安徽大別山團嶺花崗巖體巖石學特征及成因

2024年3月26日發(作者：開幕式策劃)

安

1999年

文章編號:1005-6157(1999)03-0172-06

徽地質

第9卷第3期

Geolo

gy

ofAnhui

安徽大別山團嶺花崗巖體巖石學特征及成因

路玉林,錢存超,賈十軍

(安徽地質調查院,安徽合肥230001)

摘要:團嶺花崗巖體侵位于大別山南部超高壓變質帶變質表殼巖中,由細粒少斑二長花崗巖和中

粒少斑二長花崗巖組成。通過巖石學、巖石化學、地球化學的研究,確定其為S型花崗巖,源巖可能

來自大別山變質雜巖。結合同位素資料,認為其屬燕山期花崗巖,侵位機制為底辟式強力就位。

關鍵詞:S型花崗巖;燕山期;成因;侵位機制;團嶺

中圖分類號:P588.12

+

1;P588.3文獻標識碼:A

團嶺花崗巖體地處安徽省大別山腹地,侵位于南大別超高壓變質帶變質表殼巖中,四周為

變質侵入體環繞。變質表殼巖中含有大量的榴輝巖包體,呈透鏡狀、團塊狀、似層狀成群成帶分

布,與變質表殼巖共同經歷了超高壓變質作用。安徽區域地質調查隊(1974)

1

將團嶺花崗巖體

歸屬五臺)呂梁期混合花崗巖,筆者等通過1B5萬區調工作認為它是燕山期的侵入巖。

1地質特征

團嶺花崗巖體在安徽岳西縣河圖鎮一帶(圖1),出露面積約5716km

,平面上近卵圓形,

2

呈NW-SE向展布,由細粒少斑二長花崗巖和中粒少斑二長花崗巖兩種巖石類型組成。前

者多分布于巖體邊部,且規模較小,含有較多的圍巖和微粒斜長角閃巖包體;后者大面積出

露,與前者呈涌動式侵入接觸,形成時代略晚于前者。兩者在空間上緊密伴生。

巖體與圍巖呈侵入接觸關系,具清楚的侵入接觸界面,西界向南東陡傾,傾角75b,

東界向東陡傾,傾角87b。圍巖面理圍繞巖體與接觸界面一致,且未見接觸變質。

細粒少斑二長花崗巖呈淺肉紅色,細粒似斑狀少斑結構。斑晶主要為條紋長石,少量斜長

石,斑晶含量5%~10%。粒徑一般2~3mm,少數達3~5mm。基質成分有:更長石(An=15~

22)25%~30%,呈半自形板柱狀,常見鈉長石雙晶;鉀長石(條紋長石)30%~40%,呈不規則

板柱狀,具格子狀雙晶,有交代包裹斜長石現象;石英20%~25%;黑云母<5%,基質粒徑多

為1~2mm。副礦物有鋯石、榍石、磷灰石、磁鐵礦等。

中粒少斑二長花崗巖呈淺肉紅色,中粒似斑狀少斑結構,風化后呈粗大的砂粒狀。斑晶成

分為條紋長石,斜長石斑晶含量5%~10%。粒徑一般為3~5mm,個別達10mm。基質成分有:

更長石(An=15~22)25%~45%,呈半自形板柱狀,鈉長石雙晶發育。鉀長石(條紋長石)30%

~40%,呈不規則板柱狀,具格子狀雙晶,有交代包裹斜長石現象。石英20%~30%,黑云

母<5%。基質粒徑2~3mm。副礦物有鋯石、榍石、磷灰石、磁鐵礦、石榴子石等。

兩者從早到晚成分上:石英含量增加,斑晶粒徑變大,基質也由細變粗。

2

211

巖石化學、地球化學特征

巖石化學特征

08收稿日期:1999-02-

作者簡介:路玉林(1970)),男,助理工程師,主要從事區域地質調查工作

1安徽省地質局區域地質調查隊.1B20萬六安幅、岳西幅區域地質調查報告.1974

第9卷第3期路玉林等:安徽大別山團嶺花崗巖體巖石學特征及成因

173

圖1大別山團嶺巖體研究區地質圖

(

據1B5萬店前河、牛凸嶺幅資料

1

,本文略有修改)

