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华北克拉通怀安陆块新太古代低铝和高铝TTG片麻岩的地球化学特征与成因 总被引:2,自引:1,他引:1
英云闪长岩-奥长花岗岩和花岗闪长岩(简称TTG)是太古宙高级变质地体的主要物质组成,对深入理解早期大陆生长及其机制具有重要的科学意义。目前,人们对其成因过程与机制仍有不同认识。本文以怀安陆块中广泛分布的TTG片麻岩为例,探讨其成因演化和机制。研究区位于华北克拉通中北部,主要由新太古代英云闪长岩及少量奥长花岗岩、花岗闪长岩组成。我们从该区识别出富硅富重稀土和负铕异常的低铝奥长花岗质片麻岩,形成时代与广泛分布的高铝TTG质片麻岩一致(锆石SHRIMP U-Pb年龄2.53Ga)。岩石地球化学数据显示,低铝奥长花岗质片麻岩的主量元素具有富SiO 2(76%~79%),低Al2O3(11.01%~12.61%)、CaO(1.27%~1.59%)、MgO(0.74%~0.24%)和Mg#(18~53)等特征,而广泛分布的高铝TTG岩系的主量元素含量变化大,例如,SiO 2=63%~77%、Al2O3=13.2%~17.77%、CaO=1.8%~5.78%、MgO=0.18%~3.84%和Mg#=35~64。微量元素方面,低铝奥长花岗质片麻岩具有Eu/Eu*负异常(除1个样品为弱正异常1.38外,其余样品分布在0.59~0.44),富集重稀土((La/Yb)N=4~7,(Gd/Yb)N=0.36~1.27),而高铝TTG岩系从弱负铕异常到正异常(Eu/Eu*=0.8~5.35),轻重稀土分馏明显((La/Yb)N=10~103、(Gd/Yb)N=1.97~5.72)。在微量蛛网图中二者的区别除重稀土明显存在区别外,低铝奥长花岗质片麻岩显示出Ba、Sr的相对亏损,而高铝TTG岩系则相反。二者Lu/Hf比值差异明显,低铝奥长花岗质片麻岩变化在0.1~0.16,而高铝TTG岩系变化在0.01~0.07。在Lu/Hf与相关元素以及SiO 2与相关元素哈克图解中,二者差异更加明显,表明它们之间不存在直接的成因联系。综合锆石U-Pb、Lu-Hf同位素特征以及岩石地球化学特征,我们认为低铝奥长花岗质片麻岩是低压下由新太古代新生基性地壳物质低程度部分熔融而成,源区残留矿物相以辉石+斜长石为主,岩浆可能存在过独居石的分异作用。高铝TTG岩系主要由新生基性地壳在相对高压下部分熔融而成,源区残留相以石榴石+辉石+角闪石以及无或少量斜长石为特征。岩浆经历过角闪石和辉石分离结晶作用,铕正异常增大的现象可能与斜长石堆晶有关。本区同时形成高铝和低铝TTG岩系的机制还需深入研究。俯冲机制、地幔柱机制以及二者共同作用等机制均能解释TTG的成因。依据本区同期还形成大量辉长质-闪长质岩浆和稍晚(2.5~2.45Ga)形成的钾质花岗岩类岩浆的侵入活动,我们认为本区高铝和低铝TTG岩系分别来自底侵作用导致的下地壳不同深度不同程度的部分熔融有关。引起底侵作用的机制可能与地幔柱或地幔柱与板块俯冲共同作用有关。 相似文献
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基性麻粒岩造岩矿物微量元素再分配特征及其对变质历史的指示作用:以胶北地体高压麻粒岩为例 总被引:1,自引:1,他引:0
高级变质岩的变质历史是反演地壳构造-热事件的重要依据,然而高温扩散和重结晶作用能够改造造岩矿物中的主量元素分布,这对峰期变质温压条件的反演产生很不利的影响。相对于主量元素,微量元素,尤其是离子半径较大的REE,由于其在晶格中的扩散速率远小于主量元素,在高级叠加变质过程有可能记录前期变质作用。本文以胶北地体的高压基性麻粒岩为研究对象,通过详细的岩相学和矿物化学分析,初步解析了变质重结晶过程中的矿物微量元素再分配特征及其对变质作用的指示意义。岩相学上的证据表明这些样品经历了麻粒岩相变质和后期重结晶作用。单矿物的原位化学成分分析,峰期矿物石榴石、单斜辉石的主量元素Mg、Fe、Ca等二价阳离子分布均一,但部分稀土元素及微量元素则表现出钟形剖面环带分布,暗示主量元素遭受到成份扩散及重结晶所致的元素再分配,微量元素可记录峰期历史。结合主、微量元素温压计,我们分别估算了胶东基性高压麻粒岩的峰期(828℃、1.27GPa)和中压麻粒岩相退变质温压条件(810~840℃、0.6~1.0GPa),并推测其后期经历过角闪岩相退变质叠加。结合前人的年代学工作,我们认为该基性麻粒岩经历了近等温快速减压的变质历史。 相似文献
