興蒙造山帶東段中晚志留世侵入巖中閃長質包體特征及成因的研究

沈龍

摘要：研究區地處中亞—蒙古巨型造山帶興安—蒙古造山帶的東段，在華北板塊與西伯利亞板塊之間。興蒙造山帶可能是我國發展歷史最長、巖漿活動最復雜的一條造山帶。興蒙造山帶是全球地球科學研究的重要地區。本文就中-晚志留世巖漿巖中閃長質包體的巖相學特征；巖石化學、地球化學特征進行研究，從而討論包體成因。

關鍵字：中-晚志留世，巖相學，巖石化學、地球化學，包體成因

正文：

在中-晚志留世巖石組合的花崗閃長巖、二長花崗巖中均發育成分相同、結構一致的微細粒閃長質包體，其中細中粒似斑狀黑云母二長花崗巖中最為發育。根據巖性、結構、礦物組成和化學成分及出露規模等特征，與上述的圍巖捕虜體易于區分。

1、包體的巖相學特征

微細粒閃長質包體巖石類型單一，為微細粒黑云母閃長巖，巖石呈灰黑色，微細粒結構，具巖漿結構，是巖漿結晶的產物。具典型的巖漿結構，主要礦物有：斜長石，以中長石為主，暗色礦物以角閃石為主，黑云母次之，偶見少許粒狀石英、堿性長石；包體中的斜長石、角閃石、副礦物磷灰石呈針柱狀自形-半自形為特征。

包體形態、大小、分布及與寄主巖的接觸關系：大多零星分布于整個巖體中，局部較集中出現，總體上僅占約巖體的1%，巖體的不同部位其含量、大小、形態等發生變化為特征。

在小興安嶺中南段鶴林林場一帶的黑云母二長花崗巖和中粒花崗閃長巖中，由巖體邊部至中心，包體的大小和含量增大，密度趨于增多。在細中粒花崗閃長巖中見微細粒閃長質包體，分布不均，局部較集中。多呈次圓狀、長圓狀、水滴狀，少量為次棱角狀，大小不等，偶見時多數為1×2cm，其邊界不清為特征，較為集中時個體較大，5-20cm為主，較大者邊界不規則狀，與圍巖接觸邊界較清楚，其包體特征與細中粒似斑狀黑云母二長花崗巖中的微細粒閃長質包體特征一致。

包體形態主要呈渾圓的外形，顯示出明顯的塑性流變特點，與寄主巖間常呈截然的接觸關系，有時呈過渡狀、霧迷狀形態多呈近圓形、橢圓形、偶見透鏡狀、扁球狀、棱角狀，從其多數呈渾圓、橢球狀來看，顯示出明顯的塑性流變特點。

2、包體的巖石化學、地球化學特征

包體與寄主巖巖石化學具有明顯差異，與寄主巖相比，貧SiO2、Na2O、K2O，富TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MnO、CaO、P2O5為特征；δ：4.32，AN：1.44，屬堿鈣性、鋁過飽和型。

包體的微量元素與閃長巖的維氏值相比較，Ba、Sc、Ta、Hf、Th高，而Rb、Li、Sr、Nb、Zr 、Hf、等元素含量低為特征，與中細粒石英閃長巖相比，Li、Rb、Cs、Sr、Ba、Sc、Zr、較低，而Nb、Th高相區別。包體的微量元素蛛網圖的曲線形態基本上與上述寄主巖石細中粒似斑狀黑云母二長花崗巖相一致，富集大離子親石元素Ba、Th、Ce、Ta呈正異常，而親石元素Rb、Cs、Y和Ta、Li為負異常特征。

3、包體成因討論

花崗巖中包體的成因類型較多，主要包括：圍巖捕虜體、熔融殘留體和混合包體三種類型。通過野外觀察及室內研究表明，小興安嶺中-晚志留世中細粒含似斑狀（粗斑）二長花崗巖中的微細粒閃長質包體為巖漿混合成因的MME型包體類型劃分。

（1）包體形態雖然各異，但多數顯示渾圓的流線型外形，顯示出明顯的塑性流變特點說明包體是在基性巖漿固結前注入酸性巖漿中之后發生流動、攪拌形成；局部的棱角狀包體，說明兩巖漿溫差過大，混合時溫度快速下降固結所致。

（2）包體含針狀鱗灰石，是典型的巖漿型結構，由于圍巖捕虜體和部分熔融的殘留體不含有鱗灰石，并且針狀鱗灰石和鋯石延長系數較大，所以可以說明包體為基性巖漿注入酸性巖漿房所產生的，并且巖漿是快速冷卻的。

（3）在研究區內見有二長花崗巖中閃長質包體，主要成分為花崗閃長巖，包體附近暗色礦物—黑云母等集中分布，而遠離包體的區域巖漿混合比較均勻，這都是因為在巖漿狀態下被打碎、攪拌不均勻造成的局部礦物成分不均的現象，顯示為二長花崗巖。

（4）本巖石組合巖石化學成分相當均一，說明了以均勻的化學混合為主的特點。在反映巖漿演化方式的wFeOt-wMgO圖（圖1）中石英閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖，各巖石均分布在殼幔混合線上。由巖石單元共同構成的巖漿混合線在Na2O/CaO -Al2O3/CaO圖（圖2）上可以看出其線性很好。在判別巖漿混合模式的R1-R2圖（圖3）中，石英閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖在地殼長英質巖石與夏威夷巖之間的混合線上較集中的分布著各巖石的成分點，體現了巖漿混合作用的特點。

圖1 wTFeO-wMgO圖 圖2 Na2O /CaO -Al2O3/CaO圖 圖3巖漿混合模式的R1-R2圖

Ⅰ—結晶分異趨勢； Ⅱ—混合趨勢 （據Batchelor，R.A.等，1985）（據Zorpi，1989）

□-中細粒石英閃長巖 △-中粒花崗閃長巖 ●-中細粒含似斑狀黑云母二長花崗巖 ○-花崗巖中的細粒閃長質包體

（5）在哈克爾圖解上，從石英閃長巖→花崗閃長巖→二長花崗巖，CaO、MgO、Al2O3、FeO、MnO、P2O5、TiO2與SiO2之間負相關線性良好，這些特點反映了基性與酸性兩種巖漿之間混合并演化的較完全的特征。

（6）巖漿混合方式：隨著混合程度的不斷提高，巖石類型從中基性→酸性依次演化，各巖石單元的巖體化學成分和礦物成分、巖石結構、構造都相當均一，具有巖漿混合方式以均勻的化學作用為主的以循序漸進、連續漸變的演化特點。

綜上所述，包體在巖漿狀態下注入長英質巖漿，再與鎂鐵質巖漿混合形成很多細小的鎂鐵質巖漿團再經過流動和攪拌作用在寄主巖漿中零散分布，這些巖漿團經過冷卻后形成了包體。屬巖漿混合成因的MME型包體類型。

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