錢 輝，鄧佳良，王 翔，2

QIAN Hui1，DENG Jia-Liang1，WANG Xiang1，2

（1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院，合肥230001；2.中國地質(zhì)大學（武漢），武漢430074）

（1.Anhui Institute of Geological Survey，Hefei 230001，China；2.China University of Geosciences（Wuhan），Wuhan 430074，Hubei，China）

皖東池河地區(qū)巖漿活動發(fā)育，以池河—太湖斷裂為界，斷裂以東屬于張八嶺構(gòu)造帶，帶內(nèi)巖漿活動以新元古代海相火山活動為主，形成了一套類復理石—類磨拉石沉積及細碧—角斑巖建造，構(gòu)成張八嶺巖群的主體。中生代巖漿活動以花崗閃長質(zhì)—二長花崗質(zhì)巖漿侵位為主，自北向南依次為管店巖體、瓦屋劉巖體、瓦屋薛巖體等，形成南北長約40 km的構(gòu)造巖漿巖帶，前人對其巖石學和年代學進行了詳細研究，確定侵入時代為早白堊世[1－3]。斷裂以西屬于華北地塊，巖漿活動相對較弱，主要為新生代玄武質(zhì)火山噴發(fā)。

魏崗山巖體位于池河以南約5 km，面積約0.45 km2（圖1）。巖體周邊第四系發(fā)育，巖體及圍巖被第四系覆蓋。巖體經(jīng)歷了較強的變質(zhì)變形作用，與中生代侵入巖明顯區(qū)別。關(guān)于巖體成巖時代，安徽省地質(zhì)調(diào)查院將其歸屬于新元古代變質(zhì)變形侵入巖[4－6]，朱強等認為其形成時代為早白堊世[3]，胡子龍獲得的鋯石U－Pb年齡變化于620－744 Ma（21個測點）[2]，聶峰等獲得的鋯石U－Pb年齡為586～667 Ma（2個測點）[7]，安徽省地質(zhì)調(diào)查院測得的鋯石U－Pb年齡為504－532 Ma（3個測點）[6]。依據(jù)前人研究成果、巖石變質(zhì)變形特征，結(jié)合同位素年齡測定，將巖體成巖時代置于新元古代。

1 巖石學特征

巖石類型為片麻狀花崗巖，淺灰紅、淺肉紅色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。長英質(zhì)礦物和暗色礦物具定向排列（圖2）。巖體西南部人工露頭糜棱巖化發(fā)育，長英質(zhì)礦物變形明顯。糜棱面理與巖體片麻理產(chǎn)狀一致（120°∠30°）。主要礦物成分為條紋長石（50%）：半自形板狀，發(fā)育有條紋雙晶，粒徑為1～2.5 mm；石英（25%）具他形粒狀，定向分布，具重結(jié)晶作用，粒徑為0.2～1 mm。斜長石（10%），半自形板狀，發(fā)育有聚片雙晶，定向分布，粒徑為1～2 mm；微斜長石（15%），半自形晶，板狀，發(fā)育有格子雙晶，粒徑為0.2～0.8 mm；少量黑云母（3%～5%）。

2 地球化學特征

2.1 巖石化學特征

魏崗山巖體主量元素含量和主要地球化學參數(shù)見表1。

巖體SiO2含量為75.36～78.51 wt%；K2O+Na2O為7.73～8.75 wt%；K2O/Na2O為0.93～1.18。巖體SiO2含量高，富硅；全堿含量較高，鉀鈉含量相近，屬高鉀鈣堿性巖系列巖石。Rittmann指數(shù)δ為1.93～2.33，平均為2.13，屬鈣堿性系列。含鋁指數(shù)A/CNK為0.88～0.94，平均0.92，屬貧鋁型鈣堿性系列。固結(jié)指數(shù)SI為18.8～25.5，表明巖漿經(jīng)過分異或同化混染而成。分異指數(shù)DI為69.5～78.6，表明巖漿分異演化不徹底。

圖2魏崗山巖體樣品及顯微特征Fig.2 Field outcrop and microscopic characteristics of Weigangshan intrusion

