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摘 要：区内太古宙变质岩主要分布于福兴地乡、旧庙乡，经北官营子、杜力窝铺，至巨宝土沟，主要可分为太古宙表壳岩组合及变质深成岩，变质深成岩划分了五个正式岩石单位，从早至晚分别为：牛坟各勒片麻岩（Aγ3Ngn）、庄头营子片麻岩（Aγ3Zgnc）、沙金营子片麻岩（Aγ3Sgn）、腰言金皋片麻岩（Aγ3Ygn）及王大营子片麻岩（Aγ3Wgn）。牛坟各勒片麻岩的原岩主要为石英二长岩，庄头营子片麻杂岩及沙金营子片麻岩的原岩为石英闪长岩，腰言金皋片麻岩的原岩主要为英云闪长岩，王大营子片麻岩的原岩主要为花岗闪长岩。这些变质岩在皮尔斯的Rb-（Y+Nb）图解和Nb-Y图解上落入火山岛弧花岗岩区（VAG）及VAG-同构造的碰撞带花岗岩区，其原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。本区变质作用是发生于太古宙晚期的区域中高温变质作用，使太古宙岩石普遍达到角闪岩相，局部达到麻粒岩相。即发生于太古宙晚期的区域中高温变质作用。该期变质作用使太古宙深成岩及表壳岩发生了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用。麻粒岩相岩石仅见于测区中的牛坟各勒片麻岩中，呈小规模零星地分布于角闪岩相岩石里，而麻粒岩相的表壳岩在各太古宙变质深成岩中均有分布。本区角闪岩相的片麻岩和麻粒岩相的岩石以不同规模混杂分布，且以前者为主。
关键词：辽西北部；太古宙；火山岛弧；碰撞带花岗岩；角闪岩相；麻粒岩相
区内太古宙变质岩主要分布在褔兴地乡、旧庙乡，经北宫营子、杜力窝铺，至巨宝土沟（图0-1）。主要可分为太古宙表壳岩组合及变质深成岩组成。变质深成岩划分了四个正式岩石单位，从早至晚分别为：牛坟各勒片麻岩（Aγ3Ngn）、庄头营子片麻岩（Aγ3Zgnc）、沙金营子片麻岩（Aγ3Sgn）、腰言金皋片麻岩（Aγ3Ygn）及王大营子片麻岩（Aγ3Wgn）。
一、岩石学特征
㈠ 太古宙表壳岩组合
太古宙变质表壳岩是区内最古老的高级变质岩。多呈大小不一，形态各异，以包体形式赋存于太古宙变质深成岩中。其规模大者长300－800m，宽10－20m，最小者仅为cm级。包体长轴及构造面理与变质深成岩片麻理一致。
变质表壳岩组合主要岩石类型为磁铁石英岩、斜长角闪岩、变粒岩、角闪辉石岩、角闪石岩及基性麻粒岩等。
各岩类矿物成分及含量见表1-1。
1、磁铁石英岩类
岩石呈灰黑—深灰色，条纹状、条带状或片麻状构造，粒状或纤状变晶结构。
石英：不规则粒状变晶，集合体呈条带状分布，单体定向拉长。一般粒径0.4—2.0mm。
磁铁矿：灰黑色，半自形—他形粒状，集合体呈不规则条带状或条痕状，定向分布，与石英相间排列构成条带状构造。
角闪石：Ng浅绿—蓝绿色，长柱状为主，部分为粒状，多数沿长轴定向分布，大部分遭受次闪石化或纤闪石化作用，粒径0.75—1mm。
黑云母：Ng（Nm）为褐色，细小片状，具脱铁现象，往往与磁铁矿分布在一起，粒径多在0.5-1.0mm之间。
2、斜长角闪岩类
岩石呈深灰色，柱状，粒状变晶结构，片麻状或芝麻点状构造。
角闪石：为普通角闪石，不规则柱状，他形粒状，褐绿—黄绿—绿色，C∧Ng=17-21°，粒径<2.7mm，受到强列的次闪石化（纤闪石化）、绿帘石化。
斜长石：更—中长石，他形粒状，具强烈的钠黝帘石化，粒径一般0.5-1.0mm左右，少数在1-2mm。
黑云母：Ng（Nm）褐色，片状，片径0.3—1mm。具比较强烈的绿泥石化。
单斜辉石：淡绿色，粒状，普遍沿边缘受到次闪石化。
石英：他形粒状，粒径0.5mm左右。
石榴石：淡红色，等轴粒状，粒径2mm左右。
3、变粒岩类
岩石呈灰色，纤状花岗变晶結构或鳞片花岗变晶结构，块状构造，略显定向构造。
斜长石：为更长石，他形粒状变晶，粒径多为0.25-0.75mm，具钠黝帘石化。
黑云母：Ng为棕色，片状，具绿帘石化、析铁、均匀分布。
石榴石：不规则粒状，大小0.5-3mm均有，其内裂隙发育，具绢云母化、绿泥石化。
石英：他形粒状，由于受到后期构造影响而出现毕姆纹，波状消光。粒径1-2mm均匀分布。
部分拉长定向分布。
角闪石：Ng呈绿色-浅绿色，呈柱状。
4、麻粒岩类
岩石呈灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造，略显定向构造。
斜长石：中-更长石成分，大部分为近等轴状呈条带状分布，普遍遭轻度的绢云母化作用，粒度0.15-1.0mm。
钾长石：为微斜条纹长石，交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。
石英：他形细粒状变晶，石英多呈集合体并具定向分布趋势。
紫苏辉石：为柱粒状，多数沿长轴定向分布。粒径为1.5mm之间。
角闪石：为普通角闪石，不规则柱状，他形粒状，褐绿—黄绿—绿色，普遍遭受次闪石化（纤闪石化）、绿帘石化，粒径<2.7mm。
透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布，多数辉石被绢云母交代呈弧岛状，粒径为0.5-2.0mm之间。
㈡ 变质深成岩
1、牛坟各勒片麻岩
分布在大五家子东的西巨土宝及小五家子北一带，此外，在烧锅窝铺一带也不零星分布。总面积约0.3km2，具体岩石类型有：含紫苏斜长片麻岩、含紫苏二长片麻岩。岩石种类及矿物含量见表1-2。
⑴ 含紫苏斜长片麻岩：岩石为灰色，柱状
粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分为斜长石、钾长石、黑云母、石英和紫苏辉石等。
斜长石：中-更长石成分，大部分为近等轴状呈条带状分布，普遍遭轻度的绢云母化作用，粒度0.15～1.0mm。
钾长石：为微斜条纹长石，交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。
石英：他形细粒状变晶，石英多呈集合体并具定向分布趋势。
紫苏辉石：为柱粒状，多数沿长轴定向分布，粒径为1.5mm之间。
石榴石：褐色或棕色，粒状变晶结构，现多呈筛状，部分有石英包体，粒径为1.5mm±。
⑵ 含紫苏二长片麻岩：岩石为灰色，柱状粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英及紫苏辉石等。
斜长石：中—更长石成分，多呈近等轴状以条带状分布，普遍遭受轻度绢云母化作用，粒径大小在0.4～3.0mm之间不等。
钾长石：为微斜条纹长石，近等轴粒状，集合体呈条带状分布，有的沿长轴定向分布，有的定向拉长，大小多在0.3～2.5mm之间，个别可达6.0mm±。
石英：呈条带状分布，有的近等轴状，有的定向拉长，一般粒径为0.2～1.5mm不等。
透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布，多数辉石被绢云母交代呈弧岛状，粒径为0.5～2.0mm之间。
紫苏辉石：为柱状，粒径多为0.30mm±。
2、庄头营子片麻杂岩
为测区内的分布最广泛的变质深成岩，分布在褔兴地镇－北宫营子－杜力窝铺－巨宝土沟，总面积约218.78km2，具体岩石类型有：角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩(表1-3)。
⑴ 角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩：岩
石为灰色，纤柱状片状粒状变晶结构，片麻状构造，片麻理由浅色矿物和暗色矿物相间排列组成，矿物成分为斜长石、黑云母、石英及少量角闪石。
斜长石：中-更长石成分，多呈粒状集合体，有的略显等轴状，有的定向拉长，由于普遍遭受强烈的绢云母化和帘石化，颗粒界线较模糊，粒径一般为0.50mm±。
4、腰言金皋片麻岩
腰言多皋片麻岩的副矿物种类及含量见表2-9。由表可以看出其副矿物种类有8种，不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主，而普遍出现的副矿物除上述之外，还有榍石、黄铁矿、方铅矿、钛铁矿等。经计算该二长片麻岩的副矿物组合均为锆石－磷灰石型。
腰言多皋片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-10。岩石中锆石以紫色和浅紫色为主，个别浅黄褐色，金刚光泽、透明-半透明，晶体表面光滑、具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主，少数为｛111｝、｛311｝和｛110｝、｛100｝组成的聚形，这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。
5、王大营子片麻岩
王大营子片麻岩的副矿物种类及含量见表2-11。由表可以看出其副矿物种类有6种，不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主，而普遍出现的副矿物除上述之外，还有方铅矿、黄铁矿，经计算该黑云二长片麻岩的副矿物组合
均为锆石—磷灰石型。
王大营子片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-12。岩石中锆石以紫色、浅紫色为主，少量淡黄色，金刚光泽、透明～半透明，具暗色包体、表面粗糙，具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形均为浑圆粒状。
三、岩石地球化学特征
㈠ 岩石化学特征
1、变质表壳岩组合
⑴ 斜长角闪岩类
区内斜长角闪岩其原岩为基性火山岩，化学成分与大洋拉斑玄武岩相近，与康迪太古代TH1型TH2型拉斑玄武岩对比（表2-4-16）看出。具低SiO2、FeO、TiO2，高Fe203、K2O、Na2O、MgO、而CaO界于TH1与TH2型之间特点，反映岩浆来源于上地幔。
⑵ 变粒岩类
区内变粒岩仅为角闪透辉斜长石榴变粒岩与山东新泰角闪石岩（SiO2为50.64%）SiO2含量相近，为48.46之间。
与南非科马提岩对比 ，具低MgO、MnO、FeO、K2O、Na2O，高SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO的特点。
⑶ 磁铁石英岩类
