1.晚泥盆世花岗岩
（1）岩相学特征
岩体岩性为二长花岗岩，分布在矿区的中部偏西，呈北北东向条带展布，向西南沿F4 断层延出矿区；其被第四系覆盖，西部被早白垩世岩浆活动侵入，东与晚石炭世—早二叠世二长花岗岩以F4断层接触（图3-12），岩体为矿区的富矿围岩，但品位较差。岩石呈灰白色-浅肉红色、肉红色，中粒—中细粒半自形粒状结构，块状构造。显微镜下，主要矿物组成为石英、钾长石、斜长石、黑云母和绢云母，副矿物有锆石、榍石、黄铁矿和磁铁矿等。其中，石英含量20%～30%，呈他形粒状散乱分布，粒径一般在0.1～3 mm之间；钾长石含量30%～40%，呈不规则板状、宽板状，部分呈他形粒状分布，粒径1～5mm，发育卡式双晶，在钾长石晶体中可见斜长石出溶晶体，轻微高岭土化、绢云母化；斜长石含量约30%，不规则板状，粒径1～3 mm，发育明显的聚片双晶、卡钠复合双晶，绢云母化较明显，可见粒度小于1mm的具斜长石聚片双晶的斜长石镶嵌在钾长石大晶体中；黑云母含量约5%，黄褐色、暗褐色，发育一组完全解理，粒度一般在0.1～1 mm，多呈片状零散分布，个别到3 mm呈条状产出；绢云母含量约1%，呈鳞片-叶片状，片径一般小于0.5 mm，杂乱分布，在靠近西侧的晚期岩体边缘部分长石已经完全绢云母化，绢云母含量较高（10%～20%），甚至取代整个长石晶体，以长石假晶出现（图3-13）。
图3-13 晚泥盆世二长花岗岩岩石手标本及显微镜正交偏光照片
（2）地球化学特征
Ⅰ.主元素与岩石化学分类
测试结果列于表3-4。晚泥盆世二长花岗岩SiO2 含量变化不大，68.11%～70.92%，w（Al2 O3 ）=13.28%～14.57%，w（FeO）=0.41%～1.56%，w（Fe2 O3 ）=0.52%～3.85%，w（MgO）=0.67%～0.91%，w（CaO）=0.70%～1.28%，w（K2 O）=4.03%～4.56%，w（Na2 O）=2.63%～4.66%，w（P2 O5 ）=0.12%～0.26%。在SiO2 -（Na2 O+K2 O）图上均位于亚碱性系列区（图3-14），岩石的组合指数σ为1.90～2.93，属钙碱性岩，在K2 O-SiO2 图（图3-15）上显示均为高钾钙碱性系列。Al2O3 含量较高，A/CNK（Al2O3/（CaO+Na2O+K2 O）的摩尔比）=1～1.06（样品 ZK4109-YQ1 为1.31，可能与样品发生云英岩化从而造成岩石化学分析LOI偏高有关），在CIPW标准矿物中出现刚玉分子，A/NK（Al2O3/（Na2O+K2O）的摩尔比）=1.15～1.49，在铝饱和指数图解上（图3-16），所有样品的投影点落于过铝质区域内。K2 O/Na2 O=0.85～1.09（样品ZK4109-YQ1为1.65除外），平均0.96，小于1。
图3-14 晚泥盆世二长花岗岩（Na2O+K2O）-SiO2判别图
图3-15 晚泥盆世二长花岗岩K2O-SiO2图
图3-16 晚泥盆世二长花岗岩A/CNK-A/NK图
对晚泥盆世二长花岗岩的主量元素进行CIPW标准矿物计算，计算结果（表3-4）显示，岩石中不含霞石、白榴石和锥辉石及橄榄石，含有紫苏辉石、磁铁矿和磷灰石和刚玉分子。根据CIPW标准矿物计算结果，在花岗岩QAP分类图投影（图略），显示晚泥盆世二长花岗岩主要为二长花岗岩和普通花岗岩，与野外定名和镜下定名一致。
表3-4 宜里矿区花岗质岩浆岩主量元素成分及CIPW标准矿物计算
续表
Ⅱ.稀土和微量元素特征