2.2 地球化學特征

魏崗山巖體微量元素、稀土元素含量見表2、3。

巖體稀土總量為129.8～167.6μg/g；Y為32.9～49.4μg/g；δEu值0.13～0.23，強烈虧損，表明巖漿演化過程中斜長石和鉀長石結(jié)晶分離明顯；稀土元素配分模型中顯示“海鷗型”特征（圖3），與巖體東側(cè)張八嶺隆起中管店、瓦屋薛等巖體輕稀土富集的右傾配分模型特征明顯區(qū)別[1]，δCe一般變化于0.95～1.26之間，LREE/HREE為3.64～5.91，（La/Yb）N介于3.0～4.88之間，表明巖體中輕重稀土元素分離不明顯。

圖3稀土元素球粒隕石標準化圖Fig.3 Chondrite normalized REE patterns

微量元素蛛網(wǎng)圖中可以看出，魏崗山巖體具有較明顯的Rb、Th、La、P元素正異常，明顯的Ba、Nb、Sr、Ti負異常（圖4）。Ba、Sr負異常表明斜長石分離結(jié)晶明顯，Ti虧損可能是鈦鐵礦分離結(jié)晶造成。因為鈦鐵礦、金紅石、榍石都是主要的富Ti的礦物，只有鈦鐵礦是在高溫低壓下穩(wěn)定的礦物。而且鈦鐵礦中Nb、Ta含量較低，鈦鐵礦的分離結(jié)晶并不導致Nb、Ta的虧損。在Ce－10000Ga/Al與K2O+Na2O－10000Ga/Al判別圖上（圖5，圖6），樣品均落在A型花崗巖區(qū)域，表明魏崗山巖體具有A型花崗巖性質(zhì)。

2.3 形成環(huán)境分析

圖4微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖Fig.4 Primitive mantle normalized trace elements spioler diagram

表（wt%）數(shù)參化巖要主及分成學化石巖體巖山崗1魏表eigangshan intrusion Table 1 The petrochemical composition and main parameters of W A/MF C/MF R2 R1 σ43 AR SI A/NK A/CNK DI ALK Σ Δ-O5 P2 O K2 O Na2 CaO MgO MnO FeO 0.24 3.01 311 2514 2.12 4.74 2.35 0.99 1.074 93.62 8.3 100.66 1.25 0.011 4.07 4.23 0.53 0.26 0.015 0.39 0.24 4.17 297 2424 2.3 5.16 1.57 0.985 1.045 95.43 8.75 101.13 0.89 0.01 4.22 4.53 0.4 0.17 0.018 0.48 0.05 3.74 242 2939 1.68 4.19 1.83 1.089 1.104 95.71 7.73 100.33 0.28 0.01 4.19 3.54 0.08 0.18 0.02 0.5 O3 Fe2 O3 Al2 TiO2 SiO2號品樣2.23 12.21 0.099 75.36 D2177-GS1 1.49 12.56 0.12 76.24 D2177-GS2 1.48 11.44 0.1 78.51 1609-GS1

表（μg/g）量含素元土稀體巖山崗2魏表eigangshan intrusion Table 2 Contents of rare earth elements in W δCe δEu/YbN HREE LREE/HREE LaN LREE ΣREE Y Lu Yb Tm Er Ho Dy Tb Gd Eu Sm 1.10 1.26 0.95 0.234 0.201 0.133 4.88 3.00 2.59 5.91 4.42 3.64 22.97 30.95 28 135.81 136.65 101.83 158.78 167.6 129.83 32.9 49.4 36 0.66 0.85 0.76 3.86 5.59 5.13 0.59 0.94 0.86 3.73 5.64 5.62 1.2 1.84 1.66 6.68 9.18 7.36 0.97 1.22 1.21 5.28 5.69 5.4 0.42 0.39 0.25 5.56 6 5.94 Nd Pr Ce La號品樣26.4 7.33 68.2 27.90 D2177-XT1 25.9 7.16 72.4 24.80 D2177-XT2 21.44 7.02 47.54 19.64 1609-XT1

表（μg/g）量含素元量微體巖山崗3魏表eigangshan intrusion Table 3 Content table of trace elements in W K/Ti Ba/Sr Rb/Sr Th/U Nb/Ta Zr/Hf K/Rb Hf U Ta Rb Mo W Ni Co Ba Sr Th Zr Ga 31.93 34.92 11.64 16.15 19.26 12.39 5.37 5.81 15.78 6.23 56.87 48.65 257.87 280.21 24.4 18.7 1.76 0.92 1.16 1.17 131 125 0.34 0.24 1.42 0.97 3.42 2.4 1.08 0.6 385 134 24.4 21.5 33.9 11.4 779 653 26.3 24 Sc Nb Be Li號品樣2.67 13.5 2.13 3.41 D2177-WL1 2.08 18.9 3.56 2.89 D2177-WL2