区内磁铁石英岩，SiO2平均含量为47.37%，Fe2O3+FeO多达46.99%，K2O+Na2O为0.29%，Al2O3为1.32%，CaO为1.48%。属于低Al2O3、CaO、MgO、K2O+Na2O、SiO2，富铁特点的岩石类型。含铁指数为90.71[（FeO+Fe2O3）×100/Al2O3+MgO+CaO+FeO+Fe2O3]，氧化指数为2.06（Fe2O3/FeO），成熟指数为1.45（Al2O3/K2O+Na2O），一般认为，成熟指数低时富铁。
⑷ 麻粒岩类
区内麻粒岩为含紫苏角闪二长片麻岩，样品中SiO2偏高（51.94%）。
与南非科马提岩对比，具低MgO、SiO2、Al2O3、FeO高CaO、Fe2O3、MnO、K2O、Na2O的特点。
⑸ 岩石系列
a、从SiO2－〈Fe〉/MgO图解（见图3-1）和〈Fe〉－〈FeO〉/MgO图解（见图3-2）可以看出，斜长角闪岩、石榴变粒岩均落入拉斑玄武岩区。
b、F－A－M图解
从该图解（图3-3）可以看出，斜长角闪岩投影点，石榴变粒岩的投影点均投入拉斑玄武岩区，其投影点连起来，构成拉斑玄武岩—科马提岩演化趋势。
从图解3-4可以看出，斜长角闪岩的投影点投入科马提岩—拉斑玄武岩演化趋势范围内；透闪斜长石榴变粒岩由于Ca、Mg偏高，投入科马提岩演化区间。
综上所述，斜长角闪岩属拉斑玄武岩系列，与透闪斜长石榴变粒岩构成拉斑玄武岩—科马提岩的演化趋势。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
牛坟各勒片麻岩岩石化学成分列入表2-4-17，对其特征分析如下：
a、化学成分含量特征
由表3-2看出，牛坟各勒片麻岩中的各种岩石的化学成分，SiO2含量在58.68～70.52%，属于中-酸性岩成分，相当于二长花岗岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比，具如下特点：
含紫苏二长片麻岩：低TiO2、Na2O，高Al2O3、MgO、CaO、K2O、P2O5。Na2O/K2O比值为0.73。属钾质岩石类型。
b、岩石系列
综上所述，牛坟各勒片麻岩为钙碱性系列。
② 庄头营子片麻杂岩
庄头营子片麻杂岩岩石化学成分列入表3-2，对其特征分析如下：
a、化学成分含量特征
由表3-2看出，庄头营子片麻杂岩中的各种岩石的化学成分，除了个别略偏酸外，均属中性岩成分，相当于石英闪长岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比，具如下特点：
Ⅰ、黑云角闪斜长片麻岩：低TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、Na2O、CaO，高Al2O3、K2O。
Na2O/K2O比值为1.52。
Ⅱ、角闪黑云斜长片麻岩：低SiO2、FeO、Na2O、P2O5，高TiO2、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、K2O。
Na2O/K2O比值为1.15。
Ⅲ、黑云斜长片麻岩：低SiO2、FeO 、Na2O、K2O，高Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
Na2O/K2O比值為1.28。
以上三种岩石均属钠质岩石类型。
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
由图3-5可以看出，庄头营子片麻杂岩CaO－Na2O－K2O演化趋势，随着CaO减少，K2O相对增加，表现为钙碱性演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
由表3-2可以看出，庄头营子片麻杂岩的δ值为1.9～3.9，平均2.4。总体反映庄头营子片麻杂岩属钙碱性系列。
综上所述，庄头营子片麻杂岩为钙碱性系列。
③ 沙金营子片麻岩
a、氧化物含量
岩石化学成分列入表3-2，对其岩石化学特征分析如下：
Ⅰ、该片麻岩的SiO2含量为59.42%，为中性岩石。与中国花岗闪长岩（黎彤，1962）的化学成分相比SiO2偏低，〈FeO〉、MgO高。
Ⅱ、沙金营子片麻岩中角闪斜长片麻岩的Na2O含量小于K2O含量，Na2O/K2O比值为0.97，属钾质岩石类型
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）中显示为钙碱性系列演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
里特曼组合指数平均为2.5，属钙碱性系列岩石。
④ 腰言金皋片麻岩
a、氧化物含量
腰言金皋片麻岩岩石化学成分见表3-2，其特征为：
Ⅰ、这类岩石的SiO2含量在72.36%，属酸性岩石。
Ⅱ、该片麻岩中K2O+Na2O值为6.48%，普遍K2O b、岩石系列
Ⅰ、在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）上，投点分布于中部和右侧，总体显示钙碱性演化趋势。
Ⅱ、里特曼指数（δ）变化于1.3～1.6间；Al2O3>K2O+Na2O+CaO；属铝过饱和的钠质钙碱性岩石。
⑤ 王大营子片麻岩
a、氧化物含量
其岩石化学成分见表3-2，从该表可以看出其化学成分具如下特点：
Ⅰ、其化学成分变化较大，如SiO2变化范围为66.04～71.44%，平均为68.74%，属酸性岩石。
Ⅱ、一般K2O稍高于Na2O，其K2O含量在3.98～6.75%，较其它片麻岩稍高，可能与原岩富钾有关。
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）中显示为钙碱性系列演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
里特曼组合指数平均为2.1～4.6，属钙碱性-碱性系列岩石。
2、微量元素特征
⑴ 变质表壳岩组合
将变质表壳岩组合的微量元素分析结果及相关参数列入表3-3，对其特征分析如下：
① 斜长角闪岩类
将其与陆壳、洋壳、上地幔对比具如下特点：
a、铁族元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni明显低于上地幔和洋壳丰度而高于陆壳丰度，Co则明显低于上地幔而高于陆壳、洋壳丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Ba、Sr、Ba均高于上地幔，低于洋壳、陆壳的丰度；显示出由上地幔—斜长角闪岩—洋壳—陆壳呈递增演化规律，显示与上地幔亲源特点。
Rb/Sr比值为0.04，接近典型岛弧拉斑玄武岩的Rb/Sr比值（0.03）。
c、与碱有关的微量元素Zr、Nb、Th丰度，也说明了岩浆来源于上地幔。
d、其它微量元素见表3-3
综上所述，斜长角闪岩原岩与上地幔有亲源关系，其成因环境与海相火山喷发有关。
② 磁铁石英岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co：其中Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、BaSr均低于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb、Ba高于上地幔丰度，而低于陆壳、洋壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th Zr元素含量变化较大，但多介于上地幔与洋壳之间，而低于陆壳丰度。Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th多介于上地幔与洋壳之间，而低于陆壳丰度。
③ 变粒岩类
区内变粒岩类岩石类型为角闪透辉斜长石榴变粒岩，其微量元素丰度与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3）具如下特点：
a、铁族元素Cr、Ni、Co
Ni、Co高于陆壳、洋壳而低于上地幔丰度；Cr高于陆壳，而低于上地幔、洋壳丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Rb、Sr低于陆壳、洋壳而高于上地幔丰度；Ba则低于陆壳、洋壳、上地幔丰度。
Rb/Sr比值为0.04，接近上地幔比值（0.02）。c、与碱性有关的微量元素Zr、Nb、Th及其它微量元素Cu、Li。
Th、Zr、Nb、Cu均低于上地幔丰度、陆壳、洋壳丰度；Li、高于上地幔丰度，而低于陆壳、洋壳丰度。
综上所述，表明变粒岩类原岩岩浆来自上地幔。
④ 麻粒岩类
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则接近洋壳丰度，高于上地幔丰度，而低于陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。
上述变质表壳岩不同岩石类型微量元素既有相似性（部分元素明显含量相近），又有差异性，说明了本区变质表壳岩的原岩为基性—超基性火山岩，岩浆来自上地幔。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb、Ba含量变化较大，其平均值接近洋壳丰度，高于上地幔丰度，而低于陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素平均含量接近陆壳而高于上地幔、
洋壳；Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th接近洋壳丰度，高于上地幔而低于陆壳丰度。
② 庄头营子片麻杂岩
a、黑云斜长片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Co平均含量均高于陆壳而低于洋壳、上地幔。Ni平均含量均低于上地幔、洋壳和陆壳的丰度。
Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳丰度，低于陆壳丰度；Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。
