辽宁兴城新立屯地区新太古代岩浆杂岩的形成与演化

发布时间：2017-07-28 20:18

  本文关键词：辽宁兴城新立屯地区新太古代岩浆杂岩的形成与演化

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【摘要】：辽宁兴城新立屯地区位于华北克拉通东部陆块边缘,太古宙岩石出露广泛,且该地区野外产状和接触关系较清楚,与其它变质变形较强烈的太古宙岩石相比,新立屯地区出露的太古宙岩石构造变形较弱,是保留原生地质特点的有利场所。本文在野外大比例尺地质调查基础上,对不同岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素特征、岩石地球化学、矿物地球化学等方面的研究,获得以下重要认识:1.新立屯地区岩浆杂岩主要划分为6种岩石类型,分别为似斑状黑云母二长花岗岩、中细粒石英闪长岩、细粒正长花岗岩、花岗伟晶岩、变质辉长岩、蚀变辉绿岩。其中,前两者分布广泛且为研究区的主要岩石单元,细粒正长花岗岩、花岗伟晶岩则呈脉状侵入到前两者中。2.根据野外接触关系,可以判断该套岩浆杂岩侵位顺序由早到晚依次为:(1)似斑状黑云母二长花岗岩;(2)中细粒石英闪长岩石;(3)细粒正长花岗岩;(4)花岗伟晶岩;(5)蚀变辉绿岩。3.应用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法定年,分别测得:似斑状黑云母二长花岗岩2496±18Ma,中细粒石英闪长岩2490±19 Ma,细粒正长花岗岩2479±29Ma,形成时间为新太古代末期。4.地球化学特征方面:(1)似斑状黑云母二长花岗岩属于富钠岩石系列,成分与太古宙TTG岩石相似,强不相容元素Nb/Ta比值平均10.95,接近于新太古代地壳。电子探针分析结果表明,岩石中存在两个不同世代的斜长石和钾长石,符合深熔作用特点,可能为古老壳源物质(TTG等)重熔产物。(2)中细粒石英闪长岩属于富钠岩石系列,成分与太古宙花岗闪长岩相似。微量元素方面,岩石整体富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Nb/Ta比值平均20.13,与原始地幔Nb/Ta比值相近,推测其岩浆来源为壳幔混合来源,暗示存在岩浆混合过程。(3)细粒正长花岗岩和花岗伟晶岩属同一岩浆体系的产物,是同源岩浆不同阶段的演化产物。微量元素方面,细粒正长花岗岩和花岗伟晶岩中Rb,Th,U等元素含量较高,且相对于Rb和Th亏损Ba,具典型陆壳物质特点。结合矿物组合特点及结构演化规律,符合深熔作用长英质脉体特征,推测可能为中酸性寄主岩石经深熔作用部分重熔形成的。(4)变质辉长岩是研究区幔源岩浆底侵最直观的岩石类型,其岩浆来源为幔源,且原岩中的辉石已全部转变为角闪石,结合变余辉长辉绿结构的特点,推测变质辉长岩可能为幔源岩浆侵位后经变质作用的产物。(5)蚀变辉绿岩墙在野外切割了研究区所有岩石类型,且仍保留辉绿结构,说明其形成最晚,推测为本次构造热事件结束的标志。5.根据锆石Lu-Hf同位素特征(εHf(t)值为-1.12~+6.13),该套岩浆杂岩可能为地幔物质加入新生地壳再造的产物。结合二阶段模式年龄(TDM2(Hf)介于2594~2937Ma,峰值为2800Ma),表明研究区在2800Ma年发生广泛的壳幔分异事件。6.该套岩浆杂岩的形成于壳幔混合作用有关。根据壳幔混合作用特点,将该套岩浆杂岩划分为三个阶段:(1)成分性质较均一的中细粒石英闪长岩阶段;(2)中细粒石英闪长岩墙阶段;(3)铁镁质暗色包体阶段。7.综合研究表明,该套岩浆杂岩并非为单一地质作用形成的,而是岩浆混合作用、深熔作用、分离结晶作用等众多地质作用合力的结果。
【关键词】：新立屯地区 岩浆杂岩 新太古代晚期 侵位顺序 壳幔混合
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P588.1
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 研究背景与选题依据12-13
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究现状及存在问题12-13
• 1.2 研究思路及拟解决的关键问题13-14
• 1.2.1 研究思路13
• 1.2.2 拟解决的关键问题13-14
• 1.2.3 研究意义14
• 1.3 研究方法及论文工作量14-16
• 1.3.1 研究方法14
• 1.3.2 论文工作量14-15
• 1.3.3 论文依托项目15-16
• 第2章 区域地质概况16-19
• 2.1 辽宁兴城地区地质概况16-19
• 2.1.1 区域构造概况16
• 2.1.2 区域地层概况16-18
• 2.1.3 区域岩浆岩概况18-19
• 第3章 兴城地区岩石组成及特征19-27
• 3.1 岩石野外产状及岩相学特征19-25
• 3.1.1 似斑状黑云母二长花岗岩19-23
• 3.1.2 中细粒石英闪长岩23
• 3.1.3 细粒正长花岗岩23-24
• 3.1.4 花岗伟晶岩24
• 3.1.5 变质辉长岩24
• 3.1.6 蚀变辉绿岩墙24-25
• 3.1.7 铁镁质包体25
• 3.2 侵位顺序25-27
• 第4章 新立屯地区岩浆杂岩的年代学格架27-38
• 4.1 测试方法27-29
• 4.1.1 锆石U-Pb测试方法27
• 4.1.2 锆石Lu-Hf测试方法27-29
• 4.2 测试结果29-32
• 4.2.1 锆石形态及成因29
• 4.2.2 锆石U-Pb定年结果29-30
• 4.2.3 锆石Lu-Hf同位素特征30-32
• 附表32-38
• 第5章 新立屯岩浆杂岩岩石地球化学特征38-47
• 5.1 主量元素地球化学特征38-39
• 5.2 微量元素地球化学特征39-44
• 附表44-47
• 第6章 新立屯岩浆杂岩矿物化学特征47-57
• 6.1 测试方法47
• 6.2 分析结果47-52
• 6.2.1 钾长石47-49
• 6.2.2 斜长石49
• 6.2.3 角闪石49-51
• 6.2.4 黑云母51-52
• 6.3 矿物组合及世代52
• 6.4 结构及结构演化52-54
• 附表54-57
• 第7章 岩浆杂岩的成因及演化过程57-62
• 7.1 岩石成因探讨57-58
• 7.1.1 深熔作用证据57-58
• 7.1.2 岩浆混合作用证据58
• 7.2 岩浆源区性质58-60
• 7.3 锆石饱和温度计算60-61
• 附表61-62
• 第8章 主要结论及存在的问题62-63
• 8.1 结论62
• 8.2 存在问题62-63
• 参考文献63-66
• 作者简介及科研成果66-67
• 致谢67

【参考文献】

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