冀北地区中生代岩浆岩密度分布特征及其幔枝构造的研究

武康宁

摘 要：冀北地区是我国矿床分布的主要区域，一直是地质研究机构及相关专家研究的热点区域，尤其近年来，相关专家经研究得出一系列价值较高的结论，为该地区矿床的探寻与开发，提供很多有价值的参考。本文以冀北地区中生代岩浆岩标准为研究对象，通过测量岩石标本的密度数据，探讨火成岩密度、空间分布规律，总结冀北地区中生代岩浆岩活动以及矿床的形成特征，以供参考。

关键词：冀北地区；中生代岩浆岩；密度；幔枝构造；研究

1 岩浆岩密度及数据分析

为研究冀北区中生代岩浆岩密度分布情况，本文选取东经114°～120°以及北纬39°00′～42°30′范围内4875件中生代岩浆岩标本，包括3273件侵入岩、1599件喷发火山岩标本。使用高精度电子天平以及DM-1岩石密度测定仪测定各岩石标本密度。测量时严格按照规范进行，并将绝对误差控制在0.02×103kg/m3以内。

统计测得的岩石标本密度数据（如表1 冀北地区中生代岩浆岩部分密度数据），得知处于地表的火山岩包括火山碎屑岩、火山熔岩，一些亚类的岩石，如粗面岩、流纹岩、英安岩等，平均密度不足2.50×103kg/m3。但玄武岩、安山岩具有较高的密度，超过2.55×103kg/m3。潜火山岩、深成岩共同构成侵入地表的岩浆岩。潜火山岩、花岗岩、正长岩的亚类岩石密度菌未达到2.60×103kg/m3。但辉长岩、斜长岩、闪长岩的密度均高于2.60×103kg/m3，有的甚至超过2.70×103kg/m3，由此不难得出冀北地区中生代岩浆岩中一些偏酸性的岩石亚类密度较偏基性的岩石亚类密度低。

2 岩浆岩密度空间分布规律

2.1.火山岩

从空间对火山岩的密度情况进行分析，结果火山岩密度分布规律较明显，其中密度不足2.55×103kg/m3的岩石主要处在崇礼、丰宁、平泉、唐山北边区域，而密度超过2.55×103kg/m3的岩石则主要集中在南边区域。整体来看，冀北地区中生代火山岩密度较低岩石呈现半圆弧状，以高密度岩石为中心分布。

基于统计的岩石密度数据可知，偏基性的安山岩、玄武岩密度较高，超过2.50×103kg/m3，因此，可推测高密度岩石中偏基性的火山岩占有较大比例，而低密度岩石中偏酸性的火山岩所占比例较高。由此可得出冀北地区火山岩在空间上的分布呈现以下规律：偏酸性的火山岩围绕着偏基性的火山岩以环状形式分布。

2.2侵入岩

冀北地区密度超过2.60×103kg/m3的侵入岩主要分布在三个区域分别为：承德南部，崇礼、丰宁、隆华、平泉，以及涿州西部。将三个区域的轴部连接在一起，其呈现半圆弧状。连线北部的岩石密度在2.55×103kg/m3以下，密度相对较低。由此可见，侵入岩岩石密度的分布规律和火山岩相近均为半环状。

结合测得的密度数据，密度较高的岩石为偏基性侵入岩，如辉长岩、闪长岩、斜长岩，密度均高于2.60×103kg/m3，如此可以推测，高密度岩石中多为偏基性侵入岩，而低密度岩石中偏酸性侵入岩占绝大多数。综上可知，冀北地区的侵入岩空间分布呈现以下特点：偏酸性侵入岩主要分布在北部，而偏基性侵入岩主要分布在南部，且偏酸性侵入岩以环状围绕偏基性岩分布。

3 地幔热柱空间结构剖析

根据测得的岩石密度，分别绘制火山岩、侵入岩的密度等值线，可得知冀北地区中生代岩浆岩密度以半环状形式分布，其中环的外围处在陽原、张家口、围场、秦皇岛一带，而环的中心则位于承德、天津、北京一带。结合以上内容可作出如下推测：冀北地区中生代处在一个幔枝结构上。其中阳原、张家口、围场、秦皇岛一带为幔枝边缘，岩浆多为偏酸性，而承德、天津、北京一带为幔枝的重心，岩浆多为偏基性。该幔枝结构在中生代的成矿中发挥重要作用。研究发现，冀北地区金矿多处在幔枝中偏酸性和偏基性岩石的过渡区域，其表现出了边缘成矿特点，可能受较大温度梯度影响形成地球化学障。不过通常认为，冀北地区地幔热柱的幔枝，其热源、含矿流体由中心逐渐向周围扩散，受各种成矿因素的影响，形成了各种类型的矿床。这种推测可很好的解释冀北地区成为中生代的成矿年代省的原因。

4 结论

地质研究是一个专业性强且需长期坚持的工作，需业内人士潜心研究，以更好的找到矿床形成与地质构造间的内在关联，为寻矿作业提供有意义、有价值的指导。本文通过研究得出的结论有：

（1）通过对采集的冀北地区中生代岩浆岩标本进行分类、测量密度等操作，基于统计数据得出：冀北地区偏基性的岩浆岩密度较高，而偏酸性岩浆岩的密度较低。两种岩浆岩密度在空间分布上呈现一定的规律。

（2）冀北地区中生代岩浆岩密度呈现规律性主要因其处在一个幔枝上。同时该幔枝结构在冀北地区中生代矿床形成、分布上起着决定性作用。

参考文献

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