內蒙敖其格花崗巖地質地球化學研究

張帆 王盼麗 王鵬 許東華 郭云博

摘 要：本文通過對國內外花崗巖特征系統對比分析，著重研究內蒙古西烏旗敖其格花崗巖的巖石學、地球化學。首先對西烏旗敖其格進行詳細的野外地質調查，采集相關樣品，巖石薄片，硅酸鹽，稀土微量樣品進行測試，對西烏旗敖其格花崗巖進行詳細的巖石學研究，查明巖石的礦物成分及其結構構造；選取有代表性樣品進行地球化學研究，包括全巖主量、微量（稀土）分析，探討巖石成因信息。

關鍵詞：花崗巖；巖石學；地球化學；敖其格

測區位于中朝陸塊和西伯利亞陸塊之間華力西期蘇左旗-西烏旗巖漿巖帶與燕山期北東向濱太平洋構造域大興安嶺巖漿巖帶疊加部位，巖漿巖較發育，調查區內白堊紀侵入巖較為發育，呈巖株狀產出，本次工作在該巖體的不同部位獲得了130.4 ±1.4 Ma和130.4 ±1.2Ma等兩組單顆粒鋯石U-Pb激光燒蝕法年齡，從而表明該巖體實為由不同時代、不同巖性侵入體組成的復式巖株[1]。根據其巖石特征、接觸關系、同位素年代學、巖石化學與地球化學特征[2]，將其進一步解體為早白堊世。同時，為進一步查明找礦前景，本文對區內的花崗巖進行了詳細研究，以指導下一步找礦工作。

1、花崗巖巖體及巖石學特征

1.1巖體特征

早白堊世巖體總體呈北東向巖枝狀產出，出露面積約79km2。巖體宏觀空間分布上呈近橢圓形，與圍巖侵入接觸界線清晰，外接觸帶圍巖普遍角巖化，為低級的熱力變質帶。內接觸帶一般無明顯混染現象，僅巖石粒度變細，巖體中未見圍巖捕虜體，頂垂體發育，剝蝕程度淺。

野外觀察巖體之間的接觸關系，在巴潤哈布特蓋西側見早白堊世中細粒似斑狀黑云母正長花崗巖侵入早白堊世中細粒正長花崗巖中，二者接觸界線有冷凝邊。粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖和中細粒似斑狀黑云母正長花崗巖、粗中粒黑云母正長花崗巖和中細粒黑云母正長花崗巖以及粗中粒正長花崗巖和中細粒正長花崗巖之間為漸變接觸。在宏觀空間分布上，粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖被中細粒似斑狀黑云母正長花崗巖“包裹”。

1.2巖石學特征

白堊紀侵入巖巖石類型為酸性程度較高的中細粒正長花崗巖、粗中粒正長花崗巖、中細粒黑云母正長花崗巖、粗中粒黑云母正長花崗巖、中細粒似斑狀黑云母正長花崗巖和粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖，巖石結構不均一，多見斑晶。早期中細粒正長花崗巖和粗中粒正長花崗巖礦物成分以鉀長石、石英和斜長石為主，暗色礦物含量較少，主要為黑云母和角閃石；中期中細粒黑云母正長花崗巖和粗中粒黑云母正長花崗巖礦物成分為鉀長石、石英和斜長石為主，鉀長石含量減少、斜長石含量相對增加，暗色礦物主要為黑云母，含量增加；晚期中細粒似斑狀黑云母正長花崗巖和粗中粒似斑狀黑云母正長花崗巖礦物成分也主要為鉀長石、石英和斜長石，含量變化不大，暗色礦物以黑云母為主。

2、巖石化學特征

該期巖體的經地球化學分析數據（表2-1），樣品由河北省區域地質礦產研究所實驗室鑒定，各巖石類型地球化學特征分別為：

巖石化學成分中SiO2含量高，為71.89%～76.18%；在Q′-ANOR圖解上多落于堿長正長巖部位，TAS圖解上落在花崗巖區。巖體為富鉀過鋁的堿性巖：其Al2O3含量為12.93%～15.55%，A/CNK為1.02～1.11，為弱過鋁質；w（K2O）/w（Na2O）在0.50～1.39之間，在w（K2O）- w（SiO2）圖解上多落在高鉀鈣堿性系列區域（圖2-1）；在硅堿圖上的位置落在亞堿性區域，AFM圖解上落在鈣堿性巖區域，巖體總體具鈣堿性巖特征（圖2-2）。