b、角闪黑云斜长片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni均高于上地幔，而低于洋壳、陆壳的丰度。Co低于上地幔、洋壳，而高于陆壳的豐度
Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Ba、Rb高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Sr则高于上地幔丰度，低于洋壳、陆壳丰度。
Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳，而低于陆壳；Nb高于上地幔，低于洋壳、陆壳丰度；Th则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
③ 沙金营子片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni与陆壳相当，低于上地幔和洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb、Th低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
④ 腰言金皋片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr高于上地幔，与陆壳、洋壳相近；Ba平均含量高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr、Th元素含量与洋壳相当，高于上地幔，低于陆壳丰度；Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
⑤ 王大营子片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Rb、Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr、Th元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
3、稀土元素特征
⑴ 变质表壳岩组合
变质表壳岩稀土丰度及参数列入表3-5、表3-6。变质表壳岩平均稀土分配模式图见图3-6。
① 斜长角闪岩类
特征参数：∑REE为39.01～44.18×10-6，δEu＝1.11～1.16，LREE/HREE＝1.70～2.04，（La/Yb）N ＝0.88～1.27，（La/Sm）N＝0.92～1.17。反映出轻稀土轻微富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。总体平坦，铕为轻微的正异常。显示轻重稀土分馏微弱。
② 變粒岩类
特征参数：∑REE为51.38×10-6，δEu＝1.11，LREE/HREE＝2.31，（La/Yb）N=1.37，（La/Sm）N＝1.17。反映出轻稀土轻微富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。总体较平坦，铕亦为正异常，显示轻重稀土分馏微弱。
③ 磁铁石英岩类
特征参数：∑REE为36.36～117.39×10-6，δEu＝1.16～1.73，LREE/HREE=7.72～14.79，（La/Yb）N＝6.70～7.35，（La/Sm）N＝3.23～4.20。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。该曲线总体稍向右倾
斜并呈多峰式，铕亦为正异常，轻稀土富集，轻、重稀土分馏程度较明显。
④ 麻粒岩类
特征参数：∑REE为187.29～226.9×10-6，δEu＝1.01～1.06，LREE/HREE=13.5～13.73，（La/Yb）N＝16.43～17.81，（La/Sm）N＝3.49～3.68。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的正异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
⑵ 变质深成岩
变质深成岩稀土丰度及参数列入表3-7、表3-8。变质深成岩平均稀土分配模式图见图3-7。
① 牛坟各勒片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为60.39～130.79×10-6，δEu＝0.47～1.15，LREE/HREE=6.55～15.62，（La/Yb）N＝11.40～133.94，（La/Sm）N＝2.98～5.70。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
② 庄头营子片麻杂岩
该杂岩稀土元素特征分析如下：
主要可分为黑云斜长片麻岩和角闪黑云斜长片麻岩，其黑云斜长片麻岩特征参数：∑REE为55.68～282.67×10-6，δEu＝0.91～3.66，LREE/HREE＝8.11～26.36，（La/Yb）N＝9.58～43.17，（La/Sm）N＝3.02～9.98。反映出轻稀土相对富集，铕为弱正异常—强正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。角闪黑云斜长片麻岩特征参数为：∑REE为153.38×10-6，δEu＝0.77，LREE/HREE＝9.73，（La/Yb）N＝64.83，（La/Sm）N＝2.83。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
③ 沙金营子片麻岩
特征参数：∑REE为125.28×10-6，δEu＝0.74，LREE/HREE＝6.99，（La/Yb）N＝47.68，（La/Sm）N＝2.31。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
④ 腰言金皋片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为28.11～87.41×10-6，δEu＝1.37～2.42，LREE/HREE＝14.63～18.59，（La/Yb）N＝141.58～175.74，（La/Sm）N＝6.17～7.81。反映出轻稀土相对富集，铕为正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，Yb亏损较严重，轻稀土富集，显示轻、重
稀土分馏程度较强。
⑤ 王大营子片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为58.60～306.34×10-6，δEu＝0.95～2.39，LREE/HREE＝15.48～42.70，（La/Yb）N＝149.45～903.42，（La/Sm）N＝5.23～14.71。反映出轻稀土相对富集，铕为正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，Yb亏损较严重，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
四、原岩恢复及成岩环境分析
㈠、原岩恢复
现依据宏观地质现象、岩相学研究及地球化学资料，综合分析区内变质岩可能的原岩，下面就太古界（代）变质表壳岩和变质深成岩的原岩恢复分别讨论。
⑴ 变质表壳岩
① 斜长角闪岩类、变粒岩类
a、宏观地质现象的分析
斜长角闪岩、变粒岩二者呈包体残存于变质深成岩中，时空上它们与磁铁石英岩密切共生，呈层状或似层状，原岩可能为一套基性—超基性火山岩。
b、岩相学的研究
斜长角闪岩、变粒岩为区内最古老的岩石，经历过麻粒岩相高级变质作用及多次变形作用的强烈改造，原岩结构和构造基本消失，但经岩矿鉴定，偶见半自形板状的斜长石斑晶残留，反映火成岩结构特点。
c、岩石化学资料的综合分析
Ⅰ、（al+fm）－（c+alk）－si图解法
该图解只用于初步判断正副变质岩。由图4-1可知，斜长角闪岩的投影点多落入火山岩区，
个别落入泥质岩区。变粒岩的投影点落入火山岩区。
Ⅱ、（Al+ΣFe+Ti）－（CaO+MgO）图解法
图解法适用正副斜长角闪岩区别，由图4-2可以看出，斜长角闪岩及变粒岩全部投入I区基性火山岩区和Ⅱ区基性火成岩及其变种区。
综上所述，斜长角闪岩、变粒岩类主要为基性—超基性火山岩。
② 磁铁石英岩
磁铁石英岩在宏观上呈层状，似层状产出，条带状构造明显，显示沉积岩特点。
故认为磁铁石英岩原岩应为沉积变质岩。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内牛坟各勒片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以岩基状产出。变形较弱的含紫苏二长片麻岩具球形风化，显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：牛坟各勒片麻岩所属岩石化学成分相当于中—酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，牛坟各勒片麻岩化学特征类型投入岩浆岩区、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图2-4-12），牛坟各勒片麻岩投在石英二长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为牛坟各勒片麻岩的原岩主要为石英二长岩。
综上所述，结合牛坟各勒片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩－花岗闪长岩。
② 庄头营子片麻杂岩
a、地质及岩石学标志
区内庄头营子片麻杂岩明显侵入变质表壳岩，以比较大的岩基状产出，显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表3-2可知：庄头营子片麻杂岩所属岩石化学成分相当于中性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，庄头营子片麻杂岩所属两种岩石化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），庄头营子片麻杂岩投在花岗闪长岩区；结合SiO2含量和巖石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为庄头营子片麻杂岩的原岩主要为花岗闪长岩。
