㈠ 阿尔哈达黑云母花岗岩
一、黑云母花岗岩产出特征
阿尔哈达黑云母花岗岩岩体（1∶20 万区调报告称为宾巴勒查干岩体，内蒙古自治区地质局，1979）位于阿尔哈达铅-锌-银矿床北东3 km处，分布于阿尔哈达-安儿基乌拉一带，在我国境内分布面积约200 km2 ，呈NE向岩基展布，向NE延伸进入蒙古国境内（图3-25）。该岩体在西部的安儿基乌拉和南部侵入于泥盆系安格尔音乌拉组地层中，其余均被第四系覆盖。根据岩石的结构和岩性可划分为边缘相带和中心相带。边缘相带呈NE向带状不连续分布于岩体的两侧，主要岩性为灰色细粒黑云母花岗岩和灰色细粒似斑状花岗岩。相比之下，中心相带位于岩体的中心部位，岩石类型为灰白色、灰粉色中粗粒花岗岩。两相带多呈渐变过渡关系直接接触，在安儿基乌拉一带被燕山早期钾长花岗岩侵入（内蒙古自治区地质局，1979）。
图3-25 阿尔哈达-朝不楞地质简图
该岩体中产出的脉岩类型较多，主要有花岗斑岩、石英脉、闪长玢岩、绢云母化霏细斑岩、花岗细晶岩脉等。岩脉中一般矿化较明显，石英脉中放射性元素含量较高（内蒙古自治区地质局，1979）。
二、岩石学特征
代表性样品取自阿尔哈达岩体西南部的人工探槽中，属阿尔哈达岩体的边缘相带（图3-25）。岩石呈灰白带肉红色，似斑状结构，块状构造。主要矿物组成有钾长石（≥45%）、石英（30%～35%）和斜长石（15%～20%），次要矿物有黑云母（2%～3%）、萤石（1%）和锆石（＜1%）。似斑晶为石英、钾长石以及少量斜长石，一般呈自形-半自形晶，晶体边缘通常包嵌基质矿物。似斑晶粒径一般为2～5 mm，含量约占岩石总量的20%～25%。基质中的斜长石多呈半自形板状；钾长石多呈他形板状；石英一般呈他形粒状；黑云母呈不规则叶片状，其中偶见被包裹的锆石。钾长石和斜长石交生呈显微条纹结构，它们常与石英一起形成显微纹象结构。基质中的矿物粒径一般为0.3～1 mm。
三、常量元素特征
阿尔哈达黑云母花岗岩岩体主量元素氧化物含量见表3-10。从表中可以看出，4个代表性样品的分析数据表现为：① 富硅，SiO2含量为77.14%～78.36%，平均77.57%；分异指数DI为65.21～68.00，平均66.28。② 富碱，且K2O＞Na2O。K2O含量为4.41%～4.75%，平均4.61%；Na2O含量为3.37%～3.62%，平均3.50%；K2O+Na2O为7.78%～8.37%，平均8.11%；Na2O/K2O为0.75～0.76，平均0.76；在SiO2-K2O图解上（图3-26），样品落入“高钾钙碱性系列”区。③ 铝弱过饱和，Al2O3含量为11.50%～12.24%，平均12.04%；A/CNK值为1.02～1.07，平均值为1.05，均大于1，但都在1～1.1之间，与典型的强过铝质S型花岗岩（A/CNK＞1.1，Chappell et al.，2001）有一定差别；在A/NK-A/CNK图解中，样品均落入过铝质花岗岩范围内（图3-27）。④ CIPW标准矿物中均出现刚玉分子，且都小于1%。⑤ 铁、镁、钙、钛、磷等含量较低，与内蒙古沙麦过铝质花岗岩（胡朋等，2006）的含量较为接近。⑥ Mg＃的分子数为54.78～69.61，平均为59.37。⑦ 里特曼组合指数σ值为1.71～2.05，属钙碱性岩系列。碱度率AR=4.46～4.93［AR=（Al2O3+CaO+K2O+Na2O）/（Al2O3+CaO-K2O-Na2O），Wright，1969］，在碱度率图解（图3-28）上，样品投影点均落在碱性岩区。
四、稀土元素特征
4件阿尔哈达黑云母花岗岩代表性样品稀土元素分析结果见表3-10。从表中可以看出，阿尔哈达黑云母花岗岩的REE总量为（84.02～130.09）×10-6，平均111.76×10-6，REE总量总体偏低，明显低于吉林宝力格二长花岗岩、查干敖包石英闪长岩的稀土总量；LREE/HREE为8.21～9.09，平均8.69，LREE相对HREE弱为富集；（La/Yb）N变化于4.77～5.16之间，平均4.94；δEu为0.18～0.23，平均0.21，显示较强的Eu负异常；δCe值变化于0.88～1.01，平均为0.95，具弱的正异常。在稀土元素蛛网图上（图3-29），4件样品的稀土配分曲线总体表现为“Y”字形，中稀土Sm、Eu、Gd、Tb、Dy和Ho相对亏损，其中Eu强烈亏损。阿尔哈达黑云母花岗岩和稀土分布模式与福建魁岐钠闪石花岗岩、福建云霄晶洞花岗岩（洪大卫等，1987）以及浙江桃花岛钠闪石花岗岩（赵振华等，1994）等相似。
表3-10 阿尔哈达黑云母花岗岩岩体的主元素（wB/%）、稀土和微量元素（wB/10-6）分析结果
续表
图3-26 阿尔哈达黑云母花岗岩SiO2-K2O图