晚泥盆世二长花岗岩的微量元素含量见（表3-5）。稀土元素总量ΣREE=150.72×10-6～203.49×10-6，ΣLREE/ΣHREE=7.15～8.34，（La/Yb）N=6.67～8.56，轻重稀土分馏十分显著，重稀土分馏也较显著，δEu=0.81～0.84，轻微Eu异常，说明斜长石进入熔体相，且未发生明显的结晶分离作用。在稀土元素球粒陨石标准化图解上（图3-17），所有样品均表现出右倾的平滑曲线，轻稀土富集，重稀土亏损。
表3-5 宜里矿区花岗质岩浆岩微量元素和稀土元素成分
续表
图3-17 稀土元素球粒陨石标准化图
图3-18 微量元素蛛网图
岩石大离子亲石元素（LILE）Ba，Th，Sr等和高场强元素（HFSE）Nb，Ta，Ti，P等在微量元素蛛网图上呈现较明显的波谷（图3-18），表现为亏损状态，富集Rb，U，K等大离子亲石元素。岩石的Nb，Ti，P负异常，显示岩浆陆壳成因特点。Rb/Sr和Rb/Ba值远高于原始地幔的相应值（分别为0.029和0.088，据Hofmann，1988），反映出岩浆经历了较高程度的分异演化或者源区中低等的部分熔融。
2.晚石炭世—早二叠世花岗岩
（1）岩相学特征
Ⅰ.二长花岗岩
二长花岗岩体为矿区的主要富矿围岩，主要分布在中偏东部，呈条带状南北向展布，向南向北均延出图幅外；东部在南区和北区各有正长花岗岩侵入，中区被第四系覆盖；西部与晚泥盆世二长花岗岩以F4断层为界（图3-12）。岩石呈灰白色-浅肉红色，半自形粒状结构，块状构造。主要矿物组成为石英、钾长石、斜长石和少量黑云母，副矿物有锆石、磁铁矿、黄铁矿等。其中，石英含量25%～35%，粒度小于4 mm，波状消光，部分为次生石英；钾长石含量30%～40%，常呈不规则宽板状，粒度2～5 mm，个别达8 mm，具卡式双晶，见条纹长石，内镶嵌有钠长石出溶晶体，部分钾长石已经蚀变轻微高岭土化、绢云母化，个别蚀变较强烈，蚀变矿物主要分布在长石周边或完全取代长石；斜长石含量约30%，不规则板状，未见完整晶形，粒度较钾长石小，一般小于3 mm，个别较大，具交代蠕虫结构石英，发育细密的聚片双晶，有的隐约可见环带结构（图3-19）。
图3-19 晚石炭世—早二叠世二长花岗岩手标本及镜下照片
Ⅱ.正长花岗岩
岩体主要分布在矿区的南部和北部，呈岩株状产出（图3-12）。岩石表面风化呈黄褐色，新鲜面呈浅肉红色-肉红色，中粗粒半自形粒状结构，块状构造。主要矿物组成有石英、条纹长石、斜长石和少量黑云母。其中石英含量25%～35%，粒度在2～5 mm之间，条纹长石含量50%～70%，不规则宽板状或板柱状，粒度在4～8 mm之间，个别达10 m，卡式双晶发育出溶的钠长石条纹中聚片双晶发育，斜长石含量小于10%，粒度远小于条纹长石，黑云母多产出在长石粒间（图3-20）。
图3-20 晚石炭世—早二叠世正长花岗岩手标本（岩心）及镜下照片
（2）地球化学特征
Ⅰ.主元素特征
测试结果列于表3-4。晚石炭世-早二叠世二长花岗岩SiO2含量范围在67.71%～74.89%之间，总碱含量Na2O+K2O较高为8.03～8.32，K2O/Na2O值均大于1，在碱度率关系图（图3-21）中，样品均落于碱性区，为碱性岩，但在实际矿物及标准矿物中均未出现Ne，Lc和Ac等碱性过碱性矿物。K2O-Na2O关系图（图3-22）上，除样品ZK5726-YQ1外，均落于钾质岩石系列。岩石具较中低等的Al2O3含量（11.83%～14.47%），A/NK＞1，A/CNK值为1.02～1.07，表现为弱过铝质（图3-23），Mg＃一般在14.63～35.76之间。
图3-21 晚石炭世—早二叠世花岗岩AR-SiO2碱度率关系图
