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书书书 大兴安岭北端晚侏罗世花岗岩类地球化学及其 地质和找矿意义 武广陈衍景 孙丰月李景春李之彤王希今 中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室 广州 北京大学造山带与地壳演化实验室 北京 吉林大学地球科学学院 长春 中国地质调查局沈阳地质矿产研究所 沈阳 收稿 改回 摘要大兴安岭北端的龙沟河二十一站等岩体形成于晚侏罗世与斑岩型铜金矿化关系密切 这些岩体的主要岩石类 型为石英闪长岩石英二长闪长岩花岗闪长岩总体属高钾钙碱性系列少量属橄榄玄粗岩系列 其 含量介于 含量为 含量介于 指数高达 介于 之间 介于 给出强分异的稀土元素配分型式与埃达克岩的特征一致 和 强烈富集 和 强亏损 和 弱亏损 岩石 含量介于 含量介于 贫 低 特征显著 介于 高 低 特征清楚 上述特征也与埃达克岩地球化学特征一致 由于古亚洲洋和蒙古 鄂霍茨克 洋分别于古生代末期和二叠纪 中侏罗世闭合因此所研究的埃达克岩应形成于中朝 蒙古大陆与西伯利亚大陆之间的陆陆 岩石学报 本文得到国家 计划 和 课题国家自然科学基金项目 国家科技支撑计划项目 课题以及科学院百人计划项目的资助 第一作者简介 武广 男 年生 博士 研究员 矿床学和地球化学专业 通讯作者 陈衍景 男 年生 博士 教授 矿床学专业 碰撞造山环境是碰撞造山带加厚下地壳拆沉 熔融的产物 关键词埃达克岩 地球化学 晚侏罗世 碰撞地壳加厚 大兴安岭 中图法分类号 大兴安岭是我国 个重点矿产勘查区之一多数矿床 与中生代岩浆活动关系密切成矿类型以斑岩型夕卡岩型 浅成低温热液型为主赵一鸣和张德全 大兴安岭中生代岩浆岩广泛发育是世界范围著名 的位于大陆内部的中酸性岩浆省被称为大兴安岭中生代岩 浆省 然而关于大兴安岭中生代岩浆岩的成因 及其构造背景一直存在争论代表性的观点有 种 其一 与东侧太平洋板块俯冲有关蒋国源和权恒 赵国龙 等 马家骏和方大赫 邓晋福等 朱勤文 等 吴福元等 第二种观点认为与北部蒙古 鄂 霍茨克海向南的俯冲有关 或与兴蒙造 山带的造山后演化有关吴福元等 林强等 第三种观点认为大兴安岭地区中生代以伸 展作用为主中生代岩浆岩的形成和演化与板内伸展环境下 的底侵作用有关邵济安等 在大兴安岭最北端即上黑龙江盆地发育一条长约 的近东西向的中生代花岗岩带自西向东包括洛古河龙 沟河马林和二十一站等岩体岩石类型主要为花岗闪长 斑岩系列和花岗斑岩系列 花岗闪长岩系列以龙沟 河马林西和二十一站等岩体为代表二十一站岩体黑云母 钾氩年龄为 形成于晚侏罗世上述花岗 闪长岩与研究区斑岩型 成矿作用密切相关在上黑龙 江盆地内形成了二十一站 矿及马林西和龙沟河 矿点 花岗岩系列以洛古河东岩体为代表 锆石 年龄为 武广等形成于早白垩世 本 文拟通过龙沟河二十一站岩体的地球化学研究探讨晚侏 罗世花岗闪长岩系列的成因地球动力学背景和成矿意义 以便促进与找矿有关的基础地质问题研究 区域地质背景 作为大兴安岭山脉的最北端上黑龙江盆地总体呈近东 西向展布于中俄边境地区图 在中国境内东西延长 南北宽约 面积约 在大地构造上上 黑龙江盆地北邻蒙古 鄂霍茨克缝合带南边界为漠河 塔河 断裂东南边界为得尔布干断裂带被解释为蒙古 