1s 11.89 10.40 9.42 8.37 9.05 9.49 10.38 9.51 9.68 11.17 11.73 10.42 8.02 9.32 8.81 12.64 12.45 208Pb 232Th 224 204 229 223 206 208 208 207 218 201 212 215 196 215 220 239 266齡年值比素位同1s 206Pb 238U 1s 1.88 217 5.15 2.06 212 4.68 2.37 207 4.10 2.15 209 4.00 2.20 210 4.97 2.51 207 4.64 2.00 207 4.33 1.73 205 4.24 1.83 207 4.37 1.76 212 4.35 1.79 212 4.94 2.15 212 4.30 2.00 209 4.69 1.80 208 4.57 2.25 212 3.80 2.56 217 4.26 2.42 214 4.40 207Pb 235U 219 216 208 210 211 207 210 202 209 218 212 219 207 208 211 215 211 1s 59.25 53.70 42.59 44.44 57.40 27.77 49.99 53.70 51.84 45.37 55.55 48.14 55.55 58.32 42.58 48.14 54.62 207Pb 206Pb 256 265 209 213 211 191 228 161 233 276 211 300 176 195 187 191 176據(jù)數(shù)齡U-Pb年石鋯品4樣表Table 4 Zircon U-Pb ages data of samples值比素位同1s 208Pb 232Th 1s 206Pb 238U 1s 207Pb 235U 1s 0.0006 0.0111 0.0003 0.0342 0.0063 0.2411 0.0013 0.0005 0.0101 0.0003 0.0334 0.0057 0.2374 0.0012 0.0005 0.0114 0.0004 0.0327 0.0050 0.2276 0.0009 0.0004 0.0111 0.0003 0.0329 0.0048 0.2298 0.0010 0.0005 0.0102 0.0004 0.0332 0.0060 0.2311 0.0012 0.0005 0.0104 0.0004 0.0327 0.0056 0.2260 0.0012 0.0005 0.0104 0.0003 0.0326 0.0052 0.2292 0.0011 0.0005 0.0103 0.0003 0.0323 0.0051 0.2204 0.0011 0.0005 0.0109 0.0003 0.0326 0.0053 0.2284 0.0012 0.0006 0.0100 0.0003 0.0334 0.0053 0.2391 0.0012 0.0006 0.0106 0.0003 0.0335 0.0060 0.2328 0.0012 0.0005 0.0107 0.0003 0.0334 0.0053 0.2408 0.0011 0.0004 0.0097 0.0003 0.0330 0.0057 0.2264 0.0012 0.0005 0.0107 0.0003 0.0329 0.0055 0.2273 0.0012 0.0004 0.0110 0.0004 0.0335 0.0046 0.2307 0.0009 0.0006 0.0119 0.0004 0.0342 0.0052 0.2356 0.0011 0.0006 0.0133 0.0004 0.0338 0.0053 0.2314 0.0011 207Pb 206Pb 0.0511 0.0516 0.0503 0.0504 0.0502 0.0499 0.0507 0.0493 0.0507 0.0518 0.0502 0.0521 0.0496 0.0500 0.0498 0.0499 0.0496 238U 232Th Th/U μg／g 0.0271 1134 30.7 0.0227 1225 27.8 0.0209 1856 38.8 0.0219 1674 36.7 0.0230 1342 30.8 0.0240 1334 32.0 0.0213 1192 25.4 0.0319 1011 32.2 0.0299 1125 33.6 0.0252 1225 30.8 0.0235 1104 25.9 0.0229 1659 37.9 0.0262 1497 39.2 0.0271 1394 37.7 0.0252 1729 43.5 0.0222 1275 28.3 0.0239 1402 33.5 Pb(T)號點39.05 WSG-TW1-01 40.74 WSG-TW1-02 60.59 WSG-TW1-03 55.63 WSG-TW1-04 45.19 WSG-TW1-06 43.99 WSG-TW1-07 39.47 WSG-TW1-10 33.40 WSG-TW1-12 37.41 WSG-TW1-14 41.31 WSG-TW1-16 37.00 WSG-TW1-17 55.08 WSG-TW1-18 48.36 WSG-TW1-23 45.13 WSG-TW1-24 56.79 WSG-TW1-26 42.50 WSG-TW1-28 46.50 WSG-TW1-29序 號1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

