內(nèi)蒙古小烏爾其汗晚石炭世侵入巖半拉山序列的巖石特征成因類型及區(qū)域?qū)Ρ?/h1>
2012-01-01 00:00:00連世恩屈強(qiáng)楊首杰
西部資源 2012年2期
摘要：本文總結(jié)了大興安齡地區(qū)中石炭世侵入巖主體，與二疊世侵入巖和泥盆系組成基底，而晚石炭世侵入巖主要分布于隆起及背斜軸部。
關(guān)鍵詞： 基底 大陸邊緣造山帶
晚石炭世侵入巖：晚石炭世侵入巖是測(cè)區(qū)侵入巖的主體，面積1045km2，占圖幅總面積的8.6%。主要分布于大橋龍山、三根河、賽浪格古達(dá)、小烏爾旗漢林場(chǎng)、溫庫(kù)圖、阿力格亞等地，共劃分為兩個(gè)序列六個(gè)單元和一個(gè)獨(dú)立單元。
一、晚石炭世半拉山序列
晚石炭世半拉山序列由四個(gè)單元組成，自早至晚分別為：一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖（C2δοB1）、二單元中細(xì)粒黑云角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（C2ηδB2）、三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖（C2γδB3）、四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（C2ηγB4），表現(xiàn)為成分演化特征，結(jié)構(gòu)上晚單元粒度略粗于早單元。
（一） 地質(zhì)特征
1．一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖，呈不規(guī)則條帶狀弧形分布于大橋龍、伯勒?qǐng)D經(jīng)營(yíng)所、阿力格亞林場(chǎng)等地，地貌上位于河谷兩側(cè)低洼部位，面積約12km2。
2．二單元中細(xì)粒黑云角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，呈不規(guī)則狀分布于三根河林場(chǎng)、大橋龍山、斯木科河等地，出露面積約34km2。
3．三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖，呈條帶狀分布于大橋龍山、呈條帶狀弧形分布于三根河林場(chǎng)，另于布爾日吉根河、阿力格亞林場(chǎng)等地也有出露，面積約89km2。
4．四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，呈不規(guī)則狀出露于大橋龍山，面積約30km2。
上述四個(gè)單元均含少量閃長(zhǎng)質(zhì)包體，隨機(jī)分布，無(wú)定向性（圖1）。單元間呈脈動(dòng)侵入接觸，三單元中細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖侵入晚泥盆世三根河英云閃長(zhǎng)巖，被晚石炭世大橋龍山序列二單元中粒正長(zhǎng)花崗巖侵入，被侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組不整合覆蓋。晚石炭世半拉山序列由6P15、6P18剖面控制（圖2）（圖3-1）。
（二） 巖石及礦物特征
1．細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖，呈灰黑色，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為斜長(zhǎng)石、石英、普通角閃石和黑云母等。斜長(zhǎng)石，0.2～1.2mm，板狀，絹云母化較強(qiáng)，多己看不清雙晶，含量60～75%；石英，0.2～1.2mm，呈填隙狀分布長(zhǎng)石間，含量15%；普通角閃石，0.1～3.5mm，柱狀及六邊形狀，多己被綠泥石及陽(yáng)起石礦物集合體交代，少數(shù)有殘留，含量16%；黑云母，0.2～2mm，片狀，被綠簾石交代，含量12%。副礦物以磁鐵礦、榍石、鋯石、磷灰石為主，為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
