内蒙古科尔沁右翼前旗地区黑云母二长花岗岩的岩石地球化学、年代学特征及其地质意义
发布时间：2021-01-25 06:26
兴蒙造山带的构造格局、分布规律和演化过程十分复杂,特别是古亚洲洋"剪刀式"闭合的最后时限及随后的陆-陆碰撞过程仍未达成统一共识。文中研究区位于兴蒙造山带东段,大地构造位置夹持于贺根山—黑河断裂带和索伦—西拉木伦—长春断裂带之间,为研究中亚造山带东段的地质演化提供重要窗口。内蒙古科尔沁右翼前旗黑云母二长花岗岩岩体呈岩株状产出,长轴约400 m,短轴150～250 m,长轴呈NE向展布,北侧侵入大石寨组,南部与林西组呈断层接触关系。岩石为中-细粒花岗结构,块状构造,主要由钾长石（40%）、斜长石（25%）、石英（20%）和黑云母（14%）及少量的绿泥石（1%）等组成。锆石LA-ICPMS U-Pb测年结果为（221.1±2.1） Ma,表明黑云母二长花岗岩形成于晚三叠世。岩石地球化学表现为高SiO2 （68.46%～70.38%）,高K2O+Na2O（9.02%～9.399%）,低P2O5 （0.09%～0.17%）,低MgO（0.60%～0.80%）,低TiO2
【文章来源】：地学前缘. 2020,27(04)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄谐和图
测区内挑选的5件黑云母二长花岗岩样品的全岩主微量测试数据如表2所示。黑云母二长花岗岩SiO2含量介于68.46%～70.38%，在QAP地球化学判别图解中显示为二长花岗岩（图5a)[18]，岩石具有较高的全碱（K2O+Na2O）含量（介于9.02%～9.39%),K2O/Na2O介于0.90～1.54，里特曼指数σ变化介于3.09～3.40，在SiO2-K2O岩浆系列判别图解（图5b)[19]上，大部分样品均落入高钾钙碱性岩石区域，个别落入了钾玄岩系列，表明岩石为高钾钙碱性系列的二长花岗岩。Al2O3含量介于15.74%～16.26%，铝饱和指数介于1.02～1.27,P2O5含量介于0.09%～0.17%,TiO2含量介于0.54%～0.58%,MgO含量介于0.60%～0.80%且随着SiO2含量的增加而呈减少的趋势。综上所述，主量元素显示岩体属于过铝质高钾钙碱性岩石系列。稀土元素总量较高，为（180.99～240.13）×10-6。在球粒陨石标准化图解（图5c)[20]中，曲线呈明显右倾，轻重稀土元素分馏明显，轻稀土相对富集（∑LREE含量为（163.55～226.55）×10-6），重稀土相对亏损（∑HREE含量为（11.96～21.67）×10-6),(La/Yb)N介于10.45～27.93,(Gd/Yb)N介于1.60～2.64，铕负异常较弱（δEu=0.74～0.81）。原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图（图5d)[20]中，总体趋势呈向右陡倾斜的特征，样品显示明显富集大离子亲石元素Rb、Th、Ba、K和亏损高场强元素Nb、Zr、Hf的特征，这表明黑云母二长花岗岩具有岛弧岩浆岩的微量元素分布特征[21]。另外，原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图（图5d）还显示Ba的弱亏损，P和Ti的强烈亏损，这可能是因为源区残留了斜长石、磷灰石和钛铁矿等矿物。
本次选取黑云母二长花岗岩（PM14b34）中韵律环带明显的锆石进行了21个点的定年分析。其锆石阴极发光（CL）图像见图3。21个测点的U-Pb同位素测试结果列于表1中。岩石中锆石表面光滑，呈自形半自形双锥柱状，绝大部分锆石晶粒比较完整。阴极发光显示其具有明显的韵律环带，所测锆石的Th和U含量分别为（30～227）×10-6和（55～253）×10-6,Th/U比值为0.52～1.02（平均值为0.77），表明其为岩浆成因的锆石[17]。在锆石U-Pb谐和图（图4）上，大部分数据点落在谐和线上，说明锆石形成后U-Pb同位素体系处于封闭环境。