Figure1ThegeologicalmapoftheTuanlingarea,DabieMts

1中粒少斑二長花崗巖;2細粒少斑二長花崗巖;3變質侵入巖;4大別變質表殼巖;

5大理巖;6榴輝巖;7涌動侵入接觸關系;8采樣位置

兩類巖石的巖石化學成分含量及有關參數見表1。兩者SiO

2

含量為72180%~73192%,

均屬于酸性巖,CaO、MgO差別較大,與中國主要巖漿巖類平均化學成分(黎彤、饒紀龍,1962)

[1]

相比,Al

2

O

3

、Fe

2

O

3

、FeO、CaO、P

2

O

5

等偏低,SiO

2

、Na

2

O、K

2

O偏高,余者與之接近。

表1

Table1

團嶺巖體巖石化學成分含量及有關參數表

The

p

etrochemicalcontentsandsome

p

arametersfortheTuanlin

gg

raniteintrusive

CIPW標準礦物含量及有關參數

注:樣品測試由安徽省區域地質調查所化驗室完成

1安徽省區域地質調查所1B5萬店前河、牛凸嶺幅區域地質調查說明書,1998

o安徽省地質局區域地質調查隊.1B20萬六安幅、岳西幅區域地質調查報告.1974

174

安徽地質1999年

CIPW標準礦物中,兩者都出現C,且C>1,堿度率AR值介于3141~4119之間,

堿量ALK均>8,具有富堿特點,表明為巖漿晚期演化的產物。里特曼指數R=2137~2149,變

化范圍小,屬鈣堿性巖。AFM圖解(圖2)中,樣品均落入鈣堿性巖區,演化不明顯。

圖2AFM圖解(據,1971)

Figure2TheAFMdiagram

Figure3

圖3團嶺巖體過渡族元素分配模式

intheTuanlingintrusive

Thepartitioningpatternsfortransitionalelements

o中粒少斑二長花崗巖;v細粒少斑二長花崗巖

p中粒少斑二長花崗巖;w細粒少斑二長花崗巖

212微量元素特征

-6

微量元素含量及有關參數列于表2。兩類巖石Cr、Ni含量較低,分別為313@10、619@

10

-6

和313@10

-6

、912@10

-6

,與徐克勤等

[2]

陸殼改造型相似。與世界花崗巖和地殼微量元素

相比,Cr、Rb、Th、Zr、Cu等介于地殼和世界花崗巖之間,V、Sn、Pb、Sr、Zn高于世界花崗巖。

與桐柏山)大別山花崗巖類微量元素平均值相比,Cr、Th、Pb、Li、Ba、Co、Sr、V等偏低,Sn、

Be、Cu等偏高,Rb、Zr、Nb、Zn等與之接近。

表2

Table2

[3]

團嶺巖體微量元素含量及有關參數表(@10

-6

)

-6

Thetraceelementscontentsandsome

p

arametersfortheTuanlin

gg

raniteintrusive(@10)

注:樣品測試由地質礦產部安徽省中心實驗室完成

兩類巖石過渡族元素分配模式(圖3)證明,兩者源于同一巖漿,且具有相似的分異過程,

隨巖石酸性程度增加,而成/W0形。

213稀土元素特征

兩類巖石稀土元素含量及有關參數見表3。

兩者稀土元素總量分別為161179@10

,164102@10,輕重稀土比值ECe/EY分別為

5198、6149。(La/Yb)

N

、(La/Sm)

N

、(Gd/Yb)

