張正偉，朱炳泉，常向陽
（中國科學(xué)院 地球化學(xué)研究所，貴州 貴陽 55002；
中國科學(xué)院 廣州地球化學(xué)研究所，廣東 廣州 510640）
摘要：在東秦嶺北部，富堿侵入巖的侵位與空間分布受同一個(gè)區(qū)域構(gòu)造帶（華北陸塊南緣）控制，構(gòu)成一個(gè)區(qū)域性的富堿巖漿巖帶。根據(jù)巖石學(xué)和巖石化學(xué)研究，巖石類型主要分為堿性正長巖、堿性花崗巖和石英正長巖三大類。富堿巖漿巖帶自北而南可以劃分為3個(gè)亞帶：北部堿性正長巖亞帶，中部堿性花崗巖亞帶，南部石英正長巖亞帶。3個(gè)亞帶富堿巖漿在化學(xué)成分方面雖有差異，但都具有富堿高鉀特征，ALK=9~15，ω（K2O）為5％～15％，ω（K2O）/ω（Na2O）＝1.26～8.30。巖石中的暗色礦物輝石類主要為霓輝石和霓石，角閃石類主要為鈣質(zhì)淺閃石、陽起石質(zhì)閃石、鎂質(zhì)角閃石、鈉鈣質(zhì)綠閃石，黑云母類主要為鐵云母和金云母。巖石中的長石類主要為K－Na系列富K端員的微斜長石和最大微斜長石，少量鈉長石，極少Na－Ca系列的斜長石。霞石類主要為鉀霞石和鈣霞石。根據(jù)巖石地球化學(xué)研究，有以下顯示：（1）REE總量200～1100μg/g，LREE/HREE比值4～15，δEu表現(xiàn)為無Eu異?；蜉p微正負(fù)Eu異常，（La/Yb）。值多為10～30；（2）部分巖石類型富集大離子親石元素，不相容元素分布模式曲線總斜率為負(fù)，Ba，Nb，Zr具明顯負(fù)異常，表明他們具有大陸裂谷堿性花崗巖的特征；（3）巖石Nd，Sr和Pb同位素的研究表明，富堿侵入體的源區(qū)應(yīng)是以下地殼為主，帶入少量地幔和上地殼物質(zhì)。
關(guān)鍵詞：富堿侵入巖；地球化學(xué)；堿性花崗巖；東秦嶺地區(qū)
中圖分類號(hào)：P588.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005－2321（2003）04－0507－13
相對于鈣堿性巖類而言，堿性巖類一般含有似長石或堿性暗色礦物。富堿侵入巖是一組產(chǎn)于特定構(gòu)造環(huán)境的巖石類型，它包括堿性花崗巖和高堿含量的堿長花崗巖，常產(chǎn)于裂谷、地塹、地幔上拱帶的拉張環(huán)境［1］。在中國的閩浙沿海帶、哀牢山—金沙江帶、新疆等地都有這種巖帶。有關(guān)這些地區(qū)富堿侵入巖的巖石學(xué)研究已有大量資料［1-4］，多數(shù)認(rèn)為這種巖帶的巖石類型主要包括堿性花崗巖和正長（斑）巖，成巖物質(zhì)主要來源于地幔源區(qū)，侵位于拉張的構(gòu)造環(huán)境。
在東秦嶺北部（圖1），自西而東斷續(xù)出現(xiàn)20多個(gè)富堿侵入巖巖體，巖石類型包括霞石正長巖、霓輝正長巖和綠閃正長巖類、鈉鐵閃石花崗巖、霓輝花崗巖以及伴生的鉀長花崗巖，還有堿性長石占長石總量2/3以上的石英正長（斑）巖。他們在空間上構(gòu)成長約400km的富堿侵入巖帶。由于這些富堿侵入體產(chǎn)出的構(gòu)造位置和形成環(huán)境的特殊性，前人已經(jīng)進(jìn)行了許多研究。邱家驤等（1990）[5]把秦嶺北部的堿性帶與商丹斷裂（圖1）以南的堿性巖帶進(jìn)行對比，提出了兩個(gè)堿性巖帶的觀點(diǎn)。關(guān)于嵩縣南部霓輝正長巖類，曾廣策等（1990）[6]認(rèn)為它屬于華北陸塊南緣印支運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。