2．中細(xì)粒角閃黑云石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，灰色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。造巖礦物：斜長(zhǎng)石（An=27～40），以中長(zhǎng)石為主，更長(zhǎng)石少量，多在2～4mm左右，呈半自形板狀，多己絹云母化，個(gè)別較干凈，含量50～63%；正長(zhǎng)石，0.3～2mm，多為不規(guī)則狀及板狀，泥化較強(qiáng)，分布在斜長(zhǎng)石顆粒之間及其邊部，含量10～28%；石英，0.2～1.5mm，呈填隙狀及與鉀長(zhǎng)石交生狀，含量12～20%；黑云母，0.2～1.8mm左右，片狀，多己不同程度綠泥石化，分布多較集中，含量2～8%；普通角閃石，0.2～2mm，柱狀及六邊形狀，含量5～10%。副礦物：磁鐵礦，＜0.5mm，粒狀，含量1～2%；榍石，＜0.6mm，粒狀，＜1%；磷灰石，＜0.4mm，呈柱狀及粒狀，微至1%；并見(jiàn)褐簾石；以磁鐵礦、榍石、鐵鐵礦、鋯石、磷灰石為主，磁鐵礦＞鈦鐵礦，為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
3．中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖，灰白色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、石英、普通角閃石、黑云母等。斜長(zhǎng)石（An=43）為更中長(zhǎng)石，0.4～5mm，半自形板狀，不同程度絹云母化伴綠簾石化，發(fā)育聚片雙晶，個(gè)別可見(jiàn)消光環(huán)帶，局部與鉀長(zhǎng)石接觸處，被鉀長(zhǎng)石交代形成蠕蟲狀石英，含量42%；石英，0.3～3mm，呈它形粒狀及填隙狀，具玻狀消光，含量18%；條紋長(zhǎng)石，0.5～5mm，呈不規(guī)則狀，輕度綠泥石化，具不規(guī)則細(xì)條紋，含量20%；普通角閃石，0.2～2mm，半自形柱狀及六邊形狀，含量8%；黑云母，0.2—4mm，片狀，有的已不同程度綠泥石化，含量10%。副礦物：榍石，粒狀，＜1.2mm，含量1%；磁鐵礦，粒狀，含量1%；鋯石、磷灰石少量；為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
4．中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，淺肉紅色，中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為條紋長(zhǎng)石、石英及更長(zhǎng)石、黑云母等。條紋長(zhǎng)石，2～5mm左右，寬板狀，局部與石英交生，以正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石為主，具細(xì)枝狀細(xì)條紋，卡氏雙晶較發(fā)育，綠泥石化較普遍，含量在38～44%之間；石英，0.8～4.5mm，他形粒狀，波狀消光較明顯，含量在25～30%之間；斜長(zhǎng)石（An=33）為更長(zhǎng)石，0.4～3.5mm，板狀，核部絹云母化伴綠簾石化較密集，聚片雙晶發(fā)育，含量24～25%；黑云母，0.3～2mm，片狀，多己被綠泥石交代，含量5～8%。副礦物：磁鐵礦，＜0.2mm，粒狀，含量微少至1%；磷灰石，＜0.3mm，呈柱粒狀，微少量；鋯石，0.08mm，短柱狀、粒狀，微量；以磁鐵礦、鐵鐵礦、鋯石、磷灰石為主，磁鐵礦＞＞ 鈦鐵礦，為磁鐵礦+鋯石+磷灰石型。
（三） 巖石化學(xué)特征
化學(xué)成份及部分參數(shù)見(jiàn)表3-7；與中國(guó)主要巖漿巖類的平均化學(xué)成分（據(jù)黎彤、饒紀(jì)龍，1962）相比，K2Ο總體偏高，而Al2Ο3總體偏低，一單元MgΟ含量特高，其它基本相當(dāng)；從早單元至晚單元SiΟ2含量變化為59.5～73.6%，顯著增高；隨SiΟ2含量變化，Al2Ο3含量變化于13.0～16.5%之間，無(wú)明顯規(guī)律，K2Ο+Na2Ο含量變化為5.4～9.6%，顯著增高；CaΟ含量變化為5.17～1.00%，MgΟ含量變化為7.02～0.60%，F(xiàn)eΟ含量變化為3.7～1.0%，顯著降低；MnΟ、P2Ο5、TiΟ2的含量也呈降低趨勢(shì)；分異指數(shù)DI變化為50.3～92.8，呈增高特點(diǎn)，指示分異程度增強(qiáng)。σ值變化為1.78～3.96＜4，屬于鈣堿性系列，在SiΟ2（%）-Na2Ο+K2Ο（%）圖解（圖3-10）上樣品點(diǎn)落入亞堿性巖區(qū)，在AMF圖解（圖3-11）上樣品點(diǎn)均落入鈣堿性巖區(qū)，在SiΟ2（%）-K2Ο（%）圖解（圖3-12）上樣品投入高鉀鈣堿性系列區(qū)；A/NKC（分子比）值變化為0.79～1.07＜1.1，NK/A（分子比）值變化為0.43～0.85＜1.0，剛玉標(biāo)準(zhǔn)礦物分子含量為0～1.24%，總體屬高鉀偏鋁的“I”型花崗巖。