圖5 Ce－10000×Ga/Al圖解Fig.5 Diagram of Ce－10000×Ga/Al

魏崗山巖體MgO（0.015～0.02 wt%）含量較低；較高的Yb（3.86～5.59μg/g）、Y（32.9～49.4μg/g）的含量和重稀土元素平坦的配分模式，排除了石榴子石作為殘留相。虧損Sr元素和強烈的Eu負異常表明源區(qū)巖石在斜長石穩(wěn)定的范圍內(nèi)熔融，暗示魏崗山巖體的源區(qū)相對較淺（<30 km）。魏崗山巖體非常低的Mg#[Mg/（Mg+Fe*）]值（0.09～0.1），接近或低于純地殼熔體；表明巖漿源區(qū)部分熔融后巖漿經(jīng)歷過鐵鎂質(zhì)礦物的分異作用。此外，A型花崗巖形成于伸展環(huán)境。Eby[8－9]在前人研究的基礎(chǔ)上，將A型花崗巖分成A1型和A2型兩類花崗巖。其中A1型花崗巖總體上代表一種非造山的大陸裂谷或者板內(nèi)環(huán)境；A2型花崗巖形成的構(gòu)造環(huán)境主要為碰撞后拉張環(huán)境，如陸陸碰撞后期構(gòu)造應力松弛階段或者島弧巖漿作用。魏崗山巖體在A1－A2圖解（圖7）中全部落入A2型花崗巖區(qū)域內(nèi)，由此可見，魏崗山巖體可能形成于拉張環(huán)境。結(jié)合魏崗山巖體的形成時限及全球前寒武紀超大陸的演化，筆者認為魏崗山巖體的形成應與新元古代羅迪尼亞超大陸裂解過程相關(guān)。

圖7 Y－Nb－3Ga圖解Fig．7 Diagram of Y－Nb－3Ga

圖6 K2O+Na2O－10000×Ga/Al圖解Fig.6 Diagram of K2O+Na2O－10000×Ga/Al

3 鋯石U-Pb年齡

3.1 樣品分析

樣品位于魏崗鐵路橋北150 m處魏崗山巖體中心，地理坐標：東經(jīng)117°55'43.75〃、北緯32°28'29.35〃。巖石為淺灰紅色片麻狀花崗巖，呈新鮮塊狀，未見次生蝕變現(xiàn)象。

樣品鋯石分選工作由河北廊坊地質(zhì)調(diào)查研究所完成。LA－ICP－MS鋯石U－Pb同位素定年在武漢上譜分析科技有限公司完成。數(shù)據(jù)采用204Pb校正法對普通鉛進行校正。

3.2 分析結(jié)果

樣品中獲得的鋯石在透射光下主要呈淺黃色、無色透明狀，鋯石顆粒晶形變化較大，大多數(shù)為長柱狀，呈半自形—它形。完整顆粒的長軸30～150μm，短軸在30～100μm，長寬比值介于1∶1～2∶1。鋯石陰極發(fā)光圖像顯示（圖8），鋯石內(nèi)部特征為弱分帶、震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)、核邊結(jié)構(gòu)，部分為面狀分帶結(jié)構(gòu)，具有變質(zhì)鋯石特征。

樣品測試分析數(shù)據(jù)30個，獲得諧和年齡數(shù)據(jù)17個，諧和圖和年齡直方圖顯示（圖9），諧和年齡數(shù)據(jù)年齡范圍為217～205 Ma（晚三疊紀—早侏羅紀）。其中鋯石Th元素含量為25.4～43.5μg/g，U元素含量為1011～1856μg/g，Th/U比值為0.02～0.03，加權(quán)平均年齡為210.3±1.8 Ma（MSWD=2.8）。