鄂霍茨克 造山带东南缘的前陆盆地和政军等 李锦轶等 盆地基底由古元古界兴华渡口群中级变质岩下寒武统 额尔古纳河组大理岩 板岩和早古生代加里东期花岗岩类 组成武广等 盆地盖层为早 中侏罗世沉积建造和 晚侏罗世 早白垩世火山岩沉积建造自下而上细分为绣峰 组 二十二站组和漠河组由湖沼相的砾岩 砂岩粉砂岩及泥岩等组成 火山岩主要为基性中酸性的 熔岩火山碎屑岩从下至上为塔木兰沟组 上库力组 和伊列克得组 此外局部可见呈飞来峰方式覆 盖在侏罗系碎屑岩之上的泥盆系灰岩 泥灰岩图 侵入岩类总体为两个时期即侵入盆地基底的加里东期 花岗岩类和侵入基底或盖层的燕山期花岗岩类 加里东期 侵入岩主要分布于上黑龙江盆地西南部的额尔古纳隆起区 岩性以二长花岗岩为主 锆石 年龄为 武广等 燕山期花岗岩类主要分布于洛古 河龙沟河马林和二十一站等地呈岩株岩枝状并可划分 为花岗闪长岩系列和花岗岩系列前者主要包括石英闪长 岩石英二长闪长岩花岗闪长岩和花岗闪长斑岩后者主要 为花岗斑岩 中生代期间伴随着蒙古 鄂霍茨克洋盆的闭合蒙古 华 北大陆与西伯利亚大陆发生碰撞使上黑龙江盆地的侏罗系 沉积物发生强烈褶皱变形和冲断形成宽达 的近东西 向前陆褶冲带武广等 逆冲 推覆构造带总体呈北 东东向展布推覆方向自北向南推覆时间为晚侏罗世 其 中漠河巨型逆冲 推覆构造图 几乎贯穿整个上黑龙江盆 地它西起洛古河经漠河开库康向东延伸沿黑龙江南岸 发育长大于 宽约 在早白垩世蒙古 鄂霍茨 克造山带转入晚或后碰撞阶段上黑龙江盆地发生了向东的 挤出和逃逸形成漠河左行走滑韧性剪切带 李锦轶等 岩相学特征 龙沟河岩体 龙沟河岩体 分布于龙沟河一带由大小五个岩枝组 成近南北向展布图 侵入中侏罗统漠河组出露面积约 主要岩石类型为石英二长闪长岩岩石呈灰 褐灰 色斑状结构 岩石普遍遭受轻微的绢云母化高岭石化黑 云母化及绿泥石化个别样品有钾长石化 镜下观察 岩石 具斑状结构多斑结构基质为微晶显微球粒结构 斑晶约 占 有斜长石黑云母角闪石钾长石和石英 其中斜 长石斑晶主要为中长石自形 半自形宽板状大小在 之间含量约占 聚片双晶发育常呈连晶多数 样品中的斜长石发育绢云母化双晶纹变模糊个别样品中 的斜长石见强绢云母化和少量的钾长石化如 样品 岩石学报 黑龙江省地质矿产局第二区域地质调查大队 万区 域地质调查报告开库康幅 图 上黑龙江盆地地质简图据黑龙江省地质矿产局 修改 缩写名称注释 二连浩特 索伦山 黑河晚古生代缝合带 蒙古 鄂霍茨克中生代缝合带 得尔布干断裂带 克鲁伦河 断裂 蒙古 鄂霍茨克中生代增生带 欧玉陶勒盖 多宝山古生代增生带 锡林浩特 哈尔滨古生代增生带 兴 凯 萨拉伊尔增生带 中蒙地块 额尔古纳地块 维吉姆 斯塔诺夫地块 得尔布干断裂带 漠河 塔河断裂 漠 河韧性剪切带 黑云母为片状大小 含量约占 淡黄 深褐 多色性解理发育有的沿解理缝蚀变为绿泥石 角闪石柱 状大小 约占 淡黄 兰绿多色性解理清 楚有双晶颗粒周围见黑云母化和绿泥石化 石英他形粒 状大小 含量约 有时呈集合体出现 钾 长石半自形 他形板状占 无双晶具泥化 基质 占总量的 由微晶长石和石英组成有轻微硅化 二十一站岩体 二十一站岩体呈近东西向的椭圆形小岩株图 面积 约 该岩体侵入中侏罗统二十二站组砂岩中并被 早白垩世上库力期流纹岩覆盖形成于晚侏罗世 岩石呈浅 