鄂西黄陵花岗岩基岩石学、岩石地球化学及其地球动力学意义

发布时间：2020-07-29 11:56

【摘要】：黄陵花岗岩基地处湖北省西部宜昌市境内,位于扬子陆块北缘,面积约970km~2,是扬子陆块为数不多的板内新元古代花岗岩体之一。为晋宁期扬子陆块北侧的“秦岭洋”洋壳向南俯冲形成的岛弧、造山环境下的产物。黄陵花岗岩基形成于820Ma~800Ma之间,可划分为3超单元,由早至晚分别为三斗坪超单元、黄陵庙超单元和大老岭超单元。三斗坪超单元形成于板块碰撞前的消减阶段,岩性主要为粗粒含角闪石黑云英云闪长岩、中粗粒黑云角闪英云闪长岩和中粗粒石英闪长岩,可分为6个单元;黄陵庙超单元和大老岭超单元主要形成于板块碰撞阶段,黄陵庙超单元的岩性主要为中粗粒角闪黑云奥长花岗岩、中粒似斑状黑云母奥长花岗岩和中粒角闪黑云花岗闪长岩,可分为3个单元,大老岭超单元岩性主要为中粗粒黑云二长闪长岩、似斑状角闪黑云石英二长闪长岩、中粗粒黑云二长花岗岩,可分为4个单元。黄陵花岗岩基3个超单元岩性主要为I型花岗岩,黄陵庙超单元和大老岭超单元可能存在A型花岗岩。三斗坪超单元花岗岩主要为钙碱性岩石,黄陵庙超单元和大老岭超单元花岗岩主要为钙碱性-高钾钙碱性岩石;通过铝饱和指数判别,三斗坪超单元花岗岩主要为偏铝质岩石,黄陵庙超单元和大老岭超单元花岗岩主要为过铝质岩石。微量元素方面,黄陵花岗岩基岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,岩石普遍存在δEu正异常,具有TTG岩石组合的特点。黄陵花岗岩基稀土元素分布模式整体较一致,呈现轻稀土较富集,重稀土较亏损,具备发现轻稀土矿床的潜力。其中,三斗坪超单元LREE/HREE和(La/Yb)_N值普遍较小,指示轻、重稀土分异程度较小;黄陵庙超单元和大老岭超单元LREE/HREE和(La/Yb)_N值较大,指示轻、重稀土分异程度较大。总结前人对黄陵花岗岩基εNd(t)、(~(87)Sr/~(86)Sr)_i的计算结果,结合对锆石核年龄的测定,结果指示黄陵花岗岩基的源岩可能为太古宙玄武质结晶基底。根据各超单元岩石形成的构造环境和演化过程可将构成黄陵花岗岩基3个超单元划分为两个连续而不重复的岩浆演化序列:石英闪长岩-花岗闪长岩演化序列和石英二长闪长岩-二长花岗岩演化序列。指示黄陵花岗岩基为多期杂岩体,3个超单元从早至晚岩性递变,化学成分由中性向酸性变化,碱度缓慢上升,构成两个连续系列。结合分异指数(DI)分析,在黄陵岩基3个超单元中,三斗坪超单元为深部分异作用形成,黄陵庙超单元为就地分异作用形成,大老岭超单元为深部分异和就地分异联合作用形成。黄陵花岗岩基中不同超单元的结构特征及暗色矿物含量均具有不同的变化趋势,通过分析黄陵花岗岩基各超单元粒度变化、晶体自形程度、暗色矿物种类及含量变化,可以大致分析出各超单元的形成顺序及其侵位环境,进而分析得出其形成环境变化。黄陵花岗岩基含矿性较差,多表现为与Au、Mo有关的小规模矿(化),成矿控制主要受到断裂构造的影响,主要矿床类型为中低温、中高温热液型,与岩浆热液有关的接触交代(矽卡岩)型金矿床和钼矿床。金矿和钼矿分别具有与岛弧、大陆弧及后造山作用有关的Au、Cu、Pb、Zn→Cu(Mo、Au)→Cu(Mo、W、Au)成矿系列以及与岛弧、大陆弧、大陆碰撞花岗岩类及后造山作用有关的Pb、Zn、Mo、Cu、Ag→Mo、W(Cu)两个成矿系列特点。分析黄陵花岗岩基三个超单元的岩石岩性和大地构造环境,并结合岩石地球化学特征,认为黄陵花岗岩基可能具有形成轻稀土、钨、锡、铌、钽、钼、铋、铍等矿(化)的潜力,具有一定的找矿前景。同时黄陵花岗岩基具有U富集的特点,经过研究发现,黄陵庙超单元与大老岭超单元中黑云母花岗岩和黑云母二长花岗岩的矿物含量、岩性特征及地球化学等多方面特征,与产铀岩体存在诸多相似点,如岩石酸度大、碱质高、铝过饱和、暗色组分少等,这些特征指示黑云母花岗岩或者二云母花岗岩为产铀的主要岩石,而这些岩石在黄陵花岗岩基黄陵庙超单元与大老岭超单元大量存在,同时这两个超单元中U元素较为富集,因此黄陵花岗岩基可能具有形成铀矿(化)的潜力。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P588.121;P612
【图文】：