综上所述，结合庄头营子片麻杂岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩。
③ 沙金营子片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内沙金营子片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：沙金营子片麻岩所属岩石化学成分相当于中性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3—（Na2O+K2 O）图解（图4-3）及TiO2—SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图2-4-12），沙金营子片麻岩投在石英二长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为沙金营子片麻岩的原岩主要为石英闪长岩。
综上所述，结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩。
④ 腰言金皋片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内腰言金皋片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表4-1-17可知：腰言金皋片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），腰言金皋片麻岩投在英云闪长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为腰言金皋片麻岩的原岩主要为英云闪长岩。
综上所述，结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为英云闪长岩。
⑤ 王大营子片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内王大营子片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：王大营子片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），王大营子片麻岩投在花岗闪长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为王大营子片麻岩的原岩主要为花岗闪长岩。
综上所述，结合王大营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为花岗闪长岩。
2、成岩环境分析
⑴ 变质表壳岩
斜长角闪岩、变粒岩及麻粒岩类成岩环境分析，在/MgO-TiO2图解（图4-6）上可以看出：斜长角闪岩、变粒岩、麻粒岩的投影点主要落在岛弧拉斑玄武岩区。
故认为，斜长角闪岩、变粒岩、麻粒岩的原岩大地构造位置为火山岛弧环境。结合岩石化学、微量元素及稀土元素提供的信息分析，其岩浆可能来自上地幔。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
牛坟各勒片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图4-7）及Nb－Y图解（图4-8）上，可以看出，这类岩石落入火山岛弧花岗岩区（VAG）及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。表明牛坟各勒片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
② 庄头营子片麻岩
庄头营子片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图4-7）及Nb－Y图解（图4-8）上，可以看出，该类岩石落入火山岛弧花岗岩区（VAG）及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。表明庄头营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
③ 沙金营子片麻岩
沙金营子片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14）及Nb－Y图解（图2-4-15）上，可以看出，该岩石分别落入火山岛弧花岗岩区（VAG），及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。
表明沙金营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
④ 腰言金皋片麻岩
在皮尔斯的Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14），和Nb－Y图解（图2-4-15），该变质深成岩的投影点落入火山岛弧区和同构造碰撞带的花岗岩区，说明形成于构造活动带。
⑤ 王大营子片麻岩
在 皮尔斯的Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14），和Nb－Y图解（图2-4-15）上，可以看出，大多落入火山岛弧花岗岩区（VAG），及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。说明形成于构
造活动带。
五、变质作用
本区变质作用是发生于太古代晚期的区域中高温变质作用，使太古代岩石普遍达到角闪岩相，局部达到麻粒岩相。即发生于太古代晚期的区域中高温变质作用。该期变质作用使太古代深成岩及表壳岩发生了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用。麻粒岩相岩石仅见于测区中的牛坟各勒片麻岩中，呈小规模零星地分布于角闪岩相岩石里。而麻粒岩相的表壳岩在各太古代变质深成岩中均有分布。
本区角闪岩相的片麻岩和麻粒岩相的岩石以不同规模混杂分布，且以前者为主。真正的麻粒岩相岩石数量不多，且零星分布。二者呈渐变过渡关系，无明显界面。且均生成于新太古代。
1、麻粒岩相的矿物组合特征
麻粒岩相的矿物组合以多含紫苏辉石为特征，或者其它的高温矿物组合：
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英
紫苏辉石+斜长石+钾长石+石英
石榴石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿
紫苏辉石+单斜辉石+石榴石+角闪石+石英
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英
单斜辉石+石榴石+斜长石+石英
紫苏辉石+斜长石+普通角闪石+石英
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石榴石
麻粒岩相ACF和A’KF图解见图5-1。
2、角闪岩相的矿物组合特征
测区内的角闪岩相的变质作用在各个太古代深成变质岩中普遍存在，其主要的矿物组合为：
角闪石+黑云母+斜长石+石英
斜长石+角闪石
黑云母+钾长石+斜长石+石英
角闪石+斜长石+石英
单斜辉石+角闪石+斜长石
黑云母+普通角闪石+斜长石+石英
黑云母+普通角闪石+斜长石+钾长石+石英
石榴石+黑云母+斜长石+石英
石榴石+黑云母+斜长石+钾长石+石英
角闪岩相ACF和AKF图解见图5-2。
3、变质矿物学及温压条件讨论
⑴ 变质矿物学
变质矿物形成与演化受原岩组分及变质作用过程中的物化条件控制，依据变质矿物种类、矿物共生组合和相互交代关系，可判断变质作用期次和强度。现对主要变质矿物研究概述如下：
① 紫苏辉石
见于麻粒岩中，具淡绿—淡粉色多色性，平行消光，负光性，光轴角大。紫苏辉石与石榴石、
斜长石、单斜辉石等矿物密切共生。
② 石榴子石
淡红色，含有穿孔石英小颗粒，本区内的石榴石多为含钙镁铁铝榴石。为变质成因。这种石榴石的组成，反映其形成环境的温压条件高。
③ 黑云母
麻粒岩相岩石中的黑云母Ng（Nm）为红棕色，角闪岩相岩石中的黑云母Ng（Nm）为褐色，在受到靠近韧性剪切带的部位，角闪岩相岩石中的褐色黑云母受到绿色细鳞片状黑云母交代，有时完全被后者取代。本区黑云母为变质成因，即使黑云母有岩浆成因的，也受到变质作用的改造。
④ 角闪石
麻粒岩相岩石中的角闪石为棕红色。角闪岩相岩石中的角闪石为褐色。在靠近韧性剪切带的部位，这种褐色角闪石被蓝绿色角闪石交代。在
韧性剪切带影响强烈的部位蓝绿色角闪石被阳起石交代。
⑤ 微斜长石
中细粒变晶，局部交代长石。
⑵ 温压讨论
① 麻粒岩相
利用邻区的辉石化学分析结果计算出麻粒岩相的温度为780～840℃，压力为9×108Pa《据辽宁阜新－锦州地区韧性剪切带与金矿研究报告》（长春地质学院与辽宁地质矿产局，1994，以下简称研究报告）。
② 角闪岩相
据石榴石－黑云母地质温度计估算：温度为660～710℃，压力约为7×108Pa（据研究报告）。
六、太古宙变质岩含矿性
太古宙变质岩中广泛分布沉积变质型铁矿和磷矿。
鞍山旋回第二期变质变形过程中，先是沉积了太古界变质表壳岩，在表壳岩组合中产铁矿，后期的岩浆侵入，鞍山旋回第二期变质变形，使得表壳岩中的含铁岩石再富集，并发生变质，在区域上形成大小不等的磁铁石英岩透镜体。矿石类型为磁铁石英岩、磁铁石英变粒岩。
新太古代庄头营子角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩（Ar3Zgnc）中产有低品位磷矿体。矿体由灰绿色含磷灰石角闪斜长片麻岩及紫灰色含磷灰石磁铁角闪斜长片麻岩（Ar3Zgnc）组成。角闪石、黑云母的含量与磷灰石的富集成正比关系，矿石中一般含有磁铁矿或钛铁矿，其空间层位产于变质铁矿层的附近。鞍山旋回第二期变质变形，使得原岩中的磷再富集呈低品位沉积变质型磷矿体，石英闪长岩转变为角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩。
