变质岩区内花岗岩岩石地球化学特征分析

杨兴

（黑龙江省地质调查研究总院 黑龙江哈尔滨 150036）

变质岩区内花岗岩岩石地球化学特征分析

杨兴

（黑龙江省地质调查研究总院 黑龙江哈尔滨 150036）

通过对黑龙江省牡丹江市林口县建堂乡一带开展区域地质调查工作，采集区内花岗岩岩石样品，进行硅酸盐、稀土、微量元素等化学分析，研究牡丹江断裂周边形成的变质区内花岗岩岩石地球化学特征。

花岗岩；化学分析；岩石地球化学

研究区变质岩地层主要为古元古界兴东群大盘道组、建堂组，以片麻岩、变粒岩、大理岩为主，周边大面积出露花岗岩，多以片麻状、局部见大斑晶等特征出现，前人将该地区花岗岩定为混合花岗岩，本文按其特征及矿物成分暂将此类花岗岩命名为片麻状斑状花岗闪长岩。通过采样、化学分析得出一些数据，现研究如下：

1 岩石化学特征

片麻状斑状花岗闪长岩：SiO2含量51.8～71.6%，平均为65.0%，属中酸性岩，Al2O3含量14.11～19.60%，平均为 15.45%；CaO含量0.55～6.91%，平均为2.61%；MgO含量0.45～3.62%，平均1.78%；FeO含量1.21～7.14%，平均为3.60%；TiO2含量0.28～1.26%，平均为0.89%；（K2O+ Na2O）含量4.37～9.29%，平均为6.75%；K2O/Na2O值＞1，属钾质岩石，A/ CNK=0.80～1.89，平均为1.23，里特曼指数σ=0.85～2.83，平均1.81。本期正长花岗岩石系列属钾质的偏铝质的钙性岩石系列。

2 稀土元素化学特征

片麻状斑状花岗闪长岩稀土总量REE=111.21～532.89PPm，平均REE=329.00PPm，属中等丰度值。其轻重稀土比值（LREE/HREE）=3.91～13.72。变化较大，但平均值为9.59，属轻稀土富集型：（La/Yb）N=3.98～45.91，（Ce/Yb）N=5.81～23.2，总体反映轻重稀土分馏程度较强。根据稀土元素配分曲线，反映本期片麻状斑状花岗闪长岩的稀土模式曲线为一右倾的左高右低轻稀土富集型曲线，曲线斜率中等偏缓，曲线近似呈“V”字型（图1）。

图1 岩石稀土元素标准化模式图

图2 花岗岩微量元素标准化模式图

3 微量元素特征

片麻状斑状花岗闪长岩标准化微量元素图解（图2），其中高场强元素Ce和大离子亲石元素Ba、Rb、（K）、Th明显富集，具明显的Zr-Hf负异常，Y、Yb具有明显亏损的性质。

4 成因类型分析

据花岗岩“S”“I”类型判别图中，样点主要落入“S”型花岗岩区，属经过风化的沉积岩熔融形成的岩浆产物，是造山带的产物。据花岗岩岩石成因类型判别图可以看出，样点均落在同熔型花岗岩区（图3），未受后期改造影响。成因分析图解中，样点主要落入交代花岗岩区中，少部分落入岩浆花岗岩区，说明此类花岗岩的矿物多以交代作用形成。

图3 同熔型与改造型花岗岩判别图解

5 构造环境与就位机制判别分析

在花岗岩类的Rb-（Y+Ta）图解上（图4），发现三类花岗岩样点均落入VAG区和COLG区，说明既有火山弧类型花岗岩，又有“碰撞花岗岩”，说明该花岗岩多形成于板块内部。在花岗岩构造环境判别图中，样点主要落同碰撞区。个别落在板块碰撞前及抬升后，说明此类花岗岩多数是由板块同期碰撞形成。

图4 不同类型花岗岩的Rb-Yb+Ta图解

6 结论

综上所述，黑龙江省牡丹江市林口县一带，变质岩区片麻状斑状花岗岩属钾质的偏铝质的钙性岩石系列，岩石内轻稀土较为富集，微量元素中，高场强元素Ce和大离子亲石元素Ba、Rb、（K）、Th较富集，Zr-Hf出现负异常，Y、Yb缺损。该花岗岩以同熔型为主，矿物组分主要以交代作用形成，未经后期改造。形成的原因是由于板块同期碰撞，物质来源于板块内部，跟当时造山环境有关。

[1]杨学明，杨晓勇，陈双喜，译.岩石地球化学.中国科学技术大学出版社，2000，3.

[2]韩吟文，马振东.地球化学.地质出版社，2004，5.

P588

A

1004-7344（2016）03-0151-01

2016-1-6