德令哈杂岩地质地球化学特征和构造环境探析

1、德令哈杂岩地质地球化学特征和构造环境探析摘要：德令哈杂岩与达肯大坂岩群共同构成柴达木 盆地北缘欧龙布鲁克微陆块的变质基底，主要由肉红色块 状、眼球状花岗片麻岩组成，属于钙碱性-酸性过渡的岩浆 岩系列，获得错石u-pb法同位素年龄为2318±15ma,时代 归属古元古代，岩石地球化学特征显示其为岛弧型花岗岩。关键词：德令哈杂岩；同位素年龄；地球化学；构造环 境中图分类号:p588文献标识码：a文章编号:1009-2374 (2013) 26-0079-04德令哈杂岩最早由陆松年先生提出，其与达肯大坂岩群 共同构成柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微陆块的变质基底，主 要由肉红色块状、眼球状花岗片

2、麻岩组成，斜长角闪岩以规 模形态不等的包体赋存其中。本次在德令哈一带开展的 1 : 50000区域地质矿产调查过程中，详细地填绘出德令哈杂 岩并对其地质、地球化学和同位素年龄进行了较为深入的研 究，对于确定该区前寒武纪地层系统和构造格架有重要的意 义。1地质特征在本调查区，德令哈杂岩(图1)分布于乌吞那仁幅及 红山煤矿幅南部，根据岩性组合的不同将其划分为两个岩 体：花岗闪长片麻岩和黑云母花岗片麻岩。由于遭受了多期 变质变形作用，二者接触界限多数为过渡接触，原生接触关 系已经完全破坏。但是从空间分布特征及局部可见黑云母花 岗片麻岩包含花岗闪长岩变质侵入体的残块推测，黑云母花 岗片麻岩为后期侵入到

3、花岗闪长片麻岩中。而且二者岩性相 似，多处均为过渡关系，推测二者为涌动接触关系。图1德令哈杂岩分布图主要岩性特征如下：碎粒重结晶绿帘石化黑云母花岗闪长岩（花岗闪长片麻 岩）：花岗变晶结构，片麻状构造。其主要成分为碎粒重结 晶之后的石英、斜长石、黑云母、钾长石。其中石英含量约 21%,全部碎粒化，部分包于斜长石内部；黑云母含量约12%, 碎粒化，多被绿泥石交代；斜长石含量约61%,均被绢云母 交代；钾长石含量较少，约6%,碎粒化。所有矿物首先经历 了以绿帘石化为主的蚀变作用，然后再经历碎粒化为主的动 力变质作用，后一次的碎粒化对岩石影响较大，岩石矿物基 本均为原地碎粒化集合体，但是基本未改变各种

4、矿物在岩石 中的位置及空间分布。碎粒重结晶二云母花岗岩：花岗变晶结构，块状构造- 片麻状构造，矿物多以碎粒化集合体形出现，原地破碎，未 改变原结晶特征。其主要矿物为石英、斜长石、白云母、钾 长石、黑云母。其中石英含量约24%,全部碎粒化重结晶； 斜长石含量约27%,全部重结晶，其中充填部分钾长石；钾 长石基本未破碎，可见包裹的碎粒斜长石，可认定为钾长石 在碎粒岩化之后结晶；黑云母、白云母含量约5%,多以集合 体形式分布于斜长石及钾长石之间，白云母基本由黑云母退 变而成，黑云母多绿泥石化。碎粒重结晶二长花岗岩：花岗变晶结构，块状-片麻状 构造。矿物成分基本是碎粒重结晶。主要由钾长石、石英、 斜长

5、石、白云母组成。斜长石含量约24%强烈破碎，形成碎 粒化并且重结晶；钾长石含量约38%,其破碎后又活化，并 对斜长石胶结并溶蚀，石英含量约31%全部被挤压，形成条 带状消光及条带状分布，黑云母全部被白云母交代，定向排 列。2岩石地球化学特征2. 1主要氧化物特征由表1可以看出，德令哈杂岩采集的10个样品，13 号样品sio2含量较少，在55%65%之间，属于中性岩，其 余7件样品均大于65%,属于酸性岩，整体来说，德令哈杂 岩属于中酸性侵入体。2.2岩石系列由表2可以看出，除3号样品外，其余样品里特曼指数 o图6德令哈杂岩微量元素蜘蛛网图解在微量元素蜘蛛网图上，可看到其曲线基本为平缓式， 略微

6、右倾，其显现出较大的险异常，rb、th、hf和sm富集 程度较高，ce在曲线中呈微弱的正异常。4稀土元素地球化学特征由图7可以看出，德令哈杂岩的稀土总量在51262之 间，不同样品差别较大，其中13号样品属于稀土富集型, 410号样品属于稀土亏损型。总体来说，德令哈杂岩稀土 是亏损型，zlree/xiiree在8. 2815. 84之间说明轻稀土 比重稀土要富集得多。(la/sm) n值：即轻稀土元素分馆度。其值越大表明轻 稀土元素之间分馆程度越好，轻稀土元素越富集。在德令哈 杂岩中其值介于3. 257. 35之间，指示该序列轻稀土元素 之间分馆程度较高，轻稀土元素很富集。(gd/yb) n值