4 構(gòu)造意義

郯廬斷裂帶是華北陸塊與揚子陸塊的重要邊界斷裂[10－12]，其構(gòu)造演化過程制約著中國東部印支期以來的構(gòu)造—巖漿活動，一直為國內(nèi)外地學研究的焦點[10，12－13]。目前，關(guān)于郯廬斷裂帶開啟時間、橫向展布等特征的認識爭議極大[12－15]。現(xiàn)今的多數(shù)學者認為其起源于印支期南、北陸塊的碰撞造山作用[13－14，16－17]。郯廬斷裂帶安徽段以池河—太湖斷裂為西界，郯廬—嘉山斷裂為東界[4－6，18]。而魏崗山巖體位于池—太斷裂帶西側(cè)約1～2 km，其巖性為變質(zhì)花崗巖，與池河—太湖斷裂東部的張八嶺群片巖、千枚巖及石英角斑巖等巖性明顯差異，反而與大別造山帶內(nèi)廣泛出露的變質(zhì)花崗巖極為相似[19－21]。魏崗山巖體中獲得的變質(zhì)鋯石U－Pb年齡為210.3±1.8 Ma（MSWD=2.8），而蚌埠隆起的變質(zhì)演化過程為2.48～2.49 Ga，～2.1 Ga和1.8～1.9 Ga古元古代麻粒巖相變質(zhì)和～390 Ma，～176 Ma古生代—中生代（低）綠片巖相變質(zhì)[22－25]，并沒有～210 Ma的變質(zhì)年齡。由此推斷魏崗巖體可能為大別造山帶的組成部分，屬于揚子陸塊的一部分。那么郯廬斷裂帶池河段的西界斷裂可能并非池河—太湖斷裂，而是魏崗山巖體以西、煉鋪（出露有蚌埠隆起基底）以東，隱伏在第四系之下。

根據(jù)前人研究成果[26－29]，大別造山帶深俯沖與折返的時間分別為240～225 Ma和225～200 Ma。魏崗山巖體的變質(zhì)鋯石U－Pb年齡（210.3±1.8 Ma）正好對應大別山造山帶的折返年齡，它的定位可能與大別造山帶折返后被郯廬斷裂帶左行平移有關(guān)。聶峰等[7]、李曙光等[30]將張八嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的三疊紀變質(zhì)年齡均歸屬于大別山造山帶，其變質(zhì)作用與郯廬斷裂帶無關(guān)。Lin等[31－32]從構(gòu)造角度出發(fā)，并強調(diào)張八嶺地區(qū)構(gòu)造變形應屬大別造山帶，郯廬斷裂帶僅起到后期改造的作用。

圖8主要測試鋯石的CL圖像Fig.8 The CL image of zircons is mainly tested

圖9鋯石U－Pb諧和圖和年齡直方圖Fig.9 Zircon U－Pb cocordia diagram and age histogram diagtram

趙田等[14]認為，印支期郯廬斷裂帶為左行走滑韌性剪切帶，位置處于現(xiàn)在的池河－太湖斷裂以西，主體被合肥盆地所覆蓋?，F(xiàn)今出露的池－太斷裂應為印支期郯廬左行走滑斷裂帶東側(cè)（旁側(cè)）的滑脫帶。Li等[33]、Wang等[34]于大別造山帶北緣晚侏羅世鳳凰臺組地層內(nèi)發(fā)現(xiàn)有榴輝巖（快速折返至地表）礫石，暗示鳳凰臺組地層沉積時郯廬斷裂帶還未開啟或沒有大規(guī)模平移。因此，基于前人的研究和本次變質(zhì)鋯石的定年結(jié)果，筆者認為現(xiàn)在的池河—太湖斷裂屬于疊加于印支期韌性剪切帶東界之上的脆性斷裂帶，其開啟活動時間可能為晚侏羅世。

5 結(jié)論

（1）魏崗山巖體形成于拉張環(huán)境。巖體的形成與新元古代超大陸裂解相關(guān)。

（2）通過巖體的巖石地球化學特征及形成環(huán)境分析，推斷魏崗山巖體屬于大別山造山帶的組成部分，其變質(zhì)鋯石U－Pb年齡為210.3±1.8 Ma，指示了大別造山帶快速折返時間。

（3）郯廬斷裂帶池河段的西界斷裂可能不是池—太斷裂，而是隱伏于魏崗山巖體以西，煉鋪以東的第四系之下。

（4）魏崗山巖體的定位可能與大別山造山帶折返后被郯廬斷裂帶左行切割有關(guān)，并暗示池河－太湖斷裂的開啟時間應為大別山造山帶快速折返之后，時間可能為晚侏羅世。