滇西六合正长斑岩和花岗岩包体中锆石U-Pb年代和微量元素地球化学研究
发布时间：2021-04-10 20:02
六合正长斑岩是滇西新生代富碱斑岩的典型代表,以发育各类深浅不一的岩石包体而闻名,其中包括了同期的花岗岩包体;主岩和包体所蕴含的深部地质过程对于富碱岩浆的形成和演化具有重要约束作用。本文以六合正长斑岩和其中花岗岩包体的锆石微量元素地球化学为研究重点,结合主岩主量元素、锆石U-Pb年龄、Ti温度、锆石氧逸度的对比研究,分析和探讨富碱岩浆的形成和演化过程。研究表明:锆石U-Pb年龄所限定的六合富碱岩浆活动时限为（37.89±0.96）～（35.87±0.58） Ma;而花岗岩包体代表的同期富硅酸性岩浆活动时限为（38.21±0.44）～（36.21±0.36） Ma;两者几乎同步活动。锆石微量元素成因判别图显示主岩锆石主要位于钾镁煌斑岩范围,暗示富碱岩浆源区具地幔属性;花岗岩包体锆石大多位于花岗岩范围,两者在花岗岩范围有部分重叠,证实了主岩锆石和花岗岩包体锆石结晶时存在共同的生长环境。Ce（Ⅳ）/Ce（Ⅲ）比值估算和Ti温度计算显示,在36.42～36.41Ma范围内富碱岩浆氧逸度和锆石结晶温度发生突变,指示在该时限内富碱岩浆及所裹挟的花岗质岩浆发...
【文章来源】：地学前缘. 2020,27(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图７六合正长斑岩（ａ）和花岗岩包体（ｂ）锆石Ｔｉ温度与新生代锆石年龄的关系图Ｆｉｇ．７ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＣｅｎｏｚｏｉｃｚｉｒｃｏｎａｇｅａｎｄＴｉｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｚｉｒｃｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＬｉｕｈｅｓｙｅｎｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｙ（ａ）ａｎｄｇｒａｎｉｔｅｘｅｎｏｌｉｔｈｓ（ｂ）ａ—六合正长斑岩锆石；ｂ—花岗岩包体锆石
锆石长轴约为１１０～１８０μｍ，短轴约为６０～１２０μｍ，少量圆形锆石半径约为１００μｍ；花岗岩包体中锆石粒径较主岩更大，长轴为５０～３００μｍ，短轴为４０～２００μｍ（图４ａ）。部分锆石含有一定量的磷灰石包裹体和熔体包裹体。两类样品的锆石阴极发光（ＣＬ）特征相似，除复合型锆石具有复杂结构特征的内核外，其他锆石均具有明暗对比度不同的振荡环带，由核部至幔部表现为稀疏宽缓、对比度不明显的环带突变到密集、对比度明显的环带（图４ｂ）；该特征类似于复合型锆石的“核幔结构”，但而后的ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ测试并未见到两期或多期年龄。岩浆锆石在ＣＬ下的震荡环带通常是结晶过程中锆石晶体和熔体界面处的微量元素含量周期性变化导致［３０］。通常认为［３１－３３］，高温下的微量元素扩散速率较快，锆石结晶界面处的微量元素含量相对稳定，而不易形成环带或环带明暗对比度弱；低温下的微量元素扩散速率相对较低，结晶界面处的微量元素含量相对动荡，进而易形成明暗反差明显的韵律环带。在不受其他外因影响下，岩浆结晶过程必然伴随降温冷却，那么锆石的韵律环带应该表现为渐变式的振荡变化，而非本文的突变。因此认为，本文锆石核、幔环带特征的明显差异实际是温度振荡变化的表现，暗示同期锆石结晶过程中熔体性质曾经发生突变。主岩和包体锆石结构虽类似，但主岩锆石环带部分的明暗对比度总体相对花岗岩包体弱，可能与包体结晶环境相对主岩稳定有关。部分主岩这种假“核幔结构”的同期锆石具有浑圆状的内核（图
２１±０．４４）～（３６．２１±０．３６）Ｍａ，表明该区花岗质浆活动持续了至少２Ｍａ之久，而该时间段与富碱岩浆活动时间基本一致，说明六合地区新生代富碱岩浆与花岗质岩浆同步活动，仅仅是在重叠范围内略早，而不显示明显的早晚关系。两者锆石Ｔｈ／Ｕ比值多数小于０．４，且范围均较大，说明锆石并非在均一环境下结晶。３．４锆石稀土元素特征主岩和花岗岩包体锆石的稀土元素组成和特征参数列于表３，稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图见图６。从表３及图６可以看出：两者锆石的稀土元素特征总体上具有较大的相似性，都表现为重稀土富集，轻稀土亏损，具弱负Ｅｕ异常和强正Ｃｅ异常；这种微量元素特征的一致性，暗示幔源富碱岩浆与壳源花岗质岩浆有过一定程度的混合，但其过程主要受控于统一的深部地幔富碱岩浆作用。部分测点曲线模式存在一定差异，可能与当时熔体性质的差异有关。表３六合正长斑岩和花岗岩包体锆石的稀土元素含量和特征参数Ｔａｂｌｅ３ＲａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｚｉｒｃｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＬｉｕｈｅｓｙｅｎｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｙａｎｄｇｒａｎｉｔｅｘｅｎｏｌｉｔｈｓ序号ｗＢ／１０－６ＬＲＥＥＨＲＥＥ∑ＲＥＥＬＲＥＥ／ＨＲＥＥδＣｅδＥｕ序号ｗＢ／１０－６ＬＲＥＥＨＲＥＥ∑ＲＥＥＬＲＥＥ／ＨＲＥＥδＣｅδＥｕＺ１２．６２６０．６９６３．３０．０４３７．３４０．６９Ｚ２１１．３５５５．９１６７．３０．２１３．１７０．６３Ｚ３２．０１１１８．０９１２０．１０
