冀西北水泉沟碱性岩体成因讨论.pdf

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1、第4卷第4期矿产勘查V01．4No．42013年7月MINERALEXPL0RAT10NJuly，2013冀西北水泉沟碱性岩体成因讨论刘海田，范会杰，孙静，王倩(河北矿业资源有限责任公司，石家庄050081)摘要水泉沟碱性岩体是冀北著名的控矿碱性杂岩体，岩体由二长岩类、正长岩类及碱长正长岩类组成。各类岩石间无明显的界线，一般为渐变过渡关系。岩石化学组成总的特征是贫硅、富碱，铝含量中至高，反映了随着岩浆演化，碱质交代加强，岩体属于碱性一偏碱性岩体。通过对该岩体铅同位素、钕锶同位素图解研究，样品投点于地幔与大陆壳演化线之间，少量于陆壳演化线之上，

2、说明铅、锶同位素不是单一来源，原始物质来源于地幔，推测岩浆自地幔上侵过程中有壳源物质加入。对比K—Ar法测年数据和”Ar一。Ar法年龄测试结果，认为水泉沟碱性岩体形成于288—327．4Ma，属海西晚期。关键词碱性岩同位素上地幔成因冀西北水泉沟中图分类号：P588．15文献标识码：A文章编号：1674—7801(2013)04—0441一O6该区地处河北省张家口市宣化县一崇礼县一赤部为内蒙地轴。区域出露的地层主要有太古宇桑干城县交界地带，是我国华北地台北缘著名的“金三群的中高级变质岩系、中元古界长城系的海相沉积角”。区内已发现大型金矿3处(宣

3、化县小营盘、崇岩和晚侏罗世酸性一中酸性火山熔岩及火山碎屑岩礼县东坪和赤城县黄土梁)中型金矿4处(宣化县(图1)。其中，太古宙变质岩构成了该区的结晶基张全庄、韩家沟，崇礼县水晶屯、赤城县后沟)小型底。区内构造活动强烈，断裂构造发育，总体构造金矿及矿点百余处。这些金矿床的形成与水泉沟碱格架以近东西向，尚义一崇礼一赤城深断裂为该区性岩体具有密切的时、空分布关系，前人对水泉沟杂最重要的控岩控矿构造。区域岩浆侵人活动频繁而岩体的岩石学、矿物学、岩体形成时代及其成因等做强烈。主要侵位时代为海西期和燕山期。水泉沟杂了大量工作。对杂岩体的成因认识主要有几种观

4、岩体与该区金矿床之间具有密切的时空分布关系。点：混合岩化、壳慢混合源岩浆和富碱热液交代等成2水泉沟碱性岩体特征因观点。笔者2O世纪80年代在该区进行过1：5万区域地质调查，90年代后期又参与了“碱性岩碱性杂岩体呈东西向展布(图1)，岩体东西长体与金矿成矿作用”的专题研究项目，近年来在该约55km，南北宽约5～8km，面积340km，侵位于区又从事矿产调查工作，取得了大量资料，本文试图太古宇崇礼群中。其北与崇礼群涧沟河组接触，南通过对水泉沟碱性岩体特征以及铅、锶同位素特征与崇礼群涧沟河及元古代透辉岩呈侵入接触，中部的研究，来探讨岩体的成因。有燕

5、山期斑状花岗岩侵入，将岩体分割为东西两部分。1地质背景杂岩体由4个单元组成。单元1分布最广，水泉沟碱性岩体产于华北地台北缘中段，东西包括2个岩体：东坪二长岩体和后沟二长岩体，其面向的尚义一赤诚一平泉深断裂南侧的燕山台褶带积均在数十平方千米之上，呈近东西向，主要岩性为内。以东西向深断裂为界，南部为燕山台褶带，北二长岩、石英二长岩、角闪二长岩、黑云二长岩等。[收稿日期]2012—12—26[第一作者简介]刘海田，男，1963年生，高级工程师，从事固体矿产勘查与研究工作。44l矿产勘查图1冀西北水泉沟碱性岩体地质略图1一第四系黄土；2一侏罗系火山岩

6、、砂岩；3一长城系白云岩；4一元古宇红旗营子岩群浅变质岩；5一太古宇桑干群深变质岩；6一燕山期斑状花岗岩；7一海西期碱长正长岩类(单元Ⅲ)；8一海西期正长岩类(单元Ⅱ)；9一海西期二长岩类(单元I)；lO一地质界线；11一断裂带；12一小一大型金矿床；(单元Ⅳ略)单元Ⅱ呈条状分布在单元I的两侧，包括后沟、黄土二氧化硅含量：二长岩类为60．76％而碱长正梁、东坪和中山沟4个正长岩体，每个岩体面积约长岩为64．88％，岩性从二长岩类一正长岩类一碱30～40km，主要岩性为正长岩、角闪正长岩和石英长正长岩类演化，SiO含量略有增加，岩石中SiO正长

7、岩等，其与单元I呈侵入接触。单元Ⅲ分布零含量偏低，但相对稳定。星，呈等轴状产出，包括小赵家沟、西坪、狼窝沟、下三氧化二铝含量：岩性从二长岩类一正长岩类三道河、地上和三道沟6个碱长正长岩体，每个岩体一碱长正长岩类演化，A1：0。含量分别为18．47％、面积10km，主要岩性为碱长正长岩、霓石碱长正18．28％和16．81％，A103含量逐渐递减，递减幅长岩、钠闪石碱长正长岩，与Ⅱ、I单元有明显侵入度较小。界线。单元Ⅳ呈规模不一的脉岩侵入上述3个单元氧化钙：岩性从二长岩类一正长岩类一碱长正和围岩中(图1)。长岩类演化，CaO含量分别为4．31％、

8、2．05％和单元I的二长岩属于顶蚀侵位，单元Ⅱ的正1．67％，CaO含量逐渐递减，相互间相差接近一倍。长岩体属叠置侵位，单元Ⅲ和单元Ⅳ以贯入侵位形反映了随着岩浆演化