（四）微量元素地球化學(xué)特征
1．稀土元素地球化學(xué)特征
稀土元素豐度及參數(shù)見(jiàn)表3-8，由早期單元至晚期單元，ΣREE含量中等，變化為106.1×10-6～203.2×10-6，LREE變化為99.5×10-6～187.6×10-6，呈增高特點(diǎn)，HREE變化為6.6×10-6～16.7×10-6變化不明顯，LREE/HREE變化為7.4～10.2，（La/Yb）N變化為7.2～20.5，δEu變化為0.49～0.94；一、二、三單元δEu＞0.7，虧損較弱，四單元δEu值為0.49，虧損較強(qiáng)，說(shuō)明該序列各單元為Eu負(fù)異常的輕稀土富集型，重稀土分餾較明顯。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖（圖3-13），顯現(xiàn)左高斜右低向右傾斜，表明輕重稀土分餾明顯，一、二、三單元Eu處“V”字型特征不明顯，四單元Eu處“V”字型特征明顯，顯示從早期到晚期銪虧損增強(qiáng)。
2．微量元素地球化學(xué)特征
微量元素豐度及比值見(jiàn)表3-9，與維氏值（1962）相比，大離子不相容元素Rb、Ba、Sr、Th、U、Zr等含量與中酸性巖相當(dāng)，Nb低；從早單元至晚單元，Rb、Ba等元素含量明顯呈增高趨勢(shì)，親鐵元素V、Cο、Ni、Cr及Li、Sr急劇減少，變化顯著，其它元素含量變化不明顯，Rb/Sr比值變化為0.14～1.2，呈增高趨勢(shì)，K/Rb比值變化為205～386；在對(duì)地幔元素的蛛網(wǎng)圖（圖3-14）上，配分型式為向右傾斜，斜率較陡，變化趨勢(shì)相似，均為Nb、Ti相對(duì)虧損，四單元Sr也相對(duì)虧損；在Rb-Sr-Ba三角圖（圖3-15）中，從早單元至晚單元向Ba、Rb端元演化。
（五） 巖漿演化特征
1．從早單元到晚單元，巖石類型為細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖（一單元）-中細(xì)粒角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（二單元）-中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖（三單元）-中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（四單元），晚單元粒度略粗于早單元；顏色變化為灰黑—灰—灰白—淺肉紅色；斜長(zhǎng)石和角閃石、黑云母等暗色礦物由多變少，其中斜長(zhǎng)石含量由59%減至29%，鉀長(zhǎng)石、石英則相反，由少變多，其中鉀長(zhǎng)石含量由少量增至40%；各單元均含閃長(zhǎng)質(zhì)小包體，總體呈減少趨勢(shì)。
2．SiΟ2、K2Ο+Na2Ο含量增高，CaΟ、MgΟ、FeΟ降低，分異指數(shù)DI逐漸增強(qiáng)；在AFM圖中（圖3-11），從FeΟ-MgΟ一側(cè)，向K2Ο＋Na2Ο的端元演化。
3．稀土配分型式相似，曲線相互平行，均為左高斜右低平右傾、輕稀土分餾較明顯、重稀土分餾不明顯的特點(diǎn)，ΣREE、LREE及（Ce/Yb）N值增高，銪虧損逐漸增強(qiáng)。
4．微量元素Rb、Ba增高，V、Cο、Ni、Cr及Li、Sr減少，在Rb-Sr-Ba三角圖（圖3?-15）中，從早單元至晚單元向Ba、Rb端元演化。
半拉山序列侵入巖在空間上密切共生，形成時(shí)間相近，演化上連續(xù)，具有成分及結(jié)構(gòu)雙重演化的特點(diǎn)，這些特征表明，其為同源巖漿演化產(chǎn)物。
（六） 成因與構(gòu)造環(huán)境分析
1.礦物組成為中性斜長(zhǎng)石＋普通角閃石＋黑云母±榍石±褐簾石組合，副礦物組合為磁鐵礦±榍石+鋯石+磷灰石型，有鈦鐵礦，但磁鐵礦＞＞ 鈦鐵礦；結(jié)合巖石化學(xué)特征確定為為高鉀大陸鈣堿性系列，偏鋁的“I”型花崗巖。
2. 在Q-A-P實(shí)際礦物分類圖（圖3-16）上，從早單元至晚單元巖石演化趨勢(shì)與Bοwden（1985）劃分的五個(gè)巖石序列中的典型大陸邊緣型花崗巖類演化序列模式可比較。
