王曉鵬

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查707隊(duì)，黑龍江綏化152054）

黑龍江豐巒鶴林一帶花崗巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境探討

王曉鵬*

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查707隊(duì)，黑龍江綏化152054）

豐巒鶴林地區(qū)位于興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)、伊春—延壽地槽褶皺系、豐茂—亞布力地槽褶皺帶、格金河—雙河斷褶束(黑龍江省地質(zhì)志)。區(qū)內(nèi)分部大面積的古生代—中生代花崗巖。其中晚三疊世花崗巖，鋯石U-Pb法測(cè)年結(jié)果為二長(zhǎng)花崗巖（216.56±1.30）Ma、花崗斑巖（216.42±0.88）Ma。晚三疊世花崗巖，鋯石U-Pb法測(cè)年結(jié)果為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖（253.4±1.10）Ma、片麻狀二長(zhǎng)花崗巖（250.56±0.90）Ma。其主量元素表現(xiàn)出巖石具富硅、低堿、富鈉和鈣特點(diǎn)。稀土元素輕重稀土比值LREE/HRE，表現(xiàn)為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點(diǎn)。微量元素配分圖上明顯的Ce峰及Zr谷，表明巖漿可能起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染。

豐巒鶴林；花崗巖；地球化學(xué)；構(gòu)造環(huán)境

本文通過(guò)對(duì)豐巒、鶴林一帶花崗巖巖石樣品進(jìn)行礦物化學(xué)、巖石化學(xué)的研究，對(duì)地球化學(xué)特征進(jìn)行闡述及對(duì)該地區(qū)構(gòu)造與環(huán)境進(jìn)行探討。

1　地質(zhì)概況

豐巒鶴林地區(qū)位于興安嶺—內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)、伊春—延壽地槽褶皺系、豐茂—亞布力地槽褶皺帶、格金河—雙河斷褶束(黑龍江省地質(zhì)志)。區(qū)域成礦帶位于小興安嶺南段—張廣才嶺有色金屬、鐵成礦帶的北段。區(qū)域出露地層有古生界下寒武統(tǒng)鉛山組，新生界第四系現(xiàn)代河床河漫灘堆積層及大面積出露的晚二疊世—晚三疊世侵入巖。

晚三疊世花崗巖類主要分布在東一溝—饅頭山—豐林林場(chǎng)—小五溝東一線以西，東部零星出露，主要巖性為中粗粒二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖，其中二長(zhǎng)花崗巖總體上為近SN向展布的巨型巖基狀，正長(zhǎng)花崗巖呈巖株?duì)罘植?，花崗斑巖呈小巖株?duì)盍阈欠植肌?/p>

晚二疊世花崗巖類主要分布在東一溝—饅頭山—豐林林場(chǎng)—小五溝東一線以東，主要巖性為細(xì)中?；◢忛W長(zhǎng)巖和片麻狀二長(zhǎng)花崗巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖。

2　主要巖性的巖相學(xué)特征

晚三疊世花崗巖類。

世花崗斑巖：巖石呈肉褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為石英，灰白色，半自形粒狀，大小0.5～ 2mm，含量20%～40%；鉀長(zhǎng)石：淺肉紅色，半自形板柱狀，大小0.5～2mm，含量1%～5%；斜長(zhǎng)石：淺灰色，半自形板柱狀、柱狀或他形粒狀，大小0.5～2mm，含量1%～5%；少量黑云母等，呈細(xì)小黑色、黑綠色片狀，大小0.5～1mm，含量1%～2%；基質(zhì)：具隱晶—微晶結(jié)構(gòu)，局部為微文象結(jié)構(gòu)，以長(zhǎng)英質(zhì)為主。副礦物組合：以鋯石、褐鐵礦、磁鐵礦為主，磷灰石、石榴石、黃鐵礦、銳鈦礦等。