21颗粒锆石206Pb/238 U年龄介于230～216Ma，但由于部分锆石的谐和度较低，故选取锆石的谐和度在80%以上的点进行计算（包括PM14b34-6(222±5)Ma、PM14b34-9(230±11)Ma、PM14b34-12(222±4)Ma、PM14b34-14(220±6)Ma、PM14b34-18(224±7)Ma和PM14b34-20(223±6)Ma），其加权平均年龄为（221.1±2.1)Ma。该年龄代表了黑云母二长花岗岩的结晶年龄，表明岩体为晚三叠世岩浆活动的产物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冈底斯带南部桑日高分异I型花岗岩的岩石成因及其动力学意义[J]. 王珍珍,刘栋,赵志丹,闫晶晶,石卿尚,莫宣学. 岩石学报. 2017(08)
[2]内蒙古林西地区西耳子黑云母二长花岗成因及其地质意义[J]. 关庆彬,刘正宏,陈煜嵩. 地质论评. 2017(S1)
[3]内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义[J]. 薛建平,刘美玉,李钢柱,赵广明,吴春娇,李成元,刘永新,梁月升,连琛芹. 地学前缘. 2018(03)
[4]内蒙古石哈河地区黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 郝增元,牛永峰,陈萌超,高勇,陈海东,牛雪妮. 中国地质. 2016(01)
[5]内蒙古扎鲁特旗三叠纪黑云母二长花岗岩特征[J]. 李晓海,姚玉来,李文博,张海华. 地质与资源. 2016(01)
[6]内蒙古库伦旗地区黑云母二长花岗岩地球化学特征及其地质意义[J]. 杨勇,刘森荣,肖明顺,杨育振. 矿物岩石. 2014(04)
[7]内蒙古四子王旗地区古生代—早中生代侵入岩活动期次、特征及构造背景[J]. 柳长峰,刘文灿,周志广. 地质学报. 2014(06)
[8]内蒙古乌拉特中旗海西期黑云母二长花岗岩锆石SHRIMPU-Pb年龄及其地质意义[J]. 王挽琼,刘正宏,王兴安,张超,范志伟,时溢,朱凯. 吉林大学学报(地球科学版). 2012(06)
[9]华北地块北缘晚古生代——早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景[J]. 张拴宏,赵越,刘建民,胡健民,宋彪,刘健,吴海. 岩石矿物学杂志. 2010(06)
[10]乌拉特中旗二叠纪Ⅰ型花岗岩类地球化学特征及构造意义[J]. 罗红玲,吴泰然,赵磊. 北京大学学报(自然科学版). 2010(05)
博士论文
[1]大兴安岭中南部二叠纪砂岩物源分析对晚古生代区域构造演化的制约[D]. 赵英利.吉林大学 2010
本文编号：2998748
【文章来源】：地学前缘. 2020,27(04)北大核心
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄谐和图
测区内挑选的5件黑云母二长花岗岩样品的全岩主微量测试数据如表2所示。黑云母二长花岗岩SiO2含量介于68.46%～70.38%，在QAP地球化学判别图解中显示为二长花岗岩（图5a)[18]，岩石具有较高的全碱（K2O+Na2O）含量（介于9.02%～9.39%),K2O/Na2O介于0.90～1.54，里特曼指数σ变化介于3.09～3.40，在SiO2-K2O岩浆系列判别图解（图5b)[19]上，大部分样品均落入高钾钙碱性岩石区域，个别落入了钾玄岩系列，表明岩石为高钾钙碱性系列的二长花岗岩。Al2O3含量介于15.74%～16.26%，铝饱和指数介于1.02～1.27,P2O5含量介于0.09%～0.17%,TiO2含量介于0.54%～0.58%,MgO含量介于0.60%～0.80%且随着SiO2含量的增加而呈减少的趋势。综上所述，主量元素显示岩体属于过铝质高钾钙碱性岩石系列。稀土元素总量较高，为（180.99～240.13）×10-6。在球粒陨石标准化图解（图5c)[20]中，曲线呈明显右倾，轻重稀土元素分馏明显，轻稀土相对富集（∑LREE含量为（163.55～226.55）×10-6），重稀土相对亏损（∑HREE含量为（11.96～21.67）×10-6),(La/Yb)N介于10.45～27.93,(Gd/Yb)N介于1.60～2.64，铕负异常较弱（δEu=0.74～0.81）。