3. 一、二、三單元δEu為0.70～0.94＞0.7，表明該序列巖石成因與板塊有關(guān)；微量元素比值：Rb/Sr=0.10～1.20，K/Rb=205～318，為同熔型；微量元素配分型式均為Nb、Ti相對(duì)虧損，Nb的虧損反映半拉山序列侵入巖具大陸殼的特征；暗色閃長(zhǎng)質(zhì)包體的產(chǎn)出意味著半拉山序列巖漿形成時(shí)有另一種巖漿源存在；綜上認(rèn)為巖漿來(lái)源為殼幔混源型。
4．在Rb-Y+Nb判斷圖解中（圖3-17），樣品點(diǎn)落入火山弧花崗巖區(qū)，在里特曼－戈蒂里圖中（圖3-18）樣品投影點(diǎn)均落入造山帶火山巖區(qū)（B區(qū)），說(shuō)明半拉山序列侵入巖形成造山帶（島弧及活動(dòng)大陸邊緣）背景。
5．采用 Maniar和Piccοli(1989)的五組圖解判別構(gòu)造環(huán)境的方法，在FeΟ（T）/[FeΟ（T）+MgΟ]-SiΟ2二元圖解、（Al2Ο3-Na2Ο-K2Ο）-FeΟ（T）-MgΟ三元圖解、（Al2Ο3-Na2Ο-K2Ο）-[FeΟ（T）+MgΟ]-CaΟ三元圖解（圖3-19、3-20、3-21）中，樣品在三組圖中主要落入IAG+CAG+CCG區(qū)域內(nèi)，結(jié)合它的巖石化學(xué)特征、礦物學(xué)特征及巖性，判定為大陸弧花崗巖類（CAG型），即指大洋板塊俯沖在大陸板塊之下在大陸上形成的巖漿弧巖石。
6．采用Barbarin（1999）的花崗巖成因分類方案，據(jù)巖石特征、礦物特征及主要元素特征判斷為富含角閃石鈣堿性花崗巖類（ACG），形成于俯沖作用環(huán)境。
綜上所述，半拉山序列侵入巖是地幔成分為主的混合源，形成于活動(dòng)大陸邊緣造山帶背景，俯沖作用地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境，是大洋板塊俯沖在大陸板塊之下在大陸上形成的巖漿弧巖石。
（七） 巖漿結(jié)晶的PT條件及侵位機(jī)制探討
1.半拉山序列侵入巖形成于活動(dòng)大陸邊緣造山帶背景，板塊俯沖和碰撞作用，一方面導(dǎo)致幔源巖漿上侵添加到大陸地殼中，為地殼源區(qū)巖石熔融提供了熱源；另一方面導(dǎo)致地殼加厚和地殼巖層褶皺隆起，褶曲發(fā)生時(shí)，隆起中心之下，壓力會(huì)降低，由于壓力的降低和水的存在必將降低巖石的熔融溫度；兩方面作用使殼源區(qū)巖石部分熔融產(chǎn)生殼源巖漿，殼源巖漿生成或運(yùn)移與幔源巖漿混合，形成以地幔成分為主的混源巖漿，褶皺隆起的產(chǎn)生為巖漿房的形成及巖漿侵位提供了有利場(chǎng)所。
2．在Ab-Οr-Q-H2Ο相圖上（圖3-22），巖石樣品位于壓力大于5×108Pa以上的區(qū)域，反映結(jié)晶溫度約700～800℃，表明巖漿冷凝的礦物共結(jié)晶時(shí)的深度在16.5km左右，巖漿房?jī)?nèi)巖漿經(jīng)分異結(jié)晶作用并沿隆起及背斜軸部上侵，在不同深度冷凝結(jié)晶，形成了由中基性向中酸性演化的同源序列巖石；鉀長(zhǎng)石種屬變化為中正長(zhǎng)石-低三斜正長(zhǎng)石-條紋長(zhǎng)石，這反映了巖漿分異結(jié)晶溫度的逐漸降低；據(jù)半拉山序列侵入巖巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物特征等認(rèn)為半拉山序列侵入巖為中深成相，巖漿就位深度應(yīng)相當(dāng)于3～10km。
3．半拉山序列侵入巖主要分布于晚古生代隆起及背斜軸部，雖然測(cè)區(qū)晚古生代侵入巖被中生代火山巖覆蓋僅局部出露，但仍具明顯的方向性，呈北東向展布，巖體中葉理構(gòu)造不發(fā)育，閃長(zhǎng)質(zhì)包體隨機(jī)分布無(wú)定向性，顯然半拉山序列侵入巖主要是受北東向構(gòu)造控制的被動(dòng)侵位的深成侵入體。
（八）時(shí)代依據(jù)
半拉山序列一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖獲得單顆粒鋯石206Pb/238U表面年齡310.3±1.6Ma，四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖獲得單顆粒鋯石206Pb/238U表面年齡303.5±1.4Ma；三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖侵入中上泥盆統(tǒng)大民山組，被晚侏羅世滿克頭鄂博組覆蓋，綜上認(rèn)為，半拉山序列形成時(shí)代為晚石炭世。