盧欣祥（1989）[7]認(rèn)為欒川東部龍王幢堿性花崗巖相當(dāng)于A型花崗巖。周玲棣（1993）[8]用鋯石U－Pb法測得龍王幢巖體的形成年齡2021Ma。筆者近年來研究了這一富堿侵入巖帶的巖石學(xué)和地球化學(xué)，關(guān)于巖石類型、巖石組合及時(shí)空分布方面的成果，已有另文闡述［9］，本次工作選擇塔山、魚池、雙山、烏燒溝、磨溝、張士英、太山廟、龍王幢、草廟、三合等富堿侵入體，在區(qū)域上研究各類巖石的主元素組成、痕量元素和Nd，Sr和Pb同位素，探討這些巖石的化學(xué)成分空間分布變化規(guī)律、形成構(gòu)造環(huán)境與源區(qū)特征。
1 地質(zhì)背景與巖石學(xué)
1.1地質(zhì)背景
研究區(qū)的大地構(gòu)造位置是華北古大陸南部邊緣（圖1）。以三門峽—寶豐斷裂為界，北側(cè)為華北地塊，南側(cè)至黑溝—欒川斷裂之間為華山熊耳山陸緣帶［10］，區(qū)域地層主要分布太古宇與下元古界太華群（Arth）和中、上元古界熊耳群、欒川群、官道口群、汝陽群（Pt2+3），關(guān)于這些地層的描述見文獻(xiàn)［10］。黑溝—欒川斷裂與商南—丹鳳斷裂之間為北秦嶺，區(qū)域地層主要分布中、上元古界寬坪群（Pt2k）、二郎坪群（Pt3er）和秦嶺群（Pt2q），這些地層被橫貫全區(qū)的深大斷裂帶所分隔。侵入巖主要出露伏牛山、老君山等花崗巖基［10］，其次有少量基性巖和中性巖。富堿巖體一般以不整合形式侵入圍巖，如塔山、雙山霞石正長巖類（圖1，巖體1～3）侵入上元古界欒川群片巖和大理巖，烏燒溝霓輝正長巖類（巖體4～6）侵入中元古界熊耳群火山巖，張士英角閃石英正長巖類（巖體15）侵入中元古界汝陽群，三合石英正長斑巖類（巖體23、24）與上元古界欒川群上部的大紅口組火山巖共生，草廟石英正長斑巖類（巖體22）侵入上元古界欒川群絹云石英片巖。
1.2巖石學(xué)
根據(jù)巖石學(xué)研究［9，11］，三合巖體主巖為石英正長斑巖、粗面巖和脈狀正長斑巖，主巖中黑云母xMg/x（Mg+Fe2+）值為0.55±，屬鐵質(zhì)黑云母。長石分斑晶和基質(zhì)，斑晶多為條板狀歪長石，少量寬板狀鈉長石?；|(zhì)以鉀長石為主，少量鈉長石。草廟巖體為變石英正長斑巖，巖石成巖后受變質(zhì)變形作用較強(qiáng)。長石分斑晶和基質(zhì)，斑晶中礦物以正長石為主，其次為微斜長石及條紋長石，正長石斑晶周邊通常被鈉化形成交代鈉長石?；|(zhì)中長石主要為微斜長石，局部顯示格子雙晶，其次為鈉長石，占基質(zhì)中長石量20％左右。石英正長斑巖礦物組合為正長石＋石英＋鐵黑云母。
烏燒溝巖體主巖為中粗粒霓輝正長巖，其中出露暗色包體，暗色礦物主要是霓輝石，很少見霓石，巖體邊緣出露細(xì)粒正長斑巖。磨溝巖體主巖中的輝石屬霓輝石，與烏燒溝相比，Ac端員組分含量較高。黑云母xMg/x（Mg+Fe2+）值為0.27，屬鐵質(zhì)黑云母。造巖礦物80％為正長石，其間包裹有少量細(xì)粒鈉長石，局部巖石以微斜長石為主，呈格子雙晶和殘余格子雙晶，裂隙充填鈉長石。霓輝正長巖礦物組合為微斜長石＋條紋長石＋霓輝石＋綠閃石。
塔山巖體主巖為絹云母化正長巖，出露霓輝正長巖脈體和霓霞正長巖團(tuán)塊，局部出露綠簾石化正長巖巖體內(nèi)部相有霓輝正長巖包體，邊緣相為細(xì)粒正長巖輝石類礦物主要是霓石，含少量霓輝石和鎂質(zhì)黑云母長石以微斜長石為主，微斜條紋長石次之。
