华北克拉通孔兹岩系中石榴子石花岗岩的成因:熔体与残留相混合机制的研究

来源 :中国科学院地质与地球物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuzhi1979
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
华北克拉通西部陆块最广泛的岩石组合为孔兹岩系,主要分布在内蒙古凉城一集宁一带。这些孔兹岩中又发育有大量的富含石榴子石的花岗岩。前人对这些石榴子石花岗岩进行了大量的研究,总结起来,他们的研究包括对花岗岩构造侵位机制的探讨、对花岗岩岩相学和地球化学的研究以及对花岗岩年龄的测定等等。对于花岗岩中的石榴子石,以前的研究者都默认为是花岗岩岩浆结晶的产物,但是都没有从岩石学的角度加以证明。   从理论上讲,这些花岗岩中的石榴子石可以有三种成因方式。一种是在孔兹岩系发生深熔时由熔体从原岩孔兹岩系中带入花岗岩的,其本质是变质石榴子石的残留;另一种可能的成因是在深熔作用发生时,含水矿物黑云母发生了转熔反应生成了新的石榴子石,新生成的石榴子石随熔体一起侵位,形成富含石榴子石的花岗岩体。这种成因的石榴子石或者是形成独立的石榴子石,或者是原来孔兹岩系中的石榴子石残留相在周围有利于自身生长的条件下再生长,形成再生加大的石榴子石;第三种可能就是石榴子石在有利于自身结晶的温度、压力和组分条件下从花岗质岩浆中结晶出来的,这种岩浆结晶的石榴子石通常细小。   本文的研究目的就是通过对花岗岩中石榴子石的矿物化学研究和微量元素研究,确定这些石榴子石到底是在哪种机制下形成的;另外,通过共存的石榴子石和黑云母矿物对的研究,计算孔兹岩系发生深熔时的温度以及熔体形成后与石榴子石发生反应的温度;最后,结合全岩的主元素数据,探讨这些石榴子石花岗岩的成岩机制。   通过全岩的岩石化学分析可以看出,在A/NK vs.A/CNK判别图上样品点均落在了强过铝质区域,说明所研究的花岗岩是强过铝的;在SiO2-K2O图解上所研究的含石榴子石花岗岩主要属于高钾钙碱性系列和钙碱性系列;在ACF((Al2O3-Na2O-K2O)-FeO(T)-CaO)判别图解上样品点均落在了S型花岗岩区域,CaO/Na2O的比值指示石榴子石花岗岩的源区岩石主要为变质硬砂岩或成分上相当于变质硬砂岩的中酸性正片麻岩。   采用电子探针详细分析花岗岩中的石榴子石化学成分,发现花岗岩中的石榴子石化学成分均以铁铝榴石(Almandine)和镁铝榴石(Pyrope)为主,两种石榴子石约占所分析的石榴子石的92-96wt%,为典型的麻粒岩相石榴子石。其化学成分和花岗质岩浆结晶出的石榴子石的化学成分截然不同,而和典型的孔兹岩系中麻粒岩相的变质泥质岩以及典型的麻粒岩中的石榴子石的化学成分极其相近,说明这些石榴子石均为变质成因的。   此外,石榴子石的稀土元素分配型式和典型黑云母花岗岩以及典型过铝质花岗岩中的石榴子石的稀土元素分配型式完全不同,无论是LREE,还是HREE,都要明显低于这两类岩体的石榴子石中的含量;与典型角闪岩中石榴子石的稀土元素相比,本文所研究的石榴子石LREE含量明显偏高,而且HREE偏低。本文研究的花岗岩中的石榴子石的稀土元素分配型式,无论是HREE,还是LREE,都和典型的孔兹岩系中麻粒岩相变质泥质岩中的石榴子石的稀土元素分布完全重合,这再次证明所研究的石榴子石均为变质成因的。   黑云母在花岗岩中主要以包裹体和镶嵌边两种形式和石榴子石共存。应用石榴子石-黑云母温度计,由石榴子石和其内部包裹的黑云母计算出的温度为750-850℃,由石榴子石和其外部镶嵌的黑云母计算出的温度为660-750℃,这两个温度分别代表了孔兹岩系发生熔融时的反应Bt+P1+Qtz→Kfs+OpxGrt+melt和花岗岩在冷却过程中或结晶之后发生的变质反应Kfs+Grt+melt→Bt+P1+Qtz的温度。   综合上述研究,本文认为华北克拉通西部陆块中的石榴子石花岗岩是熔体和黑云母脱水熔融后形成的熔融残留相混合而成。残留相中的石榴子石主要是由孔兹岩中的变质硬砂岩黑云母发生脱水熔融反应所形成,还有一些是由熔体从孔兹岩中带出的。
其他文献
宋芳屯油田南部区块位于松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷西部,葡萄花油层是研究区最重要的含油目的层。本文依据层序地层学、沉积学等学科的新理论和新方法,针对研究区区域大、断层
2009年的金融市场可谓山重水复柳暗花明。2008年9月15日雷曼兄弟的倒闭把这次百年一遇的金融危机推上顶峰,之后的半年里市场一直持续处在危机状态,股市和商品等风险资产大跌,
近几年,随着教育事业的蓬勃发展,教育在国家发展的过程中的地位日益突出,有着必可不缺的重要作用,新课标也对我们小学英语提出了更高的要求和挑战.为了加强英语教学,必须重视
期刊
南岭地区位于滨太平洋构造域与特提斯构造域的交汇部位,横跨扬子和华夏两大板块,地质构造复杂,成矿条件优越,是我国有色、稀有金属的重要生产基地,也是环太平洋成矿带的重要组成部
展会给我们打开了一扇窗口,让我们有机会仔细地观察一个行业的发展。它是行业的浓缩版,透过展会这样有限的面积和空间,我们能够了解到行业的技术发展水平,预测行业的技术发展
湖泊沉积物包含着丰富的生物和地球化学信息,是开展古环境、古生态以及古气候研究的重要载体。随着对湖泊沉积物研究手段的多样化,研究层次也愈加深入。国内外学者根据青海湖岩
稳定同位素的分馏与温度有密切的关系,温度越高,分馏越小,若温度升高到1000℃以上,一般很难有可观测到的同位素分馏。组成均一的熔体中,在温度梯度作用下,系统中某些组分自发产生浓
本文系统研究了云南地区下寒武统黑林铺组玉案山段澄江动物群中最常见三叶虫分子中间型古莱得利基虫(Eoredlichia intermedia),研究成果包括三个部分:1.通过修理、绘图、描述众
人们在很早之前就通过地震学和宇宙化学的数据认识到,地核的主要成分为铁镍合金,其中铁和镍的含量分别为85%和5%(wt%),剩下的10%为一种或多种轻元素组成。碳作为重要的轻元素之一而
公元1898年,是中国历史上不寻常的一年。这一年,一场“百日维新运动”震撼朝野,谭嗣留下“我自横刀向天笑,去留肝胆两昆仑”的绝唱慷慨赴死,惊天地,泣鬼神!这一年,在中国第一