晚石炭世—早二叠世正长花岗岩SiO2含量范围在72.96%～74.51%之间，总碱含量Na2O+K2O较高为7.78～8.55，K2O/Na2O值除ZK7706-YQ2外均大于1，在碱度率关系图（图3-21）中，样品均落于碱性区，为碱性岩，但在实际矿物及标准矿物中均未出现Ne，Lc和Ac等碱性过碱性矿物。K2O-Na2O关系图（图3-22）上，除样品ZK6522-YQ1外，均落于钾质岩石系列。岩石具较中低等的Al2O3含量：12.13%～13.27%，A/NK＞1，A/CNK值为1.98～1.05，表现为准铝质到弱过铝质（图3-23），Mg＃一般在9.82～30.49之间。
对晚石炭世—早二叠世正长花岗岩主量元素进行CIPW标准矿物计算，计算结果显示，岩石中不含霞石、白榴石和锥辉石及橄榄石，含有紫苏辉石、磁铁矿、钛铁矿和磷灰石等，样品中均出现刚玉分子。根据CIPW标准矿物计算结果，在花岗岩QAP分类图投影（图略），投点均落于二长花岗岩区域（3b区），只有ZK7706-YQ2一个样品例外，落于花岗闪长岩和二长花岗岩的交界处；CIPW标准矿物投图定名结果与野外和镜下估算实际矿物定名存在一定的出入，可能由以下三方面原因造成：①实际矿物含量估算造成的误差，② 可能为采样体积不够或者岩石矿物分布不均匀，造成主量元素含量测试的误差，③ 地壳岩石部分熔融过程中熔浆的An/Ab（钙长石与钠长石标准矿物之比）低于残留固相，而高An/Ab 比值的体系其低共熔点更接近于 Q-Ab-Or体系的 Q-Or边（Johannes et al.，1996）。而样品均具有低的An/Ab值，说明残留源区含An成分较高，这样残留源区再次发生部分熔融时，初始熔浆将相对富集An成分，从而导致P端元含量增加，在QAP投影上向靠近P端的方向移动。
图3-22 晚石炭世—早二叠世花岗岩Na2O-K2O图解
图3-23 晚石炭世—早二叠世花岗岩A/CNK-A/NK图
Ⅱ.稀土和微量元素特征
晚石炭世—早二叠世二长花岗岩稀土总量ΣREE=100.33×10-6～341.04×10-6，平均216.43×10-6，ΣLREE/ΣHREE=5.91～7.92，（La/Yb）N=4.63～7.93，δEu=0.68～0.81（ZK5726-YQ1样品为0.17），球粒陨石标准化配分型式总体表现为右倾平滑型（图3-24），轻稀土富集，重稀土亏损，Eu处呈现“V”形谷不明显，说明岩石未发生明显的斜长石分离结晶作用。
与二长花岗岩相比，晚石炭世—早白垩世正长花岗岩稀土总量ΣREE=87.36×10-6～249.35×10-6，平均188.42×10-6，ΣLREE/ΣHREE=5.2～14.85，（La/Yb）N=3.23～21.31，δEu=0.16～0.43（ZK7706-YQ2除外），球粒陨石标准化配分型式总体表现为右倾海鸥型（图3-24），Eu处呈现“V”形谷明显，这与源区缺乏斜长石或发生过明显的斜长石分离结晶作用相关。一般认为磷灰石、角闪石、锆石等是稀土元素的主要载体，其中角闪石是中稀土的主要赋存矿物，石榴子石、锆石等明显富集重稀土和Y，中稀土Ho轻微亏损，这可能指示角闪石等矿物在源区作为残留相存在，重稀土元素Tm，Yb，Lu明显富集，与岩石中普遍含有锆石等矿物一致。
晚石炭世—早白垩世二长花岗岩的微量元素蛛网图与正长花岗岩的类似（图3-25），均富集Rb，U，K等大离子亲石元素。Ba，Sr等岩石大离子亲石元素（LILE），Nb，Ta，Ti，P和LREE等高场强元素（HFSE）微量元素蛛网图上呈现较明显的波谷（图3-25），表现为亏损状态，其中Sr表现为相对于La，Ce，Nd等轻稀土元素的亏损，与Eu负异常一致，可能反映了斜长石作为源区残留相或者斜长石发生了明显的分离结晶作用。岩石Nb，Ti，P的负异常，显示岩浆陆壳成因特点。Rb/Sr和Rb/Ba值远高于原始地幔的相应值（分别为0.029和0.088，Hofmann，1988），反映出岩浆经历了较高程度的分异演化或者源区中低等的部分熔融。