灰色淡红浅灰色主要岩石类型为石英闪长岩石英二长闪 长岩花岗闪长岩和花岗闪长斑岩具中细不等粒花岗结构 半自形 他形不等粒结构斑状结构等 个别样品有轻微蚀 变可见绢云母化黑云母化绿泥石化和泥化 就石英闪长 岩而言其斜长石为中长石半自形粒状柱状大小在 之间含量约 聚片双晶发育具明显环带构造 多数新鲜少数反条纹长石由钾长石棋盘格子式交待斜长石 而成 钾长石为他形粒状大小在 之间含量 晶面可见泥化现象有时交代斜长石呈蠕虫结构 石英他形不规则粒状粒径 之间含量约 填隙或沿斜长石边缘交代 黑云母片状大小在 之间含量约 褐色具褐 淡黄褐多色性有交代斜 长石角闪石的现象少数黑云母沿解理有绿泥石化 角闪 石呈柱状聚合粒状大小 含量 绿 色具绿 淡黄绿色多色性少数包裹斜长石具绿泥石化 单 斜辉石少许为柱状粒状横切面为八边形大小 多蚀变为角闪石 武广等 大兴安岭北端晚侏罗世花岗岩类地球化学及其地质和找矿意义 表 上黑龙江盆地龙沟河二十一站岩体主量 稀土 及微量元素 分析结果 岩体 岩性 样号 龙沟河 石英二长闪长斑岩 二十一站 石英 闪长岩 花岗闪 长斑岩 石英闪长斑岩 埃达克岩 中国东部 埃达克质岩 一般 一般 正异常弱负异常 正异常正异常 注 样品由国土资源部廊坊物化探研究所实验室测定 主量元素采用 分析 稀土元素和微量元素采用 分析 分子数 原子数 样品 引自黑龙江省地质矿产局 万漠河连肶老沟和二十五站幅区域地质调查报告 样品 和 引自沈阳地质矿产研究所 二十一站 马林地区 金银多金属矿产研究报告 样品 引自黑龙江省地质矿产局 万古鲁干幅区域地质调查报告 样品 引自黑龙江 省地质矿产局 万二十二站幅区域地质调查报告 埃达克岩资料引自 和 中国东部埃达克质岩资料引自张旗等 岩石学报 地球化学特征 主量元素特征 龙沟河和二十一站岩体主量稀土及微量元素分析结果 列于表 由表 可知龙沟河和二十一站岩体的 含量 介于 之间主要为中酸性侵入岩 岩石具 有高 含量介于 之间高 指 数介于 之间 特征 含量较高介于 之间平均为 变化较大 介于 之间造成这种情况有两种原因 一是与 两个岩体遭受不同程度的钾长石化绢云母化和黑云母化有 关 其二笔者对该区其他岩体的工作表明该区中生代岩体 本身具有高的 和 含量武广总体上属高 钾钙碱性系列无疑另有少量橄榄玄粗岩系列 含铝指数 介于 之间但多数 总体表现出 型花岗岩类特征 上述岩体与 花岗岩类分类标准对比相当于含角闪石钙碱性花岗 岩类 在花岗岩类实际矿物含量 分类图解中图 龙沟 河岩体投入石英二长闪长岩区 二十一站岩体主要岩石类型 为石英闪长岩还有少量的石英二长闪长岩和花岗闪长岩 图 花岗岩类实际矿物含量 分类图解 据 花岗闪长岩 石英二长闪长岩 石英闪长岩 稀土元素特征 龙沟河和二十一站岩体以轻稀土富集和强烈亏损重稀 土元素为特征表 和图 含量介于 平均为 低于 介于 介于 介于 图 龙沟河二十一站岩体稀土元素配分曲线 和微量 元素原始地幔标准化蛛网图 标 准 化 数 值 分 别 采 用 平均为 显示微弱负铕异常 这些特征与埃达克 岩 的稀土元素特征 相似其弱负铕异常更接近于中国东部的埃达 克质岩石张旗等 低 指示它们的岩浆源区 含残留石榴子石而弱负铕
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