㈠ 阿爾哈達黑雲母花崗岩
一、黑雲母花崗岩產出特徵
阿爾哈達黑雲母花崗岩岩體（1∶20 萬區調報告稱為賓巴勒查干岩體，內蒙古自治區地質局，1979）位於阿爾哈達鉛-鋅-銀礦床北東3 km處，分布於阿爾哈達-安兒基烏拉一帶，在我國境內分布面積約200 km2 ，呈NE向岩基展布，向NE延伸進入蒙古國境內（圖3-25）。該岩體在西部的安兒基烏拉和南部侵入於泥盆系安格爾音烏拉組地層中，其餘均被第四系覆蓋。根據岩石的結構和岩性可劃分為邊緣相帶和中心相帶。邊緣相帶呈NE向帶狀不連續分布於岩體的兩側，主要岩性為灰色細粒黑雲母花崗岩和灰色細粒似斑狀花崗岩。相比之下，中心相帶位於岩體的中心部位，岩石類型為灰白色、灰粉色中粗粒花崗岩。兩相帶多呈漸變過渡關系直接接觸，在安兒基烏拉一帶被燕山早期鉀長花崗岩侵入（內蒙古自治區地質局，1979）。
圖3-25 阿爾哈達-朝不楞地質簡圖
該岩體中產出的脈岩類型較多，主要有花崗斑岩、石英脈、閃長玢岩、絹雲母化霏細斑岩、花崗細晶岩脈等。岩脈中一般礦化較明顯，石英脈中放射性元素含量較高（內蒙古自治區地質局，1979）。
二、岩石學特徵
代表性樣品取自阿爾哈達岩體西南部的人工探槽中，屬阿爾哈達岩體的邊緣相帶（圖3-25）。岩石呈灰白帶肉紅色，似斑狀結構，塊狀構造。主要礦物組成有鉀長石（≥45%）、石英（30%～35%）和斜長石（15%～20%），次要礦物有黑雲母（2%～3%）、螢石（1%）和鋯石（＜1%）。似斑晶為石英、鉀長石以及少量斜長石，一般呈自形-半自形晶，晶體邊緣通常包嵌基質礦物。似斑晶粒徑一般為2～5 mm，含量約占岩石總量的20%～25%。基質中的斜長石多呈半自形板狀；鉀長石多呈他形板狀；石英一般呈他形粒狀；黑雲母呈不規則葉片狀，其中偶見被包裹的鋯石。鉀長石和斜長石交生呈顯微條紋結構，它們常與石英一起形成顯微紋象結構。基質中的礦物粒徑一般為0.3～1 mm。
三、常量元素特徵
阿爾哈達黑雲母花崗岩岩體主量元素氧化物含量見表3-10。從表中可以看出，4個代表性樣品的分析數據表現為：① 富硅，SiO2含量為77.14%～78.36%，平均77.57%；分異指數DI為65.21～68.00，平均66.28。② 富鹼，且K2O＞Na2O。K2O含量為4.41%～4.75%，平均4.61%；Na2O含量為3.37%～3.62%，平均3.50%；K2O+Na2O為7.78%～8.37%，平均8.11%；Na2O/K2O為0.75～0.76，平均0.76；在SiO2-K2O圖解上（圖3-26），樣品落入「高鉀鈣鹼性系列」區。③ 鋁弱過飽和，Al2O3含量為11.50%～12.24%，平均12.04%；A/CNK值為1.02～1.07，平均值為1.05，均大於1，但都在1～1.1之間，與典型的強過鋁質S型花崗岩（A/CNK＞1.1，Chappell et al.，2001）有一定差別；在A/NK-A/CNK圖解中，樣品均落入過鋁質花崗岩范圍內（圖3-27）。④ CIPW標准礦物中均出現剛玉分子，且都小於1%。⑤ 鐵、鎂、鈣、鈦、磷等含量較低，與內蒙古沙麥過鋁質花崗岩（胡朋等，2006）的含量較為接近。⑥ Mg＃的分子數為54.78～69.61，平均為59.37。⑦ 里特曼組合指數σ值為1.71～2.05，屬鈣鹼性岩系列。鹼度率AR=4.46～4.93［AR=（Al2O3+CaO+K2O+Na2O）/（Al2O3+CaO-K2O-Na2O），Wright，1969］，在鹼度率圖解（圖3-28）上，樣品投影點均落在鹼性岩區。
