內蒙古迪彥廟蛇綠巖輝長巖巖石學特征

白 卉，張紅晨，賀秋利，宋 鵬

（石家莊經濟學院，河北石家莊050031）

迪彥廟位于內蒙古西烏旗東，北側距二連浩特-賀根山-霍林郭勒-黑河碰撞帶百余千米，南側離西拉木倫構造碰撞帶300余千米，大地構造位置為中朝古板塊和西伯利亞古板塊之間的興蒙造山帶.前人將該區基性-超基性巖塊作為華力西期侵入巖研究，石家莊經濟學院在開展中國地調局下發的“內蒙古1∶5萬沙日勒昭等四幅區調”項目時加強了該區鎂鐵巖至超鎂鐵巖的研究，確定其為蛇綠構造混雜巖.蛇綠巖是一套特殊的鎂鐵巖至超鎂鐵巖的共生組合，一套完整的蛇綠巖自下而上為：變質橄欖巖、堆積雜巖、席狀巖墻群、噴出巖［1］.輝長巖是堆積雜巖的主要組成部分.肖序常認為典型蛇綠巖均發育有厚層具堆積結構的層狀輝長巖，并把無層狀輝長巖的類似組合稱為似蛇綠巖；而倪志耀等認為蛇綠巖中層狀輝長巖是不可缺失的.迪彥廟地區輝長巖較為發育，這對研究該區蛇綠巖，近而研究華北板塊和西伯利亞古板塊碰撞縫合位置具有重要意義.

1 輝長巖地質特征

迪彥廟的蛇綠巖套雖然出露范圍較小，但較為完整，均以近東西向的透鏡狀產出，與周圍二疊系海相碎屑沉積巖呈構造接觸.其中輝長巖體一般呈無根塊狀，其底部不整合于變質橄欖巖之上［2］，因其上部席狀巖墻群單元缺失，而與圍巖呈構造接觸（圖1）.該區輝長巖下部主要為層狀堆積輝長巖，上部為均質輝長巖.輝長巖中的輝石和斜長石粒度自下而上粒徑逐漸減小且趨勢明顯，其中長石含量逐漸增加，輝石含量逐漸減少，巖石色率降低.由于受構造破壞，局部均質輝長巖直接不整合于變質橄欖巖之上.

2 輝長巖巖相學特征

研究區輝長巖局部強糜棱巖化和片理化.本文選取了變質程度較低的樣品進行了巖石學研究，區內主要發育層狀輝長巖和均質輝長巖.

2.1 層狀輝長巖

層狀輝長巖中輝石和斜長石自下而上成分、含量變化呈現一定的規律性：下部層狀輝長巖單層厚度較大，寬度一般0.5～3 cm，最大可達5 cm，而且輝石層較厚，斜長石層較薄，巖石以深色調為主，輝石含量明顯高于斜長石，層狀構造（條帶狀構造）發育；向上則緩慢過渡，單層厚度減小，逐漸變為具有層紋狀或“片麻狀構造”，此時輝石與斜長石含量近于相等；上部層狀輝長巖單層幾乎不發育，輝石含量繼續減小，斜長石含量持續增加，使得巖石整體顏色變淺，甚至局部出露斜長巖（圖2a）.

糜棱巖化堆積輝長巖：深綠色，中細粒層狀堆積結構、糜棱結構，部分原有的層狀堆積結構或輝長結構已被糜棱條帶取代，塊狀構造，礦物成分主要為輝石和斜長石.輝石主要為單斜輝石，半自形柱狀—他形粒狀，柱長0.5～3 mm，部分原來板狀、短柱狀的自形輝石堆晶晶體已變為紡錘狀、不對稱眼球狀，內部有變形的輝石殘斑，顆粒具波狀消光和扭折現象，具“輝石魚”構造、沙鐘構造等［3］，多發生強烈的纖閃石化、綠泥石化；斜長石呈半自形板柱狀，大小一般0.1～2 mm，部分顆粒見雙晶扭折，與輝石顆粒雜亂分布，部分被拉長呈絲帶狀圍繞著輝石殘斑，長石均具不同程度鈉黝簾石化、綠泥石化（圖2c）.

斜長巖：淺灰—灰白色，致密塊狀，中粗粒自形—半自形結構，幾乎全部由基性斜長石組成，其含量占90%以上，鐵鎂礦物（輝石、橄欖石、角閃石）很少，含量小于10%.含少量綠簾石、絹云母以及鋯石、磷灰石等副礦物.

2.2 均質輝長巖

均質輝長巖在本區發育較好.一般下部為粗粒輝長巖，以塊狀構造出現，而不具有堆積結構；向上結晶程度逐漸變差，到中上部變為中細粒—細粒輝長巖.均質輝長巖在強變形帶中形成糜棱巖、糜棱巖化片理化輝長巖，在弱變形域中巖石則較為新鮮，未見明顯變形，呈巖塊分布（圖2b）.

