成因及构造环境
摘要：大兴安岭松岭区北晚寒武世变质深成岩主要位于额尔古纳构造岩浆岩带与大兴安岭构造岩浆岩带的结合部位，通过对其岩石学特征、岩石地球化学特征、分析物源、形成机制进行分析。认为本期侵入岩该期混合岩化作用于额尔古纳地块与兴安地块的碰撞拼贴有关，形成时代在晚寒武世。
关键词：大兴安岭 晚寒武世变质深成岩 成因及构造环境
大兴安岭松岭区北晚寒武世变质深成岩的位于额尔古纳构造岩浆岩带与大兴安岭构造岩浆岩带的结合部位。本期侵入岩空间分布主要位于库楚河及大杨气河东岸，该期岩体受北东向及北西向断裂联合控制，岩体时代较老，受后期区域构造热流体活动影响强烈，发育条带状或脉状构造，产状整体北西向或北东向展布，在变质深成岩体内部局部可见中-晚元古界兴华渡口岩群二云斜长变粒岩的捕虏体（残留体）。
一、晚寒武世变质深成岩岩石及矿物学特征
晚寒武世混合岩受地壳深层次韧性变形影响强烈，岩石中多见混合岩化形成的条带及矿物拉长定向，局部可见岩石发生韧性褶曲，主要由长英质斜长浅粒质混合岩、长英质角闪斜长质条带状混合岩、黑云条带状混合岩及二云条带状混合岩等组成。
晚寒武世变质深成岩主要出露长英质斜长浅粒条带状或脉状混合岩、黑云条带状混合岩，且与中-上元古界兴华渡口岩群相伴产出，个别地段呈互层状产出，且混合岩内基体成分与其相邻的兴华渡口岩群的岩石类型基本一致，为变粒岩类及浅粒岩类，说明该期变质深成岩与兴华渡口岩群的低角闪岩相-高绿片岩相的变质岩具有一定的成生联系。
混合岩岩石构造差异反映了混合岩化的强度，下部层位岩石以条带状构造为主，中上部出现脉状混合岩，说明晚寒武世混合岩化作用由早至晚由逐渐减弱的趋势，且混合岩不同的岩石类型很有可能也反映了原岩成分的差异，即下部以黑云斜长变粒岩混合岩化形成的黑云条带状混合岩及斜长浅粒混合岩，向上由斜长浅粒岩混合岩化形成的斜长浅粒混合岩，由于混合岩化强度不大，岩石中多见原岩残留，故依据混合岩中基体特征即可判别原岩的岩石类型。
二、晚寒武世变质深成岩岩石地球化学特征 ①常量元素
通过对晚寒武世混合岩中采取了硅酸盐、稀土、微量配套样品分析，SiO2为71.55-81.44%，平均77.81%，成分上属酸性岩类，Al2O3为10.31-12.19%，A/CNK为1.021-1.284，平均1.13，大于1.1，岩石具S型花岗岩特征，暗示其原岩可能为壳源岩石，且岩石CIPW标准矿物计算结果中多出现刚玉分子，说明岩石属过铝质岩石，岩石中碱含量较低，全碱Na2O+K2O为4.42-6.63%，Na2O/K2O为0.55-1.88，可知该期混合岩属碱性-高钾钙碱性岩系
②稀土、微量元素
通过对晚寒武世混合岩稀土元素数据分析，球粒陨石稀土配分曲线呈缓右倾的海鸥状，稀土总量变化较大，∑REE为60.71-405.31×10-6，，δEu为0.12-0.81，Eu具强亏损-弱亏损，而且岩石中轻重稀土分馏明显，LREE/HREE为5.95-11.29，(La/Yb)N为3.74-14.77。
晚寒武世混合岩微量元素数据数据分析，蛛网图整体呈三峰夹两谷的形态，其中Rb、Sr含量相对较低，富集Ba，而高场强元素Nb相对亏损，呈明显尖谷，而Zr、Hf富集，轻稀土元素较重稀土元素富集，上述特征均显示本期混合岩原岩可能与壳源岩石有关。
本次研究通过对比该期变质深成岩与兴华渡口岩群中的变质表壳岩稀土配分曲线及微量元素蛛网图可知二者具有类似的分布形式，这说明晚寒武世变质深成岩与兴华渡口岩群有直接的成生联系，其很有可能为兴华渡口岩群的变质岩经受
区域混合岩化作用形成，本次研究中仅个别样品在稀土总量及Eu的亏损程度上有一定的差异，造成这种差异的原因可能为在区域构造事件的影响下稀土元素整体迁移不均或个别地段混合岩化强度不同造成的，也可能是原岩差异性造成的。