正長(zhǎng)花崗巖：呈黃褐色—肉紅色，具細(xì)?；蚣?xì)中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。堿性長(zhǎng)石：呈肉紅色半自形寬板狀，粒徑2～3.2mm，含量40%～50%；斜長(zhǎng)石：呈灰白色、淺肉紅色，半自形板狀，粒徑1～3mm，含量15%～20%；石英：灰白色、煙灰色，自形或近圓粒狀，波狀消光，粒徑2～3.2mm，含量30%～35%；暗色礦物黑云母：黑色，不規(guī)則片狀，較新鮮，0.6～4mm，含量3%左右。副礦物以鋯石、磁鐵礦、褐鐵礦為主，磷灰石少量。

二長(zhǎng)花崗巖：灰色,具中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。鉀長(zhǎng)石,淺肉紅色，半自形寬板狀，大小2～6cm，占15%～25%；斜長(zhǎng)石：為灰白色、褐色，半自形寬板狀、板柱狀、他形粒狀，大小2～6mm，含量25%～35%；石英：灰白色、煙灰色，他形粒狀集合體，粒徑2～5mm，含量20%～45%；暗色礦物以黑云母為主，褐色，片狀、片狀集合體，粒徑0.5～2.0mm，含量2%～5%；角閃石：綠色，不規(guī)則或半自形柱狀，粒徑0.2～2mm，含量0.5%～2%。副礦物組合以磁鐵礦、鋯石為主，榍石、磷灰石、褐簾石、自然鉛、金紅石少量。

晚二疊世花崗巖類。

花崗閃長(zhǎng)巖：巖石呈灰、灰黑色，塊狀構(gòu)造，中粒花崗結(jié)構(gòu)。礦物成分：角閃石：半自形粒狀、板狀，粒度0.5～2mm，含量15%。鉀長(zhǎng)石：淺肉紅色，他形粒狀，粒度1～2.5mm，含量約30%。斜長(zhǎng)石：灰白色，半自形粒狀，粒度0.5～2mm，含量20%。石英：無(wú)色，他形粒狀，粒度0.5～1mm，含量15%。黑云母：黑褐色，板狀，粒度0.5～3mm，含量15%。其它含量約5%。

片麻狀二長(zhǎng)花崗巖：巖石呈灰黃色、灰白色，細(xì)中粒或中粗粒似斑狀花崗結(jié)構(gòu)，弱片麻狀構(gòu)造。似斑晶：堿性長(zhǎng)石為灰黃色、灰白色，半自形—他形寬板狀、粒狀，粗—巨粒者（10～20mm）構(gòu)成似斑晶，約占10%～15%，局部見(jiàn)環(huán)斑結(jié)構(gòu)；基質(zhì)礦物有：堿性長(zhǎng)石：灰黃、淺肉紅色，半自形寬板狀，粒徑2～7mm為主，含量20%～30%；斜長(zhǎng)石：半自形寬板狀、柱狀、粒狀，含量25%～45%；石英：煙灰色他形粒狀，具波狀消光，粒徑0.5～8mm，以1～6mm為主，含量20%～35%±；角閃石：綠色、深綠色，半自形柱狀、粒狀，粒徑0.5～2mm，含量2%～5%；黑云母：褐色規(guī)則或不規(guī)則片狀，弱定向，粒徑0.1～2mm，含量2%～5%。副礦物組合為鋯石、磁鐵礦、榍石、磷灰石為主，少量褐簾石、黃鐵礦、自然鉛、輝鉬礦、白鎢礦等。

似斑狀二長(zhǎng)花崗巖：巖石呈灰色、灰黃色，細(xì)中粒似斑狀結(jié)構(gòu)，造巖礦物有：似斑晶：堿性長(zhǎng)石：灰白、淺肉紅色，粗—巨粒（6～18mm）者構(gòu)成似斑晶，約占5%左右；基質(zhì)礦物有：堿性長(zhǎng)石：肉紅色半自形柱狀，粒徑0.2～5mm，含量25%～40%；斜長(zhǎng)石：灰白色，自形、半自形板柱狀、他形粒狀，粒徑0.2～2mm，含量25%～40%；石英：淺灰、灰色，他形粒狀，部分波狀消光，局部呈集合體狀，大小0.5～4mm，含量20%～35%；黑云母：褐色片狀，粒徑0.5～2mm，含量5%～10%；角閃石：綠色，半自形柱狀，大小0.8～2mm，含量1%～5%；副礦物組合為：鋯石+磷灰石+黃鐵礦+磁鐵礦±褐鐵礦±自然鉛±銳鈦礦±榍石等。