图3-27 阿尔哈达黑云母花岗岩A/NK-A/CNK图
图3-28 阿尔哈达黑云母花岗岩碱度率图解
图3-29 阿尔哈达黑云母花岗岩稀土元素球粒陨石标准化曲线
五、微量元素特征
阿尔哈达黑云母花岗岩的代表性样品微量元素分析结果见表3-10。分析结果表明，4件阿尔哈达黑云母花岗岩样品的K/Rb比值变化范围为71.3～86.1，平均为79.6。它们在原始地幔标准化图解上（图3-30）曲线形态基本一致。从图中可以看出，该类岩石富含大离子亲石元素（Rb、Th、U）。相比之下，Ba、Sr和高场强元素（Ti和P）则显示亏损特征。阿尔哈达黑云母花岗岩的微量元素分布模式与大兴安岭中生代低锶I型花岗岩和A1型花岗岩（林强等，2004）相似。
六、同位素组成
（一）铅同位素
阿尔哈达黑云母花岗岩两件代表性样品中的钾长石铅同位素分析结果列于表3-11。分析结果表明铅同位素以比值较高为特点，206Pb/204Pb比值平均为18.369；207Pb/204Pb比值平均为15.505；208Pb/204Pb比值平均为37.992。以上铅同位素比值均介于地幔铅和造山带铅之间。采用单阶段铅演化模式计算的μ、ω和Th/U等参数，μ值平均为9.28，低于μ值为9.74的陆壳演化线。ω值平均为34.08。Th/U比值为3.56，接近球粒陨石Th/U值3.58，与地球相似（Wedepohl K.H.，1974；Doe.B.R.，et al.，1979；魏菊英等，1996），说明黑云母花岗岩与幔源岩浆活动有关。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb图上（图3-31a、b），阿尔哈达黑云母花岗岩两个数据的投影点分布形态显示出地幔铅的特征；在图3-32c上，铅同位素组成位于地球等时线右侧，处于MORB的铅分布区。因此，阿尔哈达黑云母花岗岩铅同位素组成和构造模式图解揭示出岩体具有幔源组分的特征。
图3-30 阿尔哈达黑云母花岗岩微量元素原始地幔标准化曲线
表3-11 查干敖包石英闪长岩钾长石铅同位素组成
（二）铷-锶同位素
阿尔哈达黑云母花岗岩岩体3个代表性样品的铷、锶同位素分析结果见表3-12。从表中可以看出，Rb的含量变化范围为（532～589）×10-6，平均值为568×10-6，Sr的含量变化范围为（5.07～6.09）×10-6，平均值为5.53×10-6。87Rb/86Sr比值变化于252.64～333.17，平均为300.11；87Sr/86Sr比值变化较大，为1.41842～1.645598，平均值为1.568549。（87Sr/86Sr）i初始比值变化范围为0.61264～0.66649，平均值为0.63809。近年来的研究结果表明，I型花岗岩的（87Sr/86Sr）i初始比值小于0.707；相比之下，S型花岗岩的（87Sr/86Sr）i初始比值大于0.707（White，et al.，1983）。阿尔哈达黑云母花岗岩具有较低的（87Sr/86Sr）i初始比值，显示其具有深源特征。
图3-31 阿尔哈达黑云母花岗岩铅同位素构造模式图
（三）钐-钕同位素
3件代表性样品的钐、钕同位素分析结果见表3-12。从表中看出，147Sm/144Nd的比值变化范围为0.0433～0.0654，平均0.0558，小于球粒陨石均一库的初始值（0.1967），富集系数fSm/Nd变化范围为-0.67～-0.78；143Nd/144Nd的比值变化范围为0.51244～0.512660，平均值为0.512542。样品的单阶段模式年龄（tDM）值变化为442～703 Ma，比样品的实际形成年龄（218±5 Ma）大；对岩体进行两阶段模式年龄计算，获得的t2DM值变化范围为617～1002 Ma，因此两阶段模式也不符合阿尔哈达黑云母花岗岩的演化特点。尽管上述钕模式年龄值不能真正反应花岗岩的形成时代，但这些数值暗示了样品从地幔中分离出来的时间为新元古代。除编号为AR11的样品外，其余两件样品的εNd（t）值均为正值。在εNd（t）值与侵入时代关系图上（图3-32a），投影点靠近洪大卫等（2000）圈出的兴蒙造山带花岗岩的范围；在εNd（t）值与tDM关系图上（图3-32b），投影点落入或靠近兴蒙造山带花岗岩的范围，表明阿尔哈达黑云母花岗岩与兴蒙造山带花岗岩具有成因联系。
七、SHRIMP锆石 U-Pb年龄
对阿尔哈达黑云母花岗岩代表性样品进行锆石单矿物挑选，镜下观察结果表明锆石晶体晶形完好，晶棱晶面清晰，晶体透明、洁净，大都呈短柱状或长柱状。颗粒大小一般100～200 μm，长宽比一般为1～2。对100多颗锆石进行阴极发光照像，未发现锆石中存在老的锆石核，照片显示有明显岩浆振荡的韵律环带（图3-33）。