摘要：本文總結(jié)了大興安齡地區(qū)中石炭世侵入巖主體，與二疊世侵入巖和泥盆系組成基底，而晚石炭世侵入巖主要分布于隆起及背斜軸部。
關(guān)鍵詞： 基底 大陸邊緣造山帶
晚石炭世侵入巖：晚石炭世侵入巖是測(cè)區(qū)侵入巖的主體，面積1045km2，占圖幅總面積的8.6%。主要分布于大橋龍山、三根河、賽浪格古達(dá)、小烏爾旗漢林場(chǎng)、溫庫(kù)圖、阿力格亞等地，共劃分為兩個(gè)序列六個(gè)單元和一個(gè)獨(dú)立單元。
一、晚石炭世半拉山序列
晚石炭世半拉山序列由四個(gè)單元組成，自早至晚分別為：一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖（C2δοB1）、二單元中細(xì)粒黑云角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（C2ηδB2）、三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖（C2γδB3）、四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（C2ηγB4），表現(xiàn)為成分演化特征，結(jié)構(gòu)上晚單元粒度略粗于早單元。
（一） 地質(zhì)特征
1．一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖，呈不規(guī)則條帶狀弧形分布于大橋龍、伯勒?qǐng)D經(jīng)營(yíng)所、阿力格亞林場(chǎng)等地，地貌上位于河谷兩側(cè)低洼部位，面積約12km2。
2．二單元中細(xì)粒黑云角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，呈不規(guī)則狀分布于三根河林場(chǎng)、大橋龍山、斯木科河等地，出露面積約34km2。
3．三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖，呈條帶狀分布于大橋龍山、呈條帶狀弧形分布于三根河林場(chǎng)，另于布爾日吉根河、阿力格亞林場(chǎng)等地也有出露，面積約89km2。
4．四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，呈不規(guī)則狀出露于大橋龍山，面積約30km2。
上述四個(gè)單元均含少量閃長(zhǎng)質(zhì)包體，隨機(jī)分布，無(wú)定向性（圖1）。單元間呈脈動(dòng)侵入接觸，三單元中細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖侵入晚泥盆世三根河英云閃長(zhǎng)巖，被晚石炭世大橋龍山序列二單元中粒正長(zhǎng)花崗巖侵入，被侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組不整合覆蓋。晚石炭世半拉山序列由6P15、6P18剖面控制（圖2）（圖3-1）。
（二） 巖石及礦物特征
1．細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖，呈灰黑色，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為斜長(zhǎng)石、石英、普通角閃石和黑云母等。斜長(zhǎng)石，0.2～1.2mm，板狀，絹云母化較強(qiáng)，多己看不清雙晶，含量60～75%；石英，0.2～1.2mm，呈填隙狀分布長(zhǎng)石間，含量15%；普通角閃石，0.1～3.5mm，柱狀及六邊形狀，多己被綠泥石及陽(yáng)起石礦物集合體交代，少數(shù)有殘留，含量16%；黑云母，0.2～2mm，片狀，被綠簾石交代，含量12%。副礦物以磁鐵礦、榍石、鋯石、磷灰石為主，為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
