系。在花岗岩的Nb-Y构造环境判别图解(图5-2)上,本期花岗岩投影点落入同碰撞及火山弧花岗岩区。在R1-R2构造环境判别图解上(图5-1),本期花岗岩主要投影点较分散,主要落在造山后期区与非造山区交界处。

参考文献:

[1]陈静.黑龙江小兴安岭区域成矿背景与有色、贵金属矿床成矿作用[D].长春:吉林大学,2011.

[2]孙德有,吴福元,李惠民,等.小兴安岭西北部造山后A型花岗岩的时代及与索伦山—贺根山—扎赉特碰撞拼合带东延的关系[J].科学通报,2000,45(20):2217-2222.

[3]苟军,孙德有,李蓉,等.孙吴—嘉荫地区早中生代花岗岩的年代学、地球化学与成因[J].吉林大学学报(地球科学版),2013,43(1):119-133.

[4]邵济安,张履桥,肖庆辉,等.中生代大兴安岭的隆起:一种可能的陆内造山机制[J].岩石学报,2005,21(3):789-794.

[5]许文良,王枫,裴福萍,等.中国东北中生代构造体制与区域成矿背景:来自中生代火山岩组合时空变化的制约[J].岩石学报,2013,29(2):339-353.

论文作者:陈海明,赵立东

论文发表刊物:《防护工程》2019年12期

论文发表时间:2019/9/6

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

黑龙江省沾河地区中生代花岗岩岩石地球化学意义论文_陈海明,赵立东
下载Doc文档

猜你喜欢