四、稀土元素特徵
4件阿爾哈達黑雲母花崗岩代表性樣品稀土元素分析結果見表3-10。從表中可以看出，阿爾哈達黑雲母花崗岩的REE總量為（84.02～130.09）×10-6，平均111.76×10-6，REE總量總體偏低，明顯低於吉林寶力格二長花崗岩、查干敖包石英閃長岩的稀土總量；LREE/HREE為8.21～9.09，平均8.69，LREE相對HREE弱為富集；（La/Yb）N變化於4.77～5.16之間，平均4.94；δEu為0.18～0.23，平均0.21，顯示較強的Eu負異常；δCe值變化於0.88～1.01，平均為0.95，具弱的正異常。在稀土元素蛛網圖上（圖3-29），4件樣品的稀土配分曲線總體表現為「Y」字形，中稀土Sm、Eu、Gd、Tb、Dy和Ho相對虧損，其中Eu強烈虧損。阿爾哈達黑雲母花崗岩和稀土分布模式與福建魁岐鈉閃石花崗岩、福建雲霄晶洞花崗岩（洪大衛等，1987）以及浙江桃花島鈉閃石花崗岩（趙振華等，1994）等相似。
表3-10 阿爾哈達黑雲母花崗岩岩體的主元素（wB/%）、稀土和微量元素（wB/10-6）分析結果
續表
圖3-26 阿爾哈達黑雲母花崗岩SiO2-K2O圖
圖3-27 阿爾哈達黑雲母花崗岩A/NK-A/CNK圖
圖3-28 阿爾哈達黑雲母花崗岩鹼度率圖解
圖3-29 阿爾哈達黑雲母花崗岩稀土元素球粒隕石標准化曲線
五、微量元素特徵
阿爾哈達黑雲母花崗岩的代表性樣品微量元素分析結果見表3-10。分析結果表明，4件阿爾哈達黑雲母花崗岩樣品的K/Rb比值變化范圍為71.3～86.1，平均為79.6。它們在原始地幔標准化圖解上（圖3-30）曲線形態基本一致。從圖中可以看出，該類岩石富含大離子親石元素（Rb、Th、U）。相比之下，Ba、Sr和高場強元素（Ti和P）則顯示虧損特徵。阿爾哈達黑雲母花崗岩的微量元素分布模式與大興安嶺中生代低鍶I型花崗岩和A1型花崗岩（林強等，2004）相似。
六、同位素組成
（一）鉛同位素
阿爾哈達黑雲母花崗岩兩件代表性樣品中的鉀長石鉛同位素分析結果列於表3-11。分析結果表明鉛同位素以比值較高為特點，206Pb/204Pb比值平均為18.369；207Pb/204Pb比值平均為15.505；208Pb/204Pb比值平均為37.992。以上鉛同位素比值均介於地幔鉛和造山帶鉛之間。採用單階段鉛演化模式計算的μ、ω和Th/U等參數，μ值平均為9.28，低於μ值為9.74的陸殼演化線。ω值平均為34.08。Th/U比值為3.56，接近球粒隕石Th/U值3.58，與地球相似（Wedepohl K.H.，1974；Doe.B.R.，et al.，1979；魏菊英等，1996），說明黑雲母花崗岩與幔源岩漿活動有關。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖上（圖3-31a、b），阿爾哈達黑雲母花崗岩兩個數據的投影點分布形態顯示出地幔鉛的特徵；在圖3-32c上，鉛同位素組成位於地球等時線右側，處於MORB的鉛分布區。因此，阿爾哈達黑雲母花崗岩鉛同位素組成和構造模式圖解揭示出岩體具有幔源組分的特徵。
圖3-30 阿爾哈達黑雲母花崗岩微量元素原始地幔標准化曲線
表3-11 查干敖包石英閃長岩鉀長石鉛同位素組成
（二）銣-鍶同位素
