內(nèi)蒙古巴林右旗地區(qū)早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖鋯石U—Pb年齡及巖石地球化學(xué)特征

姜海洋

摘 要：早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖（γδK1）呈巖株?duì)町a(chǎn)出于查干沐淪幅東北部，主要巖性為細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖。研究區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖年齡133.2±2.4 Ma，表明其形成于早白堊世。該期巖石為高鉀鈣堿性系列的I型花崗巖，有高硅、富鋁、富堿質(zhì)、低鎂和貧鈣的特征；輕稀土元素富集、重稀土元素相對(duì)虧損，具正Eu異常，大離子親石元素（LILE）富集Rb、Th和虧損Ba，高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）虧損。

關(guān)鍵詞：巴林右旗；花崗閃長(zhǎng)巖；U-Pb 地球化學(xué)

1 巖石及礦物學(xué)特征

1.1一般特征

細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖：細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分：斜長(zhǎng)石（40%）、鉀長(zhǎng)石（26%）、石英（30%）、黑云母（4%）。斜長(zhǎng)石：半自形板狀，具聚片雙晶，有時(shí)略具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，大小在0.5mm左右，個(gè)別稍粗，可達(dá)1.5mm左右，常具裂紋，雜亂分布。鉀長(zhǎng)石：它形粒狀，常和石英一起組成顯微文象結(jié)構(gòu)，充填于斜長(zhǎng)石空隙中。石英：它形粒狀，大小在0.1-0.5mm之間，個(gè)別1.0mm左右，充填于長(zhǎng)石空隙中，雜亂分布。黑云母：細(xì)片狀，大小在0.2mm左右，零星分布。副礦物：常見(jiàn)細(xì)小不規(guī)則榍石，零星分布。

1.2巖相學(xué)及人工重砂分析

根據(jù)人工重砂樣品分析結(jié)果副礦物組合為鋯石磷灰石、黃鐵礦、銳鈦礦、榍石、綠簾石、褐簾石、角閃石、赤褐鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦。

鋯石晶型特征：淺粉色，透明，金剛光澤，自形-半自形柱狀，部分晶體表面發(fā)污透光性差，呈弱金剛光澤，晶內(nèi)氣液及固相包體少見(jiàn)，多數(shù)晶體表面侵染呈假黃色，由于后期受力作用及蝕變鐵染作用，部分表面剝離脫落，凹坑及裂紋較發(fā)育，晶體類型單一屬于{110}型，粒徑：0.05-0.15主，0.15-0.3次之，0.3-0.45少量，個(gè)別0.55，延長(zhǎng)系數(shù)：1-2主，2-3.5次，3.5-4.5少量，個(gè)別可達(dá)6。

2 巖石化學(xué)特征

2.1主量元素特征

早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖（γδK1）常量元素分析數(shù)據(jù)。ω（SiO2）介于68.86～70.7%，平均為69.74%，屬酸性巖類；ω（Al2O3）介于14.47～15.79%，平均為14.97%，含量較高；ω（CaO）介于1.2～1.53%、ω（MgO）介于0.48～0.95%、（TFeO）介于0.86～1.3%、ω（TiO2）介于0.42～0.5%，含量偏低；K2O含量相對(duì)偏高，介于4.03～5.55%，平均為4.61%。在（Na2O+K2O）-（SiO2）圖解中投影點(diǎn)落于亞堿性系列區(qū)，在SiO2-K2O圖解中投影點(diǎn)落于鈣堿性系列及高鉀鈣堿性系列區(qū)；全堿（Alk）ω（Na2O+K2O）含量較高（介于7.8～10.2%），平均8.68%；ω（Na2O）/ω（K2O）<1，相對(duì)富鉀貧鈉，為富堿高鉀巖石。巖石固結(jié)指數(shù)（SI）變化較小，介于4.18～8.05之間，相對(duì)偏低，分異指數(shù)（DI），介于83.33～87.95，相對(duì)偏高，長(zhǎng)英指數(shù)（FL）介于80.54～86.79，鎂鐵指數(shù)（MF）介于74.56～81.61，說(shuō)明巖漿酸性程度較高，分異演化作用較強(qiáng)。里特曼指數(shù)（σ）<3.17為鈣堿性巖石；