图3-24 晚石炭世—早二叠世花岗岩稀土元素球粒陨石标准化图
图3-25 晚石炭世—早二叠世花岗岩微量元素蛛网图
3.晚石炭世辉长岩
（1）岩相学特征
岩体呈岩株状出露于矿区北部，由于有第四系的残坡积物覆盖，岩体之间及岩体与地层的接触关系在地表表现并不明显，大体上，岩体东部侵入卧都河组，西侧为同期形成的晚石炭世-早二叠世花岗岩（图3-12）。岩石呈灰绿色-灰黑色，中粗粒结构，具典型的辉长结构，块状构造。主要矿物为辉石和斜长石，晶形完整。其中，斜长石呈半自形板柱状产出，一般粒径较大，最大可达0.5 mm×2.5 mm，发育聚片双晶，未见明显的环带结构，局部见绢云母化；辉石以紫苏辉石为主，在单偏光镜下具较弱的多色性，可见一组完全解理，干涉色为I级暗橙黄色，发育绿泥石化、绿帘石化、纤闪石化，在样品中常见斜长石包含辉石形成辉长结构（图3-26）。岩石中见有磁铁矿，具有较弱磁性。
图3-26 晚石炭世辉长岩手标本及显微镜下照片
（2）地球化学特征
Ⅰ.主元素特征
岩石SiO2含量在40.60%～40.13%之间，平均44.93%，明显具有贫硅的特点，MgO含量为9.89%～22.84%，平均12.75%；Al2O3含量为8.03%～17.88%，平均15.82%；TiO2含量为0.70%～1.08%，平均0.99%；K2O含量为0.07%～1.40%，平均0.79%。岩石K2O/Na2O值为0.19～0.83，A/CNK为0.76～0.82，表现为铝不饱和，Mg＃为73.22～76.78较高。岩石属亚碱性系列（图略），在SiO2-K2O图解（图略）上，投点落于钙碱性系列和高钾钙碱性系列，以钙碱性系列为主。
Ⅱ.稀土和微量元素特征
辉长岩稀土总量ΣREE=19.71×10-6～36.94×10-6，平均32.36×10-6，ΣLREE/ΣHREE=2.10～2.72，（La/Yb）N=1.12～1.98，δEu=1.04～1.18，具有不明显的Eu正异常，球粒陨石标准化配分型式总体表现为平坦分布（图3-27）。微量元素蛛网图显示，辉长岩Rb，K，Sr等大离子亲石元素（LILE）表现为明显的波峰，Th，Nb，Ta，Ti和LREE等高场强元素（HFSE）呈现较明显的波谷（图3-28），但Zr-Hf亏损不明显，且部分高场强元素丰度低，平坦不分异，兼具弧火山岩与板内玄武岩的特点。辉长岩中Sr，Ba和Eu的正异常说明斜长石的结晶对这些元素的控制作用。
4.早白垩世花岗岩
（1）岩相学特征
Ⅰ.似斑状黑云母花岗岩
岩体分布在矿区的西部和东南角，西部出露的岩体侵入泥盆纪二长花岗岩和矿区北部的晚石炭世—早二叠世的二长花岗岩和辉长岩体，东南角出露的岩体侵入晚石炭世—早二叠世的二长花岗岩和正长花岗岩体（图3-12）。岩石呈灰白—浅肉红色，似斑状结构，块状构造。岩石斑晶占10%～20%，以钾长石斑晶为主，半自形宽板状，边界不规则，一般3～5 mm，最大可达2 cm，钾长石斑晶普遍较斜长石斑晶大，钾长石发育有高岭土化和绢云母化；斜长石斑晶少量，偶见斜长石斑晶个体较大，达5～7 mm，发育有较清晰的环带，个别有明显的绢云母化；基质中细粒花岗结构，约占75%，由斜长石、钾长石、石英、黑云母等组成，粒度一般0.2～2 mm，少部分2～3 mm，其中钾长石35%～40%，斜长石约20%，见发育清晰的环带或聚片双晶，石英约20%，黑云母5%。副矿物主要有锆石、黄铁矿、磷灰石等（图3-29）。