3　巖石地球化學(xué)特征

3.1主量元素特征

晚三疊世花崗巖SiO2平均含量為77.17%，其中花崗斑巖平均含量為73.62%，正長(zhǎng)花崗巖平均含量為67.8%，二長(zhǎng)花崗巖平均含量為75.29%，按正長(zhǎng)花崗巖—花崗斑巖—二長(zhǎng)花崗巖順序SiO2平均含量逐漸升高。遠(yuǎn)高于中國(guó)花崗巖71.63%的平均含量（黎彤等，1998）；Al2O3平均含量13.49%，其中花崗斑巖平均含量為13.56%，正長(zhǎng)花崗巖平均含量為16.54%，二長(zhǎng)花崗巖平均含量為13.03%，按正長(zhǎng)花崗巖—花崗斑巖—二長(zhǎng)花崗巖順序其Al2O3平均含量逐漸降低；所有巖石Na2O+K2O的含量變化不大，為7.95%～8.65%，個(gè)別10.6%；絕大多數(shù)樣品K2O/Na2O＞1;相對(duì)富鉀；TiO2含量為0.04%～0.28%；MgO含量為0.06%～0.39%；CaO含量為0.23%～1.29%；鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.037%～1.124%，屬于過(guò)鋁質(zhì)巖石，SiO2過(guò)飽和型巖石；里特曼指數(shù)(σ)為2.07～2.38，為鈣堿性，正長(zhǎng)花崗巖大于4，正長(zhǎng)花崗巖為堿性，巖石總體表現(xiàn)為高鉀鈣堿性特征。分異指數(shù)DI為88.33～95.84，反映了巖石經(jīng)歷了高度的分異演化。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉分子(C),其含量在0.5%～2%之間，平均0.93%，反映了巖石屬于硅、鋁過(guò)飽和型。

晚二疊世花崗巖SiO2平均含量含量為67.63%，其中弱片麻狀二長(zhǎng)花崗巖平均含量為76.32%，似斑狀二長(zhǎng)花崗巖平均含量為71.24%，花崗閃長(zhǎng)巖平均含量為58.83%，按花崗閃長(zhǎng)巖—似斑狀二長(zhǎng)花崗巖—弱片麻狀二長(zhǎng)花崗巖順序SiO2平均含量逐漸升高。Al2O3平均含量15.88%，其中弱片麻狀二長(zhǎng)花崗巖平均含量為14.84%，似斑狀二長(zhǎng)花崗巖平均含量為14.91%，花崗閃長(zhǎng)巖平均含量為18.84%，按花崗閃長(zhǎng)巖—似斑狀二長(zhǎng)花崗巖—弱片麻狀二長(zhǎng)花崗巖順序Al2O3平均含量逐漸降低；所有巖石Na2O+K2O的含量變化不大，為6.58%～9.39%；TiO2含量為0.08%～0.89%；MgO含量為0.13%～3.05%；CaO含量為0.36%～5.96%；鋁飽和指數(shù)A/CNK為0.993%～1.278%，絕大部份屬于過(guò)鋁質(zhì)巖石；里特曼指數(shù)(σ)為1.96～3.84，為鈣堿性；分異指數(shù)DI為52.53～93.37，反映了巖石經(jīng)歷了高度的分異演化。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)剛玉分子(C),其含量在0.25%～3.55%之間，平均0.91%，反映了巖石屬于硅、鋁過(guò)飽和型。

