地壳和地幔交代作用引起的不均匀性对花岗岩成分的影响

Sr-Nd同位素体系研究表明，该区北部大部分花岗岩具有较低的初始Sr比值和正的εNd(t)特征，反映出岩浆具有壳幔混合熔融的特征。但必须强调的是，不同地区混合作用的背景和程度是不同的。它不仅造成岩石和矿物成分的差异，而且影响它们的矿化特异性。前人已经注意到，林西黄岗梁与大兴安岭主峰地区的白音诺和浩布高花岗岩有很大的区别。黄岗梁与大型铁锡矿床有关的岩石为碱长花岗岩和钾长石花岗岩(142Ma)，其暗色矿物含量较低。黑云母为铁黑云母(< 5%)，σ REE = 280× 10-6，δEu=0.06，这些岩石的岩浆源区较浅。白音诺和浩布皋与铅锌有关的花岗闪长岩、石英二长岩和碱长花岗岩(148Ma)中含有暗色矿物角闪石和富镁黑云母。Pb、S等同位素研究表明，这些岩石具有较深的成因(详见第七章)，来自上地幔的物质参与了不同阶段壳源物质的混合。

最近，通过细致的工作，阐明了林西黄岗梁地区的酸性火成岩是由中生代酸性岩浆混合古生代基性火山岩同化作用形成的(张永北等，2003)。本区古生代基性火山岩主要为早二叠世大石寨组玄武岩。在本书第三章《大兴安岭隆升前的地壳演化》中，阐明了这是一套大陆裂谷玄武岩，岩浆来自岩石圈地幔，因此这种同化混染的岩浆也具有壳幔混合熔岩浆的特征。

以上实例表明，该区花岗岩的特征不仅随时间演化，而且同一时期不同地方花岗岩的成分特征也有差异，这与该区中生代以前的基底差异有关。甚至中生代以前同一陆壳增生带不同地方的花岗岩也不一样。板块拼接带内存在由古老陆壳组成的古地体，其位置自然不同于其他新生的年轻陆壳，自然影响了中生代花岗岩的组成特征。黄岗梁地区的花岗岩有待进一步研究。

此外，交代作用引起的地幔不均匀性也是一个重要因素。巴尔奇与稀土矿物有关的碱性花岗岩Sr同位素值差异很大，其中东、西两个矿体的花岗岩，ISr从0.698(王义贤等，1997)变化到0.7071(张敏硕士论文数据)。巴尔奇0.698的ISr引起了国内外地质同行的关注，这一数据是在法国雷恩大学地球化学年代学实验室完成的。据悉，法国学者江博明曾检验过这一结果，认为它是正确的(据屠光池与作者的私人谈话)。有人用地幔交代作用解释巴尔奇钠长石花岗岩中不相容元素的富集与正εNd(0)的矛盾(Chauvel等，1984)。总之，大兴安岭是研究壳幔相互作用不可多得的天然实验室。应该说目前对它的研究水平还很低，需要进一步广泛的研究。