2．中細(xì)粒角閃黑云石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，灰色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。造巖礦物：斜長(zhǎng)石（An=27～40），以中長(zhǎng)石為主，更長(zhǎng)石少量，多在2～4mm左右，呈半自形板狀，多己絹云母化，個(gè)別較干凈，含量50～63%；正長(zhǎng)石，0.3～2mm，多為不規(guī)則狀及板狀，泥化較強(qiáng)，分布在斜長(zhǎng)石顆粒之間及其邊部，含量10～28%；石英，0.2～1.5mm，呈填隙狀及與鉀長(zhǎng)石交生狀，含量12～20%；黑云母，0.2～1.8mm左右，片狀，多己不同程度綠泥石化，分布多較集中，含量2～8%；普通角閃石，0.2～2mm，柱狀及六邊形狀，含量5～10%。副礦物：磁鐵礦，＜0.5mm，粒狀，含量1～2%；榍石，＜0.6mm，粒狀，＜1%；磷灰石，＜0.4mm，呈柱狀及粒狀，微至1%；并見(jiàn)褐簾石；以磁鐵礦、榍石、鐵鐵礦、鋯石、磷灰石為主，磁鐵礦＞鈦鐵礦，為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
3．中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖，灰白色，中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、石英、普通角閃石、黑云母等。斜長(zhǎng)石（An=43）為更中長(zhǎng)石，0.4～5mm，半自形板狀，不同程度絹云母化伴綠簾石化，發(fā)育聚片雙晶，個(gè)別可見(jiàn)消光環(huán)帶，局部與鉀長(zhǎng)石接觸處，被鉀長(zhǎng)石交代形成蠕蟲狀石英，含量42%；石英，0.3～3mm，呈它形粒狀及填隙狀，具玻狀消光，含量18%；條紋長(zhǎng)石，0.5～5mm，呈不規(guī)則狀，輕度綠泥石化，具不規(guī)則細(xì)條紋，含量20%；普通角閃石，0.2～2mm，半自形柱狀及六邊形狀，含量8%；黑云母，0.2—4mm，片狀，有的已不同程度綠泥石化，含量10%。副礦物：榍石，粒狀，＜1.2mm，含量1%；磁鐵礦，粒狀，含量1%；鋯石、磷灰石少量；為磁鐵礦+榍石+鋯石+磷灰石型。
4．中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，淺肉紅色，中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物組成為條紋長(zhǎng)石、石英及更長(zhǎng)石、黑云母等。條紋長(zhǎng)石，2～5mm左右，寬板狀，局部與石英交生，以正長(zhǎng)條紋長(zhǎng)石為主，具細(xì)枝狀細(xì)條紋，卡氏雙晶較發(fā)育，綠泥石化較普遍，含量在38～44%之間；石英，0.8～4.5mm，他形粒狀，波狀消光較明顯，含量在25～30%之間；斜長(zhǎng)石（An=33）為更長(zhǎng)石，0.4～3.5mm，板狀，核部絹云母化伴綠簾石化較密集，聚片雙晶發(fā)育，含量24～25%；黑云母，0.3～2mm，片狀，多己被綠泥石交代，含量5～8%。副礦物：磁鐵礦，＜0.2mm，粒狀，含量微少至1%；磷灰石，＜0.3mm，呈柱粒狀，微少量；鋯石，0.08mm，短柱狀、粒狀，微量；以磁鐵礦、鐵鐵礦、鋯石、磷灰石為主，磁鐵礦＞＞ 鈦鐵礦，為磁鐵礦+鋯石+磷灰石型。
（三） 巖石化學(xué)特征
化學(xué)成份及部分參數(shù)見(jiàn)表3-7；與中國(guó)主要巖漿巖類的平均化學(xué)成分（據(jù)黎彤、饒紀(jì)龍，1962）相比，K2Ο總體偏高，而Al2Ο3總體偏低，一單元MgΟ含量特高，其它基本相當(dāng)；從早單元至晚單元SiΟ2含量變化為59.5～73.6%，顯著增高；隨SiΟ2含量變化，Al2Ο3含量變化于13.0～16.5%之間，無(wú)明顯規(guī)律，K2Ο+Na2Ο含量變化為5.4～9.6%，顯著增高；CaΟ含量變化為5.17～1.00%，MgΟ含量變化為7.02～0.60%，F(xiàn)eΟ含量變化為3.7～1.0%，顯著降低；MnΟ、P2Ο5、TiΟ2的含量也呈降低趨勢(shì)；分異指數(shù)DI變化為50.3～92.8，呈增高特點(diǎn)，指示分異程度增強(qiáng)。σ值變化為1.78～3.96＜4，屬于鈣堿性系列，在SiΟ2（%）-Na2Ο+K2Ο（%）圖解（圖3-10）上樣品點(diǎn)落入亞堿性巖區(qū)，在AMF圖解（圖3-11）上樣品點(diǎn)均落入鈣堿性巖區(qū)，在SiΟ2（%）-K2Ο（%）圖解（圖3-12）上樣品投入高鉀鈣堿性系列區(qū)；A/NKC（分子比）值變化為0.79～1.07＜1.1，NK/A（分子比）值變化為0.43～0.85＜1.0，剛玉標(biāo)準(zhǔn)礦物分子含量為0～1.24%，總體屬高鉀偏鋁的“I”型花崗巖。
