广东英德白沙地区中侏罗世细粒石英闪长岩地球化学特征及其类型判断

2019年第三期基础地质WESTERN RESOURCES

广东英德白沙地区中侏罗世细粒石英闪长岩

地球化学特征及其类型判断

王邱春

广东省地质调查院广州510080

摘要：白沙区细粒石英闪长岩与后期形成的中粒斑状黑云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩呈侵入接触。地球化学数据显示该岩体富集Rb、U、K、Pb、Nd和Gd，亏损Ba、Nb、Ce、Sr、P、Zr和Ti，属于高钾钙碱性准铝质细粒石英闪长岩，具有I型花岗岩的特征。明显富集轻稀土元素[(La/Yb)N=7.81-12.30]，显示明显的负Eu异常(8Eu=0.80-0.92)o

关键词：细粒石英闪长岩；I型花岗岩；高钾钙碱性准铝质

1.引言

佛冈岩体形成机制备受关注，很多地质工作者对其进行了研究。在形成机制方面，庄文明(2000)和陈小

明(2002)对其进行了一定的探讨；对佛冈岩体成因类型方面，则是形成了不同的观点，例如改造型(S型)(陈小明，2002；广东省地质矿产局，1988；中国科学院地球化学研究所，2005)、A型(包志伟和赵振华,2003；刘昌实,2003;Whalen J B,1987)和I型花岗岩(庄文明,2000;Li et al.,2007)，也有部分学者认为佛冈岩体经历了强烈分异，很难确定是S型、I型或高分异的I型花岗岩(邱检生,2005)，还是A型花岗岩(Li et al”2007)o但前人对佛冈复式岩体中细粒石英闪长岩缺少地球化学和特征的判断。

2.区域地质背景

白沙区域上位于南岭成矿带的中段，粤北拗陷的南东部，区内除北部和南部地区分布有少量残留的沉积地层外，大部分地区为岩体覆盖，岩浆岩分布面积约424km2，约占本区面积的90%。

自早古生代以来，该区依次受到了加里东期、印支期及燕山期构造一岩浆作用的强烈影响，同时造就了不同时代的花岗岩和丰富的矿产资源。几乎每一次地壳运动都伴随有岩浆活动，尤其以燕山期的岩浆活动最为强烈，形成了大规模的花岗岩岩基或岩株。构成主岩体的岩性主要为燕山早期(侏罗纪)黑云母花岗岩类，受控于佛冈一丰良深断裂带。

区内主要出露多期岩体，本次研究以后期侵入岩体中的细粒石英闪长岩为研究对象。

3.岩体特征与样品描述

石英闪长岩分布于英德白沙镇东坪子村、群塘、猫笼和楼屋等，由多个侵入体组成，出露面积约2.5km'。在白沙镇东坪子村侵入体呈不规则的岩株状产出，与细粒黑云母二长花岗岩(tnKF)、中粒斑状黑云母二长花岗岩(t)7L1c)呈侵入接触，在早白垩世花岗岩接触带见钾化、绿泥石化等蚀变，并见宽约1cm~2c m长英质矿物定向排列带。

岩石特征：岩石呈灰色-黑灰色，主要由长英矿物与角闪石组成，细粒结构。斜长石(部分绢云母化)呈自形-半自形板状(30%~35%)，具聚片双晶，为中长石，粒度在0.2mm~ 2mm之间，部分已被显微鳞片状绢云母交代。角闪石呈浅绿色柱板状，含量约35%~40%，具多色性，部分角闪石析出铁质绿泥石化。粒度在0.2mm~0.5mm间，不均匀聚集分布于石英、斜长石聚集体间。微斜、微纹长石呈他形晶粒状(3%)，多已泥化，具不明显格状双晶及不明显的钠长石显微条纹，粒度在0.2mm~0.5mm，不均匀地分布于岩石裂隙中，或交代斜长石出现。石英呈他形粒状，粒度在0.2mm~ 2mm间，具波状消光，不均匀分布，含量约15-20%±0岩石受应力作用，显微裂隙发育.钾长石-纤闪石微脉沿岩石裂隙充填交代。

4.岩石地球化学特征

岩石主量元素、微量元素和稀土元素分析等由河北区域地质调查研究所完成。

该期侵入岩Si。：含量在56.47%-57.89%之间，A12O3含量在14.51%~14.52%之间，全碱(Na2O+K2

O)含量在3.82%~ 4.60%之间，KQ/Na：。值较小，为1.08-1.12，全铁(TFeO)含量7.08%~7.10%。

在TAS分类图上2个样品都投影在闪长岩区域内(图1)；在SiO2-K2O图上，一个样品投影点落在高钾钙碱性区域内，另一个落在中钾系列-高钾钙碱性过渡带上(图2)；在SiO2-碱度率(A.R)图上，投点均落在钙碱性系列内(图3)；样品的铝饱和指数(A/CNK)1.16-2.23之间，在A/NK-A/ CNK投影在过铝质区域内(图4)。综合上述，中侏罗世侵入岩为属于钙碱性准铝质高钾钙碱性细粒石英闪长岩。固结指数(SI)较低，介于35.88~37.42之间。

作者简介：王邱春(1991-)，男，湖北随州人，汉族，助理工程师，中国地质大学(北京)，研究生；主要研究方向：矿产地质。

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WESTERN RESOURCES

基础地质2019年第三期

40 50 60 70 80 90

SiO,(wt. %)

