贺兰山镁铁质岩石年代学、地球化学及其构造意义

发布时间：2020-04-06 17:44

【摘要】：贺兰山构造带位于我国巨型南北向构造带的北端,地处华北克拉通(鄂尔多斯盆地)、阿拉善地块与祁连构造带所组成的“三角地带”,由于其特殊的大地构造位置,贺兰山构造带在构造演化过程中受到了周围多个板块的共同作用,记录了丰富的构造演化历史。前人对其基底岩浆-变质演化、古生物组合、地层界限和构造变形等工作开展了大量的研究工作,但是对显生宙以来,特别是晚古生代-早中生代的构造演化过程,还存在争议。这直接影响了显生宙阿拉善与华北板块的亲缘性这一关键问题的解决。在贺兰山青铜峡-固原断裂以北,广泛发育古生代-早中生代的基性岩浆活动。这些岩浆活动,为限定该时期贺兰山的构造属性提供重要依据。通过我们详细的野外地质调查和踏勘认识到,贺兰山内部晚古生代-早中生代基性岩浆活动主要以浅成侵入的岩墙、岩脉和喷出岩石两种状态产出,其中岩墙和岩脉主要发育在贺兰山北部和贺兰山中部黄旗口地区的古元古代基底内,喷出岩则主要发育在汝箕沟一带。锆石U-Pb年代学数据显示,在宗别立和白寺口的辉绿岩墙以及汝箕沟玄武岩分别获得304±3 Ma,242±1 Ma和191±3 Ma的形成年龄。地球化学分析表明,宗别立辉绿岩属于高铁拉斑玄武岩系列,SiO_2含量变化范围为51.55%~52.28%,MgO含量为5.34%~5.71%,Al_2O_3含量为14.21%~14.52%,TiO_2含量变化在1.50%~1.72%之间。样品亏损高场强元素,具有明显的Nb-Ta负异常,显示轻重稀土分异,轻稀土富集的右倾配分模式,(La/Yb)N=6.39~9.39。地球化学特征显示其来源于被俯冲流体改造的富集岩石圈地幔。白寺口辉绿岩属于高铁拉斑玄武岩系列,SiO_2含量介于45.61%~47.43%,MgO含量为5.97%~6.76%,TiO_2含量为1.94%~2.32%,Al_2O_3含量介于12.23%~13.73%之间。具有轻重稀土分异,轻稀土富集的右倾配分曲线(La/Yb)N=4.70~6.10,Nb、Ta不存在明显亏损。综合其地球化学数据,白寺口辉绿岩是岩石圈地幔石榴子石+尖晶石二辉橄榄岩地幔源区发生10%左右的部分熔融的产物。汝箕沟玄武岩SiO_2含量介于46.24%~48.15%,MgO含量变化范围较大为2.70%~5.71%,TiO_2含量为1.49%~1.66%。大离子亲石元素Cs、Ba、Sr相对高场强元素富集,不具有Nb、Ta的负异常,轻重稀土弱分异,轻稀土相对富集(La/Yb)N=3.93~4.40。推测其源区为软流圈地幔,为尖晶石相向石榴子石相过渡的区域发生约20%左右的部分熔融的产物。白寺口辉绿岩与汝箕沟玄武岩均形成于陆内裂谷环境,源区未显示受俯冲作用影响的特征。结合已有研究成果和本文分析数据,认为贺兰山北段之下的富集岩石圈地幔,更可能是受到北侧古亚洲洋俯冲作用的改造,而并非是阿拉善地块与华北板块俯冲事件的结果。因此,提出了阿拉善与华北板块并非在三叠纪中晚期闭合。
【图文】：

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第二章区域地质概况第二章区域地质概况山构造带位于我国中西部巨型南北向构造带的北端，地处祁连构造华北克拉通（鄂尔多斯盆地）所组成的“三角形地带”（图 2-1a），分布，东西部边界分别为贺兰山东麓断裂和贺兰山西麓断裂（图带的构造演化过程与以上板块在古地质历史时期的相互作用息息次构造活动的叠加和改造，贺兰山地区地质构造十分复杂。

贺兰山,地质简图

西北大学硕士学位论文岭的玄武岩呈长条状沿断裂分布，南北宽约 0.2km~0.5km，东西长约南部的鼓鼓台玄武岩则呈椭圆形分布，总出露面积约 2 km2，最大厚度伏地层为上三叠统延长组，其顶部与中侏罗统延安组呈明显的角度不的研究认为其很可能形成于陆内裂谷环境，但是关于其形成时代仍有有 229 Ma（霍福臣等, 1989）、103.6 Ma（高山林等, 2003）、193 Ma（158~201 Ma（杨兴科等, 2005），，对其仍缺乏精确和系统的年代学和地。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P597.3;P587

【参考文献】