内蒙迪彦庙蛇绿岩辉长岩岩石学特征
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摘要:迪彦庙蛇绿岩位于内蒙古西乌旗东，北侧距二连浩特—贺根山—霍林格勒—黑河碰撞带百余公里，南侧离西拉木伦构造碰撞带约300余公里，大地构造位置为中朝古板块和西伯利亚古板块之间的兴蒙造山带，前人将该区基性—超基性岩块作为华力西期侵入岩研究，确定其为绿泥岩。绿泥岩是一套特殊的镁铁岩的共生组合，一套完整的绿泥岩自下而上为：变质橄榄岩，堆积杂岩，席状岩墙群，喷出岩。辉长岩是堆积杂岩的主要组成部分。有人认为典型蛇绿岩均发育有厚层具堆积结构的层状辉长岩，并把无层状辉长岩的类似组合称为似蛇绿岩；也有人认为蛇绿岩中层状辉长岩是不可缺失的。而该区辉长岩较为发育，这对研究该区蛇绿岩，进而研究华北板块和西伯利亚古板块碰撞缝合位置具有重要意义。
1、辉长岩地质特征
迪彦庙的绿泥岩套虽然出露范围较小，但较为完整，均以近东西向的透镜状产出，与周围二叠系海相碎屑沉积岩呈构造接触，其中辉长岩体一般呈无根块状，其底部不整合于变质橄榄岩之上，因其上部席状岩墙群单元缺失，而与围岩呈构造接触。该区辉长岩下部主要为层状堆积辉长岩，上部为均质辉长岩。辉长岩中的辉石和斜长石矿物粒径自下而上逐渐减小；自下而上长石含量逐渐增加，辉石含量逐渐减少，岩石色率降低，但由于受构造破坏，局部均质辉长岩直接不整合于变质橄榄岩之上。
2、辉长岩岩相学特征
本区辉长岩局部强糜棱岩化和片理化，本文选取了变质程度较低的样品进行了岩石学研究，区内主要发育层状辉长岩和均质辉长岩。
2.1 层状辉长岩
区内辉长石岩中辉石和斜长石自下而上成分、含量变化呈现一定的规律性：下部层状辉长岩单层厚度较大，一般为0.5～3cm，厚者可达5cm，而且辉石层较厚，斜长石层较薄，岩石整体以深色调为主，辉石含量明显高于斜长石，层状构造（条带状构造）发育；而向上则缓慢过度，单层厚度减小，逐渐变为具有纹状或“片麻状构造”，此时辉石与斜长石含量近于相等；层状辉长岩的上部单层几乎不发育，且辉石含量继续减小，斜长石含量持续增加，使得岩石整体颜色变为以浅色为主，甚至局部出露斜长岩。
糜棱岩化堆积辉长岩：深绿色，中细粒层状堆积结构，糜棱结构，部分原有的层状堆积结构或辉长结构已被糜棱条带取代，块状构造，矿物成分主要为辉石和斜长石。辉石主要为单斜辉石，半自形柱状—它形粒状，柱长0.5～3mm，部分原来板状、短柱状的自形辉石堆晶晶体已变为纺锤状，不对称眼球状，内部有变形的辉石残斑，颗粒具波状消光和扭折现象，具“辉石鱼”构造和砂钟构造等，多发生强烈的纤闪石化、绿泥石化；斜长石半自形板柱状，大小一般0.1～2mm，部分颗粒见双晶扭折，与辉石颗粒杂乱分布，部分被拉长呈丝带状围绕着辉石残斑，长石均具不同程度钠黝帘石化、绿泥石化。该变质变形特征与甘肃红柳河辉长质糜棱岩相类似。
斜长岩：浅灰—灰白色，致密块状。中粗粒自形—半自形结构，几乎全部由基性斜长石组成，其含量占90%以上，铁镁矿物（辉石、橄榄石、角闪石）很少，含量小于10%。含少量绿帘石、绢云母以及锆石、磷灰石等副矿物。