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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：辽西北部；太古宙；火山岛弧；碰撞带花岗岩；角闪岩相；麻粒岩相
区内太古宙变质岩主要分布在褔兴地乡、旧庙乡，经北宫营子、杜力窝铺，至巨宝土沟（图0-1）。主要可分为太古宙表壳岩组合及变质深成岩组成。变质深成岩划分了四个正式岩石单位，从早至晚分别为：牛坟各勒片麻岩（Aγ3Ngn）、庄头营子片麻岩（Aγ3Zgnc）、沙金营子片麻岩（Aγ3Sgn）、腰言金皋片麻岩（Aγ3Ygn）及王大营子片麻岩（Aγ3Wgn）。
一、岩石学特征
㈠ 太古宙表壳岩组合
太古宙变质表壳岩是区内最古老的高级变质岩。多呈大小不一，形态各异，以包体形式赋存于太古宙变质深成岩中。其规模大者长300－800m，宽10－20m，最小者仅为cm级。包体长轴及构造面理与变质深成岩片麻理一致。
变质表壳岩组合主要岩石类型为磁铁石英岩、斜长角闪岩、变粒岩、角闪辉石岩、角闪石岩及基性麻粒岩等。
各岩类矿物成分及含量见表1-1。
1、磁铁石英岩类
岩石呈灰黑—深灰色，条纹状、条带状或片麻状构造，粒状或纤状变晶结构。
石英：不规则粒状变晶，集合体呈条带状分布，单体定向拉长。一般粒径0.4—2.0mm。
磁铁矿：灰黑色，半自形—他形粒状，集合体呈不规则条带状或条痕状，定向分布，与石英相间排列构成条带状构造。
角闪石：Ng浅绿—蓝绿色，长柱状为主，部分为粒状，多数沿长轴定向分布，大部分遭受次闪石化或纤闪石化作用，粒径0.75—1mm。
黑云母：Ng（Nm）为褐色，细小片状，具脱铁现象，往往与磁铁矿分布在一起，粒径多在0.5-1.0mm之间。
2、斜长角闪岩类
岩石呈深灰色，柱状，粒状变晶结构，片麻状或芝麻点状构造。
角闪石：为普通角闪石，不规则柱状，他形粒状，褐绿—黄绿—绿色，C∧Ng=17-21°，粒径<2.7mm，受到强列的次闪石化（纤闪石化）、绿帘石化。
斜长石：更—中长石，他形粒状，具强烈的钠黝帘石化，粒径一般0.5-1.0mm左右，少数在1-2mm。
黑云母：Ng（Nm）褐色，片状，片径0.3—1mm。具比较强烈的绿泥石化。
单斜辉石：淡绿色，粒状，普遍沿边缘受到次闪石化。
石英：他形粒状，粒径0.5mm左右。
石榴石：淡红色，等轴粒状，粒径2mm左右。
3、变粒岩类
岩石呈灰色，纤状花岗变晶結构或鳞片花岗变晶结构，块状构造，略显定向构造。
斜长石：为更长石，他形粒状变晶，粒径多为0.25-0.75mm，具钠黝帘石化。
黑云母：Ng为棕色，片状，具绿帘石化、析铁、均匀分布。
石榴石：不规则粒状，大小0.5-3mm均有，其内裂隙发育，具绢云母化、绿泥石化。
石英：他形粒状，由于受到后期构造影响而出现毕姆纹，波状消光。粒径1-2mm均匀分布。
部分拉长定向分布。
角闪石：Ng呈绿色-浅绿色，呈柱状。
4、麻粒岩类
岩石呈灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造，略显定向构造。
斜长石：中-更长石成分，大部分为近等轴状呈条带状分布，普遍遭轻度的绢云母化作用，粒度0.15-1.0mm。
钾长石：为微斜条纹长石，交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。
石英：他形细粒状变晶，石英多呈集合体并具定向分布趋势。
紫苏辉石：为柱粒状，多数沿长轴定向分布。粒径为1.5mm之间。
角闪石：为普通角闪石，不规则柱状，他形粒状，褐绿—黄绿—绿色，普遍遭受次闪石化（纤闪石化）、绿帘石化，粒径<2.7mm。
透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布，多数辉石被绢云母交代呈弧岛状，粒径为0.5-2.0mm之间。
㈡ 变质深成岩
1、牛坟各勒片麻岩
分布在大五家子东的西巨土宝及小五家子北一带，此外，在烧锅窝铺一带也不零星分布。总面积约0.3km2，具体岩石类型有：含紫苏斜长片麻岩、含紫苏二长片麻岩。岩石种类及矿物含量见表1-2。
⑴ 含紫苏斜长片麻岩：岩石为灰色，柱状
粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分为斜长石、钾长石、黑云母、石英和紫苏辉石等。
斜长石：中-更长石成分，大部分为近等轴状呈条带状分布，普遍遭轻度的绢云母化作用，粒度0.15～1.0mm。
钾长石：为微斜条纹长石，交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。
石英：他形细粒状变晶，石英多呈集合体并具定向分布趋势。
紫苏辉石：为柱粒状，多数沿长轴定向分布，粒径为1.5mm之间。
石榴石：褐色或棕色，粒状变晶结构，现多呈筛状，部分有石英包体，粒径为1.5mm±。
⑵ 含紫苏二长片麻岩：岩石为灰色，柱状粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英及紫苏辉石等。
斜长石：中—更长石成分，多呈近等轴状以条带状分布，普遍遭受轻度绢云母化作用，粒径大小在0.4～3.0mm之间不等。
钾长石：为微斜条纹长石，近等轴粒状，集合体呈条带状分布，有的沿长轴定向分布，有的定向拉长，大小多在0.3～2.5mm之间，个别可达6.0mm±。
石英：呈条带状分布，有的近等轴状，有的定向拉长，一般粒径为0.2～1.5mm不等。
透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布，多数辉石被绢云母交代呈弧岛状，粒径为0.5～2.0mm之间。
紫苏辉石：为柱状，粒径多为0.30mm±。
2、庄头营子片麻杂岩
为测区内的分布最广泛的变质深成岩，分布在褔兴地镇－北宫营子－杜力窝铺－巨宝土沟，总面积约218.78km2，具体岩石类型有：角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩(表1-3)。
⑴ 角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩：岩
石为灰色，纤柱状片状粒状变晶结构，片麻状构造，片麻理由浅色矿物和暗色矿物相间排列组成，矿物成分为斜长石、黑云母、石英及少量角闪石。
斜长石：中-更长石成分，多呈粒状集合体，有的略显等轴状，有的定向拉长，由于普遍遭受强烈的绢云母化和帘石化，颗粒界线较模糊，粒径一般为0.50mm±。
4、腰言金皋片麻岩
腰言多皋片麻岩的副矿物种类及含量见表2-9。由表可以看出其副矿物种类有8种，不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主，而普遍出现的副矿物除上述之外，还有榍石、黄铁矿、方铅矿、钛铁矿等。经计算该二长片麻岩的副矿物组合均为锆石－磷灰石型。
腰言多皋片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-10。岩石中锆石以紫色和浅紫色为主，个别浅黄褐色，金刚光泽、透明-半透明，晶体表面光滑、具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主，少数为｛111｝、｛311｝和｛110｝、｛100｝组成的聚形，这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。
5、王大营子片麻岩
王大营子片麻岩的副矿物种类及含量见表2-11。由表可以看出其副矿物种类有6种，不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主，而普遍出现的副矿物除上述之外，还有方铅矿、黄铁矿，经计算该黑云二长片麻岩的副矿物组合
均为锆石—磷灰石型。
王大营子片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-12。岩石中锆石以紫色、浅紫色为主，少量淡黄色，金刚光泽、透明～半透明，具暗色包体、表面粗糙，具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形均为浑圆粒状。
三、岩石地球化学特征
㈠ 岩石化学特征
1、变质表壳岩组合
⑴ 斜长角闪岩类
区内斜长角闪岩其原岩为基性火山岩，化学成分与大洋拉斑玄武岩相近，与康迪太古代TH1型TH2型拉斑玄武岩对比（表2-4-16）看出。具低SiO2、FeO、TiO2，高Fe203、K2O、Na2O、MgO、而CaO界于TH1与TH2型之间特点，反映岩浆来源于上地幔。
⑵ 变粒岩类
区内变粒岩仅为角闪透辉斜长石榴变粒岩与山东新泰角闪石岩（SiO2为50.64%）SiO2含量相近，为48.46之间。
与南非科马提岩对比 ，具低MgO、MnO、FeO、K2O、Na2O，高SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO的特点。
⑶ 磁铁石英岩类
区内磁铁石英岩，SiO2平均含量为47.37%，Fe2O3+FeO多达46.99%，K2O+Na2O为0.29%，Al2O3为1.32%，CaO为1.48%。属于低Al2O3、CaO、MgO、K2O+Na2O、SiO2，富铁特点的岩石类型。含铁指数为90.71[（FeO+Fe2O3）×100/Al2O3+MgO+CaO+FeO+Fe2O3]，氧化指数为2.06（Fe2O3/FeO），成熟指数为1.45（Al2O3/K2O+Na2O），一般认为，成熟指数低时富铁。
⑷ 麻粒岩类
区内麻粒岩为含紫苏角闪二长片麻岩，样品中SiO2偏高（51.94%）。
与南非科马提岩对比，具低MgO、SiO2、Al2O3、FeO高CaO、Fe2O3、MnO、K2O、Na2O的特点。
⑸ 岩石系列
a、从SiO2－〈Fe〉/MgO图解（见图3-1）和〈Fe〉－〈FeO〉/MgO图解（见图3-2）可以看出，斜长角闪岩、石榴变粒岩均落入拉斑玄武岩区。
b、F－A－M图解
从该图解（图3-3）可以看出，斜长角闪岩投影点，石榴变粒岩的投影点均投入拉斑玄武岩区，其投影点连起来，构成拉斑玄武岩—科马提岩演化趋势。
