山西塔儿山—二峰山碱性偏碱性杂岩体侵入期次及岩石化学特征

科技情报开发与经济 SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT＆ECONOMY 2010年 第2O卷 第 15期 文章编号：1005—6033(2010)15一叭50—03 收稿日期：2010—03—16 山西塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩体侵入 期次及岩石化学特征 李慧锋，康 健 (太原理工大学矿业工程学院，山西太原，030024) 摘 要：通过对塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩体各类岩石的野外地质特征和岩石化 学研究。认为岩浆岩侵入顺序为闪长岩类一正长岩类一二长岩类一花岗岩一脉岩类。 源区岩浆经历了钙碱性一偏碱性一碱性的演化系列。Al 03、TFezO3、Na20+K20、MgO质 量分数呈现与SiO：相反的演化特点。岩浆源区随岩浆演化由上地幔到地壳逐渐变浅。 关键词：碱性偏碱性岩；杂岩体；侵入期次；岩石化学特征 中图分类号：P58 文献标识码：A 在中生代，华北内部发生了大规模的岩浆活动和内陆成山 作用。多数学者将中生代的构造变化归咎于地球内部物质运动， 或壳一幔层圈相互作用的浅部反应。具有深源特征的大陆碱性 岩无疑能作为岩石探针，提供了地球深部的大量信息，为研究大 陆岩石圈结构提供了可靠的素材，进而研究壳幔相互作用对岩 浆形成和演化的制约、岩浆的时空分布与地质构造的关系。塔儿 山一二峰山碱性偏碱性杂岩体备受国内外岩石学家的关注。本 文试图通过对塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩体不同时期所形 成的代性岩石的侵入特征和岩石化学成分研究，旨在进一步 探讨碱性偏碱性杂岩体的演化机理。 l 碱性偏碱性杂岩体的地质特征 塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩群位于晋南临汾盆地南部， 地处华北地区汾渭裂谷系中部转折处，属临汾断陷盆地中次级隆 起 ，分布和出露于临汾卧虎山、鹿顶山、乔山、塔儿山、老山、二峰 山、司空山一带，这些碱性、偏碱性杂岩体连带其附近围岩，呈“岛 状”突出于临汾新生代盆地内。岩体地表出露范围东西长 36 km， 南北宽 20km；岩体实际分布范围更广，分布面积达 180km 。 塔儿山一二峰山碱性、偏碱性杂岩体群主要包括：出露或半 出露地表的卧虎山岩带、鹿顶山一乔山岩带、老山岩带、二峰山 岩带、宋村—青杨岭岩带和隐伏的东亢一户村岩带、德西毛岩 带、东海一感军岩带。岩体种类较多，主要为中偏碱性闪长岩、正 长岩类和二长岩类，次为酸性花岗岩类及脉岩类。各岩体规模相 差较悬殊，岩性变化较大，岩体及岩脉之间相互穿插，构成了统 一 的岩浆杂岩体(见图 1)。侵位的最新地层为三叠统二马营组砂 泥岩之中。 岩体侵入期次的划分主要根据野外不同类型的岩体之间的 相互穿插、切割、烘烤、包裹等关系。 (1)第一侵次闪长岩类，为岩群中最老的岩类。大区域内闪 长岩类围绕二长岩及斑状正长岩分布，位于岩群最外环。它与第 二侵次、第三侵次的岩体界限较为清楚。 (2)第二和第三次侵入岩体的侵入接触关系，多数地段不清 楚，少数地段较清楚。如马尾山村西沟中可见第三次石英二长岩 侵入和捕虏第二次巨斑正长岩。 l5O (3)第四侵次为花岗岩类，包括花岗斑岩和花岗细晶岩脉， 图 1 塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩体分布图 在石姑娘山、刁凹一带呈脉状产于第三侵次老山石英二长岩中。 (4)第五侵次为脉岩类，呈脉状 ，穿切上述 4种岩类 。此外， 钠长斑岩与其他侵次岩体无直接接触关系，暂定侵次不明 根据同位素年龄数据资料，总体确定塔儿山二峰山碱性偏 碱性杂岩体侵入时限在 92 Ma一132 Ma之间，相当于早一中白垩 世。岩浆作用在时间上对应于燕山运动。与华北地区燕山运动在 早白垩世发生的较普遍的重要构造转换、岩石圈减薄和深部岩 浆底侵及其热力作用事件具有一致性。总体外环比内环时代老， 同位素数据与野外观察相互间接触关系和捕虏体成分特征反映 的各类岩石形成顺序完全一致 ，充分说明塔儿山一二峰山碱性 偏碱性杂岩体个岩类的形成时间顺序为闪长岩类一霓辉正长 岩一石英二长岩一花岗岩类一正长斑岩脉。 2 常量元素岩石化学特征 常量元素分析是地球化学研究的重要手段。塔儿山一二峰 山碱性偏碱性杂岩体不同时期侵入的各类岩体的主要氧化物含 量及各氧化物之间的关系研究，有助于分析与探讨源区岩浆在 不同时期的演化特征。 2．1 主要氧化物特征 笔者在收集了前人岩石化学数据 ，计算了各类岩石的平均 李慧锋，康 健 山西塔儿山一二峰山碱性偏碱性杂岩体侵入期次及岩石化学特征 本刊E-maihbjb@sxinfo．net 科技论坛 值，分析结果见表 1。 从表 1可看出：从最早侵入的二长闪长岩类到第二侵次的 正长岩类 SiO：质量分数略微降低，从正长岩类到第四侵次的花 岗岩类 SiO：质量分数呈升高趋势，再到第五侵次的脉岩类 SiO 质量分数降低。即源区岩浆SiO：质量分数总体有由低到高然后再 降低的演化特点 ；A1203、TFe20 、Na20+K O、MgO质量分数呈现与 SiO 相反的演化特点，即由高到低然后升高的演化特点，总体呈由 高到低的演化趋势；CaO质量分数呈现由高到低的演化特点。 2．2 岩石系列和类型确定及分类 为了确定塔儿山—二峰山碱性偏碱性杂岩群的岩浆演化，将 岩石化学结果通过计算，投入碱度率关系图解(见图 2)中。 0 宣 岩 类 1 l0 AR 注：CA一钙碱性；A一碱性；PA一过碱性 AR=w(AI203)+蕾c，(CaO)+ (K2O)+w(Na20)／W(A1203)+ (Ca0)一 W(K20)一 (Na20) 当1