原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图（图5d)[20]中，总体趋势呈向右陡倾斜的特征，样品显示明显富集大离子亲石元素Rb、Th、Ba、K和亏损高场强元素Nb、Zr、Hf的特征，这表明黑云母二长花岗岩具有岛弧岩浆岩的微量元素分布特征[21]。另外，原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图（图5d）还显示Ba的弱亏损，P和Ti的强烈亏损，这可能是因为源区残留了斜长石、磷灰石和钛铁矿等矿物。
本次选取黑云母二长花岗岩（PM14b34）中韵律环带明显的锆石进行了21个点的定年分析。其锆石阴极发光（CL）图像见图3。21个测点的U-Pb同位素测试结果列于表1中。岩石中锆石表面光滑，呈自形半自形双锥柱状，绝大部分锆石晶粒比较完整。阴极发光显示其具有明显的韵律环带，所测锆石的Th和U含量分别为（30～227）×10-6和（55～253）×10-6,Th/U比值为0.52～1.02（平均值为0.77），表明其为岩浆成因的锆石[17]。在锆石U-Pb谐和图（图4）上，大部分数据点落在谐和线上，说明锆石形成后U-Pb同位素体系处于封闭环境。21颗粒锆石206Pb/238 U年龄介于230～216Ma，但由于部分锆石的谐和度较低，故选取锆石的谐和度在80%以上的点进行计算（包括PM14b34-6(222±5)Ma、PM14b34-9(230±11)Ma、PM14b34-12(222±4)Ma、PM14b34-14(220±6)Ma、PM14b34-18(224±7)Ma和PM14b34-20(223±6)Ma），其加权平均年龄为（221.1±2.1)Ma。该年龄代表了黑云母二长花岗岩的结晶年龄，表明岩体为晚三叠世岩浆活动的产物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冈底斯带南部桑日高分异I型花岗岩的岩石成因及其动力学意义[J]. 王珍珍,刘栋,赵志丹,闫晶晶,石卿尚,莫宣学. 岩石学报. 2017(08)
[2]内蒙古林西地区西耳子黑云母二长花岗成因及其地质意义[J]. 关庆彬,刘正宏,陈煜嵩. 地质论评. 2017(S1)
[3]内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义[J]. 薛建平,刘美玉,李钢柱,赵广明,吴春娇,李成元,刘永新,梁月升,连琛芹. 地学前缘. 2018(03)
[4]内蒙古石哈河地区黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 郝增元,牛永峰,陈萌超,高勇,陈海东,牛雪妮. 中国地质. 2016(01)
[5]内蒙古扎鲁特旗三叠纪黑云母二长花岗岩特征[J]. 李晓海,姚玉来,李文博,张海华. 地质与资源. 2016(01)
[6]内蒙古库伦旗地区黑云母二长花岗岩地球化学特征及其地质意义[J]. 杨勇,刘森荣,肖明顺,杨育振. 矿物岩石. 2014(04)
[7]内蒙古四子王旗地区古生代—早中生代侵入岩活动期次、特征及构造背景[J]. 柳长峰,刘文灿,周志广. 地质学报. 2014(06)
[8]内蒙古乌拉特中旗海西期黑云母二长花岗岩锆石SHRIMPU-Pb年龄及其地质意义[J]. 王挽琼,刘正宏,王兴安,张超,范志伟,时溢,朱凯. 吉林大学学报(地球科学版). 2012(06)
[9]华北地块北缘晚古生代——早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景[J]. 张拴宏,赵越,刘建民,胡健民,宋彪,刘健,吴海. 岩石矿物学杂志. 2010(06)
[10]乌拉特中旗二叠纪Ⅰ型花岗岩类地球化学特征及构造意义[J]. 罗红玲,吴泰然,赵磊. 北京大学学报(自然科学版). 2010(05)
博士论文
[1]大兴安岭中南部二叠纪砂岩物源分析对晚古生代区域构造演化的制约[D]. 赵英利.吉林大学 2010
本文编号：2998748
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