论文部分内容阅读
吕梁变质地体位于华北克拉通中部带与西部陆块毗邻的位置，是研究华北克拉通古元古代构造演化最重要的区域之一。吕梁变质地体中出露了大量的古元古代花岗质岩体，其中市庄二长花岗岩体的地球化学特征是低Mg<＃>、高A/CNK、负εNd(1850Ma)=-2.8～-6.4、很高的总稀土含量、高(La/Yb)<,N>、明显的Eu*负异常、原始地幔均一化图解中负的Nb、Sr、P和Ti异常和较低的Sr/Y比值。市庄花岗岩体在S型花岗岩常量元素源区判别图解中位于变硬灰岩分熔区域，锆石年龄说明了市庄二长花岗质岩浆来源于界河口群中变硬砂岩的分熔，斜长石和单斜辉石作为残余相主要矿物。芦芽山紫苏花岗岩体主要由紫苏二长岩、紫苏石英二长岩、紫苏花岗岩和钾长花岗岩组成。这些花岗质岩石表现TiO<,2>、P<,2>O<,5>、K<,2>O、Zr、Nb、Y、Pb、La、Ce和Ba富集以及高的K<,2>O/Na<,2>O比值，而MgO、CaO、Mg<＃>、Th、U亏损和低的Sr/Ba、Rb/Ba比值，Zr、Nb和Ce与SiO<,2>负相关。这些岩石的Nd同位素特征比较均一，初始ε<,Nd>值为-5.93到-6.97，亏损地幔模式年龄为2.67Ga到2.78Ga。这些特征说明芦芽山紫苏花岗质岩浆来源于富集地幔底侵导致的晚太古代基性麻粒岩地壳在高温(1000℃)、高压(16kbar)下的部分熔融，斜长石、角闪石和斜方辉石作为主要残余相。它们经历了干燥高温岩浆的结晶分异，辉石、斜长石、磷灰石和钛铁矿可能为早期结晶相。s型市庄二长花岗质岩浆形成于同碰撞环境下地壳加厚引起的地壳中变硬灰岩的分熔，而芦芽山紫苏花岗质岩浆是在碰撞后的热松弛和隆起过程中俯冲洋壳拆沉、富集地幔上隆和幔源岩浆底侵，导致原来不亏损的麻粒岩质下地壳岩石高温脱水、减压熔融并混合了少量富集地幔来源的基性岩浆形成紫苏花岗岩岩浆。吕梁地区在2170Ma到2050Ma处于西部陆块向东部陆块的俯冲阶段，大洋板片脱水引起地幔楔部分熔融，在东部陆块边缘形成了早期片麻状英云闪长岩和花岗闪长岩；从2050Ma到1900Ma吕梁地区处于从岛弧系统向碰撞系统的的转换阶段，西部陆块向东的运动导致了东、西部陆块之间古大洋的闭合，随之在 1850Ma 左右东、西陆块碰撞产生了中部造山带，并因地壳加厚产生了S型花岗岩，由于温度、压力增加，增厚地壳底部基性岩经历角闪岩相到麻粒岩相变质作用形成角闪岩到麻粒岩。随后的构造剥蚀过程持续到1805Ma。随后在1800Ma左右俯冲的洋壳拆沉，上涌的富集地幔熔融下地壳麻粒岩形成了高温的紫苏花良质，基性岩浆在上升过程中被上地壳混染形成闪长质岩浆。