雙山巖體巖性為角閃霞石正長巖和二云正長巖類，前者出露在巖體中部，后者為主巖部分，見鈉鈣質(zhì)綠閃石類，黑云母xMg/x（Mg+Fe2+）=0.28~0.35，均屬鐵質(zhì)黑云母。長石絕大部分是微斜長石其次有少量鈉長石和微紋長石斑晶。含霞石（含量20%±）。似長石正長巖礦物組合為微斜長石＋霞石＋綠閃石＋金云母。魚池巖體與雙山巖體黑云母xMg/x（Mg+Fe2+）值為0.32，屬鐵質(zhì)黑云母。巖體邊緣相長石鏡下鑒定以微斜條紋長石為主，其次為少量微斜長石和鈉長石。中心相綠閃霞石正長巖中長石以微斜長石為主，鈉長石次之。綠閃霞石正長巖鏡下鑒定有鈣霞石族。
張士英巖體主巖為角閃石英正長巖，邊部出露細(xì)粒石英正長斑巖，主巖中有暗色二長巖包體，主巖中含金云母，暗色包體含鐵黑云母。鉀長石類主要為正長石，占巖石礦物量40％～60％，斜長石占巖石礦物量25％～30％。鉀長石之間嵌有鈉長石雙晶與肖鈉雙晶，出現(xiàn)蠕英石。條紋長石斑晶呈卵圓形，外部鑲嵌一圈更長石，呈更長石環(huán)斑結(jié)構(gòu)。角閃石英正長巖礦物組合為鈉長石＋微斜條紋長石＋斜長石＋陽起石質(zhì)角閃石＋石英＋金云母。
太山廟花崗巖基中心相為粗粒斑狀鉀長花崗巖（條紋長石55％，石英30％，更長石10％，其他5％），鉀長石出現(xiàn)卡氏雙晶，一般為正長石，具有較低的三斜度，邊緣相為細(xì)粒鉀長花崗巖，兩者為漸變的相變關(guān)系。龍王幢堿性花崗巖中心相為粗粒鉀長花崗巖，局部含有團(tuán)塊狀暗色包體、含有鈉鐵閃石，邊緣相為細(xì)粒鉀長花崗巖。
2 巖石化學(xué)特征
本研究共采集代表性樣品37件，取樣位置見圖1，對其中1～27號(hào)樣品采用濕法進(jìn)行全巖分析，收集以前全巖分析結(jié)果10件（28～37號(hào)樣品）[12]，結(jié)果列入表1。
2.1 主元素特征
表1表明：巖石主元素組合大體可分三類：一是代表了張士英巖體、龍王幢巖體和云陽、草廟、三合、維摩寺等巖體的酸性巖石端員；二是代表了磨溝、烏燒溝、嶺頭等巖體的中性正長巖端員；三是代表了幾乎整個(gè)富堿侵入巖帶所有巖體的中、偏基性巖石。由此，在野外巖相學(xué)調(diào)研基礎(chǔ)上［9］，把本區(qū)霞石正長巖、霞輝正長巖、石英正長巖、石英正長斑巖和堿性花崗巖5種代表性巖石種屬的樣本篩選分類，計(jì)算其元素平均值，并用標(biāo)準(zhǔn)差來度量平均值可靠性（表2）。從計(jì)算結(jié)果來看，巖石SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值在55％～70％范圍。在不同類型巖石之間，霞石正長巖類SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，其次為霓輝正長巖和石英正長斑巖，堿性花崗巖ω（SiO2）＞70％。組合指數(shù)（σ）在3.5～13.1之間，表明巖石屬于堿性和過堿性系列，尤以霞石正長巖堿性程度最高。全堿度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示富堿特征，ALK（Na2O+K2O）＞9.5。
2.2堿性程度與鉀鈉類型
若采用里特曼指數(shù)（σ）判別巖石堿性程度，一些巖體σ值＜4。若按四分法計(jì)算，有少量屬于堿性系列，多數(shù)屬于過堿性系列。其中三合巖體中的正長斑巖脈為過堿性，其余為堿性；烏燒溝巖體只有堿性輝長巖（14）σ＝6.28，顯示堿性系列外，其余均為過堿性正長巖，草廟巖體只有兩個(gè)輕變質(zhì)樣品顯示過堿性特點(diǎn)；塔山、雙山巖體的樣品（15～22）全部屬于過堿性系列；張士英巖體除了細(xì)粒正長巖（邊緣相）為鈣堿性外，其余均屬于堿性系列范圍。