从图解3-4可以看出，斜长角闪岩的投影点投入科马提岩—拉斑玄武岩演化趋势范围内；透闪斜长石榴变粒岩由于Ca、Mg偏高，投入科马提岩演化区间。
综上所述，斜长角闪岩属拉斑玄武岩系列，与透闪斜长石榴变粒岩构成拉斑玄武岩—科马提岩的演化趋势。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
牛坟各勒片麻岩岩石化学成分列入表2-4-17，对其特征分析如下：
a、化学成分含量特征
由表3-2看出，牛坟各勒片麻岩中的各种岩石的化学成分，SiO2含量在58.68～70.52%，属于中-酸性岩成分，相当于二长花岗岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比，具如下特点：
含紫苏二长片麻岩：低TiO2、Na2O，高Al2O3、MgO、CaO、K2O、P2O5。Na2O/K2O比值为0.73。属钾质岩石类型。
b、岩石系列
综上所述，牛坟各勒片麻岩为钙碱性系列。
② 庄头营子片麻杂岩
庄头营子片麻杂岩岩石化学成分列入表3-2，对其特征分析如下：
a、化学成分含量特征
由表3-2看出，庄头营子片麻杂岩中的各种岩石的化学成分，除了个别略偏酸外，均属中性岩成分，相当于石英闪长岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比，具如下特点：
Ⅰ、黑云角闪斜长片麻岩：低TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、Na2O、CaO，高Al2O3、K2O。
Na2O/K2O比值为1.52。
Ⅱ、角闪黑云斜长片麻岩：低SiO2、FeO、Na2O、P2O5，高TiO2、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、K2O。
Na2O/K2O比值为1.15。
Ⅲ、黑云斜长片麻岩：低SiO2、FeO 、Na2O、K2O，高Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
Na2O/K2O比值為1.28。
以上三种岩石均属钠质岩石类型。
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
由图3-5可以看出，庄头营子片麻杂岩CaO－Na2O－K2O演化趋势，随着CaO减少，K2O相对增加，表现为钙碱性演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
由表3-2可以看出，庄头营子片麻杂岩的δ值为1.9～3.9，平均2.4。总体反映庄头营子片麻杂岩属钙碱性系列。
综上所述，庄头营子片麻杂岩为钙碱性系列。
③ 沙金营子片麻岩
a、氧化物含量
岩石化学成分列入表3-2，对其岩石化学特征分析如下：
Ⅰ、该片麻岩的SiO2含量为59.42%，为中性岩石。与中国花岗闪长岩（黎彤，1962）的化学成分相比SiO2偏低，〈FeO〉、MgO高。
Ⅱ、沙金营子片麻岩中角闪斜长片麻岩的Na2O含量小于K2O含量，Na2O/K2O比值为0.97，属钾质岩石类型
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）中显示为钙碱性系列演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
里特曼组合指数平均为2.5，属钙碱性系列岩石。
④ 腰言金皋片麻岩
a、氧化物含量
腰言金皋片麻岩岩石化学成分见表3-2，其特征为：
Ⅰ、这类岩石的SiO2含量在72.36%，属酸性岩石。
Ⅱ、该片麻岩中K2O+Na2O值为6.48%，普遍K2O
Ⅰ、在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）上，投点分布于中部和右侧，总体显示钙碱性演化趋势。
Ⅱ、里特曼指数（δ）变化于1.3～1.6间；Al2O3>K2O+Na2O+CaO；属铝过饱和的钠质钙碱性岩石。
⑤ 王大营子片麻岩
a、氧化物含量
其岩石化学成分见表3-2，从该表可以看出其化学成分具如下特点：
Ⅰ、其化学成分变化较大，如SiO2变化范围为66.04～71.44%，平均为68.74%，属酸性岩石。
Ⅱ、一般K2O稍高于Na2O，其K2O含量在3.98～6.75%，较其它片麻岩稍高，可能与原岩富钾有关。
b、岩石系列
Ⅰ、CaO－Na2O－K2O图解
在CaO－Na2O－K2O图解（图3-5）中显示为钙碱性系列演化趋势。
Ⅱ、里特曼组合指数
里特曼组合指数平均为2.1～4.6，属钙碱性-碱性系列岩石。
2、微量元素特征
⑴ 变质表壳岩组合
将变质表壳岩组合的微量元素分析结果及相关参数列入表3-3，对其特征分析如下：
① 斜长角闪岩类
将其与陆壳、洋壳、上地幔对比具如下特点：
a、铁族元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni明显低于上地幔和洋壳丰度而高于陆壳丰度，Co则明显低于上地幔而高于陆壳、洋壳丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Ba、Sr、Ba均高于上地幔，低于洋壳、陆壳的丰度；显示出由上地幔—斜长角闪岩—洋壳—陆壳呈递增演化规律，显示与上地幔亲源特点。
Rb/Sr比值为0.04，接近典型岛弧拉斑玄武岩的Rb/Sr比值（0.03）。
c、与碱有关的微量元素Zr、Nb、Th丰度，也说明了岩浆来源于上地幔。
d、其它微量元素见表3-3
综上所述，斜长角闪岩原岩与上地幔有亲源关系，其成因环境与海相火山喷发有关。
② 磁铁石英岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co：其中Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、BaSr均低于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb、Ba高于上地幔丰度，而低于陆壳、洋壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th Zr元素含量变化较大，但多介于上地幔与洋壳之间，而低于陆壳丰度。Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th多介于上地幔与洋壳之间，而低于陆壳丰度。
③ 变粒岩类
区内变粒岩类岩石类型为角闪透辉斜长石榴变粒岩，其微量元素丰度与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3）具如下特点：
a、铁族元素Cr、Ni、Co
Ni、Co高于陆壳、洋壳而低于上地幔丰度；Cr高于陆壳，而低于上地幔、洋壳丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Rb、Sr低于陆壳、洋壳而高于上地幔丰度；Ba则低于陆壳、洋壳、上地幔丰度。
Rb/Sr比值为0.04，接近上地幔比值（0.02）。c、与碱性有关的微量元素Zr、Nb、Th及其它微量元素Cu、Li。
Th、Zr、Nb、Cu均低于上地幔丰度、陆壳、洋壳丰度；Li、高于上地幔丰度，而低于陆壳、洋壳丰度。
综上所述，表明变粒岩类原岩岩浆来自上地幔。
④ 麻粒岩类
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-3），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则接近洋壳丰度，高于上地幔丰度，而低于陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。
上述变质表壳岩不同岩石类型微量元素既有相似性（部分元素明显含量相近），又有差异性，说明了本区变质表壳岩的原岩为基性—超基性火山岩，岩浆来自上地幔。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb、Ba含量变化较大，其平均值接近洋壳丰度，高于上地幔丰度，而低于陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素平均含量接近陆壳而高于上地幔、
洋壳；Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th接近洋壳丰度，高于上地幔而低于陆壳丰度。
② 庄头营子片麻杂岩
a、黑云斜长片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Co平均含量均高于陆壳而低于洋壳、上地幔。Ni平均含量均低于上地幔、洋壳和陆壳的丰度。
Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳丰度，低于陆壳丰度；Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。
b、角闪黑云斜长片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni均高于上地幔，而低于洋壳、陆壳的丰度。Co低于上地幔、洋壳，而高于陆壳的豐度
Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Ba、Rb高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Sr则高于上地幔丰度，低于洋壳、陆壳丰度。
Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳，而低于陆壳；Nb高于上地幔，低于洋壳、陆壳丰度；Th则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
③ 沙金营子片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
其中Ni与陆壳相当，低于上地幔和洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度，而低于洋壳和上地幔丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb、Th低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
