内蒙古固阳地区白云常合山A型花岗岩:年代学、地球化学、Hf同位素研究及其对Columbia超大陆裂解的响应
发布时间：2021-11-28 09:36
在对固阳白云常合山花岗岩详细的野外地质调查基础上,对其岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征进行了综合研究。白云常合山花岗岩的地球化学特征显示其具有高SiO2（70.68%～77.21%）、富碱（7.88%～9.21%）、高Fe2O3T/MgO （12.60～90.38）和10000×Ga/Al （3.63～6.17）值,低Al2O3（11.70%～13.23%）、MgO （0.06%～0.24%）、CaO （0.23%～1.20%）的特征;微量元素富集Rb、Th、K等,亏损Ba、Sr、Eu、Ti、P;稀土元素总量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,呈现典型的右倾"海鸥型"分布模式,具有明显的Eu负异常。通过锆石饱和温度的计算,得到白云常合山花岗岩的结晶温度为824～957℃,平均值为903℃,表明其形成于高温环境。这些特征与A型花岗岩相一致。锆石LA-ICP-MS年龄测试结果显示,白云常合山花岗岩形成于～1720Ma;锆石εHf（t）=-1.84～+6.08,以正值为主,单阶段模式年龄和二阶段模式年龄分别为1.9～2.2Ga和2.5～3.2Ga,岩浆源区主要是新太古代新...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(08)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
白云常合山A型花岗岩的Si O2-(Na2O+K2O-CaO)(a，据Frost et al.,2001)和Si O2-K2O(b，据Rollinson,1993)图解
图3 白云常合山A型花岗岩的Si O2-(Na2O+K2O-CaO)(a，据Frost et al.,2001)和Si O2-K2O(b，据Rollinson,1993)图解微量元素普遍具有以下特点:Rb(41×10-6～147×10-6，平均值为103×10-6)、Th(13.3×10-6～31.6×10-6，平均值为25.2×10-6)、Ga(24.5×10-6～38.2×10-6，平均值为29.8×10-6)、Nb(46.2×10-6～160×10-6，平均值为99.4×10-6)、Zr(252×10-6～863×10-6，平均值为585×10-6)、Y(24.2×10-6～120×10-6，平均值为80.1×10-6)和Yb(2.64×10-6～13.5×10-6，平均值为8.91×10-6)等元素含量较高，Sr(24.0×10-6～133×10-6，平均值为66.2×10-6)、Eu(0.39×10-6～1.67×10-6，平均值为1.10×10-6)等元素含量较低，在原始地幔标准化微量元素配分图上(图6b)可见大离子亲石元素Rb、Th、K等相对富集，Ba、Sr、Eu、Ti、P则明显亏损。10000×Ga/Al值和Zr+Nb+Ce+Y含量较高，分别为3.63～6.17和576×10-6～1484×10-6。
研究区位于内蒙古固阳县东五分子地区，大地构造上处于两个早前寒武纪大地构造单元的结合带附近，南侧属于大青山-乌拉山孔兹岩带，北侧属于阴山地块(Zhao et al.,2005)(图1a)。两者之间以韧性剪切带或断裂构造分隔，是区域上佘太-下湿壕-武川大型韧性剪切带的一部分(王惠初等，1999)。南侧孔兹岩带岩石组成较复杂，主要由乌拉山岩群变质表壳岩及再造杂岩构成，其中乌拉山岩群上亚群具有孔兹岩系特征，由榴云片麻岩、石墨片麻岩、钙硅酸盐和镁质大理岩等组成;乌拉山岩群下亚群主要由斜长角闪岩、黑云角闪片麻岩、黑云长英片麻岩等组成，原岩主要为一套基性-中酸性火山岩建造。与之伴生的再造杂岩主要为深熔片麻岩，如石榴花岗片麻岩、眼球状花岗片麻岩、紫苏花岗岩质-紫苏花岗闪长质-紫苏斜长花岗质-紫苏石英闪长质片麻岩(徐仲元等，2007)。北侧的阴山地块主要由东五分子花岗岩-绿岩带构成，其中的绿岩带为新太古代色尔腾山岩群含铁建造，自下而上岩石组合为斜长角闪岩夹类科马提质岩石与BIF建造、互层的变质安山岩和流纹岩夹少量基性火山岩、变粒岩-石英岩夹大理岩。色尔腾山岩群原岩建造应是基性火山岩-火山碎屑岩-含硅铁质沉积岩的组合，其变质程度达角闪岩相。花岗质岩石主要为新太古代TTG片麻岩(闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩组合)和片麻状二长花岗岩，部分石英闪长质片麻岩具有赞岐岩特征(简平等，2005)。孔兹岩带被认为是阴山地块与鄂尔多斯地块在1.95～1.90Ga期间碰撞拼合的造山带(Zhao et al.,2005)。古元古代碰撞造山后，中元古代伊始，渣尔泰-白云鄂博裂陷槽逐渐打开，在本区沉积了渣尔泰群，从下到上划分为书记沟组(Chs)、增隆昌组(Chz)和阿古鲁沟组(Cha)。