鉀鈉類型分析（表2）表明，絕對多數(shù)以高鉀為特點(diǎn)（鉀質(zhì)型）。三合巖體K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.95％～10.3％；烏燒溝巖體4.9％～15.2％；草廟巖體6％～8％；雙山巖體7.9％～14.2％；塔山巖體5.8％～14.3％；張士英巖體4.6％～5.9％。其它樣品中僅有極少數(shù)Na2O高于K2O含量。在Na2O和K2O相對含量方面，屬堿性正長巖系鉀質(zhì)系列。石英正長巖和堿性花崗巖大多數(shù)落入鉀質(zhì)區(qū)，而霓輝正長巖和石英正長斑巖類大多數(shù)落入高鉀區(qū)，鉀含量高于秦嶺—巴山地區(qū)其它堿性正長巖［5］，ω（K2O）/ω（Na2O）一般在1.2～8.3之間，屬高鉀系列。
3 痕量元素含量分布及源區(qū)性質(zhì)
3.1 REE含量分布
本研究選擇代表性富堿侵入巖體分別為：塔山、雙山、烏燒溝、張士英、太山廟、草廟、三合等。共采集代表性樣本27件，采用等離子光譜測定，結(jié)果列入表3。計(jì)算過程中采用趙振華（1997）［13］。
方法：稀土總量（ΣREE）包括鑭系元素La~Lu+Y：輕稀土和重稀土采用二分法，LREE為La～Eu，HREE為Gd～Lu+Y，計(jì)算參數(shù)列入表3。各類巖石的稀土元素特征相似，富集輕稀土（ω（LREE）/ω（HREE）＝4～15），ωm（Ld）/ωm（Yb）＝10～30（平均），稀土模式曲線極為相似（圖2），均為向右傾斜的平滑曲線，斜率較大。
三合巖體石英正長斑巖（1～4號(hào)樣品）ω（ΣREE）＝254.49～613μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為4.05～4.46，δEu0.55～1.38，ω（Sm）/ω（Nd）＜0.16，顯示陸殼源特點(diǎn)。草廟巖體（5～8號(hào)樣品）ω（ΣREE）＝466.78～1302μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為3.63～7.13，δEu0.27～1.11，REE分配形式基本一致，Sm/Nd比值較低，陸殼源特征更加明顯。烏燒溝巖體（11～14號(hào)樣品）ω（ΣREE）＝261.87～732.57μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為2.55～7.38，δEu0.59～0.76。明顯指示了正長斑巖的強(qiáng)“上凹”模式以及霓輝巖LREE強(qiáng)富集特點(diǎn)。塔山巖體（15～19號(hào)樣品）REE質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍178.11～1105.8μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為4.41～15.08，δEu0.63～0.84。與烏燒溝巖體相比，LREE強(qiáng)富集特點(diǎn)更明顯。雙山巖體（20～22號(hào)樣品）ω（REE）為393.3～875.2μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為5.63～20.95，δEu0.31～0.74。它的LREE富集以及負(fù)Eu異常反映出陸源區(qū)特點(diǎn)。張士英巖體（23～27號(hào)樣品）ω（REE）為188.76～390μg/g，ω（LREE）/ω（HREE）為4.96～8.46，δEu0.36～0.82。其中細(xì)粒石英正長巖REE含量最低，LREE/HREE比值最小，出現(xiàn)強(qiáng)負(fù)Eu異常，其余樣品均表現(xiàn)一致（圖2）。
