花岗岩和次火山岩的地质地球化学

Question

如题所述

Answer 1

本区中生代岩浆活动具多期、多阶段、多旋回活动的特点，因此形成的岩体往往为复式岩体，面积一般都很小，多小于1km²，个别可达2～4km²，呈椭圆形、圆形的岩枝、岩株状产出。区内若干主要岩体的岩性见表1-8，从中可以看到，岩体主要有中深成和浅成—超浅成两种。中深成者岩性较为单一，主要为黑云母花岗岩。而浅成—超浅成者往往有两种以上的单岩体共生组合，形成次火山复式岩体，并且一般都产有爆破角砾岩筒。野外调查表明，在主要次火山岩体的外围往往还伴有规模更小的爆破角砾岩筒呈“卫星状”产出，如滩上复式岩体周围有灰窑沟、屋茨等岩筒，这一方面说明形成岩体的岩浆温度低、挥发分大、粘度大，另一方面也说明尽管每个岩体的规模很小，但可能呈岩株状，下部可能有更大的岩基。

各类岩石平均化学成分见表1-9和图1-26，总的特征表现为：

1.碱质含量高，w（Na₂O+K₂O）多近于或大于8%左右，K₂O/Na₂O多大于1，其摩尔数比也近于1或大于1。

2.和国内外同类岩石相比，SiO₂含量偏高，Al₂O₃、MgO和CaO含量偏低，特别是w（CaO）很明显，多小于或近于1%,C/ACF值很小，为低钙富硅岩石。但Al₂O₃的相对含量却都很高，Al₂O₃/NKC值多近于1或大于1，表明多数岩石为铝过饱和系列。

3.从图1-27可见大部分岩石落于碱性区（相当于皮科克碱钙性岩石）或碱性和钙碱性区的分界处。从酸性的石英斑岩、花岗岩向中酸性花岗闪长岩、闪长岩，相对碱性程度有增高的趋势。

4.岩石的稀土总量变化较大，∑REE为（90～450）×10^-6，从中酸性到酸性岩，随SiO₂含量的增加，稀土总量有逐渐减少的趋势，这可能与副矿物和暗色矿物含量变化有关。火山－次火山岩的∑LREE/∑HREE都较高，比值为14～27，δEu值多在0.8～1.1之间，显示出微弱的负异常或正异常，但某些岩体中的石英斑岩有较强的负异常，如刁泉石英斑岩的δEu为0.19，后峪、南门山、支家地等石英斑岩为0.25～0.40。火山－次火山岩的LREE、HREE及其二者之间的分馏都比较强，配分曲线呈陡倾式（图1-28）。与之相反，中深成的黑云母花岗岩的轻重稀土分馏不明显，∑LREE/∑HREE为1.47～9.04，其δEu小于0.1,显示出强烈的铕负异常。

表1-8　花岗岩和次火山复式岩体岩性构成

表1-9主要岩类岩石平均化学成分

注：括号内数字指样品数。

图1-26　中生代花岗岩和次火山岩化学成分特征

（a）、（c）为原子数比；（b）、（d）为分子数比；A=Al₂O₃-Na₂O-K₂O;C=CaO;N=Na₂O;K=K₂O;F=MgO+FeO^*以氧化物分子数计算

五台山－恒山绿岩带金矿床地质

图1-28　滩上岩体与太古宙长英质火山岩及现代长英质火山岩球粒陨石标准化REE变异包络线对比图

5.岩石的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值变化较大（表1-10），其中中深成的黑云母花岗岩较大为0.7288～1.2418，而次火山岩的值较小为0.7038～0.7082；岩体的δ³⁴S值较小，近于0，δ¹⁸O为7.62‰～11.33‰。铅同位素比值²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为16.556～17.21;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.27～15.61;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为36.34～37.65（表1-11）。

后峪和滩上岩体的Sm-Nd同位素分析结果如表1-12所示，可见岩体的T_DM值都较大，分别为1989±13,1780±7，

也较大，分别为5.635、6.133，表明岩浆的源岩来自比较强烈的亏损地幔。