表2-1白堊紀侵入巖主量元素、稀土元素、微量元素分析結果

czξK zxξβK czξβK zxπξβK czπξβK

樣號 P27XT20 P27XT20-2 P17XT01 P17XT02 P17XT03 P17XT07 P17XT10 P17XT11

SiO2 71.89 73.49 75.94 75.39 76.18 75.51 74.4 72.92

TiO2 0.14 0.15 0.12 0.09 0.07 0.11 0.19 0.26

Al2O3 15.55 14.67 12.93 13.55 13.25 13.34 13.54 13.94

Fe2O3 0.75 0.88 0.39 0.39 0.28 0.24 0.53 0.59

FeO 0.57 0.29 0.89 0.65 0.36 0.69 1.03 1.37

MnO 0.048 0.02 0.049 0.067 0.027 0.032 0.045 0.051

MgO 0.35 0.33 0.25 0.17 0.09 0.16 0.27 0.37

CaO 1.1 0.76 0.88 0.76 0.73 0.83 0.98 1.24

Na2O 5.22 5.52 3.91 4.06 3.54 3.51 3.59 3.61

K2O 3.19 2.75 4.1 4.46 4.9 4.88 4.67 5.03

P2O5 0.051 0.054 0.029 0.026 0.017 0.101 0.101 0.078

LOI 1.01 0.96 0.44 0.33 0.49 0.53 0.56 0.44

La 16.59 7.5 15.73 14.23 12.94 15.89 25.12 52.16

Ce 36.46 16.72 29.39 30.94 27.32 34.47 52.77 103.7

Pr 4.74 2.12 3.75 3.42 3.45 4.34 6.48 11.95

Nd 18.51 8.15 13.72 12.91 13.36 16.74 23.84 43.21

Sm 3.49 1.74 3.04 3.14 2.98 4.3 5.27 7.8

Eu 0.5 0.44 0.43 0.43 0.5 0.35 0.53 0.72

Gd 2.76 1.52 2.9 3.09 2.63 3.95 4.78 6.54

Er 1.19 0.99 1.89 2.15 1.44 3.39 3.17 2.92

Lu 0.17 0.15 0.39 0.43 0.35 0.63 0.61 0.59

Y 11.48 9.84 18.69 19.99 14.07 30.61 29.15 28.5

TREE 88.84 43 78.23 78.73 70.53 96.48 134.28 240.53

δEu 0.48 0.82 0.43 0.42 0.54 0.25 0.32 0.3

圖2-1白堊紀花崗巖SiO2-K2O分類圖解

（據Peccerillo 和 Taylor， 1976） 圖2-2 白堊紀花崗巖AFM圖解

（據T.N.Irvine， 1971）

其稀土總量范圍在43.00～240.53×10-6之間；δEu為0.25～0.82；（La/Yb）N為2.79～12.97，輕稀土具有微弱右傾特點，重稀土較為平坦；球粒隕石標準化的稀土元素配分曲線顯示輕稀土有輕度分餾，重稀土分餾不明顯，具明顯的負Eu異常，稀土元素特征呈現出高分異花崗巖特點。在洋中脊花崗巖標準化的微量元素蛛網圖上，巖體具明顯的Ba負異常，高場強元素Nb、Ta、Hf含量相對較高，微量元素特征顯示板內花崗巖的特征。

3、結論

（1）本區白堊紀侵入巖的礦物組成與Barbarin的KCG（富鉀的鈣堿性巖）較為相似，暗示其可能形成于殼幔混合源；其A/CNK為1.02～1.11，為過鋁質，Eu的虧損暗示其巖漿源區或在巖漿結晶分離過程中可能存在斜長石和磷灰石以及鈦鐵礦的殘留或分離，微量元素具較高的Rb、Th含量，這些表明陸殼對巖石形成貢獻很大。

（2）本區白堊紀侵入巖SiO2含量較高，為71.89～76.18%；全堿含量（w（Na2O）+ w（K2O））較高，為8.01～8.64%；在Whalen的成因分類圖解上[4]，落在分異的I、S型花崗巖類分布區及其附近。這些特征表明本區白堊紀侵入巖具有與A型花崗巖相似的特征。

（3）本區早白堊世侵入巖具與A型花崗巖相似的特征，在Eby的成因分類圖解上，均落在后造山環境[5]，因此，可能為蒙古-鄂霍茨克洋閉合后造山伸展背景之產物。

參考文獻

[1]吳泰然. 花崗巖及其形成的大地構造環境[J]. 北京大學學報（自然科學版），1995，31（03）

[2]徐克勤，胡受奚，孫明志 論花崗巖的成因系列-以華南中生代花崗巖為例.地質學報，1983（2）

[3]肖慶輝，鄧晉福，馬大銓，等.花崗巖研究思維與方法[M].北京地質出版社.

[4]徐克勤，胡受奚，孫明志，等論花崗巖的成因系列—以華南中生代花崗巖為例[J].地質學報，1983，56（2）

[5]張旗，潘國強，李承東，金惟俊，賈秀勤. 花崗巖構造環境問題：關于花崗巖研究的思考之三[J]. 巖石學報，2007，23（11）

作者簡介：張帆（1991.6-），男，漢族，河北省張家口市涿鹿縣人，碩士，石家莊經濟學院研究方向：資源與環境綜合信息勘察。