内蒙古扎兰屯地区下三叠统老龙头组粘土矿物的成因标志

发布时间：2018-12-11 07:29

【摘要】：内蒙古扎兰屯地区位于中亚造山带东段,大地构造单元主要由额尔古纳—兴安地块,松嫩地块组成。研究的下三叠统老龙头组主要是一套泥质岩石,岩性主要为泥岩,粉砂质泥岩,泥质粉砂岩,其中含有丰富的粘土矿物。本文应用X射线荧光光谱分析(XRF)及电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)测定了泥质岩石中主量元素、微量元素及稀土元素的含量,讨论了区内下三叠统老龙头组的沉积环境;采用X射线衍射技术(XRD)及电子探针(EPMA)技术,分析了泥质岩石的矿物组合,粘土矿物的相对含量,伊利石结晶度,伊利石多型,伊利石b0值,绿泥石化学成分等,探讨了粘土矿物的成因意义。XRF分析结果表明:主量元素总体具有高硅、高铝,低镁、低钙、低磷、低锰等特点。其中CIA指数变化于62.28~71.28,平均值为66.62;ICV指数变化于0.67~1.04,平均值为0.86;SiO2/Al2O3比值变化于4.31~5.73,平均值为5.08;K2O/Na2O比值为变化于1.84~4.80,平均值为3.53。LA-ICP-MS分析结果表明:岩石微量元素特征为B元素含量变化于0.53×10-6~1.77×10-6,平均值为1.05×10-6,相当B含量变化于0.48×10-6~1.89×0-6,平均值为1.08×10-6,Sr元素含量变化于76.43×10-6~209×10-6,平均值为120.05×10-6,Sr/Ba含量变化于0.05~0.46,平均值为0.18,B/Ga含量变化于0.030~0.090,平均值为0.058,Rb/K含量变化于23.92~33.51,平均值为28.19,V/(V+Ni)含量变化于0.78~0.88,平均值为0.83。在微量元素判别图La/Th-Hf中,大部分样品落入长英质源区内;在La-Th-Sc构造判别图解中,绝大多数样点落入大陆岛弧内。稀土元素配分模式表现为轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,Eu出现负异常,其中La/Yb含量变化于9.63~15.77,平均值为11.96,表明轻重稀土的分馏程度较高;Ce/Ce*值含量变化于2.02~2.35之间,平均值为2.14。主量元素、微量元素、稀土元素的特征表明,研究区经历了中等风化作用,物质来源主要为上地壳富含长英质的地质体,沉积环境为陆相淡水还原环境。XRD测试结果表明,研究区泥质岩石矿物组成主要为石英、钾长石、钠长石和粘土矿物。粘土矿物主要有伊利石、伊利石/蒙皂石混层、绿泥石。石英含量变化于46.2%~62.6%,平均值为54%;钠长石含量变化于7.4%~16.2%,平均值为9.8%;钾长石含量变化于1.2%~4.9%,平均值为3.6%;粘土矿物总量变化于23%~42.4%,平均值为32.7%。在粘土矿物中,伊利石的相对含量变化于11%~23%,平均值为16.5%;伊利石/蒙皂石混层的相对含量变化于76%~88%,平均值为82.3%;绿泥石的相对含量变化于0%~5%,平均值为1.9%;未检测出绿泥石/蒙皂石混层矿物。粘土矿物组合特征表明了研究区地层经历了后生作用的改造,后生作用的温度低于200℃。老龙头组泥质岩石中伊利石结晶度变化于0.718~0.854之间,平均值为0.809,研究区伊利石多型均为2M1多型,表明研究区泥质岩石经历了后生作用的改造,后生作用温度在165℃±。绿泥石主要主要化学成分含量为SiO2变化于26.843%~33.672%,平均值为31.781%;Al2O3变化于15.816%~22.084%,平均值为18.333%;Fe变化于25.557%~35.941%,平均值为29.240%;MgO变化于0.827%~2.283%,平均值为1.625%。根据Rausell-Colom(1991)等;Nieto(1997)提出的绿泥石化学成分与d001之间的关系式及Stefano(1999)提出的面网间距d001和温度之间的线性方程,估算的温度变化于127~164℃之间,平均值为144℃。伊利石b0值变化于8.994?和9.040?之间,平均值为8.995?,表明了研究区后生作用,压力应属于低中压相。粘土矿物成因标志揭示,研究区泥质岩石经历了后生作用的改造,后生作用温度在150℃±,压力为低中压相。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P534.51;P581

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