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩浆底侵的热-流变学效应及对峨眉山大火成岩省的启示[J]. 王振华,陈赟,陈林,宋海斌. 岩石学报. 2018(01)
[2]滇西新生代赋矿斑岩及花岗岩包体的锆石年代和稀土特征的地质意义[J]. 楚亚婷,刘显凡,赵甫峰,杨雨凡,郑杰,李娜. 成都理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]不同类型岩浆岩中锆石环带特征研究[J]. 李灵慧,周奇明,赵志丹,张超,妥天恩. 矿产与地质. 2016(02)
[4]加勒比海小安德列斯岛弧Kick’emJenny海底火山岩的斜长石成分环带:示踪大洋岛弧岩浆房的演化[J]. 李原鸿,黄方,于慧敏,贺治伟,陈沙. 岩石学报. 2016(02)
[5]斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法及应用[J]. 李艳广,汪双双,刘民武,孟恩,魏小燕,赵慧博,靳梦琪. 地质学报. 2015(12)
[6]皖南乌溪斑岩型金矿床赋矿侵入岩体的岩石地球化学及年代学研究[J]. 李双,孙赛军,杨晓勇,孙卫东. 大地构造与成矿学. 2015(01)
[7]东昆仑夏日哈木铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义[J]. 王冠,孙丰月,李碧乐,李世金,赵俊伟,奥琮,杨启安. 地学前缘. 2014(06)
[8]离子探针锆石U-Pb定年[J]. 杨亚楠,李秋立,刘宇,唐国强,凌潇潇,李献华. 地学前缘. 2014(02)
[9]华北克拉通古元古代末-新元古代地质事件——来自北京西山地区寒武系和侏罗系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的证据[J]. 胡波,翟明国,彭澎,刘富,第五春荣,王浩铮,张海东. 岩石学报. 2013(07)
[10]不同成因锆石的微量元素特征研究进展[J]. 雷玮琰,施光海,刘迎新. 地学前缘. 2013(04)
博士论文
[1]滇西新生代富碱岩浆与地幔流体演化及其成矿效应研究[D]. 赵甫峰.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]滇西六合与小桥头富碱斑岩及其深源包体的年代学和地球化学[D]. 张泳.中国地质大学(北京) 2017
本文编号：3130254
【文章来源】：地学前缘. 2020,27(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图７六合正长斑岩（ａ）和花岗岩包体（ｂ）锆石Ｔｉ温度与新生代锆石年龄的关系图Ｆｉｇ．７ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＣｅｎｏｚｏｉｃｚｉｒｃｏｎａｇｅａｎｄＴｉｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｚｉｒｃｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＬｉｕｈｅｓｙｅｎｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｙ（ａ）ａｎｄｇｒａｎｉｔｅｘｅｎｏｌｉｔｈｓ（ｂ）ａ—六合正长斑岩锆石；ｂ—花岗岩包体锆石
锆石长轴约为１１０～１８０μｍ，短轴约为６０～１２０μｍ，少量圆形锆石半径约为１００μｍ；花岗岩包体中锆石粒径较主岩更大，长轴为５０～３００μｍ，短轴为４０～２００μｍ（图４ａ）。部分锆石含有一定量的磷灰石包裹体和熔体包裹体。两类样品的锆石阴极发光（ＣＬ）特征相似，除复合型锆石具有复杂结构特征的内核外，其他锆石均具有明暗对比度不同的振荡环带，由核部至幔部表现为稀疏宽缓、对比度不明显的环带突变到密集、对比度明显的环带（图４ｂ）；该特征类似于复合型锆石的“核幔结构”，但而后的ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ测试并未见到两期或多期年龄。岩浆锆石在ＣＬ下的震荡环带通常是结晶过程中锆石晶体和熔体界面处的微量元素含量周期性变化导致［３０］。通常认为［３１－３３］，高温下的微量元素扩散速率较快，锆石结晶界面处的微量元素含量相对稳定，而不易形成环带或环带明暗对比度弱；低温下的微量元素扩散速率相对较低，结晶界面处的微量元素含量相对动荡，进而易形成明暗反差明显的韵律环带。在不受其他外因影响下，岩浆结晶过程必然伴随降温冷却，那么锆石的韵律环带应该表现为渐变式的振荡变化，而非本文的突变。因此认为，本文锆石核、幔环带特征的明显差异实际是温度振荡变化的表现，暗示同期锆石结晶过程中熔体性质曾经发生突变。主岩和包体锆石结构虽类似，但主岩锆石环带部分的明暗对比度总体相对花岗岩包体弱，可能与包体结晶环境相对主岩稳定有关。部分主岩这种假“核幔结构”的同期锆石具有浑圆状的内核（图
