内蒙古林西三叠纪花岗岩中黑云母地球化学特征及成岩意义

发布时间：2019-11-16 04:38

【摘要】：关于内蒙古林西地区早中生代岩浆岩产出的构造背景尚有争议。作者选择林西地区早三叠世新林镇花岗闪长岩和晚三叠世四力本黑云母花岗岩为研究对象,在岩相学研究的基础上,利用电子探针对花岗岩中黑云母的化学成分进行分析,探讨岩石成因和成岩大地构造背景。研究表明:新林镇花岗闪长岩中的黑云母为镁质黑云母,四力本黑云母花岗岩中的黑云母为铁叶黑云母,总体均显示富铁(TFeO质量分数为22.81%~36.65%)、贫镁(MgO质量分数为2.44%~10.56%)的特征。新林镇花岗闪长岩成岩温度为785~805℃,压力为5.39~8.88MPa,lgfO_2为-13.2~-13.8,属造山带钙碱性花岗岩;岩浆物质以壳源为主,兼具幔源特征,形成于早三叠世碰撞造山阶段。四力本黑云母花岗岩成岩温度为690~710℃,lgfO_2为-16.3~-17.1,为非造山带碱性花岗岩;花岗岩的物源以壳源为主,形成于晚三叠世造山期后的演化阶段。早三叠世林西地区处于强烈的接触碰撞阶段,在晚三叠世则进入造山期后的伸展演化阶段。
【图文】：

黑云母,氧逸度

图３黑云母的Ｍｇ－（Ｆｅ２＋＋Ｍｎ）－（Ｆｅ３＋＋ＡｌＶＩ＋Ｔｉ）图解Ｆｉｇ．３ＰｌｏｔｏｆＭｇ－（Ｆｅ２＋＋Ｍｎ）－（Ｆｅ３＋＋ＡｌＶＩ＋Ｔｉ）ｄｉａｇｒａｍｆｏｒｂｉｏｔｉｔｅ（作图方法据文献［２７］）系式为：（ｐ＝３．０３×ＴＡｌ－６．５３（±０．３３）），式中ＴＡｌ是指在Ｏ＝２２基础上的黑云母中Ａｌ阳离子总数。利用此压力计进行估算，得出新林镇花岗闪长岩中黑云母结晶压力为１４８～２４４ＭＰａ，对应的岩浆侵位深度为５．３９～８．８８ｋｍ。在四力本黑云母花岗岩薄片中未发现角闪石，计算出的压力值为５５～２１４ＭＰａ，跟实际情况可能有较大误差［３０］。４．２结晶温度与氧逸度黑云母的化学成分可以反映岩浆热液体系的物理化学条件［２６］。Ｗｏｎｅｓ和Ｅｕｇｅｓｔｅｒ研究发现，当黑云母与钾长石、磁铁矿共生时，可以用Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋和Ｍｇ的原子百分数来估算黑云母结晶时的氧逸度［３１］。通过镜下观察，本区的黑云母与钾长石－磁铁矿－石英共生，，符合该氧逸度估算条件。在黑云母Ｆｅ３＋－Ｆｅ２＋－Ｍｇ图解中（图４），四力本黑云母花岗岩中的黑云母落在Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线与Ｆｅ２ＳｉＯ３－ＳｉＯ２－Ｆｅ３Ｏ４缓冲线之间，而新林镇花岗闪长岩中黑云母落在Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线附近。Ｗｏｎｅｓ和Ｅｕｇｅｓｔｅｒ研究指出，越靠近Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线，黑云母结晶的氧逸度越低［３２］。这个特征说明２个岩体中黑云母形成时体系中均具有较低的氧逸度，四力本

黑云母,作图方法,文献,氧逸度

算出的压力值为５５～２１４ＭＰａ，跟实际情况可能有较大误差［３０］。４．２结晶温度与氧逸度黑云母的化学成分可以反映岩浆热液体系的物理化学条件［２６］。Ｗｏｎｅｓ和Ｅｕｇｅｓｔｅｒ研究发现，当黑云母与钾长石、磁铁矿共生时，可以用Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋和Ｍｇ的原子百分数来估算黑云母结晶时的氧逸度［３１］。通过镜下观察，本区的黑云母与钾长石－磁铁矿－石英共生，符合该氧逸度估算条件。在黑云母Ｆｅ３＋－Ｆｅ２＋－Ｍｇ图解中（图４），四力本黑云母花岗岩中的黑云母落在Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线与Ｆｅ２ＳｉＯ３－ＳｉＯ２－Ｆｅ３Ｏ４缓冲线之间，而新林镇花岗闪长岩中黑云母落在Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线附近。Ｗｏｎｅｓ和Ｅｕｇｅｓｔｅｒ研究指出，越靠近Ｎｉ－ＮｉＯ缓冲线，黑云母结晶的氧逸度越低［３２］。这个特征说明２个岩体中黑云母形成时体系中均具有较低的氧逸度，四力本黑云母花岗岩的氧逸度更低一些，与黑云母的低钛和低ＡｌＶＩ所指示的低氧逸度环境一致［３１］。Ｗｏｎｅｓ和Ｅｕｇｅｓｔｅｒ通过实验给出了黑云母在ｐＨ２Ｏ＝２０７ＭＰａ下的ｌｇｆＯ２－ｔ图解［３１］。四力本黑云母花岗岩与新林镇花岗闪长岩中的黑云母结图４黑云母的Ｆｅ３＋－Ｆｅ２＋－Ｍｇ图解Ｆｉｇ．４ＰｌｏｔｏｆＦｅ３＋－Ｆｅ２＋－Ｍｇｄｉａｇｒａｍｆｏｒｂｉｏｔｉｔｅ（作图方法据文献［３２］）晶压力区间分别为５５～２１４ＭＰａ和１４８～２４４ＭＰａ，因此选择ｐＨ２Ｏ＝２０７ＭＰａ

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