N

等有逐漸增大趨勢,表明輕稀土富集趨勢,符合

同源巖漿演化規律性特征。從稀土元素配分模式(圖4)可以看出,兩者曲線基本一致,均為右

傾型,輕稀土富集,銪負異常明顯,DEu分別為0151、0156,與地殼重熔的花崗巖相吻合。

-6-6

第9卷

表3

第3期路玉林等:安徽大別山團嶺花崗巖體巖石學特征及成因

6

175

團嶺巖體稀土元素含量及有關參數表(@10

-

TheREEcontentsandsome

p

arametersfor

theTuanlin

gg

raniteintrusive(@10

-6

)

Table3

)

圖4團嶺巖體稀土元素分配模式

Figure4TheREEpartitioningpatternsforTuanlingintrusive

o中粒少斑二長花崗巖;v細粒少斑二長花崗巖

注:樣品測試由地質礦產部安徽省中心實驗室完成

3形成時代

采用單顆粒鋯石U)Pb法測定同位素年齡,樣品取自中粒少斑二長花崗巖,巖石中副

礦物鋯石以復正方柱與復正方雙錐組成的聚形,正方柱與復正方雙錐的聚形為主,淺紅棕色、

淡黃色、無色,透明)半透明,晶體內見氣泡、裂紋和黑色包裹體。

樣品測試由地礦部天津地質礦產研究所李惠民等完成,所得單粒鋯石測試數據見表4。

表4

Table4

中粒少斑二長花崗巖鋯石U-Pb法同位素地質年齡測試結果表

TheU-Pbisoto

p

icdatin

g

sforthezirconsinthemedium-

g

rainedadmellitewithless

p

henocr

y

sts

備注

206

Pb/

204

Pb已對實驗空白(Pb=0.050ng,U=0.002ng)及稀釋劑作了校正,其它比率中的鉛同位素均為放射

成因鉛同位素。括號內的數字為2R絕對誤差,例如:0.03255(87)表示0.03255?0.00087(2R)

樣品中做了5組鋯石的測定,2~5號鋯石年齡比較一致,均落在諧和線上或非常接近諧

和線(圖5)。表明這些鋯石沒有或幾乎沒有放射成因的鉛丟失,其

206

Pb/

238

U表面年齡權重平

均值為134?8Ma(圖6),此可代表巖石的侵位年齡,說明巖體是燕山期侵位的。1號鋯石透

明

度較差,年齡明顯老于其他鋯石,認為其為巖

石侵位過程中所攜帶的捕虜晶鋯石或繼承性殘留鋯石。

4巖體的成因

由上述可知,兩類巖石為同源巖漿演化的產物。

Ab-Or-Q相圖中,兩者形成壓力均為0.32GPa左右,故其形成深度約為10km,Ab-

176

安徽地質1999年

圖6

圖5鋯石U)Pb同位素年齡測定結果諧和圖

Figure5TheU-Pbisotopicconcordiaplot

2~5號鋯石

206

Pb/

238

U表面年齡統計權重平均值

206

Figure6Thestatisticweightedaverageofapparent

forzircons(No.2~5)

Pb/

238

Uages

Or-Q-H

2

O系等壓平面圖中兩類巖石成巖溫度

均達787e,Q-Ab-Or三角圖解(圖7)中,

兩類巖石均落在巖漿成因區,并集中在低溫槽區,

反映兩者是由巖漿冷凝結晶形成的,La/Sm-La

圖解中兩類巖石沿水平方向分布,說明巖體是巖漿

通過分離結晶作用形成的。

近年來研究認為大別山變質雜巖由變質表殼巖

和變質侵入巖等組成,其中變質表殼巖原巖為一套

碎屑巖、碳酸鹽巖夾火山巖建造,其構造背景為與

大陸島弧有關的活動大陸邊緣環境。ACF圖解

(圖8)中,兩類巖石均落在S區,屬S型花崗巖,

反映其源巖可能來源于大別山變質雜巖。這可從下

述來加以說明。團嶺巖體侵位于大別山變質雜巖中

,從形

[4]

圖7團嶺巖體Q-Ab-Or圖解

(據Winkler&VonPlaten1961)