糜棱巖化中細粒輝長巖：深綠色，中細粒結構、糜棱結構，塊狀構造，礦物成分主要為輝石和斜長石.輝石主要為單斜輝石，半自形柱狀—他形粒狀，柱長0.5～3 mm，少數顆粒可見輝石式解理，部分顆粒具波狀消光和扭折現象，多發生強烈的纖閃石化、綠泥石化，含量50%～55%.斜長石為半自形板柱狀，大小一般0.1～2 mm，部分顆粒見雙晶扭折，與輝石顆粒雜亂分布，均已不同程度鈉黝簾石化、綠泥石化，含量為45%～50%.從礦物普遍發生韌性變形來看，巖石遭受了一定的糜棱巖化作用.

細粒輝長巖：細粒結構、輝長-輝綠結構，塊狀構造.主要礦物組成：斜長石含量為40%～45%，輝石含量為35%～40%，副礦物為磁鐵礦和鈦鐵礦，含量約為5%.巖石蝕變較強，主要表現為斜長石的黝簾石化和輝石的纖閃石化（圖2d）.

3 輝長巖巖石化學特征

迪彥廟輝長巖的化學成分見表1，從表1可以看出以下特征：

表1 迪彥廟輝長巖主量元素化學組成及相關參數Table 1 Major element contents and parameters of the Diyanmiao gabbro

（1）樣品SiO2含量范圍在45.49%～51.47%之間，平均值為48.27%，均屬于基性巖范圍，ACM分類圖解上均落在鎂鐵質堆積巖區間及附近（圖3），而其SiO2含量又具有自下而上遞增的趨勢.

（2）鈦含量在固結較早、分異程度較差的堆積輝長巖中較低，一般不超過0.3%，而在均質輝長巖中則含量較高，而隨著巖漿分異程度的增高，鐵也相對富集.該特點與雅魯藏布江蛇綠巖特征相似，均屬活動大陸邊緣或島弧環境形成的.

（3）里特曼指數值為0.40～0.73，屬于鈣-堿性巖范圍（＜3.3），化學分析結果在AFM三角圖解中落在鈣-堿性系列區（圖4），說明該區輝長巖屬于鈣-堿性系列.

（4）DI（分異指數）與SI（固結指數）是反映巖漿分異程度和巖石基性程度的重要巖石化學參數，下部固結較早的堆積輝長巖DI值較小（＜10）且SI值較大（＞50），說明分異程度較差，巖石的基性程度高；上部均質塊狀輝長巖結晶較晚，DI值較大同時變化范圍也較大（23.28～43.46），SI值較小（＜40），說明巖漿分異程度高，巖石酸性程度高，符合輝長巖野外特征.反映出迪彥廟輝長巖具自下而上的分異趨勢，說明層狀輝長巖和均質輝長巖屬同源巖漿演化的產物.

4 輝長巖形成環境的探討

巖相學研究表明，迪彥廟輝長巖分為層狀輝長巖（具堆晶結構）和均質輝長巖（具輝長結構）兩類，且均經歷了低—中級變質改造.本區堆積輝長巖出露規模較小，自下而上沒有出現巖相和巖性的重復，這種內部層序和特征表明，本區屬于小巖漿房單旋回封閉系統的分異特征.層狀輝長巖的層狀構造向上逐漸變為具有層紋狀或“片麻狀”，這點反映了該區在巖漿堆積作用時巖漿房內處于一種非穩態的環境（Smewing，1981）.而堆積雜巖中以堆積輝長巖類占主體，同時也說明當時的洋化規模可能相對較小而又處于一種快速拉張閉合的環境［4-6］.

巖石化學研究顯示，迪彥廟輝長巖均屬于基性巖范圍，其原始巖漿為低鉀的鈣堿性系列玄武巖，而巖石的高Al、低Ti和P的特點（下部堆積輝長巖尤為明顯）與活動大陸邊緣或島弧的同類巖石（Al2O3＞17%，TiO2＜1.2%，P2O5＜0.4%） 相近.而 DI和 SI指數反映了巖漿分異程度的過渡變化，表明層狀輝長巖和均質輝長巖屬同源巖漿演化的產物.

綜上所述，盡管層狀輝長巖和均質輝長巖呈團塊零星分布在蛇綠巖中，且具有不同的巖石學特征，但它們是同源巖漿演化的產物.推測迪彥廟輝長巖是活動大陸邊緣或島弧環境下小規模單旋回封閉系統內形成的.

致謝：成文過程中得到李紅陽老師及石家莊經濟學院內蒙古區調項目組全體成員的指導與幫助，在此表示誠摯的謝意.

［1］王希斌，鮑佩聲，肖序常.雅魯藏布江蛇綠巖［M］.北京：測繪出版社，1987.

［2］倪志耀，王仁民.蛇綠巖鑒別的關鍵問題探討［J］.火山地質與礦產，1998，19（3）:242—248.

［3］謝艷霞，劉瑞珣，郭召杰.應變軟化在甘肅紅柳河輝長質糜棱巖形成中的作用［J］.礦物巖石，1996（2）:34—39.

［4］董顯揚，李行，葉良和，等.中國超鎂鐵質巖［M］.北京：地質出版社，1995.

［5］高坪仙.蛇綠巖及蛇綠巖構造侵位［J］.前寒武紀研究進展，2000，23（4）:250—256.

［6］李英杰，王金芳，李紅陽，等.內蒙古西烏珠穆沁旗迪彥廟蛇綠巖的識別［J］.巖石學報，2012，28（4）:1282—1290.