书记沟组是一套河流相沉积的石英砂岩-砾岩，以角度不整合形式覆盖在早前寒武纪变质基底之上;其上被增隆昌组整合覆盖，增隆昌组下部为碎屑岩建造，上部发育碳酸盐岩，属于滨海相沉积;阿古鲁沟组以细碎屑沉积为主，中部出现碳酸盐岩建造，显示浅海相沉积的特点。显示出裂谷带逐渐打开，沉积物由河流相转变为浅海相的海进过程。白云常合山花岗岩岩体位于东五分子村南3km处，东西长约5km，南北宽约3km，面积约12km2，侵入新太古代色尔腾山岩群和片麻状二长花岗岩中，与中元古代渣尔泰山群呈断层接触关系(图1b)。在东五分子-狼窝壕-金家窑子一带，断续出露有与之岩性相近的中元古代二长花岗岩和正长花岗岩。本次工作从白云常合山岩体采集的岩石样品主要为碱长花岗岩和黑云母正长花岗岩，其中，黑云母正长花岗岩位于岩体靠中心位置，碱长花岗岩位于岩体边缘。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从哥伦比亚超大陆裂解事件论古/中元古代的界限[J]. 耿元生,旷红伟,杜利林,柳永清,赵太平. 岩石学报. 2019(08)
[2]古/中元古代界线:1.8Ga[J]. 赵太平,庞岚尹,仇一凡,祝禧艳,王世炎,耿元生. 岩石学报. 2019(08)
[3]Columbia超大陆裂解:来自塔里木克拉通东南缘大红山A型花岗岩的证据[J]. 王玉玺,王金荣,周小玲,王怀涛,第鹏飞,王晓伟,陈万峰. 地质学报. 2017(11)
[4]胶东昌邑地区新太古代石英岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义[J]. 肖志斌,王惠初,康健丽,包志安,孙义伟,刘文刚. 岩石学报. 2017(09)
[5]华北克拉通中元古代裂解事件:以渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带岩浆与沉积作用研究为例[J]. 刘超辉,刘福来. 岩石学报. 2015(10)
[6]内蒙古阿拉善地区阿拉善群(狭义)的形成时代[J]. 肖志斌,康健丽,王惠初,高知睿,相振群,初航,任云伟. 地质调查与研究. 2015(03)
[7]华北克拉通古/中元古代界线和相关地质问题讨论[J]. 赵太平,邓小芹,胡国辉,周艳艳,彭澎,翟明国. 岩石学报. 2015(06)
[8]华北克拉通南缘1600Ma麻坪A型花岗岩的成因及其地质意义[J]. 邓小芹,赵太平,彭头平,高昕宇,包志伟. 岩石学报. 2015(06)
[9]2012年全球前寒武纪新年表与中国中元古代年代地层学研究[J]. 苏文博. 地学前缘. 2014(02)
[10]华北中—新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件[J]. 翟明国,胡波,彭澎,赵太平. 地学前缘. 2014(01)
博士论文
[1]华北克拉通中元古代岩浆事件群与成矿作用[D]. 相振群.中国地质大学（北京） 2014
[2]内蒙古包头—白云鄂博地区花岗质岩浆系列及金的成矿作用[D]. 张洪涛.中国地质科学院 1992
本文编号：3524183
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(08)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
白云常合山A型花岗岩的Si O2-(Na2O+K2O-CaO)(a，据Frost et al.,2001)和Si O2-K2O(b，据Rollinson,1993)图解
图3 白云常合山A型花岗岩的Si O2-(Na2O+K2O-CaO)(a，据Frost et al.,2001)和Si O2-K2O(b，据Rollinson,1993)图解微量元素普遍具有以下特点:Rb(41×10-6～147×10-6，平均值为103×10-6)、Th(13.3×10-6～31.6×10-6，平均值为25.2×10-6)、Ga(24.5×10-6～38.2×10-6，平均值为29.8×10-6)、Nb(46.2×10-6～160×10-6，平均值为99.4×10-6)、Zr(252×10-6～863×10-6，平均值为585×10-6)、Y(24.2×10-6～120×10-6，平均值为80.1×10-6)和Yb(2.64×10-6～13.5×10-6，平均值为8.91×10-6)等元素含量较高，Sr(24.0×10-6～133×10-6，平均值为66.2×10-6)、Eu(0.39×10-6～1.67×10-6，平均值为1.10×10-6)等元素含量较低，在原始地幔标准化微量元素配分图上(图6b)可见大离子亲石元素Rb、Th、K等相对富集，Ba、Sr、Eu、Ti、P则明显亏损。10000×Ga/Al值和Zr+Nb+Ce+Y含量较高，分别为3.63～6.17和576×10-6～1484×10-6。