3.2 微量元素特征及形成環(huán)境
采取代表性樣品27件，由地礦部河南巖礦測試中心用X-熒光光譜法分析（續(xù)表3）。按照Pearce等（1984）法［14］，把微量元素測定數(shù)據(jù)投入洋脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化模式圖解（圖3）， 大部分樣品富Rb，Th，Ne，Ce及Zr，Hf，Yb，一些樣品出現(xiàn)負(fù)Ba異常，相似于蘇丹薩布盧卡和奧斯陸板內(nèi)裂谷型花崗巖。各類巖石的微量元素均富集大離子親石元素（LILE），他們具有類似的不相容元素分布模式，Rb，Th具顯著正異常，Nb，Zr具顯著負(fù)異常，總斜率為負(fù)，相似于Pearce等（1984）[14]板內(nèi)裂谷型花崗巖的分布模式。
與洋脊花崗巖（ω（Zr）/ω（Hf）37.77）相比，除了張士英巖體ω（Zr）/ω（Hf）<37.77外，其它巖體ω(Zr)/ ω（Hf）波動(dòng)在50± ，反映在圖2中出現(xiàn)高Zr低Hf的右傾曲線模式。由于ω（Zr）/ω（Hf）在 30.05~67.07 之間，相當(dāng)于堿性花崗巖和堿性正長巖范圍[15]，遠(yuǎn)低于鈉質(zhì)火成巖（74～153），屬于鉀質(zhì)火成巖的Zr/Hf比值范圍。
4 同位素分析
（1） Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡：本次研究共測定兩條Rb-Sr等時(shí)線年齡。測定結(jié)果己另文發(fā)表[16]，其中張士英巖體全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡t=(133.4士0. 5 ) Ma，相關(guān)系數(shù)r = 0. 9999，初始值Sr? = 0. 7085士0. 0003。雙山巖體采用巖石內(nèi)部礦物等時(shí)線法，挑選富鍶貧銣的榍石、富銣貧鍶的霞石為主要兩端員，再選配鉀長石、角閃石和新鮮全巖共5件樣品進(jìn)行分析處理[16]，得等時(shí)線年齡t = 298. 05 Ma，初始值Sr0=0. 7332，相關(guān)系數(shù)r = 0. 999 9 。嵩縣南部的霓輝正長巖同位素年齡有兩套數(shù)據(jù)，一是1： 5嵩縣幅區(qū)調(diào)報(bào)告中磨溝巖體Rb-Sr等時(shí)線，t = （318士29 }Ma。二嵩縣堿性雜巖的Rb-Sr等時(shí)年齡t=(226士0. 8)Ma。
?。?）Nd，Sr，Pb同位素：首先選取張士英、塔山、雙山、烏燒溝和三合5個(gè)有代表性巖體，在每個(gè)巖體內(nèi)按剖而采取3一4個(gè)樣品進(jìn)行Rb, Sr含量分析，共分析了30余件樣品Rb,Sr含量[9]。根據(jù)Rb,Sr含量進(jìn)一步選擇分異小的樣品進(jìn)行Sr， Nd， Pb多元同位素體系測定(表4)。
?。?）巖石鉀長石Pb同位素：為了確定鉛同位素的初始值，選擇上述5個(gè)有代表性巖體中的鉀長石或礦石中黃鐵礦，測定其Pb同位素組成(表5)，并進(jìn)行了U，Th,Pb含量的測定。根據(jù)U，Th，Pb含量計(jì)算的μ值與Th/ U比也列于表5中。它們的μ值與Th/U均接近于地殼平均值，因此鉛同位素組成主要是普通鉛，可以代表源區(qū)特征。
5 問題討論
5. 1巖石化學(xué)組成的空間分帶性