图1侵入岩TAS 分类图解

与上地壳球粒陨石标准化曲线相一致，表明其成岩物质很可能来自上、下地壳混合岩。

图2 SiO 2-K 2O 图解

---------I：地说

-------中地壳…-…-F 地壳

—e — D5101tx ―A — 01541 fx

匸

p u o n o

-dlues

1000

10-f r (>

6 5 56(0

一

S )M

23456789

A. R

图3 SiO 2-A.R 图解

图5稀土球粒陨石标准化分布型式图

在微量元素原始地幔标准化图解上(图6)，样品具有相

似的配分模式，富集Rb 、U 、K 、Pb 、Nd 和Gd，亏损Ba 、Nb 、Ta 、

(。朽“卩之厂和巧。Sr 在石榴石、角闪石和单斜辉石中分配

系数很小，而在斜长石中分配系数很大。因此,Sr 和Ba 的

亏损可能暗示岩浆源区斜长石作用熔融残留相或结晶分离相的存在。具体数据见表1。

Primitive Mantle Normalized Spider Diagram

(Sun and McDonough,!989)

1000n .....................................................................................................

□ D 1541 fx

1&■

1 。二

ueE

O A

三

E-Jdu-dlues

Rb Th Nb K Ce Pr Nd Sm Hf Ti Tb Y Er Yb Ba U Ta La Pb Sr P Zr Eu Gd Dy Ho Tm Lu

图6微量原始地幔标准化分布式图

Na,O-K,O Diagram (Collins et al., 1982) 5.0

D5101fx

(J E G l u l e o l u )

N N W

o o

Metaluminous

.准馅质

Peraluminous

Peralkaline^-^

0-5 1.0 1.5 2.0

A/CNK (molar>molar)

图 4 A/NK-A/CNK 图解

样品稀土元素含量及其比值变化范围基本一致，具有

相似的稀土元素地球化学特征，稀土元素总量(2REE)为

117.52ppm~191.53ppm，轻重稀土比值(LREE/HREE)为

8.01-11.29, (LaTfb)N 值为7.81-12.30,Eu 亏损程度(6Eu)为

0.80~0.92。该期侵入岩明显具有轻稀土富集、稀土配分模式相似以及总体为右倾斜等特征(图5)，且具有微弱的的负

Eu 异常。相对平坦的稀土配分模式以及较微弱的Eu 异常特点表明岩浆源区相对较浅，残留相中有斜长石，而没有石榴子石。该稀土元素配分曲线与下地壳球稀土总量相近,

o o

4.3.

M )o

扌

2.0

A-Type Granite

l-Type Granite <

O /

S-Type Granite

K ：O (wt. %)

图7 Na 2O-K 2O 图解

5.讨论

中侏罗世细粒石英闪长岩Si()2=58.11-59.46%, A/CNK=

0.80~0.86<1.1 (Chappell et al., 1974), K 2O/Na 2O=(下转 37 页)

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RESOURCES

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图1可采煤厚度频率直方图

2.60m，可采平均厚度1.59m。穿过点67个，见煤点49个,24点不可采，占49%，可采点25个，占51%，可采面积4.79km2，面积可采指数30%。见一层夹肝，夹肝厚0.30m~0.60m，夹肝岩性为炭质泥岩或泥岩，个别见闪长坊岩。局部由于闪长坊岩或辉绿岩的穿插、破坏，使煤变质为天然焦，也使煤层结构复杂化。煤层厚度变异系数28%，变化中等，为局部可采的较稳定煤层。煤类为贫煤、无烟煤，另有少量天然焦。煤层顶板泥岩、粉砂岩和细粒砂岩。砂岩顶板对下伏岩煤层具冲刷作用，如ZK18、ZK19顶板为细粒砂岩，煤层变薄被冲刷；煤层底板多为灰黑色泥岩和少量闪长玲岩(见表1煤层情况统计表，煤层厚度变化见可采煤层厚度频率直方图1)。

煤层结构较简单，属局部可采的较稳定煤层。

4.结论

该矿区含煤地层为二叠系的山西组、下石盒子组和上石盒子组，含3、7i、72、&、&、10共6层可米煤层。3煤层为局部可采的不稳定煤层;7,、&属局部可采的较稳定煤层；72、&、10煤层属大部分可采的

较稳定煤层。

参考文献：

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[4]曹代勇，李小明，占文锋，etal.深部煤炭资源勘查模式及其构造

控制H中国煤炭地质，200&20(10):18-21

(上接34页)1.08-1.12，为钙碱性准铝质花岗岩。Rb/Sr=0.25~ 0.44,Rh/Nb=7.05~9.57，与中国东部(分别为0.31和6.8，高山等,1999)上地壳平均值相近。NaQ-KQ图解中(图7)，侵入岩样品落于“I型”区域。

Chappell(1999)对Lachlan褶皱带花岗岩的研究发现，在I型花岗岩中,PQs随SiO?的増加而降低。而在S型花岗岩中PQ，随Si()2的增加而増加或不变。此外，1型花岗岩T h和Y含量高，且与R b含量之间常呈正消长演化关系，而S型花岗岩中Th和Y含量较低，随Rb含量的増高而降低或变化不大。我国华南I型花岗岩和S型花岗岩也具有类似的成分演化特点(李献华等2007)o2个样品的化学元素表现出PQ，随SiO?的増加而降低,Th和Y含量高，且与Rb 含量之间常呈正消长演化关系，进一步表明改期岩体属于I型花岗岩。

综上所述，认为该期岩体为高钾钙碱性准铝质细粒石英闪长岩，属于1型花岗岩。

参考文献：

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