（四）微量元素地球化學(xué)特征
1．稀土元素地球化學(xué)特征
稀土元素豐度及參數(shù)見(jiàn)表3-8，由早期單元至晚期單元，ΣREE含量中等，變化為106.1×10-6～203.2×10-6，LREE變化為99.5×10-6～187.6×10-6，呈增高特點(diǎn)，HREE變化為6.6×10-6～16.7×10-6變化不明顯，LREE/HREE變化為7.4～10.2，（La/Yb）N變化為7.2～20.5，δEu變化為0.49～0.94；一、二、三單元δEu＞0.7，虧損較弱，四單元δEu值為0.49，虧損較強(qiáng)，說(shuō)明該序列各單元為Eu負(fù)異常的輕稀土富集型，重稀土分餾較明顯。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖（圖3-13），顯現(xiàn)左高斜右低向右傾斜，表明輕重稀土分餾明顯，一、二、三單元Eu處“V”字型特征不明顯，四單元Eu處“V”字型特征明顯，顯示從早期到晚期銪虧損增強(qiáng)。
2．微量元素地球化學(xué)特征
微量元素豐度及比值見(jiàn)表3-9，與維氏值（1962）相比，大離子不相容元素Rb、Ba、Sr、Th、U、Zr等含量與中酸性巖相當(dāng)，Nb低；從早單元至晚單元，Rb、Ba等元素含量明顯呈增高趨勢(shì)，親鐵元素V、Cο、Ni、Cr及Li、Sr急劇減少，變化顯著，其它元素含量變化不明顯，Rb/Sr比值變化為0.14～1.2，呈增高趨勢(shì)，K/Rb比值變化為205～386；在對(duì)地幔元素的蛛網(wǎng)圖（圖3-14）上，配分型式為向右傾斜，斜率較陡，變化趨勢(shì)相似，均為Nb、Ti相對(duì)虧損，四單元Sr也相對(duì)虧損；在Rb-Sr-Ba三角圖（圖3-15）中，從早單元至晚單元向Ba、Rb端元演化。
（五） 巖漿演化特征
1．從早單元到晚單元，巖石類型為細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖（一單元）-中細(xì)粒角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（二單元）-中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖（三單元）-中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（四單元），晚單元粒度略粗于早單元；顏色變化為灰黑—灰—灰白—淺肉紅色；斜長(zhǎng)石和角閃石、黑云母等暗色礦物由多變少，其中斜長(zhǎng)石含量由59%減至29%，鉀長(zhǎng)石、石英則相反，由少變多，其中鉀長(zhǎng)石含量由少量增至40%；各單元均含閃長(zhǎng)質(zhì)小包體，總體呈減少趨勢(shì)。
2．SiΟ2、K2Ο+Na2Ο含量增高，CaΟ、MgΟ、FeΟ降低，分異指數(shù)DI逐漸增強(qiáng)；在AFM圖中（圖3-11），從FeΟ-MgΟ一側(cè)，向K2Ο＋Na2Ο的端元演化。
3．稀土配分型式相似，曲線相互平行，均為左高斜右低平右傾、輕稀土分餾較明顯、重稀土分餾不明顯的特點(diǎn)，ΣREE、LREE及（Ce/Yb）N值增高，銪虧損逐漸增強(qiáng)。
4．微量元素Rb、Ba增高，V、Cο、Ni、Cr及Li、Sr減少，在Rb-Sr-Ba三角圖（圖3?-15）中，從早單元至晚單元向Ba、Rb端元演化。
半拉山序列侵入巖在空間上密切共生，形成時(shí)間相近，演化上連續(xù)，具有成分及結(jié)構(gòu)雙重演化的特點(diǎn)，這些特征表明，其為同源巖漿演化產(chǎn)物。
（六） 成因與構(gòu)造環(huán)境分析
1.礦物組成為中性斜長(zhǎng)石＋普通角閃石＋黑云母±榍石±褐簾石組合，副礦物組合為磁鐵礦±榍石+鋯石+磷灰石型，有鈦鐵礦，但磁鐵礦＞＞ 鈦鐵礦；結(jié)合巖石化學(xué)特征確定為為高鉀大陸鈣堿性系列，偏鋁的“I”型花崗巖。
2. 在Q-A-P實(shí)際礦物分類圖（圖3-16）上，從早單元至晚單元巖石演化趨勢(shì)與Bοwden（1985）劃分的五個(gè)巖石序列中的典型大陸邊緣型花崗巖類演化序列模式可比較。
