大兴安岭漠河县东马扎尔河地区晚三叠-早侏罗世闪长岩成因类型及时代初探

本文依托于黑龙江1∶5万东马扎尔河等三幅区域地质矿产调查项目取得的成果，通过综合分析，系统研究大兴安岭漠河县东马扎尔河地区晚三叠-早侏罗世闪长岩的岩石及矿物学、岩石地球化学、年代学等特征，探讨其成因类型及时代归属。

关键词：大兴安岭漠河县东马扎尔河地区；晚三叠-早侏罗世闪长岩；成因类型；时代归属

1 工作区概况

工作区位于大兴安岭北部工作区位于大兴安岭山脉北坡，为黑龙江省较北部地区，121°45′—122°30′，北纬53°00′—53°10′，属中低山区，地势总体上西高东低，最高山峰为西南部的883m高地，一般山高在海拔600-800m，相对高差在150-200m，水系较发育，均属黑龙江水系，属典型的寒温带大陆性季风气候。

2 晚三叠-早侏罗世闪长岩概况

主要出露于分布于东马扎尔河幅中南部，图幅东部边缘。呈北东向展布，小岩株状产出，受后期区域构造影响，岩石局部具碎裂构造。

3 岩石及矿物学特征

风化面褐绿色，新鲜面灰绿色，柱粒结构，矿物组成为0.2—1.0mm的斜长石、钾长石、石英、黑云母。岩石由斜长石、角闪石和石英组成。其中斜长石具聚片双晶，大部分绢云母化晶面混浊，含量约占45—55 %；角闪石柱状具两组斜交解理，正中突起，干涉色二级蓝和红，部分绿泥石化，含量约占35—45%。石英∶ 他形粒状无色，透明，干涉色一级灰，含量约占2—5%。

不透明矿物零星分布可能为黄铁矿、褐铁矿化。

4 岩石地球化学特征

①常量元素特征

SiO₂=49.88-53.05%；岩石属中基性，TiO₂=0.95—1.03%；Al₂O₃=17.07—17.98%；Na₂O含量较高而K₂O偏低，分别为3.06—3.08，0.93-1.49，全碱（Na₂O+K₂O）=4.01—4.55%，Na₂O/K₂O=2.05—3.31，岩石相对富钠。K₂O/（Na₂O+K₂O）比值较低，且CIPW标准矿物中含较多透辉石，且Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）比值较高，为0.25—0.49，故推断岩体可能为I型花岗岩，测区的闪长岩，较国内闪长岩（黎彤等，1976）相比，平均化学成分全碱（Na₂O+K₂O）、Al₂O₃、CaO、TiO₂偏高，MgO、（Fe₂O₃+FeO）、MnO偏低，SiO₂十分接近，里特曼指数（σ）为1.6—3.19，且在SiO₂-K₂O图解中样品点均位于钙碱性系列区域中，故推断岩石属钙碱性系列。在TAS图解中样品点位于辉长闪长岩区域内，固结指数（SI）为22.3—25.24，高于区内其它花岗岩类岩石，反映岩浆固结（硬化）程度较高、 岩浆固结（硬化）也较快。分异指数（DI）在41.15—41.88之间，偏低，反映岩浆结晶分异程度较低。山德指数A/CNK为0.826—0.862<1，反映岩石属弱贫铝质。这与岩石中含较多角闪石矿物有关，故判断晚三叠世-早侏罗世闪长岩属中基性、钙碱性、铝弱饱和闪长岩。

②稀土元素特征

稀土配分曲线不对称右倾，轻稀土部分斜率较大，重稀土相对舒缓，显示左高右低的轻稀土富集型，稀土总量（ΣREE）偏高，为161.38—261.98×10^-6。轻重稀土比值（LREE/HREE）为6.66—7.13，偏高，（La/Yb）_N=9.95—12.08，显示出轻稀土较为富集，轻重稀土分馏程度较高。δEu为0.88—0.99，微弱负异常-正常型，说明岩浆的分离结晶作用不明显，晶出斜长石较少，且其轻稀土富集，且Eu呈弱负异常，推断其来源可能为壳幔混源，其特征与I型花岗岩较为相似。

③ 微量元素特征

微量元素蛛网图呈波状起伏，富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba、K及La、Ce；而Sr元素呈弱富集-亏损，说明岩石具地壳成分特征，可能为地壳熔融形成，代表岩石与板块消减作用有关，高场强元素中Nb、Ta强烈亏损，且Zr略微富集，说明岩浆形成与地壳关系较为密切，而P元素的亏损说明岩浆可能来源于亏损地幔或地壳岩石。本次样品微量元素分析结果Sr平均值300~351×10^-6，Yb2.19~2.45×10^-6，其Sr元素地狱理论值，但Yb含量相对较高，反映岩浆来源可能为壳幔混源。且Th/U比值较小，说明岩浆分异程度较低，K元素弱富集说明岩浆形成与板块的消减作用有关。

（3）时代讨论

露头内见晚三叠—早侏罗世辉石闪长岩侵入晚寒武—早奥陶世二长花岗岩，在本套岩体中采集了U-Pb同位素样品，同位素年龄为198±1（Ma）。综合地质关系及同位素年龄，将其时代定于晚三叠—早侏罗世。

（4）成因及构造环境

通过分析可知：区内晚三叠—早侏罗世闪长岩在lgNb-lgY、lgRb-lg(Y+Yb)图解中位于火山弧及火山弧、同碰撞区，而在FeOt+MgO-CaO图解及FeOt-MgO图解中样品点位于岛弧、大陆弧及碰撞花岗岩区，说明岩体形成与碰撞造山作用密切相关，而在R1-R2判别图解（中则位于碰撞前，故推测受古亚洲洋板块向西伯利亚板块俯冲的影响，上地幔岩浆派生岩浆上升，并同熔下地壳物质上侵形成中基性岩体。说明岩浆形成于碰撞早期的挤压环境。应用Dickison（1970）研究成果：岩浆来源深度（Km）=89.3(K₆₀) —14.3（误差±30％），经计算岩浆来源深度为54.7—96.3km，而经计算得出的大陆壳厚度为14.2—23km，由此可知岩浆来源深度远大于大陆壳厚度，故推断岩浆可能来源于板块消减的地幔楔，并同熔下地壳物质而形成。

综上所述，晚三叠—早侏罗世为故亚洲洋构造域向滨太平洋构造域的转换阶段，该期岩体的形成主要受古太平洋板块向西伯利亚板块俯冲前地幔物质上涌，并促使地壳同熔上侵，应为I型花岗岩，岩体的形成与区域挤压环境有关。

参考文献：

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