２１±０．４４）～（３６．２１±０．３６）Ｍａ，表明该区花岗质浆活动持续了至少２Ｍａ之久，而该时间段与富碱岩浆活动时间基本一致，说明六合地区新生代富碱岩浆与花岗质岩浆同步活动，仅仅是在重叠范围内略早，而不显示明显的早晚关系。两者锆石Ｔｈ／Ｕ比值多数小于０．４，且范围均较大，说明锆石并非在均一环境下结晶。３．４锆石稀土元素特征主岩和花岗岩包体锆石的稀土元素组成和特征参数列于表３，稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图见图６。从表３及图６可以看出：两者锆石的稀土元素特征总体上具有较大的相似性，都表现为重稀土富集，轻稀土亏损，具弱负Ｅｕ异常和强正Ｃｅ异常；这种微量元素特征的一致性，暗示幔源富碱岩浆与壳源花岗质岩浆有过一定程度的混合，但其过程主要受控于统一的深部地幔富碱岩浆作用。部分测点曲线模式存在一定差异，可能与当时熔体性质的差异有关。表３六合正长斑岩和花岗岩包体锆石的稀土元素含量和特征参数Ｔａｂｌｅ３ＲａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｚｉｒｃｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＬｉｕｈｅｓｙｅｎｉｔｅｐｏｒｐｈｙｒｙａｎｄｇｒａｎｉｔｅｘｅｎｏｌｉｔｈｓ序号ｗＢ／１０－６ＬＲＥＥＨＲＥＥ∑ＲＥＥＬＲＥＥ／ＨＲＥＥδＣｅδＥｕ序号ｗＢ／１０－６ＬＲＥＥＨＲＥＥ∑ＲＥＥＬＲＥＥ／ＨＲＥＥδＣｅδＥｕＺ１２．６２６０．６９６３．３０．０４３７．３４０．６９Ｚ２１１．３５５５．９１６７．３０．２１３．１７０．６３Ｚ３２．０１１１８．０９１２０．１０
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩浆底侵的热-流变学效应及对峨眉山大火成岩省的启示[J]. 王振华,陈赟,陈林,宋海斌. 岩石学报. 2018(01)
[2]滇西新生代赋矿斑岩及花岗岩包体的锆石年代和稀土特征的地质意义[J]. 楚亚婷,刘显凡,赵甫峰,杨雨凡,郑杰,李娜. 成都理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]不同类型岩浆岩中锆石环带特征研究[J]. 李灵慧,周奇明,赵志丹,张超,妥天恩. 矿产与地质. 2016(02)
[4]加勒比海小安德列斯岛弧Kick’emJenny海底火山岩的斜长石成分环带:示踪大洋岛弧岩浆房的演化[J]. 李原鸿,黄方,于慧敏,贺治伟,陈沙. 岩石学报. 2016(02)
[5]斜锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法及应用[J]. 李艳广,汪双双,刘民武,孟恩,魏小燕,赵慧博,靳梦琪. 地质学报. 2015(12)
[6]皖南乌溪斑岩型金矿床赋矿侵入岩体的岩石地球化学及年代学研究[J]. 李双,孙赛军,杨晓勇,孙卫东. 大地构造与成矿学. 2015(01)
[7]东昆仑夏日哈木铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义[J]. 王冠,孙丰月,李碧乐,李世金,赵俊伟,奥琮,杨启安. 地学前缘. 2014(06)
[8]离子探针锆石U-Pb定年[J]. 杨亚楠,李秋立,刘宇,唐国强,凌潇潇,李献华. 地学前缘. 2014(02)
[9]华北克拉通古元古代末-新元古代地质事件——来自北京西山地区寒武系和侏罗系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的证据[J]. 胡波,翟明国,彭澎,刘富,第五春荣,王浩铮,张海东. 岩石学报. 2013(07)
[10]不同成因锆石的微量元素特征研究进展[J]. 雷玮琰,施光海,刘迎新. 地学前缘. 2013(04)
博士论文
[1]滇西新生代富碱岩浆与地幔流体演化及其成矿效应研究[D]. 赵甫峰.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]滇西六合与小桥头富碱斑岩及其深源包体的年代学和地球化学[D]. 张泳.中国地质大学(北京) 2017
本文编号：3130254
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