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利用偏振约束的能量比微地震自动识别方法 总被引:1,自引:0,他引:1
微地震监测是分析水力压裂注水前缘或对油藏进行动态监测的一种有效方法.由于持续监测数据量大,而且有效微地震事件的出现时间无法判定,人工拾取需要耗费大量人力与时间,需要利用计算机对有效事件进行自动拾取.笔者分析了井中微地震监测背景噪声以及某些相关噪声特点,以长短时窗能量比法为基础,结合偏振分析,设计利用偏振一能量比综合的方法来识别微地震有效事件,经实际资料验证该方法具有一定的可靠性.根据实际有效信号与噪声在多级检波器之间的出现规律利用多级间时差对识别结果进行约束来排除某些特殊噪声的影响.将这种方法应用于整套水力压裂微地震监测资料中,能够快速稳定的识别出大量微地震有效事件,有比较好的应用效果. 相似文献
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内蒙古中部四子王旗大庙岩体时代及成因 总被引:21,自引:8,他引:13
华北北缘的内蒙古中部地区出露大量晚古生代-早中生代花岗岩类,在空间上构成一条巨大的东西向花岗岩带.四子王旗大庙岩体作为一个典型的代表,以花岗闪长岩为主,其内部普遍发育暗色微粒包体(MMEs),是认识花岗岩岩石成因和演化的关键.本文对包体及寄主岩进行了同位素测年、岩相学、矿物化学、全岩主量元素和微量元素分析.寄主岩石中的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄平均为265±7Ma(2σ),包体中单颗粒黑云母Rb-Sr年龄为253±5Ma(MSWD=0.85),属晚二叠世-早三叠世岩浆活动的产物.包体具塑性外形及岩浆结构,存在多种不平衡矿物组合;MME中的斜长石An组分及黑云母斑晶中MgO成分呈多期震荡,同时总体上均显示出幔部高于核、边部的特征,暗示斑晶可能为围岩捕虏晶,这种相似的成分变化指示包体与寄主岩相互作用引起的结晶环境改变,标志着岩浆成分的变化,是岩浆混合的标志之一;主量和微量数据进一步证明岩体的岩浆混合成因.Rb/Sr-K/Rb变化关系反映包体非结晶分异或黑云母堆晶的产物,而Ce/Pb-Ce、Ba-δEu和P_2O_5-δEu图及其他微量元素比值图等均表明花岗闪长岩体发生了岩浆混合作用,这也得到岩浆物理化学条件的支持.岩浆底侵和岩浆混合作用是该区岩体形成的主要机制和方式.岩石地球化学特征表明该岩体不同于加厚地壳和俯冲洋壳熔融的TTG和埃达克质岩石,而黑云母矿物化学和岩石地球化学显示其构造背景很可能为同碰撞环境. 相似文献
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冀北小张家口超基性岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成 总被引:6,自引:5,他引:6
采用离子探针(SHRIMPⅡ)测得小张家口基性-超基性岩体中的锆石主要有220±5Ma和491±7Ma两组年龄,以及一个很老的继承锆石年龄2453Ma。年龄为220±5Ma的一组锆石(A组)具有典型的岩浆型振荡环带,这组年龄应代表该岩体的侵位年龄。A组锆石的~(176)H/~(177)Hf比值从0.282557到0.282690,ε_(Hf)(220Ma)=-2.9~ 1.66。年龄为491±7Ma的一组锆石(B组)具有变质成因的蝴蝶结构(Butterfly structure)和熔蚀边,属于继承锆石。