表3-12 阿尔哈达黑云母花岗岩铷-锶、钐-钕同位素分析及计算结果
图3-32 阿尔哈达黑云母花岗岩的εNd（t）值与侵入时代、tDM关系图
阿尔哈达黑云母花岗岩9个锆石的9个SHRIMP测试结果列于表3-13。从表中可以看出，9个测点的206Pbc含量范围为0.42%～13.39%，大部分小于10%；U、Th的含量变化范围分别为（218～2517）×10-6和（0.35～2517）×10-6；Th/U比值为0.35～1.89，平均值为0.83，高于0.5的岩浆锆石（Vavra et al.，1996，1999；刘敦一等，2003）水平。采用普通铅204Pb校正，9个锆石的206Pb/238U年龄变化范围为211.2±4.8 Ma～255.0±15 Ma，平均为218±5 Ma。在207Pb/235U-206Pb/238U年龄图解上数据点分布在谐和线上及其附近，206Pb/238U加权平均年龄为218±5 Ma，MSDW=1.7（图3-34）。
图3-33 阿尔哈达黑云母花岗岩中锆石阴极发光图像
表3-13 阿尔哈达黑云母花岗岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄分析结果表
八、讨 论
（一）阿尔哈达黑云母花岗岩形成的构造环境判别
Bechelor等（1985）提出用R1和R2因子判别岩石形成时的构造环境。从图3-35中可以看出，阿尔哈达黑云母花岗岩代表性样品投影点在R1-R2因子判别图解上，大都落入或靠近造山后构造环境区，说明阿尔哈达黑云母花岗岩形成于造山后环境。
在Pearce等（1984）的微量元素构造环境判别图解上，无论是Nb×10 -6-Y×10 -6判别图（图3-36a）还是Ta×10 -6-Yb×10 -6判别图（图3-36b），阿尔哈达黑云母花岗岩代表性样品投影点都基本落入板内花岗岩区。这暗示阿尔哈达黑云母花岗岩为非造山板内花岗岩，与R1-R2 因子判别图解得出的造山后环境相吻合。
图3-34 阿尔哈达黑云母花岗岩中锆石U-Pb谐和图
图3-35 阿尔哈达黑云母花岗岩R1-R2因子判别图解
图3-36 阿尔哈达黑云母花岗岩的Nb-Y（图a）和Ta-Yb（图b）判别图解
（二）阿尔哈达黑云母花岗岩成因讨论
通过对阿尔哈达黑云母花岗岩的岩石学特征、元素地球化学研究分析发现，阿尔哈达黑云母花岗岩显示 A型花岗岩的特征。A型花岗岩是由 Loiselle等（1979）定义为碱性（alkaline）、贫水（anhydrous）和非造山（anorogenic）的花岗岩，以3 个英语单词的首字母“A”命名，其总体特征为：高FeO*/MgO、Ga/Al，富集 HFSE、Y（Ce），低 Ca、贫 Fe和 Mg，强烈亏损 Ba、Sr、Eu、P、Ti（吴锁平等，2007）。从上述分析可知，阿尔哈达黑云母花岗岩形成于后造山的板内环境，低Ca、贫Fe和Mg，强烈亏损Ba、Sr、Eu、P、Ti等，稀土元素和微量元素均显示A型花岗岩的特征。在Collis等（1982）提出的K2 O-Na2 O（图3-37）、SiO2-Nb（图3-38 a）和SiO2-Zr（图3-38 b）判别图上，阿尔哈达黑云母花岗岩的4件代表性样品投影点均落入A型花岗岩区。
图3-37 阿尔哈达黑云母花岗岩K2O-Na2O判别图
如本书第三章第二节所述，阿尔哈达黑云母花岗岩处于西伯利亚板块东南缘，和查干敖包石英闪长岩、苏尼特左旗A型花岗岩、黑河南侧的清水A型花岗岩等一起，共同组成了白音乌拉-东乌旗三叠纪碱性花岗岩带，其形成年龄为218～237 Ma，与中朝板块北缘三叠纪碱性岩带（同位素年龄集中在230～210 Ma，阎国翰等，1989；洪大卫等，1994；张招崇等，1997）在形成时间上相一致，在空间上相互呼应。它们应该都属于西伯利亚板块和中朝板块拼接以后，在伸展构造环境下发生的一次深部热事件的产物。
图3-38 阿尔哈达黑云母花岗岩SiO2-Nb（图a）和SiO2-Zr（图b）判别图
㈡ 石油焦可以替代重油吗
不可以，性质区别太大，而且不合算。
石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%(WT是Weight的英文缩写就是重量百分含量的意思。
石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料，以高流速通过500℃±1℃加热炉的炉管，使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行，再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。