興蒙造山帶東段中晚志留世侵入巖中閃長(zhǎng)質(zhì)包體特征及成因的研究

沈龍

摘要：研究區(qū)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(guó)發(fā)展歷史最長(zhǎng)、巖漿活動(dòng)最復(fù)雜的一條造山帶。興蒙造山帶是全球地球科學(xué)研究的重要地區(qū)。本文就中-晚志留世巖漿巖中閃長(zhǎng)質(zhì)包體的巖相學(xué)特征；巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征進(jìn)行研究，從而討論包體成因。

關(guān)鍵字：中-晚志留世，巖相學(xué)，巖石化學(xué)、地球化學(xué)，包體成因

正文：

在中-晚志留世巖石組合的花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖中均發(fā)育成分相同、結(jié)構(gòu)一致的微細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體，其中細(xì)中粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖中最為發(fā)育。根據(jù)巖性、結(jié)構(gòu)、礦物組成和化學(xué)成分及出露規(guī)模等特征，與上述的圍巖捕虜體易于區(qū)分。

1、包體的巖相學(xué)特征

微細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體巖石類型單一，為微細(xì)粒黑云母閃長(zhǎng)巖，巖石呈灰黑色，微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，具巖漿結(jié)構(gòu)，是巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物。具典型的巖漿結(jié)構(gòu)，主要礦物有：斜長(zhǎng)石，以中長(zhǎng)石為主，暗色礦物以角閃石為主，黑云母次之，偶見(jiàn)少許粒狀石英、堿性長(zhǎng)石；包體中的斜長(zhǎng)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(tài)、大小、分布及與寄主巖的接觸關(guān)系：大多零星分布于整個(gè)巖體中，局部較集中出現(xiàn)，總體上僅占約巖體的1%，巖體的不同部位其含量、大小、形態(tài)等發(fā)生變化為特征。

在小興安嶺中南段鶴林林場(chǎng)一帶的黑云母二長(zhǎng)花崗巖和中?；◢忛W長(zhǎng)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(xì)中?；◢忛W長(zhǎng)巖中見(jiàn)微細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體，分布不均，局部較集中。多呈次圓狀、長(zhǎng)圓狀、水滴狀，少量為次棱角狀，大小不等，偶見(jiàn)時(shí)多數(shù)為1×2cm，其邊界不清為特征，較為集中時(shí)個(gè)體較大，5-20cm為主，較大者邊界不規(guī)則狀，與圍巖接觸邊界較清楚，其包體特征與細(xì)中粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖中的微細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體特征一致。

包體形態(tài)主要呈渾圓的外形，顯示出明顯的塑性流變特點(diǎn)，與寄主巖間常呈截然的接觸關(guān)系，有時(shí)呈過(guò)渡狀、霧迷狀形態(tài)多呈近圓形、橢圓形、偶見(jiàn)透鏡狀、扁球狀、棱角狀，從其多數(shù)呈渾圓、橢球狀來(lái)看，顯示出明顯的塑性流變特點(diǎn)。

2、包體的巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征

包體與寄主巖巖石化學(xué)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(guò)飽和型。

包體的微量元素與閃長(zhǎng)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(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖相比，Li、Rb、Cs、Sr、Ba、Sc、Zr、較低，而Nb、Th高相區(qū)別。包體的微量元素蛛網(wǎng)圖的曲線形態(tài)基本上與上述寄主巖石細(xì)中粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)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(fù)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(guò)野外觀察及室內(nèi)研究表明，小興安嶺中-晚志留世中細(xì)粒含似斑狀（粗斑）二長(zhǎng)花崗巖中的微細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體為巖漿混合成因的MME型包體類型劃分。

（1）包體形態(tài)雖然各異，但多數(shù)顯示渾圓的流線型外形，顯示出明顯的塑性流變特點(diǎn)說(shuō)明包體是在基性巖漿固結(jié)前注入酸性巖漿中之后發(fā)生流動(dòng)、攪拌形成；局部的棱角狀包體，說(shuō)明兩巖漿溫差過(guò)大，混合時(shí)溫度快速下降固結(jié)所致。

（2）包體含針狀鱗灰石，是典型的巖漿型結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)系數(shù)較大，所以可以說(shuō)明包體為基性巖漿注入酸性巖漿房所產(chǎn)生的，并且?guī)r漿是快速冷卻的。

（3）在研究區(qū)內(nèi)見(jiàn)有二長(zhǎng)花崗巖中閃長(zhǎng)質(zhì)包體，主要成分為花崗閃長(zhǎng)巖，包體附近暗色礦物—黑云母等集中分布，而遠(yuǎn)離包體的區(qū)域巖漿混合比較均勻，這都是因?yàn)樵趲r漿狀態(tài)下被打碎、攪拌不均勻造成的局部礦物成分不均的現(xiàn)象，顯示為二長(zhǎng)花崗巖。

（4）本巖石組合巖石化學(xué)成分相當(dāng)均一，說(shuō)明了以均勻的化學(xué)混合為主的特點(diǎn)。在反映巖漿演化方式的wFeOt-wMgO圖（圖1）中石英閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖，各巖石均分布在殼?；旌暇€上。由巖石單元共同構(gòu)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(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖在地殼長(zhǎng)英質(zhì)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(diǎn)，體現(xiàn)了巖漿混合作用的特點(diǎn)。

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

□-中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖 △-中?；◢忛W長(zhǎng)巖 ●-中細(xì)粒含似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖 ○-花崗巖中的細(xì)粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體

（5）在哈克爾圖解上，從石英閃長(zhǎng)巖→花崗閃長(zhǎng)巖→二長(zhǎng)花崗巖，CaO、MgO、Al2O3、FeO、MnO、P2O5、TiO2與SiO2之間負(fù)相關(guān)線性良好，這些特點(diǎn)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(xué)成分和礦物成分、巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都相當(dāng)均一，具有巖漿混合方式以均勻的化學(xué)作用為主的以循序漸進(jìn)、連續(xù)漸變的演化特點(diǎn)。

綜上所述，包體在巖漿狀態(tài)下注入長(zhǎng)英質(zhì)巖漿，再與鎂鐵質(zhì)巖漿混合形成很多細(xì)小的鎂鐵質(zhì)巖漿團(tuán)再經(jīng)過(guò)流動(dòng)和攪拌作用在寄主巖漿中零散分布，這些巖漿團(tuán)經(jīng)過(guò)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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