3. 一、二、三單元δEu為0.70～0.94＞0.7，表明該序列巖石成因與板塊有關(guān)；微量元素比值：Rb/Sr=0.10～1.20，K/Rb=205～318，為同熔型；微量元素配分型式均為Nb、Ti相對(duì)虧損，Nb的虧損反映半拉山序列侵入巖具大陸殼的特征；暗色閃長(zhǎng)質(zhì)包體的產(chǎn)出意味著半拉山序列巖漿形成時(shí)有另一種巖漿源存在；綜上認(rèn)為巖漿來(lái)源為殼幔混源型。
4．在Rb-Y+Nb判斷圖解中（圖3-17），樣品點(diǎn)落入火山弧花崗巖區(qū)，在里特曼－戈蒂里圖中（圖3-18）樣品投影點(diǎn)均落入造山帶火山巖區(qū)（B區(qū)），說(shuō)明半拉山序列侵入巖形成造山帶（島弧及活動(dòng)大陸邊緣）背景。
5．采用 Maniar和Piccοli(1989)的五組圖解判別構(gòu)造環(huán)境的方法，在FeΟ（T）/[FeΟ（T）+MgΟ]-SiΟ2二元圖解、（Al2Ο3-Na2Ο-K2Ο）-FeΟ（T）-MgΟ三元圖解、（Al2Ο3-Na2Ο-K2Ο）-[FeΟ（T）+MgΟ]-CaΟ三元圖解（圖3-19、3-20、3-21）中，樣品在三組圖中主要落入IAG+CAG+CCG區(qū)域內(nèi)，結(jié)合它的巖石化學(xué)特征、礦物學(xué)特征及巖性，判定為大陸弧花崗巖類（CAG型），即指大洋板塊俯沖在大陸板塊之下在大陸上形成的巖漿弧巖石。
6．采用Barbarin（1999）的花崗巖成因分類方案，據(jù)巖石特征、礦物特征及主要元素特征判斷為富含角閃石鈣堿性花崗巖類（ACG），形成于俯沖作用環(huán)境。
綜上所述，半拉山序列侵入巖是地幔成分為主的混合源，形成于活動(dòng)大陸邊緣造山帶背景，俯沖作用地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境，是大洋板塊俯沖在大陸板塊之下在大陸上形成的巖漿弧巖石。
（七） 巖漿結(jié)晶的PT條件及侵位機(jī)制探討
1.半拉山序列侵入巖形成于活動(dòng)大陸邊緣造山帶背景，板塊俯沖和碰撞作用，一方面導(dǎo)致幔源巖漿上侵添加到大陸地殼中，為地殼源區(qū)巖石熔融提供了熱源；另一方面導(dǎo)致地殼加厚和地殼巖層褶皺隆起，褶曲發(fā)生時(shí)，隆起中心之下，壓力會(huì)降低，由于壓力的降低和水的存在必將降低巖石的熔融溫度；兩方面作用使殼源區(qū)巖石部分熔融產(chǎn)生殼源巖漿，殼源巖漿生成或運(yùn)移與幔源巖漿混合，形成以地幔成分為主的混源巖漿，褶皺隆起的產(chǎn)生為巖漿房的形成及巖漿侵位提供了有利場(chǎng)所。
2．在Ab-Οr-Q-H2Ο相圖上（圖3-22），巖石樣品位于壓力大于5×108Pa以上的區(qū)域，反映結(jié)晶溫度約700～800℃，表明巖漿冷凝的礦物共結(jié)晶時(shí)的深度在16.5km左右，巖漿房?jī)?nèi)巖漿經(jīng)分異結(jié)晶作用并沿隆起及背斜軸部上侵，在不同深度冷凝結(jié)晶，形成了由中基性向中酸性演化的同源序列巖石；鉀長(zhǎng)石種屬變化為中正長(zhǎng)石-低三斜正長(zhǎng)石-條紋長(zhǎng)石，這反映了巖漿分異結(jié)晶溫度的逐漸降低；據(jù)半拉山序列侵入巖巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物特征等認(rèn)為半拉山序列侵入巖為中深成相，巖漿就位深度應(yīng)相當(dāng)于3～10km。
3．半拉山序列侵入巖主要分布于晚古生代隆起及背斜軸部，雖然測(cè)區(qū)晚古生代侵入巖被中生代火山巖覆蓋僅局部出露，但仍具明顯的方向性，呈北東向展布，巖體中葉理構(gòu)造不發(fā)育，閃長(zhǎng)質(zhì)包體隨機(jī)分布無(wú)定向性，顯然半拉山序列侵入巖主要是受北東向構(gòu)造控制的被動(dòng)侵位的深成侵入體。
（八）時(shí)代依據(jù)
半拉山序列一單元細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖獲得單顆粒鋯石206Pb/238U表面年齡310.3±1.6Ma，四單元中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖獲得單顆粒鋯石206Pb/238U表面年齡303.5±1.4Ma；三單元中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖侵入中上泥盆統(tǒng)大民山組，被晚侏羅世滿克頭鄂博組覆蓋，綜上認(rèn)為，半拉山序列形成時(shí)代為晚石炭世。