④ 腰言金皋片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Sr高于上地幔，与陆壳、洋壳相近；Ba平均含量高于上地幔、洋壳、陆壳丰度；Rb则高于上地幔丰度，而低于洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr、Th元素含量与洋壳相当，高于上地幔，低于陆壳丰度；Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
⑤ 王大营子片麻岩
与陆壳、洋壳、上地幔对比（表3-4），具有如下特点：
a、铁族微量元素Cr、Ni、Co
Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。
b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba
Rb、Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度。
c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th
Zr、Th元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳；Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。
3、稀土元素特征
⑴ 变质表壳岩组合
变质表壳岩稀土丰度及参数列入表3-5、表3-6。变质表壳岩平均稀土分配模式图见图3-6。
① 斜长角闪岩类
特征参数：∑REE为39.01～44.18×10-6，δEu＝1.11～1.16，LREE/HREE＝1.70～2.04，（La/Yb）N ＝0.88～1.27，（La/Sm）N＝0.92～1.17。反映出轻稀土轻微富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。总体平坦，铕为轻微的正异常。显示轻重稀土分馏微弱。
② 變粒岩类
特征参数：∑REE为51.38×10-6，δEu＝1.11，LREE/HREE＝2.31，（La/Yb）N=1.37，（La/Sm）N＝1.17。反映出轻稀土轻微富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。总体较平坦，铕亦为正异常，显示轻重稀土分馏微弱。
③ 磁铁石英岩类
特征参数：∑REE为36.36～117.39×10-6，δEu＝1.16～1.73，LREE/HREE=7.72～14.79，（La/Yb）N＝6.70～7.35，（La/Sm）N＝3.23～4.20。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的正异常，与稀土分配曲线基本一致。该曲线总体稍向右倾
斜并呈多峰式，铕亦为正异常，轻稀土富集，轻、重稀土分馏程度较明显。
④ 麻粒岩类
特征参数：∑REE为187.29～226.9×10-6，δEu＝1.01～1.06，LREE/HREE=13.5～13.73，（La/Yb）N＝16.43～17.81，（La/Sm）N＝3.49～3.68。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的正异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
⑵ 变质深成岩
变质深成岩稀土丰度及参数列入表3-7、表3-8。变质深成岩平均稀土分配模式图见图3-7。
① 牛坟各勒片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为60.39～130.79×10-6，δEu＝0.47～1.15，LREE/HREE=6.55～15.62，（La/Yb）N＝11.40～133.94，（La/Sm）N＝2.98～5.70。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
② 庄头营子片麻杂岩
该杂岩稀土元素特征分析如下：
主要可分为黑云斜长片麻岩和角闪黑云斜长片麻岩，其黑云斜长片麻岩特征参数：∑REE为55.68～282.67×10-6，δEu＝0.91～3.66，LREE/HREE＝8.11～26.36，（La/Yb）N＝9.58～43.17，（La/Sm）N＝3.02～9.98。反映出轻稀土相对富集，铕为弱正异常—强正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。角闪黑云斜长片麻岩特征参数为：∑REE为153.38×10-6，δEu＝0.77，LREE/HREE＝9.73，（La/Yb）N＝64.83，（La/Sm）N＝2.83。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
③ 沙金营子片麻岩
特征参数：∑REE为125.28×10-6，δEu＝0.74，LREE/HREE＝6.99，（La/Yb）N＝47.68，（La/Sm）N＝2.31。反映出轻稀土相对富集，铕为弱的负异常或无异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
④ 腰言金皋片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为28.11～87.41×10-6，δEu＝1.37～2.42，LREE/HREE＝14.63～18.59，（La/Yb）N＝141.58～175.74，（La/Sm）N＝6.17～7.81。反映出轻稀土相对富集，铕为正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，Yb亏损较严重，轻稀土富集，显示轻、重
稀土分馏程度较强。
⑤ 王大营子片麻岩
对其稀土元素特征分析如下：
特征参数：∑REE为58.60～306.34×10-6，δEu＝0.95～2.39，LREE/HREE＝15.48～42.70，（La/Yb）N＝149.45～903.42，（La/Sm）N＝5.23～14.71。反映出轻稀土相对富集，铕为正异常，与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾，Yb亏损较严重，轻稀土富集，显示轻、重稀土分馏程度较强。
四、原岩恢复及成岩环境分析
㈠、原岩恢复
现依据宏观地质现象、岩相学研究及地球化学资料，综合分析区内变质岩可能的原岩，下面就太古界（代）变质表壳岩和变质深成岩的原岩恢复分别讨论。
⑴ 变质表壳岩
① 斜长角闪岩类、变粒岩类
a、宏观地质现象的分析
斜长角闪岩、变粒岩二者呈包体残存于变质深成岩中，时空上它们与磁铁石英岩密切共生，呈层状或似层状，原岩可能为一套基性—超基性火山岩。
b、岩相学的研究
斜长角闪岩、变粒岩为区内最古老的岩石，经历过麻粒岩相高级变质作用及多次变形作用的强烈改造，原岩结构和构造基本消失，但经岩矿鉴定，偶见半自形板状的斜长石斑晶残留，反映火成岩结构特点。
c、岩石化学资料的综合分析
Ⅰ、（al+fm）－（c+alk）－si图解法
该图解只用于初步判断正副变质岩。由图4-1可知，斜长角闪岩的投影点多落入火山岩区，
个别落入泥质岩区。变粒岩的投影点落入火山岩区。
Ⅱ、（Al+ΣFe+Ti）－（CaO+MgO）图解法
图解法适用正副斜长角闪岩区别，由图4-2可以看出，斜长角闪岩及变粒岩全部投入I区基性火山岩区和Ⅱ区基性火成岩及其变种区。
综上所述，斜长角闪岩、变粒岩类主要为基性—超基性火山岩。
② 磁铁石英岩
磁铁石英岩在宏观上呈层状，似层状产出，条带状构造明显，显示沉积岩特点。
故认为磁铁石英岩原岩应为沉积变质岩。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内牛坟各勒片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以岩基状产出。变形较弱的含紫苏二长片麻岩具球形风化，显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：牛坟各勒片麻岩所属岩石化学成分相当于中—酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，牛坟各勒片麻岩化学特征类型投入岩浆岩区、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图2-4-12），牛坟各勒片麻岩投在石英二长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为牛坟各勒片麻岩的原岩主要为石英二长岩。
综上所述，结合牛坟各勒片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩－花岗闪长岩。
② 庄头营子片麻杂岩
a、地质及岩石学标志
区内庄头营子片麻杂岩明显侵入变质表壳岩，以比较大的岩基状产出，显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表3-2可知：庄头营子片麻杂岩所属岩石化学成分相当于中性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，庄头营子片麻杂岩所属两种岩石化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），庄头营子片麻杂岩投在花岗闪长岩区；结合SiO2含量和巖石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为庄头营子片麻杂岩的原岩主要为花岗闪长岩。
综上所述，结合庄头营子片麻杂岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩。