結(jié)合礦物特征，可以對(duì)比于BarBarin分類中的高鉀鈣堿性花崗巖類（KCG）。在A/CNK-A/NK圖解上屬于過(guò)鋁質(zhì)巖石類型，表明Al2O3在與CaO、Na2O、K2O結(jié)合生成長(zhǎng)石類礦物后還有剩余，這也與CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中，樣品中出現(xiàn)剛玉分子（c）相符；在S型、I型花崗巖判別圖解中（圖3-17）落于I型花崗巖區(qū)。總體上看，該期花崗巖屬過(guò)鋁質(zhì)、鈣堿性系列巖石，成因類型為I型。

2.2稀土元素特征

早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖（γδK1）稀土元素分析結(jié)果可看出，稀土元素含量變化較大，稀土元素總量（∑REE）135.94～203.45×10-6，多數(shù)樣品稀土元素總量高于陸殼平均值（154.7×10-6，黎彤）；反映輕重稀土元素分餾程度的LREE/HREE介于9.95～10.6，（La/Yb）N比值介于12.69～16.12，（Ce/Yb）N比值為7.38～8.15，屬于輕稀土元素富集、重稀土元素虧損型。經(jīng)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的稀土元素配分模式（圖1），顯示曲線呈右傾形式，重稀土元素分配曲線呈近似水平狀，總體顯示輕稀土分餾明顯，重稀土分餾不明顯，曲線形態(tài)與地殼重融型花崗巖的稀土分配型式相類似。δEu值介于1.1～1.51，Eu正異常，可能在巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中有榍石參與有關(guān)

2.3微量元素特征

花崗閃長(zhǎng)巖微量元素組成與原始地幔微量元素相比，大離子親石元素（LILE）富集Rb、Th和虧損Ba，高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）相對(duì)大離子親石元素（LILE）虧損（圖2）。花崗閃長(zhǎng)巖中Nb/La比值變化范圍介于0.40～0.53，平均值為0.47，（原始地幔和MORB的Nb/La>1，大陸地殼平均值0.7±）；Nb/Ta比值在8.54～12.38之間，與原始地幔的Nb/Ta比值（17.5±2.0）（Green，1995）和分異型花崗巖的Nb/Ta比值（2.3～9.9）（Dostal and Chatterjee，2000）相當(dāng)；Th/Ta比值在9.49～12.27之間，遠(yuǎn)高于原始地幔的Th/Ta比值（2.3）。上述這些特征較好的反映了源區(qū)受地殼混染。

3 形成時(shí)代

在查干沐淪幅東北部花崗閃長(zhǎng)巖里中U-Pb年齡樣品，得一組加權(quán)平均年齡133.2±2.4 Ma，這些數(shù)據(jù)都落在諧和線上，代表了原巖結(jié)晶年齡（圖3）。

鋯石陰極發(fā)光電子圖像中鋯石多為長(zhǎng)柱狀，自形，晶形完好，晶棱與晶面清晰，可見(jiàn)自形生長(zhǎng)紋、生長(zhǎng)環(huán)帶，黑色包體少，粒徑在0.1-0.6mm之間，長(zhǎng)寬比2：1-4：1多具有較好的振蕩環(huán)帶構(gòu)造，Th/U比值多在0.4-0.8之間，顯示巖漿型鋯石特征，代表了原巖結(jié)晶年齡，時(shí)代歸入早白堊世。

4 結(jié)論

1）本期花崗閃長(zhǎng)巖年齡為133.2±2.4 Ma，形成于早白堊世。

2）本期花崗閃長(zhǎng)巖巖石為高鉀鈣堿性系列巖石，成因類型為I型，有高硅、富鋁、富堿質(zhì)、低鎂和貧鈣的特征；輕稀土元素富集、重稀土元素相對(duì)虧損的特征，富集Rb、Th和虧損Ba等特征。

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