关于翁根温多尔地区碱性花岗岩的论述

■赵凯孙苑迪杨菊

（1中国地质科学院地物化探研究所 河北廊坊 065000；2河北省区域地质矿产调查研究所 河北廊坊 065000）

关于翁根温多尔地区碱性花岗岩的论述

■赵凯1孙苑迪2杨菊2

（1中国地质科学院地物化探研究所 河北廊坊 065000；2河北省区域地质矿产调查研究所 河北廊坊 065000）

工作区所属兴蒙造山带的东段，位于西伯利亚板块东南缘白音乌拉-东乌侏穆沁旗岩带上，（洪大卫等，1994），区内岩浆活动较强烈，侵入岩较为发育，主要分布于测区的中部和北部。空间上，岩浆活动明显受区域构造控制，侵入体多为不规则状、带状，长轴总体呈北东向展布，与区域构造线方向基本一致。时间上，岩浆活动主要集中于石炭纪和二叠纪，少见有侏罗纪。晚石炭世中粒碱性花岗岩作为一个独立的侵入单元，所占岩浆岩比例虽然不高，但对工作区的侵入岩成因讨论、构造环境承接及侵入岩序列的划分起到重要的作用。本文重点阐述一下中粒碱性花岗岩的成因类型及构造环境。

花岗岩构造演化规律

晚石炭世中粒碱性花岗岩集中分布于工作区西南部乌日斯盖音德日斯一带，在测区东南部青克勒宝力格苏木东一带亦有小面积出露，发育4个侵入体，单个侵入体呈不规则状及小椭圆形。岩体内部原生流动构造不发育，地表风化后具花岗岩的独特地貌，呈巨大块体裸露，球状风化和近似水平的层节理特征十分明显。岩石中脉体较发育，以石英闪长玢岩脉为主，出露规模大，次为细粒花岗岩脉和花岗斑岩脉，均为岩浆热液充填基岩节理的产物，脉体走向北东东、近东西向。该岩体侵入上石炭统宝力高庙组地层。岩石化学特征上反映出该序列花岗岩具有高硅、富碱、过铝、贫镁、贫钙的特点。

1 成因类型的划分

花岗岩TFeO/MgO-SiO2成因类型判别图解图解显示样品投点于“A”型花岗岩区域，表明岩体为“A”型花岗岩（图1）。该侵入体以P2O5含量0.012%（小于0.14%）和Na2O含量4.21（大于2.81%）可区别于高分异的S型花岗岩。TFeO含量1.65%，＞1%；Rb含量113.3，明显低于270；Zr+Nb+Ce+Y含量平均值507.44，这些特征值均可区别于高分异的I型花岗岩。此外，基于Y/Nb比值对于A型花岗岩而言相对比较稳定，Y/Nb=2.09，＞1.2；运用不相容元素的Nb-Y-3Ga图解对2个亚类进行判别，显示样品全部投点于造山后A2亚型花岗岩区。综合判断晚石炭世中粒碱性花岗岩属A2亚型花岗岩。

2 形成的构造环境

Maniar和Piccoli根据矿物和岩石学特征及主元素地球化学特征对花岗岩的构造环境进行了分类。中粒碱性花岗岩中碱性长石为条纹长石，长石中碱性长石含量占主体，斜长石含量少，含角闪石，所在序列为一套碱性花岗岩，其矿物和岩石学特征限定的构造环境为后造山花岗岩类（POG）。用主元素地球化学特征对中粒碱性花岗岩进行构造环境判别，样品K2O含量＞1%，明显不同于非造山环境的大洋斜长花岗岩（OP），由花岗岩构造判别图解组合可以看出投点区位置不固定，显示后造山花岗岩（POG）特征。Rb-Yb+Nb构造判别图解显示样品投点于火山弧（VAG）区域，花岗岩Rb/30-Hf-3Ta构造判别图解显示样品投点于火山弧区域，花岗岩R2-R1构造判别图解显示样品投点于造山期后构造环境。综合分析认为，中粒碱性花岗岩形成于后造山构造环境。

3 温压条件和就位机制分析

3.1 温压条件分析

晚石炭世中粒碱性花岗岩侵入体形成的温压情况为结晶温压条件680～700℃和1.9～2.1×108Pa，显示晚石炭世花岗岩结晶温度较高，岩浆冷凝矿物共结晶时的深度相当于6.27～6.93km（1GPa≈33km），结合侵入岩的宏观产状分析，岩体形成深度应该为中深成相（2～10 km），花岗岩主要投点集中在低温槽附近，具有重熔型花岗岩特征（温克勒，1980）。

晚石炭世中粒碱性花岗岩岩石Sr含量很低，均值为5.7×10-6，＜50×10-6；Yb含量高变化不大，区内均大于2×10-6，范围为4.89～6.12×10-6，在花岗岩Sr-Yb分类图解中均落入南岭型花岗岩区（张旗和李承东，2012），表明花岗岩形成于高温低压环境，一般认为源区地壳厚度＜30km，岩浆源区有富钙斜长石和斜方辉石残留，花岗岩的形成于压力一般不超过0.8GPa。

晚石炭世花岗岩序列人工重砂数据显示晚石炭世各组花岗岩晶型柱面以110为主，锥面以111和331为主，表明锆石属于碱性。

综上所述，晚石炭世花岗岩形成于高温 （680～700℃）、低压（0.19～0.21GPa）环境，属中深成相（2～12km），与后造山的构造背景一致。

3.2 就位机制

岩浆和围岩之间的韧性差决定了岩体的就位机制，本侵入体具中粒结构，块状构造，不发育定向组构，与围岩关系清楚、界线截然，地质依据充分。测区侵入岩呈不规则状或椭圆状出露，整体呈岩株状发育，结构粒度演化不明显，成分上显弱铝质。该侵入体与围岩均称侵入接触关系，根据接触界面两侧所表现出来的特征，在深成岩体的内接触带发育细粒的冷凝边，边界见不规则的港湾状，外接触带可见烘烤现象，并随远离岩体而减弱和消失。岩石中脉体发育，出露规模大，均为岩浆热液充填基岩节理的产物。综上所述，显示了晚石炭世中粒碱性花岗岩为伸展拉张构造背景下被动的岩墙扩张就位机制。

4 演化规律

该岩体为独立侵入单元，岩性单一，结构变化不显著。空间表现主要以岩株形式出露，侵入围岩地层，形态呈不规则状。同位素年龄显示该侵入体为302.5±1.2Ma，较西伯利亚板块与华北板块的碰撞拼合时限（晚泥盆世-早石炭世早期）晚约40 Ma，处于后造山的伸展构造环境，302Ma左右的碱性花岗岩恰好代表了测区兴蒙造山带造山期的结束时间，其后为板内的岩浆活动时间的开始。岩石地球化学特征变化不明显，化学成分含量范围小，总体反映了岩石贫镁钙、富碱以及弱过铝的特征。稀土元素含量值反映了岩石轻重稀土分馏不明显，分异程度较弱。微量元素中个元素含量变化不明显，特征比值中K/Rb、Nb/Ta、Sr/Ba及Rb/Sr变化不显著，总体上显示了其物源以壳源为主的花岗岩特点。岩石副矿物主要为不透明矿物和锆石，主要为黄铁矿、锐钛矿、赤褐铁矿及磁铁矿。

P619.22+2[文献码]B

1000-405X（2015）-10-40-1