根據(jù)巖石學(xué)研究，巖石主要有3大類：堿性正長巖類，即含有似長石或堿性暗色礦物的霞石正長巖、鉀霞正長巖、霓輝正長巖和綠閃正長巖類；堿性花崗巖類包括鈉鐵閃石花崗巖、霓輝花崗巖以及伴生的鉀長花崗巖；石英正長巖類包括堿性長石為主的石英正長巖、英堿正長巖和花崗正長(斑)巖。輝石類礦物分別屬霓石和霓輝石。角閃石類按Leak（1978)分類準(zhǔn)則[17]，分屬鈣質(zhì)角閃石和鈉鈣角閃石兩個(gè)亞族。另外，欒川龍工幢堿性花崗巖中局部含有團(tuán)塊狀暗色包體、含有鈉鐵閃石[7]。黑石母在研究區(qū)富堿侵入體中發(fā)育比較普遍，按Foster(1960)分類[18]，分屬鎂質(zhì)黑石母和鐵質(zhì)黑石母。長石類以堿性長石為主，包括透長石、正長石、微斜長石和鈉長石；少量斜長石，包括鈉長石和更長石。
主元素組成空間變化受巖石類型的不同所控制。巖帶自西而東：欒川、南召、云陽三地區(qū)的正長斑巖類成分基木相同，東至方城地區(qū)，才出現(xiàn)一些局部的正長斑巖Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍微升高的趨勢（表1)。這些說明巖石化學(xué)成分的變化主要山巖石類型變化所決定。巖帶自北而南由于巖性變化的分帶性形成了3個(gè)化學(xué)亞帶(圖1)：(1)北部霓輝正長巖亞帶，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低(62. 76％}，ALK值為12.75，以Si02飽和而 Al2O3不飽和出現(xiàn)堿性暗色礦物為特征，主要分布在盧氏一嵩縣一汝陽一帶，西段受石門一馬超營斷裂及其與之平行的斷裂束控制，東段南距馬超營斷裂30 km，一般侵位于元古宇熊耳群火山巖，少數(shù)侵入于元古宇官道口群、汝陽群及洛峪群。典型巖體有烏燒溝、磨溝，巖性主要為堿性正長巖、正長斑巖和石煌巖類；(2)中部堿性花崗巖亞帶，Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高（70. 16％)，ALK值最低(9. 52～9. 76)，以Si02強(qiáng)飽和Al2O3不飽和出現(xiàn)堿性暗色礦物和大量石英為特征，分布于欒川一嵩縣一遂平一帶，由于Si02。質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較高，Al2O3不飽和引起在長石礦物組合過程中過剩的堿金屬與Si，F(xiàn)e， Mg等形成SiO2飽和的鎂鐵硅酸鹽礦物，如鈉鐵閃石等。典型巖體有張士英、太山廟、龍王幢，巖性主要為堿性花崗巖和與之伴生的鉀長花崗巖類；(3)南部石英正長巖亞帶，Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(55. 64%～62. 78%)，ALK值較高(10. 54～12. 87)，以SiO2和Al2O3都飽和但CaO強(qiáng)烈虧損，缺乏Ca質(zhì)斜長石為特征，分布于欒川一南召一方城一帶，典型巖體有草廟、三合，巖性主要為石英正長斑巖和與之伴生的堿粗巖、石英正長巖和花崗正長巖等長英質(zhì)雜巖。另外，在南部亞帶中出露一些酸度最低、堿度最高的霞石正長巖類(巖體編號(hào)1～3)}與長英質(zhì)雜巖(巖體編號(hào)19～21)有密切的空間關(guān)系，二者在化學(xué)成分上有一定的互補(bǔ)關(guān)系。ω（ K2O)/ ω（Ns2O）值在3個(gè)亞帶的分布也不同，北亞帶的霓輝正長巖一正長巖ω（K2O）/ω（Na2O）值最高(8. 3)，南亞帶的石英正長巖一霞石正長巖ω（K2O )/ ω（Na2O）值次之(3. 08～4. 57 }，中亞帶的堿性花崗巖一鉀長花崗巖ω（K2O/ω(Na2O)值最低(1. 19～1.26)。