阿爾哈達黑雲母花崗岩岩體3個代表性樣品的銣、鍶同位素分析結果見表3-12。從表中可以看出，Rb的含量變化范圍為（532～589）×10-6，平均值為568×10-6，Sr的含量變化范圍為（5.07～6.09）×10-6，平均值為5.53×10-6。87Rb/86Sr比值變化於252.64～333.17，平均為300.11；87Sr/86Sr比值變化較大，為1.41842～1.645598，平均值為1.568549。（87Sr/86Sr）i初始比值變化范圍為0.61264～0.66649，平均值為0.63809。近年來的研究結果表明，I型花崗岩的（87Sr/86Sr）i初始比值小於0.707；相比之下，S型花崗岩的（87Sr/86Sr）i初始比值大於0.707（White，et al.，1983）。阿爾哈達黑雲母花崗岩具有較低的（87Sr/86Sr）i初始比值，顯示其具有深源特徵。
圖3-31 阿爾哈達黑雲母花崗岩鉛同位素構造模式圖
（三）釤-釹同位素
3件代表性樣品的釤、釹同位素分析結果見表3-12。從表中看出，147Sm/144Nd的比值變化范圍為0.0433～0.0654，平均0.0558，小於球粒隕石均一庫的初始值（0.1967），富集系數fSm/Nd變化范圍為-0.67～-0.78；143Nd/144Nd的比值變化范圍為0.51244～0.512660，平均值為0.512542。樣品的單階段模式年齡（tDM）值變化為442～703 Ma，比樣品的實際形成年齡（218±5 Ma）大；對岩體進行兩階段模式年齡計算，獲得的t2DM值變化范圍為617～1002 Ma，因此兩階段模式也不符合阿爾哈達黑雲母花崗岩的演化特點。盡管上述釹模式年齡值不能真正反應花崗岩的形成時代，但這些數值暗示了樣品從地幔中分離出來的時間為新元古代。除編號為AR11的樣品外，其餘兩件樣品的εNd（t）值均為正值。在εNd（t）值與侵入時代關系圖上（圖3-32a），投影點靠近洪大衛等（2000）圈出的興蒙造山帶花崗岩的范圍；在εNd（t）值與tDM關系圖上（圖3-32b），投影點落入或靠近興蒙造山帶花崗岩的范圍，表明阿爾哈達黑雲母花崗岩與興蒙造山帶花崗岩具有成因聯系。
七、SHRIMP鋯石 U-Pb年齡
對阿爾哈達黑雲母花崗岩代表性樣品進行鋯石單礦物挑選，鏡下觀察結果表明鋯石晶體晶形完好，晶棱晶面清晰，晶體透明、潔凈，大都呈短柱狀或長柱狀。顆粒大小一般100～200 μm，長寬比一般為1～2。對100多顆鋯石進行陰極發光照像，未發現鋯石中存在老的鋯石核，照片顯示有明顯岩漿振盪的韻律環帶（圖3-33）。
表3-12 阿爾哈達黑雲母花崗岩銣-鍶、釤-釹同位素分析及計算結果
圖3-32 阿爾哈達黑雲母花崗岩的εNd（t）值與侵入時代、tDM關系圖
阿爾哈達黑雲母花崗岩9個鋯石的9個SHRIMP測試結果列於表3-13。從表中可以看出，9個測點的206Pbc含量范圍為0.42%～13.39%，大部分小於10%；U、Th的含量變化范圍分別為（218～2517）×10-6和（0.35～2517）×10-6；Th/U比值為0.35～1.89，平均值為0.83，高於0.5的岩漿鋯石（Vavra et al.，1996，1999；劉敦一等，2003）水平。採用普通鉛204Pb校正，9個鋯石的206Pb/238U年齡變化范圍為211.2±4.8 Ma～255.0±15 Ma，平均為218±5 Ma。在207Pb/235U-206Pb/238U年齡圖解上數據點分布在諧和線上及其附近，206Pb/238U加權平均年齡為218±5 Ma，MSDW=1.7（圖3-34）。