空间分布,花岗岩基,黄陵,侵位

最高可达 38.5~40.8℃,最低为 14.8~4.8℃，年平均降水量可达 2000 毫升。研究区每年 3~5 月、7~8 月为雨季，11 月至次年 2 月为雪季。图1-1 研究区交通位置图1.2 研究区以往地质工作程度及研究现状黄陵花岗岩基的研究历史悠久，众多学者从花岗岩基的空间分布、形成深度、超单元划分、侵位及成岩时间、岩石地球化学、岩体同构造时空关系等多个角度进行了大量的研究，取得了丰富的研究结果。下面从花岗岩基的岩基侵位时间、岩石学及岩石地球化学特征和花岗岩基成因机制相关的证据归纳近年来黄陵花岗岩基的研究现状：

技术路线图,论文,花岗岩基,黄陵

（6）对研究区产出的主要矿（化）进行分析对比研究，判断黄陵花岗岩基岩性、构造演化、形成环境等因素对矿（化）的控制作用，进一步总结花岗岩与所成矿（化）之间的关系；（7）根据上述所得结果，对黄陵花岗岩基的岩石学特征、岩石地球化学特征及其地球动力学意义进行综合探讨，根据上述特征归纳总结研究区的成矿专属性，并对研究区成矿潜力进行预测。本文拟采用如下技术路线图（图 1-2）：

区域,基底,传波,澄江

汉-洞庭拗陷，构成明显的隆起-坳陷相互对应的构造（图 2-1）。黄陵位于长江三峡东部，面积约 970km2，是我国晋宁期花岗岩的典型代表等，2002；李再会，2004；沈传波等，2009）。研究区为典型的基底构（张彦龙等，2015），地质构造属扬子克拉通鄂中褶断区次一级隆穹隆（马大铨等，2002），其轴向为 N15°E，南北长约 75km，东西。基底主要由黄陵花岗岩基等岩浆侵入体组成（沈传波等，2009）（图从前寒武纪到第四纪均有分布（曹锐等，2008），盖层被剥蚀后，残平面上由老到新，从内到外呈环状围绕基底分布，并向四周倾斜，倾角向倾角可达 40°以外，一般均小于 15°。核部基底花岗岩中局部有震旦徐大良等，2013）。研究区经历的构造演化阶段可划分为前吕梁、吕、澄江-印支、燕山-喜马拉雅等 5 个构造旋回和四堡、晋宁、澄江-加-印支、燕山、喜马拉雅等 6 个亚旋回（熊成云等，1998，2004；向芳；刘圣德等，2015），以及相应的构造层和亚构造层，特别是扬子旋运动，是研究区地质构造、岩浆活动及成矿作用的主要控制因素。

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