5. 2 巖漿源區(qū)與形成環(huán)境
根據(jù)5個(gè)巖體的全巖tNdDM和tNdCHUR值，變化范圍為2. 98～0. 93 Ga(表4)。這些富堿侵入體的N（147Sm)/N（144Nd）不但比中國A型花崗巖的平均值(0.164)低得多，而且樣品張R-10 ,塔9與雙3也明顯低于上地殼頁巖平均值(0. 116 )[19]。因此巖石的形成不是直接由地慢派生，而是有相當(dāng)多的地殼物質(zhì)參與。同時(shí)張R-10 ,塔9與雙3的單階段模式年齡也將大大低于真實(shí)的地殼形成年齡。應(yīng)用兩階段N d模式年齡，則在1. 58～2. 76 Ga之間。這一結(jié)果表明舞陽張士英,嵩縣烏燒溝與欒川西部三合具有太古基底，而方城雙山與塔山為元古基底。全巖與長石的Pb同位素組成表現(xiàn)出同步變化(表5)，可明顯分成兩組，舞陽 ,嵩縣N（206Pb)/N（204Pb) <17.8，鉛同位素矢量值[19] V2<14，與太華群、熊耳群的V2變化范圍相當(dāng)；而方城N（206Pb)/N（204Pb) > 18. 0，V2>14，與秦嶺群變化范圍[20.16]相當(dāng)。根據(jù)這些地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造背景，前者位于具太古基底的華北塊體上，而后者位于具元古基底的北秦嶺塊體上[19]。欒川三合地區(qū)鉛同位素組成表現(xiàn)出很大的變化；N（206Pb)/N（ 204 Pb）在16. 883～18. 993 ； V2變化在-2. 65～74. 4之間。兩階段Nd模式年齡也介于太古與元古宙邊界。這表明該區(qū)位于華北與北秦嶺塊體之間的地球顯示出明顯的造山帶與地慢之間的混合特征[11]。但是由于華北下地殼N（206Pb)/N（204Pb)（ <17）、N（207Pb)/N（204Pb)（ <15.35）均很低[21]，因此不排除造山帶與卜地殼的混合趨向。舞}>b ,高縣具有低的N (=ob pb ) /N(2"}pb)值，但N（206Pb/204Pb）值則很高，因此206Pb/204Pb-208Pb/ 204 Pb相關(guān)性表明具明顯的下地殼特征[16]。同位素?cái)?shù)據(jù)總體上顯示出造山帶與下地殼之間的混合特征[22]。
根據(jù)筆者與報(bào)導(dǎo)的Rb-Sr等時(shí)年齡[16]〕和鋯石U-Pb年齡[8]，得出ε（Nd，t）與ε（Sr，t）相關(guān)性均位于第四象限[16] ，并以水平趨向?yàn)橹?，表明巖漿源區(qū)主要是地殼；其中舞陽與欒川以下地殼源區(qū)為主，嵩縣以中地殼為主。然而，方城雙山巖漿源以較年輕的上地殼為主，而方城塔山的巖漿源區(qū)恰有較多的地慢物質(zhì)加入。這兩個(gè)點(diǎn)均位于北秦嶺地區(qū)秦嶺群與花崗巖的ε（Nd，t）-ε（Sr，t）同位素演化范圍內(nèi)[20]。這可能意味著方城地區(qū)巖石形成時(shí)存在著俯沖帶地慢環(huán)境。方城塔山巖體形成于新元古代，因此這一俯沖環(huán)境可能與Rodinia泛大陸形成時(shí)北秦嶺塊體與華北塊體的拼接有關(guān)。Nd-Sr同位素區(qū)分的兩種類型源區(qū)也與鉛同位素確定的塊體區(qū)劃特征是相一致的；因此大陸塊體的橫向與垂向不均一性是一個(gè)相互聯(lián)系的統(tǒng)一體。結(jié)合Pb， Sr，Nd同位素示蹤的綜合結(jié)果，表明該區(qū)富堿侵入體的源區(qū)應(yīng)是以下地殼為主，并通過碰撞造山作用帶入少量地慢和上地殼物質(zhì)。
