新疆西南天山高压变质带中含金红石脉体的形成机制探讨

发布时间：2020-10-26 00:04

【摘要】：造山带中的高压变质岩是板块之间发生俯冲-碰撞-折返抬升的一系列构造地质作用的直接证据,而高压变质岩中的变质脉以及脉体中所含的高压变质矿物是这一构造地质作用过程中流体活动的记录。新疆西南天山高压变质带是研究有关洋壳型俯冲变质演化的重要地区之一。选取西南天山变质岩中的含金红石脉体作为研究对象,探讨变质岩中含金红石的绿辉石脉体的形成机制。脉体为含金红石纤维状绿辉石脉,其矿物组合为绿辉石、金红石、多硅白云母和石英,少量磷灰石、蓝闪石,而主岩为含金红石蓝闪石榴辉岩,其矿物组合为石榴子石、绿辉石、蓝闪石、绿帘石、斜黝帘石、多硅白云母、金红石、铁白云石,及少量榍石、石英、黄铁矿和锆石。本文重点对含金红石绿辉石脉体及其主岩进行岩相学观察,地球化学元素测试和电子探针测试,分析脉体的显微构造特征,成脉流体的物质来源和脉体形成条件。研究表明,脉体和主岩的主要显微变形机制有三种,其一是扩散物质迁移变形机制,包括流体参与的压溶作用和固态扩散物质迁移;其二是动态恢复作用、位错滑移、位错攀移和动态重结晶为主的晶质塑性变形机制,其三是微破裂变形机制。脉体中的SiO_2、NaO_2和P_2O_5含量为明显高于主岩,其他各主量元素含量都偏低。脉体中微量元素的含量大多远低于主岩,而脉体的稀土元素含量比主岩低1-2个数量级,且稀土元素配分形式都与洋岛玄武岩(OIB)相近。主岩中的石榴子石具有生长环带,而在边缘处MgO含量略有降低,显示出石榴子石边部的遭受到退变质作用或受退变质流体的改造;绿辉石的化学成分在脉体、主岩和包裹于石榴子石中大致相同,且脉体中的绿辉石呈核部到边缘硬玉分子含量有所降低;绿帘石从核部到边部Fe降低,而Al和Ca升高。脉体中金红石的化学成分与主岩石榴子石包体中的金红石相近。成脉流体为主岩释放的含富高场强元素HFSE(Ti-Nb-Ta)的富水流体和外部来源的富含Th、U和轻稀土(LREE)等元素的流所组成的混合流体。主岩的压力峰期的温压条件为:2.2-2.3GPa,600-604℃;温度峰期的温压条件为:2.0-2.2GPa,623-631℃。脉体形成于压力峰期至早期退变质阶段,在形成过程中伴随着压力的降低,形成含有绿辉石、金红石等高压变质矿物的脉体。脉体形成过程中经历了多次的裂开-愈合过程,成脉流体通过扩散流动和通道式流动进行运输。脉体的沉淀析出主要受到地质环境条件的改变、流体与主岩之间的化学作用和流体介质条件的控制。脉体受到垂直于脉壁的张力,形成大致垂直于脉壁的纤维状绿辉石。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P588.3
【图文】：

贵州 大 学 2 01 8 届 硕士 研 究 生 毕业 论 文 岩石 （ 林 伟 等 ， 20 1 5） 。中 天山 洋 （位 于 塔 里 木板 块 和哈 萨 克斯 坦 - 伊 犁- 北天 山 板 块 之间 ） 向南 俯 冲至 塔里 木 活 动 边 缘 之 下 起 始于 晚 奥 陶世 ； 自 志留 纪早 期 至 泥 盆 纪 ， 持续 俯 冲 导 致 塔 里木 北 缘发 生断 裂 作 用 ， 形 成 弧后 洋盆 （ 南 天 山洋 ） ，从 塔 里木 板 块 北部 分 离 出 中 天 山 微 陆 块； 晚 泥盆 世中 天 山 洋 和 弧 后 洋 盆 （ 南 天 山 洋 ）开 始 闭 合 ， 向 南 俯 冲 至塔 里 木 板 块 之 下 ， 塔里木 板块 与 伊犁 - 北天 山陆 块 发 生 碰 撞 ，形 成 中天 山 缝 合 带和 南 天山 缝合 带 ， 向 北 的 蛇绿 混 杂岩 和 高压 变 质 岩 逆 冲推 覆 体 ， 伴随 着 构 造 后期 岩 浆 作 用 ，抬升 和 侵蚀 （C h ar ve t et al . , 20 11 ； Wa n g e t a l. , 2 01 1 ） 。

贵州 大 学 2 01 8 届 硕士 研 究 生 毕业 论 文 第三 章 脉体 和主 岩 的 岩相 学 及 显 微构 造 分析 3 . 1 取样 位 置及 样 品 类 型 本论 文 的 研 究地 区 夹 在中 天 山 南 缘 缝 合 线 与 哈尔 克 山 北 缘 断 裂 之 间 ， 区 内 断 层发 育 ， 广泛出 露 蓝 片 岩和 榴 辉 岩 （ 如 图 3- 1 b） 。研 究 样 品 采 自 阿 克塞 伊 河 河 谷 ， 纤 维状 绿辉 石 脉 脉 体 宽度 为 1. 5 ～3 c m， 主 岩 具 面 理构 造 ，脉 体 垂直 切 穿主 岩 面理 ， 脉壁 与 主 岩 之间 为突 变 接 触 （如 图 3 -1 c ，d ） 。

2 2图 3 - 5 主岩 的显 微 构 造特 征 O mp - 绿辉 石 ； G ln - 蓝闪 石 ；R t -金 红 石 ； Ep -绿 帘石 ； An k - 铁白 云 石 ；P h n -多 硅 白 云母 ； T t n- 榍 石； Z r -锆 石 a- 蓝 闪石 晶 内 裂隙 ； b -金 红石 定 向 排列 ； c - 铁 白云 石 机械 双 晶 （ 正 交 偏光 ） ；d - 铁 白云 石 机 械双 晶 ；e - 绿帘 石 环带 结 构和 晶 内裂 隙 （ 正交 偏 光） ；f -榍 石 显微 布 丁构 造 3 . 3 .3 脉体 和 主岩 的显 微 构 造 变 形机 制 分 析 变质 变 形 过 程中 的 温 度、 压 力 和 流 体 作 用 的 变化 会 导 致 不 同 的 变 形 机 制 其 主 导作 用 ， 所形成 的 矿物 和 岩 石的 显 微 构造 也 因 此 不 同 （ 胡 玲 等， 2 00 9 ） 。
【参考文献】

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本文编号：2856168