Fi

g

ure7TheQ-Ab-Ordia

g

ramfortheTuanlin

g

intrusive

o中粒少斑二長花崗巖;v細粒少斑二長花崗巖

成深度看,巖體應形成于上地殼。巖體中含有較多

的圍巖和微粒斜長角閃巖等包體,以渾圓狀,透鏡

狀為主,其成分與大別山變質雜巖相同。由于源巖

在很大程度上決定花崗巖的地化特征,較低的DEu

值,較低的Cr、Ni豐度以及稀土配分模式等均

表明巖體的形成與地殼重熔有關。S型花崗巖的成

因反映巖漿大部分來源于地殼沉積物質,同時,A/

NKC值均<1、Rb/Sr比值均<1等又顯示了部分

巖漿可能來源于火成物質,這與大別山變質雜巖的

物質組成相似,暗示兩者之間的成因聯系,因此認為

團嶺巖體的源巖可能來源于大別山變質雜巖。R

1

-

R

2

圖解(圖9)兩者均落在同碰撞期花崗巖,表明該

巖體的形成與碰撞造山作用有密切關系。

圖8團嶺巖體ACF圖解

(據中田節也和高橋正樹,1979)

Figure8TheACFdiagramfortheTuanlingintrusive

o中粒少斑二長花崗巖;v細粒少斑二長花崗巖

第9卷第3期路玉林等:安徽大別山團嶺花崗巖體巖石學特征及成因

177

5侵位機制

根據野外觀察,團嶺巖體的侵位與

田頭背形有關,并以底辟式機制上侵。

印支期,區內以韌性變形為主,在

遞進變形過程中,形成以區域片麻理為

變形面的區域性斜臥相似褶皺(如田頭

背形),為巖體的形成提供了場所。燕山

期,隨著大別山地殼的抬升,該背形處

于擠壓環境

1

,深部巖漿隨褶皺核部強

力上涌,并側向擴展,形成平面形態近

卵圓形,長軸呈NW-SE向展布。巖

圖9

漿在侵位過程中膨脹推擠圍巖,形成規

則而清楚的界線,并造成圍巖的區域構

造面理與接觸面協調一致,環繞巖體。

早期巖石捕虜了較多的圍巖團塊且被定

向拉伸,產狀與接觸面一致,晚期巖石刺穿早期巖石,使得早期巖石多被推擠到巖體邊部且

規模較小,表現出巖體強力就位的特點,其侵位機制是底辟式侵位模式。

團嶺巖體R1-R2圖解(據lor等1985)

Fi

g

ure9TheR1-R2dia

g

ramfortheTuanlin

g

intrusive

1地幔分離;2板塊碰撞前;3碰撞后的抬升;4造山晚期的;

5非造山的;6同碰撞期的;7造山期后的;

o中粒少斑二長花崗巖;v細粒少斑二長花崗巖

6結論

a.團嶺巖體是由細粒少斑二長花崗巖和中粒少斑二長花崗巖組成,是同源巖漿演化的

產物,侵位時代為燕山期;

b.巖體屬S型花崗巖,其源巖可能來源于大別山變質雜巖;

c.該巖體以底辟式機制強力就位,且與田頭背形有關。

本文是集體勞動成果的一部分,成文過程中得到鐘華明所長、戴圣潛博士的熱情幫助和

指導,在此一并致以衷心感謝。

參考文獻:

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THEPETROLOGICALFEATURESANDGENESIS

OFTHETUANLINGGRANITEINTRUSIVEINTHEDABIEMTS,ANHUI

LuYulin,QianCunchao,JiaShi

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(AnhuiAcadem

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Geolo

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Abstract:TheTuanlinggraniteintrusivethatemplacedintothemeta-crutoofUHPMBinthe

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lessphyenocrysts1Thepetrological,petrochemicalandgeochemicalstudyindicatesthatitisofS-type

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eriod1Theem

p

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p

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Ke

y

words:S-t

yp

e

g

ranite;Yanshanian

p

eriod;

g

enesis;em

p

lacementmechanism;Tuanlin

g

1安徽省區域地質調查所.1B5萬店前河、牛凸嶺幅區域地質調查說明書.1998