三、成因及构造环境
以往地质学家对于混合岩的成因以及混合岩化的作用方式目前存在不同的认识，主要包括以下4种方式：
1、外来岩浆注入作用
后期的岩浆活动侵入与原地变质岩的相互作用，脉体本身成分与变质岩差别较大甚至毫无关联，仅仅是反应了一期构造岩浆活动。
2、深熔作用
在区域变质作用的基础上，受地壳内部温度持续升高影响，部分岩石发生部分熔融，原有的变质岩发生混合岩化作用，这种作用方式常见于造山带的高级变质地质体中，深熔作用涉及一系列复杂的含水和不含水的熔融反应，可产生与原岩组成体系不平衡的熔体，发生地壳熔融的构造环境主要为陆缘弧及碰撞带，在陆缘弧可能还涉及一定量的钙碱性花岗岩的产生，即地壳增生，在总体聚敛型造山带，应变分解使地壳深部形成收缩性构造，同时在地壳上部形成拉张性构造。在不同的构造环境下，地壳的深熔作用机制形成：①在碰撞造山带（喜马拉雅）具有丰富生热元素的地壳物质的下部逆冲造成的热效应引起的；②更深部基性岩浆体系侵位导致的热效应；③流体驱动的熔融；④在高级变质地质体在快速剥露、抬升过程中，降压熔融形成。
3、交代（再生）作用
富含碱金属及SiO2的流体或岩汁与变质岩发生交代作用形成的混合岩。这种岩汁仅仅是一种推测性的描述，这样的流体很难存在，应该是一种经过改造过的熔体。
4、变质分异作用
由原来的变质岩发生部分熔融经变质分异作用形成的混合岩，这种作用方式可划归至广义的深熔作用。
由上述论述可知：岩浆注入均把混合岩化过程看作岩浆过程，需要有伴生或后期的花岗质岩体，而交代和变质分异和深熔将混合岩化作用看作是变质过程，从化学角度上讲，岩浆注入和交代两种观点均要求开放系统，强调岩浆或流体与变质岩之间的相互作用，而深熔和变质分异二者特征相近，需要封闭系统，即质量平衡。基于每种作用方式的特征，将混合岩化作用归纳为两种作用方式：岩浆注入和深熔作用，但值得指出的是混合岩化作用通常并非仅由一种机制形成，往往是多种机制的联合作用过程。
本期晚寒武世混合岩多具条带状-条痕状构造，通过显微岩相学研究发现基体和脉体区分较为明显，说明其混合岩化程度不强，其中基体（古成体）多为变粒岩或浅粒岩，可能为原岩残留，经混合岩化后析出浅色脉体多为花岗质脉体。本区域内中-上元古界兴华渡口岩群中岩石也经历过明显混合岩化作用，故本次研究推测晚寒武世混合岩可能为较老的高绿片岩相-低角闪岩相变质岩经受区域构造事件发生混合岩化形成的，而兴华渡口岩群可能为混合岩化不完全的残留体。
由上述可知，本期变质深成岩主要混合岩化年龄集中于473.9Ma-519.3Ma，为晚寒武世-早奥陶世。说明在这一地质时间范围内，区域上发生过较大规模的构造地质事件，结合区域地质资料可知，在整个东北地区，晚泛非期发生过大规模的构造岩浆事件，在额尔古纳地块、佳木斯-兴凯地块均发现了500Ma左右的侵入岩出露，故认为大兴安岭松岭区北晚寒武世变质深成岩混合岩化作用与这一次构造运动关系密切。同时结合区域地质构造演化，该期混合岩化作用于额尔古纳地块与兴安地块的碰撞拼贴有关。
参考文献:
[1]黑龙江地矿局.黑龙江省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社. [2]黑龙江地矿局.黑龙江省区域地质志[M].北京：地质出版社.1993. [3]邱家骧.岩浆岩岩石学.北京：地质出版社，1995.
[4]刘建峰，迟效国，等.小兴安岭东部早古生代花岗岩的发现及其构造意义，地质通报，27（4）534-544.
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