③ 沙金营子片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内沙金营子片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：沙金营子片麻岩所属岩石化学成分相当于中性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3—（Na2O+K2 O）图解（图4-3）及TiO2—SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图2-4-12），沙金营子片麻岩投在石英二长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为沙金营子片麻岩的原岩主要为石英闪长岩。
综上所述，结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为石英闪长岩。
④ 腰言金皋片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内腰言金皋片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表4-1-17可知：腰言金皋片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），腰言金皋片麻岩投在英云闪长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为腰言金皋片麻岩的原岩主要为英云闪长岩。
综上所述，结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为英云闪长岩。
⑤ 王大营子片麻岩
a、地质及岩石学标志
区内王大营子片麻岩明显侵入变质表壳岩，并以比较大的岩基状产出，与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造，原岩结构基本消失，偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时，见有斜长石的环带构造，反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知：王大营子片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。
b、岩石地球化学标志
在Al2O3－（Na2O+K2O）图解（图4-3）及TiO2－SiO2图解（图4-4）上，沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。
c、具体原岩类型判定：在奥康诺的An－Ab－Or图解中（图4-5），王大营子片麻岩投在花岗闪长岩区；结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析，认为王大营子片麻岩的原岩主要为花岗闪长岩。
综上所述，结合王大营子片麻岩实际石英含量偏高，其原岩为花岗闪长岩。
2、成岩环境分析
⑴ 变质表壳岩
斜长角闪岩、变粒岩及麻粒岩类成岩环境分析，在
故认为，斜长角闪岩、变粒岩、麻粒岩的原岩大地构造位置为火山岛弧环境。结合岩石化学、微量元素及稀土元素提供的信息分析，其岩浆可能来自上地幔。
⑵ 变质深成岩
① 牛坟各勒片麻岩
牛坟各勒片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图4-7）及Nb－Y图解（图4-8）上，可以看出，这类岩石落入火山岛弧花岗岩区（VAG）及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。表明牛坟各勒片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
② 庄头营子片麻岩
庄头营子片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图4-7）及Nb－Y图解（图4-8）上，可以看出，该类岩石落入火山岛弧花岗岩区（VAG）及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。表明庄头营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
③ 沙金营子片麻岩
沙金营子片麻岩的化学成分投入Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14）及Nb－Y图解（图2-4-15）上，可以看出，该岩石分别落入火山岛弧花岗岩区（VAG），及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。
表明沙金营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境，属于同构造碰撞带的产物。
④ 腰言金皋片麻岩
在皮尔斯的Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14），和Nb－Y图解（图2-4-15），该变质深成岩的投影点落入火山岛弧区和同构造碰撞带的花岗岩区，说明形成于构造活动带。
⑤ 王大营子片麻岩
在 皮尔斯的Rb－（Y+Nb）图解（图2-4-14），和Nb－Y图解（图2-4-15）上，可以看出，大多落入火山岛弧花岗岩区（VAG），及VAG—同构造的碰撞带花岗岩区。说明形成于构
造活动带。
五、变质作用
本区变质作用是发生于太古代晚期的区域中高温变质作用，使太古代岩石普遍达到角闪岩相，局部达到麻粒岩相。即发生于太古代晚期的区域中高温变质作用。该期变质作用使太古代深成岩及表壳岩发生了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用。麻粒岩相岩石仅见于测区中的牛坟各勒片麻岩中，呈小规模零星地分布于角闪岩相岩石里。而麻粒岩相的表壳岩在各太古代变质深成岩中均有分布。
本区角闪岩相的片麻岩和麻粒岩相的岩石以不同规模混杂分布，且以前者为主。真正的麻粒岩相岩石数量不多，且零星分布。二者呈渐变过渡关系，无明显界面。且均生成于新太古代。
1、麻粒岩相的矿物组合特征
麻粒岩相的矿物组合以多含紫苏辉石为特征，或者其它的高温矿物组合：
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英
紫苏辉石+斜长石+钾长石+石英
石榴石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿
紫苏辉石+单斜辉石+石榴石+角闪石+石英
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英
单斜辉石+石榴石+斜长石+石英
紫苏辉石+斜长石+普通角闪石+石英
紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石榴石
麻粒岩相ACF和A’KF图解见图5-1。
2、角闪岩相的矿物组合特征
测区内的角闪岩相的变质作用在各个太古代深成变质岩中普遍存在，其主要的矿物组合为：
角闪石+黑云母+斜长石+石英
斜长石+角闪石
黑云母+钾长石+斜长石+石英
角闪石+斜长石+石英
单斜辉石+角闪石+斜长石
黑云母+普通角闪石+斜长石+石英
黑云母+普通角闪石+斜长石+钾长石+石英
石榴石+黑云母+斜长石+石英
石榴石+黑云母+斜长石+钾长石+石英
角闪岩相ACF和AKF图解见图5-2。
3、变质矿物学及温压条件讨论
⑴ 变质矿物学
变质矿物形成与演化受原岩组分及变质作用过程中的物化条件控制，依据变质矿物种类、矿物共生组合和相互交代关系，可判断变质作用期次和强度。现对主要变质矿物研究概述如下：
① 紫苏辉石
见于麻粒岩中，具淡绿—淡粉色多色性，平行消光，负光性，光轴角大。紫苏辉石与石榴石、
斜长石、单斜辉石等矿物密切共生。
② 石榴子石
淡红色，含有穿孔石英小颗粒，本区内的石榴石多为含钙镁铁铝榴石。为变质成因。这种石榴石的组成，反映其形成环境的温压条件高。
③ 黑云母
麻粒岩相岩石中的黑云母Ng（Nm）为红棕色，角闪岩相岩石中的黑云母Ng（Nm）为褐色，在受到靠近韧性剪切带的部位，角闪岩相岩石中的褐色黑云母受到绿色细鳞片状黑云母交代，有时完全被后者取代。本区黑云母为变质成因，即使黑云母有岩浆成因的，也受到变质作用的改造。
④ 角闪石
麻粒岩相岩石中的角闪石为棕红色。角闪岩相岩石中的角闪石为褐色。在靠近韧性剪切带的部位，这种褐色角闪石被蓝绿色角闪石交代。在
韧性剪切带影响强烈的部位蓝绿色角闪石被阳起石交代。
⑤ 微斜长石
中细粒变晶，局部交代长石。
⑵ 温压讨论
① 麻粒岩相
利用邻区的辉石化学分析结果计算出麻粒岩相的温度为780～840℃，压力为9×108Pa《据辽宁阜新－锦州地区韧性剪切带与金矿研究报告》（长春地质学院与辽宁地质矿产局，1994，以下简称研究报告）。
② 角闪岩相
据石榴石－黑云母地质温度计估算：温度为660～710℃，压力约为7×108Pa（据研究报告）。
六、太古宙变质岩含矿性
太古宙变质岩中广泛分布沉积变质型铁矿和磷矿。
鞍山旋回第二期变质变形过程中，先是沉积了太古界变质表壳岩，在表壳岩组合中产铁矿，后期的岩浆侵入，鞍山旋回第二期变质变形，使得表壳岩中的含铁岩石再富集，并发生变质，在区域上形成大小不等的磁铁石英岩透镜体。矿石类型为磁铁石英岩、磁铁石英变粒岩。
新太古代庄头营子角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩（Ar3Zgnc）中产有低品位磷矿体。矿体由灰绿色含磷灰石角闪斜长片麻岩及紫灰色含磷灰石磁铁角闪斜长片麻岩（Ar3Zgnc）组成。角闪石、黑云母的含量与磷灰石的富集成正比关系，矿石中一般含有磁铁矿或钛铁矿，其空间层位产于变质铁矿层的附近。鞍山旋回第二期变质变形，使得原岩中的磷再富集呈低品位沉积变质型磷矿体，石英闪长岩转变为角闪黑云（黑云角闪）斜长片麻岩。
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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。