对哈尔滨市尚志市南晚三叠——早侏罗世正长花岗岩岩石化学特征、岩石地球化学特征及成因构造环境分析认识

◎水江涛 郭鸿斌

本次通过对5 件样品数据进行分析，以求合理揭示其岩石化学特征，岩石地球化学及成因构造环境。

一、岩石化学特征

岩石主量分析结果显示（图1-1），，该区域岩石全碱（Na2O+K2O）含量为8.22%-9.48%，K2O/Na2O=0.73-1.31，显示岩体相对富钾的特征，P2O5含量为0.050%-0.092%。分异指数DI 值介于88.06-94.06，固结指数SI 值介于2.35-4.86。里特曼指数σ 介于2.01-3.82，属于钙碱性系列，在SiO2-K2O 图解中落入高钾钙碱性系列区域（图1-1），铝饱和指数A/CNK 值介于1.03-1.05（小于1。10），属于过铝质系列，与A/CNK-A/NK 图解一致（图1-2）。应用Q-A-P 图解（图1-3），样品投影点落入3a 花岗岩区域。表明其属于过铝质高钾钙碱性正长花岗岩。

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二、岩石地球化学特征

1.稀土元素特征。

分析结果表明（表1-2），正长花岗岩稀土总量∑REE=63.38×10-6-119.4463×10-6，（低于陆壳平均值（154.7×10-6），表现为轻稀土略微富集的、缓向右倾斜的右倾，而重稀土较为平坦、呈铕亏损的“海鸥型”，其中轻稀土总量∑LREE=52.1366×10-6-111.73×10-6，重稀土总量∑HREE=7.90×10-6-10.73×10-6，轻重稀土比值∑LREE/∑HREE=4.91-14.15。轻稀土和重稀土分馏相对明显，（La/Yb）N=4.80-14.20，平均8.67，轻重稀土元素具有一定的分馏，重稀土分馏较弱。Eu 负异常显著，δEu=0.50-0.79，中-强亏损，说明岩浆结晶分异作用较为强烈。曲线与大陆上部地壳稀土元素分布形态较为一致，表现出稀土总量相对较低的特征（图1-4）。

2.微量元素特征。

分析结果列于表1-3，在原始地幔标准化曲线图中（图1-5），曲线总体为右倾，表现为明显富集大离子亲石元素（LILE）Cs、K、Pb、高 场强元 素（HFSE）Th、U、Zr、Hf轻稀土元素Nd 的特征，显著亏损等高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Ti、大离子亲石元素Ba 和轻稀土元素La、Ce 以及P 元素的特征，La/Nb=0.63-2.92（多数＜1.4），正长花岗岩微量元素分布曲线整体上与大陆下部地壳较为相似。

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三、成岩构造环境探讨

该期正长花岗岩具有高硅、富K2O、富Al2O3 的特征，这可能与幔源岩浆底侵作用下的富K2O、贫水的玄武质中下地壳间的壳幔岩浆混合、部分熔融作用有关。岩石亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta、Ti、大离子亲石元素Ba、Sr 以及P 等元素，且具有较为明显的Eu 负异常，显示源区岩浆发生分异导致斜长石、磷灰石、角闪石、黑云母等矿物的分离结晶，并残留于源区。

在花岗岩类构造环境判别图解中，样品落入A 型花岗岩和I 型花岗岩范围，且以A 型花岗岩区域为主（图1-6 左上），因此，本区正长花岗岩主要归属于A 型花岗岩，主要形成于拉张环境，多归因于热的软流圈地幔向上运动。其科进一步分类为A1（非造山）、A2（造山期后）两类A 型花岗岩：A1 亚类更富Nb（Ta），A2 亚类更富Y（Yb），一般，Y/Nb＜1.2 时为A1 亚类，Y/Nb＞1.2 时为。A2 亚类；在原始地幔微量元素蛛网图上，A1 无Nb 亏损或亏损极不明显，而A2 亚类普遍具有较强的Nb 亏损；在稀土配分模式图上，A1 亚类的轻重稀土分馏极为明显，（La/Yb）N＞12，而A2 亚类轻重稀土分馏相对不明显，（La/Yb）N＜10 [1]。本区正长花岗岩Y/Nb 平均值为1.25，（La/Yb）N 平均8.67，说明其属于A2 亚类。

在R1-R2 判别图解上（图1-6 右上），样品落于同碰撞S 型花岗岩分布之外至造山后A 型花岗岩区域附近。在花岗岩类构造环境SiO2-Al2O3 判别图解中，样品全部落入后造山花岗岩区域（图1-6 左下）。在Rb/30-Hf-3Ta 判别图上，样品投影点主要落入碰撞后花岗岩及其附近，一件样品落入火山弧范围（图1-6 右下）。暗示本区正长花岗岩整体上属于造山期后A 型花岗岩，其成岩背景为后造山拉张环境。

综合以上，该区域正长花岗岩形成于后碰撞造山环境，为地壳拉张环境下形成的过铝质高钾钙碱性A 型花岗岩，成岩岩浆具有明显壳源组成成分特征，可能为幔源岩浆混染地壳物质而形成。

四、结束语

本次分析研究，仅仅针对该区域正长花岗岩做出研究，且样品数量不多，似乎不够全面，但本人认为在有限数据条件下，本次研究的结果具有一定参考性，希望能够对以后在该区域工作的相关地质工作者有所启示。