内蒙古东部红山子复式岩体晚侏罗世黑云母花岗岩地球化学特征及地质意义

位于沽源—红山子铀成矿带北东段的红山子复式岩体,由晚侏罗世早期碱长花岗岩、黑云母花岗岩和早白垩世早期细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩组成,并以晚侏罗世早期碱长花岗岩、黑云母花岗岩为主体.晚侏罗世早期黑云母花岗岩包括中细粒黑云母花岗岩和似斑状黑云母花岗岩两种,它们均具高硅、富碱、钾和铁、贫铝和低钙、镁的主量元素特征,SiO2分别为75.2％～76.6％和74.6％～75.3％,(K2 O+Na2 O)分别为8.19％～8.96％和8.78％～9.10％,K2O/Na2O分别为1.19～1.39和1.29～1.35,在SiO2—MALI图解中落入钙碱值与碱钙值A型花岗岩区域内;Al2O3的含量分别为11.5％～12.3％和12.5％～12.7％,CaO分别为0.30％～1.24％和0.76％～0.83％,A/CNK分别为0.90～0.97和0.93～0.96,均不含标准矿物刚玉;FeO+Fe2 O3分别为2.23％～2.65％和2.33％～2.48％(均>1.00％),锆石饱和温度分别为834～869℃和819～839℃(均>800℃),具有A型花岗岩的富铁和高温特征.中细粒黑云母花岗岩和斑状黑云母花岗岩稀土含量较高、富集轻稀土、重稀土分异不明显和Eu强烈亏损,富集大离子亲石元素Rb、Th、K等和高场强元素Zr、Hf、Nd、Ta、Y等,亏损大离子亲石元素Ba、Sr等,Zr+Nb+Ce+Y的含量分别为897×10-6～1236×10-6和513×10-6～643×10-6(均>350×10-6),10000Ga/Al值分别为6.28～6.90和3.28～3.98(均大于2.6),具有A型花岗岩的微量元素特征.在Nb—Y—3Ga、Nb—Y—Ce和Y/Nb—Rb/Nb图解中显示A1和A2型过渡型花岗岩的特征,微量元素构造判别图解显示板内拉张构造环境.中细粒黑云母花岗岩和斑状黑云母花岗岩具有较低的n[(87 Sr)/n(86 Sr)]i、较高的εNd(t)、较年轻的TDM2、较低的[n(206 Pb)/n(204 Pb)]i、[n(207 Pb)/n(204 Pb)]i、[n(208 Pb)/n(204 Pb)]i和较低的δ18 OV-SMOW,表明岩浆源于年轻下地壳底部的部分熔融,且经历了高温热液蚀变作用.可见,中细粒黑云母花岗岩和斑状黑云母花岗岩是在板内拉张构造环境下,由源于Ⅰ型富集地幔的基性岩浆底侵于下地壳和少量古老下地壳混染后,形成的年轻下地壳再部分熔融形成的A2型花岗岩.根据中细粒黑云母花岗岩和斑状黑云母花岗岩U含量较高,分别为7.3×10-6～22.3×10-6(平均14.6×10-6)和4.53×10-6～6.90×10-6(平均6.01×10-6),并经历了高温热液蚀变作用,特别是前者与晚侏罗世火山岩的内、外接触带中已发现铀矿化,提出晚侏罗世黑云母花岗岩的内、外接触带是深入开展铀矿勘查的有利部位.