圖3-33 阿爾哈達黑雲母花崗岩中鋯石陰極發光圖像
表3-13 阿爾哈達黑雲母花崗岩中鋯石SHRIMP U-Pb年齡分析結果表
八、討 論
（一）阿爾哈達黑雲母花崗岩形成的構造環境判別
Bechelor等（1985）提出用R1和R2因子判別岩石形成時的構造環境。從圖3-35中可以看出，阿爾哈達黑雲母花崗岩代表性樣品投影點在R1-R2因子判別圖解上，大都落入或靠近造山後構造環境區，說明阿爾哈達黑雲母花崗岩形成於造山後環境。
在Pearce等（1984）的微量元素構造環境判別圖解上，無論是Nb×10 -6-Y×10 -6判別圖（圖3-36a）還是Ta×10 -6-Yb×10 -6判別圖（圖3-36b），阿爾哈達黑雲母花崗岩代表性樣品投影點都基本落入板內花崗岩區。這暗示阿爾哈達黑雲母花崗岩為非造山板內花崗岩，與R1-R2 因子判別圖解得出的造山後環境相吻合。
圖3-34 阿爾哈達黑雲母花崗岩中鋯石U-Pb諧和圖
圖3-35 阿爾哈達黑雲母花崗岩R1-R2因子判別圖解
圖3-36 阿爾哈達黑雲母花崗岩的Nb-Y（圖a）和Ta-Yb（圖b）判別圖解
（二）阿爾哈達黑雲母花崗岩成因討論
通過對阿爾哈達黑雲母花崗岩的岩石學特徵、元素地球化學研究分析發現，阿爾哈達黑雲母花崗岩顯示 A型花崗岩的特徵。A型花崗岩是由 Loiselle等（1979）定義為鹼性（alkaline）、貧水（anhydrous）和非造山（anorogenic）的花崗岩，以3 個英語單詞的首字母「A」命名，其總體特徵為：高FeO*/MgO、Ga/Al，富集 HFSE、Y（Ce），低 Ca、貧 Fe和 Mg，強烈虧損 Ba、Sr、Eu、P、Ti（吳鎖平等，2007）。從上述分析可知，阿爾哈達黑雲母花崗岩形成於後造山的板內環境，低Ca、貧Fe和Mg，強烈虧損Ba、Sr、Eu、P、Ti等，稀土元素和微量元素均顯示A型花崗岩的特徵。在Collis等（1982）提出的K2 O-Na2 O（圖3-37）、SiO2-Nb（圖3-38 a）和SiO2-Zr（圖3-38 b）判別圖上，阿爾哈達黑雲母花崗岩的4件代表性樣品投影點均落入A型花崗岩區。
圖3-37 阿爾哈達黑雲母花崗岩K2O-Na2O判別圖
如本書第三章第二節所述，阿爾哈達黑雲母花崗岩處於西伯利亞板塊東南緣，和查干敖包石英閃長岩、蘇尼特左旗A型花崗岩、黑河南側的清水A型花崗岩等一起，共同組成了白音烏拉-東烏旗三疊紀鹼性花崗岩帶，其形成年齡為218～237 Ma，與中朝板塊北緣三疊紀鹼性岩帶（同位素年齡集中在230～210 Ma，閻國翰等，1989；洪大衛等，1994；張招崇等，1997）在形成時間上相一致，在空間上相互呼應。它們應該都屬於西伯利亞板塊和中朝板塊拼接以後，在伸展構造環境下發生的一次深部熱事件的產物。
圖3-38 阿爾哈達黑雲母花崗岩SiO2-Nb（圖a）和SiO2-Zr（圖b）判別圖
㈡ 石油焦可以替代重油嗎
不可以，性質區別太大，而且不合算。
石油焦（PETroleum coke）是原油經蒸餾將輕重質油分離後，重質油再經熱裂的過程，轉化而成的產品，從外觀上看，焦炭為形狀不規則，大小不一的黑色塊狀（或顆粒），有金屬光澤，焦炭的顆粒具多孔隙結構，主要的元素組成為碳，佔有80wt%(WT是Weight的英文縮寫就是重量百分含量的意思。
石油焦是以原油經蒸餾後的重油或其它重油為原料，以高流速通過500℃±1℃加熱爐的爐管，使裂解和縮合反應在焦炭塔內進行，再經生焦到一定時間冷焦、除焦生產出石油焦。