2.2 均质辉长岩
均质辉长岩在本区发育较好，一般下部为粗粒辉长岩，以块状构造出现，而不具有堆积结构；向上逐渐结晶程度变差，到中上部变为中细粒—细粒辉长岩，而该带中均质辉长岩在强变形带中形成糜棱岩、糜棱岩化片理化辉长岩，在弱变形域中岩石则较为新鲜，未见明显变形，呈岩块分布。
糜棱岩化中细粒辉长岩：深绿色，中细粒结构，糜棱结构，块状构造，矿物成分主要为辉石和斜长石。辉石主要为单斜辉石，半自形柱状—它形粒状，柱长0.5～3mm，少数颗粒辉石式解理可见，部分颗粒具波状消光和扭折现象，多发生强烈的纤闪石化、绿泥石化，含量50～55%。斜长石半自形板柱状，大小一般0.1～2mm，部分颗粒见双晶扭折，与辉石颗粒杂乱分布，均已不同程度钠黝帘石化、绿泥石化，含量为45～505.从矿物普遍发生韧性变形来看，岩石遭受了一定的糜棱化作用。
细粒辉长岩：细粒结构、辉长—辉绿结构，主要矿物组成：斜长石含量为40～45%，辉石含量为35～40%，副矿物为磁铁矿和钛铁矿，含量约为5%。岩石蚀变较强，主要表现为斜长石的黝帘石化和辉石的纤闪石化。
3、辉长岩岩石化学特征
从迪彦庙辉长岩的化学成分可以看出以下特征：
(1)样品SiO2含量范围在45.49～51.47%之间，平均值为48.27%，均属于基性岩范围，ACM分类图解上均落在镁铁质堆积岩区间及附近，而其SiO2含量又具有自下而上递增的趋势。
(2)钛含量在固结较早、分异程度较差的堆积辉长岩中较低，一般不超过0.3%，而在均质辉长岩中则含量较高，而随着岩浆分异程度的增高，铁也相对富集。该特点与雅鲁藏布江蛇绿岩特征相似，均属活动大陆边缘或岛弧环境形成的。
(3)43值均小于3，化学分析结果在AFM三角图解中落在钙—碱性系列区，说明该区辉长岩属于钙—碱性系列。
(4)DI（分异指数）与SI（固结指数）是反映岩浆分异程度和岩石基性程度的重要岩石化学参数，下部固结较早的堆积辉长岩DI值较小（＜10）且SI值较大（＞50），说明分异程度较差，岩石的基性程度高，上部均质块状辉长岩结晶较晚，DI值较大同时变化范围也较大（23.28～43.46），SI值较小（＜40），说明岩浆分异程度高，岩石酸性程度高，符合辉长岩野外特征，反映出迪彦庙辉长岩自下而上的分异趋势，说明层状辉长岩和均质辉长岩属同源岩浆演化的产物。
4、辉长岩形成环境的探讨
岩相学研究表明，迪彦庙辉长岩分为层状辉长岩（具堆晶结构）和均质辉长岩（具辉长结构）两类，且均经历了低—中级变质构造。本区堆积辉长岩出露规模较小，自下而上没有出现岩相和岩性的重复，这种内部层序和特征表明，本区属于小岩浆房单旋回封闭系统的分异特征。层状辉长岩的层状构造向上逐渐变为具有层纹状或“片麻状”，这点反映了该区在岩浆堆积作用时岩浆房内处于一种非稳态的环境。而堆积杂岩中以堆积辉长岩类占主体，同时也说明当时的洋化规模可能相对较小而又处于一种快速拉张闭合的环境。
综上所述，尽管层状辉长岩和均质辉长岩团块零星分布在蛇绿岩中，且具有不同的岩石学特征，但它们是同源岩浆演化的产物。推测迪彦庙辉长岩是活动大陆边缘或岛弧环境下小规模单旋回封闭系统内形成的。