研究区位于内蒙古固阳县东五分子地区，大地构造上处于两个早前寒武纪大地构造单元的结合带附近，南侧属于大青山-乌拉山孔兹岩带，北侧属于阴山地块(Zhao et al.,2005)(图1a)。两者之间以韧性剪切带或断裂构造分隔，是区域上佘太-下湿壕-武川大型韧性剪切带的一部分(王惠初等，1999)。南侧孔兹岩带岩石组成较复杂，主要由乌拉山岩群变质表壳岩及再造杂岩构成，其中乌拉山岩群上亚群具有孔兹岩系特征，由榴云片麻岩、石墨片麻岩、钙硅酸盐和镁质大理岩等组成;乌拉山岩群下亚群主要由斜长角闪岩、黑云角闪片麻岩、黑云长英片麻岩等组成，原岩主要为一套基性-中酸性火山岩建造。与之伴生的再造杂岩主要为深熔片麻岩，如石榴花岗片麻岩、眼球状花岗片麻岩、紫苏花岗岩质-紫苏花岗闪长质-紫苏斜长花岗质-紫苏石英闪长质片麻岩(徐仲元等，2007)。北侧的阴山地块主要由东五分子花岗岩-绿岩带构成，其中的绿岩带为新太古代色尔腾山岩群含铁建造，自下而上岩石组合为斜长角闪岩夹类科马提质岩石与BIF建造、互层的变质安山岩和流纹岩夹少量基性火山岩、变粒岩-石英岩夹大理岩。色尔腾山岩群原岩建造应是基性火山岩-火山碎屑岩-含硅铁质沉积岩的组合，其变质程度达角闪岩相。花岗质岩石主要为新太古代TTG片麻岩(闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩组合)和片麻状二长花岗岩，部分石英闪长质片麻岩具有赞岐岩特征(简平等，2005)。孔兹岩带被认为是阴山地块与鄂尔多斯地块在1.95～1.90Ga期间碰撞拼合的造山带(Zhao et al.,2005)。古元古代碰撞造山后，中元古代伊始，渣尔泰-白云鄂博裂陷槽逐渐打开，在本区沉积了渣尔泰群，从下到上划分为书记沟组(Chs)、增隆昌组(Chz)和阿古鲁沟组(Cha)。书记沟组是一套河流相沉积的石英砂岩-砾岩，以角度不整合形式覆盖在早前寒武纪变质基底之上;其上被增隆昌组整合覆盖，增隆昌组下部为碎屑岩建造，上部发育碳酸盐岩，属于滨海相沉积;阿古鲁沟组以细碎屑沉积为主，中部出现碳酸盐岩建造，显示浅海相沉积的特点。显示出裂谷带逐渐打开，沉积物由河流相转变为浅海相的海进过程。白云常合山花岗岩岩体位于东五分子村南3km处，东西长约5km，南北宽约3km，面积约12km2，侵入新太古代色尔腾山岩群和片麻状二长花岗岩中，与中元古代渣尔泰山群呈断层接触关系(图1b)。在东五分子-狼窝壕-金家窑子一带，断续出露有与之岩性相近的中元古代二长花岗岩和正长花岗岩。本次工作从白云常合山岩体采集的岩石样品主要为碱长花岗岩和黑云母正长花岗岩，其中，黑云母正长花岗岩位于岩体靠中心位置，碱长花岗岩位于岩体边缘。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从哥伦比亚超大陆裂解事件论古/中元古代的界限[J]. 耿元生,旷红伟,杜利林,柳永清,赵太平. 岩石学报. 2019(08)
[2]古/中元古代界线:1.8Ga[J]. 赵太平,庞岚尹,仇一凡,祝禧艳,王世炎,耿元生. 岩石学报. 2019(08)
[3]Columbia超大陆裂解:来自塔里木克拉通东南缘大红山A型花岗岩的证据[J]. 王玉玺,王金荣,周小玲,王怀涛,第鹏飞,王晓伟,陈万峰. 地质学报. 2017(11)
[4]胶东昌邑地区新太古代石英岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义[J]. 肖志斌,王惠初,康健丽,包志安,孙义伟,刘文刚. 岩石学报. 2017(09)
[5]华北克拉通中元古代裂解事件:以渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带岩浆与沉积作用研究为例[J]. 刘超辉,刘福来. 岩石学报. 2015(10)
[6]内蒙古阿拉善地区阿拉善群(狭义)的形成时代[J]. 肖志斌,康健丽,王惠初,高知睿,相振群,初航,任云伟. 地质调查与研究. 2015(03)
[7]华北克拉通古/中元古代界线和相关地质问题讨论[J]. 赵太平,邓小芹,胡国辉,周艳艳,彭澎,翟明国. 岩石学报. 2015(06)
[8]华北克拉通南缘1600Ma麻坪A型花岗岩的成因及其地质意义[J]. 邓小芹,赵太平,彭头平,高昕宇,包志伟. 岩石学报. 2015(06)
[9]2012年全球前寒武纪新年表与中国中元古代年代地层学研究[J]. 苏文博. 地学前缘. 2014(02)
[10]华北中—新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件[J]. 翟明国,胡波,彭澎,赵太平. 地学前缘. 2014(01)
博士论文
[1]华北克拉通中元古代岩浆事件群与成矿作用[D]. 相振群.中国地质大学（北京） 2014
[2]内蒙古包头—白云鄂博地区花岗质岩浆系列及金的成矿作用[D]. 张洪涛.中国地质科学院 1992
本文编号：3524183
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