5.3 巖漿演化規(guī)律
三個(gè)富堿巖漿巖亞帶構(gòu)成一個(gè)沿華北地塊南緣分布的富堿巖漿巖帶，具有空間上的一致性，但是在形成時(shí)間上有很大差異，從前寒武紀(jì)到中生代多期活動(dòng)，根據(jù)掌握的同位素年齡資料，活動(dòng)最旱的是位于中亞帶的龍王幢堿性花崗巖，鋯石U-Pb)年齡（2021士34 ) Ma[8]，這些數(shù)據(jù)如果能可靠地代表巖石結(jié)晶年齡，則說明酸性巖漿活動(dòng)較旱，此外，還有1035 Ma和212 Ma等成巖年齡數(shù)據(jù)[7]，特別是后兩者明顯與非造山期有關(guān)。其次是南亞帶的三合正長斑巖和草廟絹石母化正長巖類(660士30 ) Ma[16];位于北亞帶嵩縣南部的烏燒溝霓輝正長巖223 Ma[6]和方城北部霞石正長巖類(289. 4士30. 0 ) Ma[16]；位于中亞帶的舞陽南部張士英角閃石英正長巖類(133. 4士0.5)Ma[16]。
6 結(jié)論
（1）根據(jù)野外地質(zhì)研究結(jié)果，富堿侵入巖帶集中分布在華北陸塊南緣一線，巖石分3類：即含有堿性暗色礦物（霓輝石、鈉鐵閃石等或霞石、鉀霞石等）的正長巖類，含有堿性暗色礦物的堿性花崗巖類，不含似長石或堿性暗色礦物，但堿性長石含量占長石量絕大多數(shù)且ALK > 9. 5的石英正長巖類。與國內(nèi)外其他富堿侵入巖帶[23]相比較，除了出露堿性花崗巖外，空間上還密切共生石英正長(斑)巖和花崗正長(斑)巖。后者在化學(xué)上既不屬于傳統(tǒng)意義上的堿性正長巖，也不屬典型的堿性花崗巖。
?。?）在巖帶橫向上，自北向南按不同巖石組合類型可分為3個(gè)亞帶(圖1)，北亞帶富堿巖漿活動(dòng)主要集中在海西中期和印支期；中亞帶富堿巖漿活動(dòng)時(shí)限較長，現(xiàn)有年齡數(shù)據(jù)中最早2021 Ma，最晚133 Ma；南亞帶巖漿活動(dòng)時(shí)間集中在元古宙末期和海西中期。巖石化學(xué)組成的分帶性與巖漿活動(dòng)的多期性表明，盡管富堿侵入巖帶巖石具有區(qū)域空間上的一致性和共同的富堿金屬組分特點(diǎn)，但是，不同地質(zhì)時(shí)期形成的巖石類型反映在巖石化學(xué)方而均有顯差異。
?。?）富堿侵入巖具高ω（ΣREE）、高ω（LREE）/ω（HREE）值和輕微正、負(fù)Eu異常特點(diǎn)；同一巖體內(nèi)各類巖石REE分布特點(diǎn)基木一致，但是在一些后期巖漿活動(dòng)以及遭受蝕變較強(qiáng)的巖石中就會(huì)發(fā)生REE分餾的變化；富集大離子親石元素，具有類似的不相容元素分布模式，并且相似于板內(nèi)裂谷型花崗巖模式[14]。Sr、 Nd和Pb同位素示蹤表明，成巖物質(zhì)主要來源于華北與北秦嶺塊體邊緣下部地殼；舞陽、嵩縣位于華北塊體一側(cè)，方城位于北秦嶺塊體一側(cè)，兩者之間存在地球化學(xué)邊界[19]。方城地區(qū)巖漿源涉及年輕的上地殼，并有較多的地慢物質(zhì)加入，可能與俯沖帶地慢環(huán)境相聯(lián)系。
感謝翟裕生院十、邱家驤教授、蔡克勤教授、胡瑞忠研究員的學(xué)術(shù)指導(dǎo)，謹(jǐn)致深切感謝!
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