7、：即重稀土元素分馆度。其值越小表明重 稀土元素之间分馅程度越好，重稀土元素越富集。在德令哈 杂岩中其值介于2. 154. 59之间，指示该序列重稀土元素 之间分馆程度差，重稀土元素亏损。稀土配分曲线(图7)总体为略向右倾的平缓曲线，也 表明德令哈杂岩中轻稀土略为富集，同时也说明其形成深度 较大，局部熔融程度高。图7德令哈杂岩稀土元素曲线图解岩浆分异度§ eu值：岩浆分异程度愈高则§eu值愈小, 镐亏损愈强烈。德令哈杂岩中的§ eu值变化较大，从0.65 到1.54不等，当总体趋势都接近1而小于1,说明库勒萨依 序列整体为镐轻度亏损型，岩浆分异程度较高。eu在稀土配

8、 分曲线中呈微弱的负异常，也可以说明鮪在该序列中轻度亏 损。5德令哈杂岩时代讨论图8德令哈杂岩tw3样品错石cl图像错石样品（tw3）共分析测试了 20个点。其中tw3-16 明显偏离谐和线。点tw3-6的206pb/238u谐和年龄为 2138.8±26ma,点 tw3-14 的 206pb/238u 谐和年龄为 2141±24. 7土12. 5mao其余17个点在错石u-pb谐和图中构 成非常集中的主错石群，其207pb/235u的加权平均年龄为 2318±15ma （mswd=1. 2, 95%置信度），主错石群在 u-pb 一 致曲线图中集中分布于谐和线上

9、，说明这些错石在构造演化 中没有发生pb明显的丢失，这里我们就将17个没发生铅同 位素丢失的测试点的207pb/235u表面年龄加权平均值 2318±15ma （mswd=1.2, 95%置信度）作为样品的结晶年龄。图9德令哈杂岩图10德令哈杂岩tw3样品年龄图（一）tw3样品年龄图（二）由上可知，德令哈杂岩同位素年龄确定为2318±15ma, 时代归属古元古代。6德令哈杂岩地质意义及构造环境探讨本次确定的德令哈杂岩年龄与以往工作同位素的年龄 数据基本保持一致，此年龄小于王勤燕、陈能松等人测定的 达肯大坂岩群中碎屑物错石年龄(2467+28/-26 )和 c2474+66/

10、-52) ma,说明德令哈杂岩普遍较达肯大坂岩群 形成时代要晚，且在工作中多处发现了达肯大坂岩群中的大 理岩呈残块赋存于德令哈杂言的钾长花岗片麻岩中，说明德 令哈杂岩侵入到达肯大坂岩群是可信的。由于德令哈杂岩遭受了多期次热变质、动力变质及混合 岩化作用，其岩石的元素也有较多次数的变化，部分已经无 法反映其原始的元素组合特征，因此，在氧化物和微量元素 为基础的构造环境判别图的准确性亦值得进一步商榷。这里 就这次工作所采集的10个样品进行一些构造环境判别的图 件制作，受限于工作量及工作手段以及项目工作组对德令哈 杂岩的认识所限，对德令哈杂岩构造环境仅做一些探讨。图11德令哈杂岩 图12德令哈杂岩r

11、1-r2构造环境图yb-ta判别图解图13德令哈杂岩图13德令哈杂岩y-nb判别图解y+nb-rb判别图解由图11至图14可知，德令哈杂岩在r1-r2图解中，大 部分落入了造山期后a型花岗岩、晚造山区花岗岩和同碰撞 花岗岩的交汇区域，说明了该样品主量元素受到后期影响变 化较大，导致r1-r2投影有较大的偏移，判断效果欠佳，后 面的微量元素图解则相对规律性较好，基本都落入了火山弧 花岗岩中，由此可以推测，德令哈花岗岩应该属于火山弧花 岗岩，由于古元古代原始大陆刚刚形成，很多地方仅出现陆 核，大陆弧花岗岩出现的可能性较小，因此推测德令哈杂岩 为岛弧型花岗岩。7结论及探讨(1) 德令哈杂岩与达肯大坂岩群共同构成柴达木盆地 北缘欧龙布鲁克微陆块的变质基底，主要由肉红色块状、眼 球状花岗片麻岩组成，属于钙碱性-酸性过渡的岩浆岩系列。(2) 采用错石u-pb法同位素测年，获得错石u-pb法 同位素年龄为2318±15ma,时代归属古元古代。(3) 德令哈杂岩普遍较达肯大坂岩群形成时代要晚， 两者为侵入接触关系。(4) 岩石地球化学特征显示其为岛弧型花岗