图3-27 辉长岩稀土元素球粒陨石标准化图
图3-28 辉长岩微量元素蛛网图
图3-29 早白垩世黑云母花岗岩手标本及镜下照片
Ⅱ.花岗斑岩
样品取自岩心，以岩脉状产出，岩石呈青灰色-灰绿色，似斑状-斑状结构，块状构造。斑晶约占50%，主要为石英（5%～10%）、钾长石。手标本上，肉眼可见石英斑晶呈浑圆状或六方双锥状产出，为高温石英，粒径3～6 mm；镜下钾长石（主要为条纹长石）斑晶卡式双晶明显，粒径在3～7 mm之间，含量约40%。基质呈细粒花岗结构，与斑晶成分一致，主要为石英-长石。岩石发育绿泥石化（图3-30）。
（2）地球化学特征
Ⅰ.主元素特征
早白垩世花岗岩SiO2 含量范围为68.72%～75.63%，总碱含量6.60%～8.58%，K2 O/Na2 O比值为0.79～1.27（ZK1302-YQ1为3.49），似斑状黑云母花岗岩的比值在0.76～0.79之间，属钠质系列；在SiO2 -（Na2 O+K2 O）图上均位于亚碱性系列区（图3-31），岩石的组合指数 σ在1.45～2.76之间，为钙碱性岩。在K2 O-SiO2 图（图3-32）上均显示为高钾钙碱性系列。Al2 O3 含量较高，为12.82%～15.89%，A/CNK（Al2 O3/（CaO+Na2 O+K2 O）的摩尔比）=1.02～1.23（ZK1302-YQ1为1.23，可能岩石化学分析LOI偏高有关），在CIPW标准矿物中出现刚玉分子，A/NK（Al2O3/（Na2 O+K2 O）的摩尔比）=1.12～1.70，在铝饱和指数图解上（图3-33），所有样品的投影点落于过铝质区域内，Mg＃一般在44.30～50.86之间。
图3-30 早白垩世花岗斑岩岩心及镜下照片
Ⅱ.稀土和微量元素特征
早白垩世花岗岩稀土总量ΣREE=19.05×10-6～119.19×10-6，样品ZK1709-YQ1稀土总量极低，只有19.05×10-6，以下讨论暂时排除。ΣLREE/ΣHREE=10.06～15.40，（La/Yb）N=11.09～22.41，δEu=0.62～0.92，球粒陨石标准化配分型式总体表现为右倾平滑型（图3-34），轻稀土富集，重稀土亏损，Eu处呈现“V”形谷不明显，说明岩石未发生明显的斜长石分离结晶作用。重稀土低于10倍的球粒陨石丰度，轻重稀土均亏损，暗示源区较多富含重稀土矿物的残留，如石榴子石。这种稀土配分模式与中国东北部地区的埃达克岩稀土配分模式基本一致（张炯飞等，2004）。
图3-31 早白垩世花岗岩（Na2O+K2O）-SiO2判别图
图3-32 早白垩世花岗岩K2O-SiO2图
微量元素富集Rb，U，K，Pb等大离子亲石元素。Sr等岩石大离子亲石元素（LILE），Nb，Ta.Ti，P和LREE等高场强元素（HFSE）微量元素蛛网图上呈现较明显的波谷（图3-35），表现为亏损状态，其中Sr表现为相对于轻稀土元素的亏损不明显，与Eu负异常一致，可能反映了受分离结晶作用影响不明显。岩石Nb，Ti，P的负异常，显示岩浆陆壳成因特点。Rb/Sr和Rb/Ba值远高于原始地幔的相应值（分别为0.029和0.088，Hofmann，1988），反映出岩浆经历了较高程度的分异演化或者源区中低等的部分熔融。
图3-33 早白垩世花岗岩A/CNK-A/NK图
图3-34 早白垩世花岗岩稀土元素球粒陨石标准化图
图3-35 早白垩世花岗岩微量元素蛛网图
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