3.2稀土元素特征

晚三疊世花崗巖稀土元素總量為（49.89～228.51）×10-6，其中花崗斑巖為（66.34～228.51）×10-6，正長(zhǎng)花崗巖為（49.89～120.36）×10-6，二長(zhǎng)花崗巖為（61.88～212.52）×10-6；輕重稀土比值為2.61～14.2，其中花崗斑巖為11.07～14.2，正長(zhǎng)花崗巖為2.61～10.08，二長(zhǎng)花崗巖為6.49～10.50；LaN/YbN為1.51～19.34，其中花崗斑巖為12.52～19.34，正長(zhǎng)花崗巖為1.51～11.13，二長(zhǎng)花崗巖為5.79～14.55，具有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的特征，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式（圖1）；顯示負(fù)銪異常特征；稀土元素配分曲線總體呈右傾斜V字型曲線，輕重稀土分餾程度較高。

圖1　晚三疊世花崗巖稀土元素分布型式圖

圖2　晚二疊世花崗巖稀土元素分布型式圖

晚二疊世花崗巖稀土元素總量為（89.33～256.86）×10-6，其中似斑狀二長(zhǎng)花崗巖為（89.33～174.48）×10-6，片麻狀二長(zhǎng)花崗巖為（246.24～256.86）× 10-6，花崗閃長(zhǎng)巖為（128.35～180.02）×10-6；輕重稀土比值為5.41～12.77，其中似斑狀二長(zhǎng)花崗巖為10.51～10.57，片麻狀二長(zhǎng)花崗巖為5.41～9.11，花崗閃長(zhǎng)巖為7.57～12.77；LaN/YbN為5.62～18.61，其中似斑狀二長(zhǎng)花崗巖為9.63～12.99，片麻狀二長(zhǎng)花崗巖為5.62～9.72，花崗閃長(zhǎng)巖為8.54～16.81，具有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的特征，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式（圖2）；顯示負(fù)銪異常特征；稀土元素配分曲線總體呈右傾斜V字型曲線，輕重稀土分餾程度較高。

圖3　豐巒鶴林一帶花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖

3.3微量元素特征

晚三疊世花崗巖與晚二疊世花崗巖微量元素特征相類似，微量元素蛛網(wǎng)圖見(jiàn)圖3，微量元素配分圖上絕大部份樣品明顯的Ce峰及Zr谷,表明巖漿可能起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染。

4　構(gòu)造環(huán)境探討

晚二疊世與晚三疊世花崗巖分居?xùn)|西兩側(cè)，稀土配分特征表現(xiàn)為輕稀土略有富集近于平坦型，具有幔源型特點(diǎn)。結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境，推測(cè)該區(qū)域花崗巖系佳木斯—麻山地塊與松嫩地塊碰撞后變質(zhì)的產(chǎn)物。

晚二疊世花崗閃長(zhǎng)巖稀土配分圖表明該套巖漿起源于下地殼并受地幔玄武質(zhì)巖漿的混染（典型的島弧玄武巖特征）。該套侵入巖分布于大面積晚二疊世侵入巖分布區(qū)，結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境，推測(cè)該期花崗閃長(zhǎng)巖系為佳木斯—麻山地塊與松嫩地塊碰撞前沿深大斷裂上侵的產(chǎn)物。同樣暗示著該區(qū)二疊紀(jì)侵入巖與三疊紀(jì)侵入巖交接部位為區(qū)域性深大斷裂。

[1]黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)地出版社.

[2]韓振新，等.黑龍江省重要金屬和非金屬礦產(chǎn)得成礦系列及其演化[R].

[3]李昌年.火成巖微量元素巖石學(xué)[M].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社.

[4]邱家驤，林景仟.巖石化學(xué)[M].地質(zhì)出版社.

P588.12

A

1004-5716(2015)07-0154-03

2014-07-30

王曉鵬（1981-），男（漢族），黑龍江綏化人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)勘查技術(shù)工作。