大兴安岭北部托河林场高铌钽碱性流纹岩矿物、岩石地球化学特征及岩石成因

发布时间：2020-09-03 14:33

　　高Nb-Ta碱性流纹岩出露于鄂伦春自治旗克一河镇托河林场西部,兴安地块北部,面积约3km~2,大地构造位置位于太平洋构造域、中亚造山带东段和蒙古-鄂霍茨克洋构造域三者叠加部位。本文通过对高Nb-Ta碱性流纹岩的年代学、岩石学、岩石地球化学及矿物地球化学特征的研究,探讨其构造背景、岩石成因机制及岩浆源区性质。高Nb-Ta碱性流纹岩的全岩数据显示SiO_2含量较高(72.35%~73.22%),Al_2O_3含量亦较高(13.18%~13.60%),全碱(Na_2O+K_2O)含量变化于9.39%~11.43%之间,具有明显的富碱特征,其中MgO、TFeO、CaO及TiO_2含量较低。在TAS图解中,样品点全部落入碱性系列流纹岩类范围。岩石稀土元素总量为86.87×10~(-6)~161.72×10~(-6),明显较高,LREE/HREE值为3.40~6.87,轻重稀土中等分馏;Gd_N/Yb_N为0.54~0.80,Sr/Y为0.04~0.35,表明岩石成岩压力较低,深度较浅;Ce/Ce*在1.05~1.31之间,为正异常;Eu/Eu*值为0.39~-0.44,亏损明显。微量元素蜘蛛网图显示出岩石富集高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U和大离子亲石元素Rb。岩石Sr含量1.86×10~(-6)-8.8×10~(-6),Yb含量3.35×10~(-6)-4.65×10~(-6),为“非常低Sr高Yb型”流纹岩。锆石的U-Pb年龄为111~116Ma,显示岩石主体形成于早白垩世晚期。通过对锆石饱和温度的计算近似得出高Nb-Ta碱性流纹岩的岩浆形成温度为870.1℃~924.2℃,平均为881℃。在岩石成因类型的判别图解中,显示岩石类型为A型花岗岩,说明托河林场碱性流纹岩形成于低压、高温、较高氧逸度的条件下,推测其岩浆源区为上地壳,是上地壳熔融形成的高位岩浆。在Ta-Yb、Y-Nb构造环境图解、R1-R2图解和Hf-Rb/10-Ta×3、Hf-Rb/30-Ta×3构造环境三角判别图解中,岩石样品点均投入板内花岗岩区,说明高Nb-Ta碱性流纹岩形成于板内伸展构造环境。两阶段亏损地幔Nd同位素模式年龄T_(2DM)介于799~813Ma,表明新元古代时期发生过地壳增生事件,指示其成岩物质来自于亏损幔源或其新增生的年轻地壳物质的部分熔融,推测其源岩为新元古代基底兴华渡口群变质表壳岩。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P584
【部分图文】：

地质图,地质图,兴安,地块

第 2 章区域地质概况研究区位于贺根山-黑河断裂以西，塔源-喜贵图断裂以东，西拉木伦-长春古亚洲洋缝合带以北的兴安地块（图 2.1），呈 NE 向展布，主要为中生代岩浆岩构成的大兴安岭山脉。兴安地块变质基底以兴华渡口群为代表（ eng r A M C, al.,1993；葛文春等，2007；Xu W L, et al.,2009），岩石组成主要有夕线石榴片麻岩长英质片麻岩、角闪岩和石墨片岩（赵越等，1994；陈衍景，2012）；形成于新太古代到古元古代，并遭受高绿片岩相—高角闪岩相变质（黑龙江区域地质志，1993）。古生代的盖层主要分布在兴安地块北部的黑龙江坳陷，在西部和中南部有零星出露；志留纪-泥盆纪-早石炭世为海相-浅海相连续沉积；晚石炭世北部为陆相、南部为海相的沉积古地理格局（周建波，2016）。兴安地块大面积出露的是中生代侏罗系-白垩系基性-酸性熔岩、火山碎屑岩。

实测地质剖面图,音高,晶屑,岩屑

山岩、安山岩、英安质晶屑岩屑熔结凝灰角砾岩、英安质岩屑晶屑凝灰岩、英安质岩屑晶屑角砾凝灰岩、英安岩为主，夹少量流纹质岩屑晶屑角砾凝灰岩、粗面质含角砾岩屑晶屑熔结凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩。多为碎屑流相，溢流相岩石组合，分布于破火山口附近及地势较高部位；最大控制厚度 397.7 m。按凝灰角砾岩-凝灰岩-火山熔岩的喷发韵律，可划出五个火山喷发韵律。白垩系下统白音高老组（K1b）主要分布在研究区南西部防火外站、上坑锅一带，出露面积为 56.67km2。岩性主要有流纹质岩屑晶屑熔结角砾凝灰岩、流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹岩为主，夹英安质晶屑凝灰岩、英安质晶屑岩屑熔结凝灰角砾岩和英安岩，局部见石英粗面岩。以溢流相及碎屑流相为主、其次为降落相；最大控制厚度 1812.6m。按凝灰角砾岩-凝灰岩-火山熔岩的喷发韵律，可划出三个火山喷发韵律。其实测地质剖面描述如下图 2.2。

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图 3.1 高 Nb-Ta 碱性流纹岩手标本及镜下照片3.2 常量元素特征高Nb-Ta碱性流纹岩主量元素（表3.1）具有高Si、富K，低Fe，贫Mg、Ca特征。其SiO2含量在72.35%～73.22%之间，平均72.72%，属酸性岩；Al2O3为13.18%～13.60%，平均为13.32%，铝饱和指数A/CNK为0.88～1.05，平均0.92<1，为准铝质岩石。全碱（Na2O +K2O）含量变化于9.39%～11.43%之间，具有明显的富碱特征；K2O/Na2O比值为1.03～2.16，平均为1.59，为钾质岩；TFeO (1.53%～2.35%)含量较低，CaO（0.12%～0.17%）、MgO（0.04%～0.08%）和TiO2（0.17%～0.19%）含量亦很低。在SiO2-Na2O+K2O硅-碱（TAS）图解中（图3.2a），样品点位于流纹岩区、碱性-亚碱性分界线上方，为碱性系列流纹岩；样品在A/CNK-A/NK铝饱和度判别图解中（图3.2b），全部落于过碱质区；在SiO2- K2O图解中（图3.3），样品点位于

【参考文献】