B组锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值从0.282239到0.282483,ε_(Hf)(491Ma)=-8.6~0.06。~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2453Ma的锆石应该是岩浆侵位时从华北克拉通古元古代基底中捕获的锆石。A组锆石的Hf同位素数据表明,220Ma左右由于华北北缘岩石圈伸展,导致软流圈地幔上涌,亏损的软流圈地幔流/熔体与富集的岩石圈地幔相互作用并混合,这种混合地幔源区发生部分熔融而形成小张家口基性-超基性岩体。B组锆石可能是小张家口岩体在岩浆侵位过程中捕获的来源于富集地幔或大陆下地壳的锆石。 相似文献
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内蒙古中部四子王旗地区晚二叠-早三叠世过铝花岗岩定年及成因 总被引:4,自引:1,他引:3
研究区位于华北板块北缘中段,紧邻兴蒙造山带,是研究古生代—中生代地壳增生演化的重要地区。本文对区内三个花岗岩体进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及岩石地球化学研究。结果表明阿玛乌苏花岗闪长岩形成于267±9Ma(MSWD=9.7);布龙二长花岗岩和格尔图白云母正长花岗岩分别侵位于239±4Ma和238±6Ma(MSWD=0.91);而侵入格尔图白云母正长花岗岩的白云母二长花岗岩脉则获得了224±8Ma(MSWD=5.7)的侵位年龄。岩石地球化学特征显示阿玛乌苏花岗闪长岩为岩浆混合成因,暗示大规模岩浆底侵作用的存在;格尔图白云母正长花岗岩具明显的稀土元素"四分组"效应,是分异岩浆与流体作用的结果,可能经历一定程度的地壳混染,非真正意义上的S型花岗岩,属于造山后岩浆热事件,应代表造山的结束。格尔图白云母正长花岗岩及白云母二长花岗岩脉均受到热液流体作用,说明在中三叠世(224~238Ma),区内一直存在有大量的热液流体活动,且热液流体可能富含F和Cl,区内产出的大规模的萤石矿是否为该期流体活动的产物尚需进一步工作。 相似文献
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冀西石湖金矿黄铁矿和石英的晶胞参数特征及其地质意义 总被引:2,自引:0,他引:2
将石湖金矿的成矿过程划分为4个阶段:黄铁矿-石英阶段,石英-黄铁矿阶段,多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。分别对4个成矿阶段中的黄铁矿和石英进行了晶胞参数测定。结果表明,黄铁矿的a0和0υ随着成矿阶段的演化和深度的增加有减小的趋势,且主成矿阶段为最小值;石英的c0和c0/a0从Ⅰ→Ⅳ阶段具有减小的趋势,石英a0值随深度增加而变大,而c0值和c0/a0随深度增加呈韵律式变化。根据晶胞参数推测,黄铁矿中Co、Ni、As含量高,且未发生S亏损;石英类质同象以Al、Fe等置换杂质为主。本区含矿黄铁矿和石英的晶胞参数分别以a0值较小和a0值较大,c0值较小,c0/a0值较小为特征。黄铁矿的a0和石英的c0和c0/a0绝大多数大于理想值,所以矿体剥蚀不大,深远景广阔。 相似文献
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绿泥石作为常见的变质和热液蚀变矿物,其成分特征能够反映流体的物理化学条件,为其成因和有关的成矿条件提供重要信息。山西五台山东腰庄金矿位于新太古代五台山绿岩带,具有不同成因的多期绿泥石化现象,分别有前寒武纪区域变质作用有关的绿泥石(简称C1)、变质作用晚期热液矿化蚀变的绿泥石(变形的硫化物-(电气石)石英脉中;C2)和主成矿(矿体热液脉中;C3)等3期绿泥石。对不同期次绿泥石的成因矿物学研究显示,C1为镁质绿泥石,C2和C3为铁质绿泥石。相对C2而言,C3的Al含量相对升高。从早到晚,绿泥石形成温度分别为348~464℃(平均398℃),288~490℃(平均380℃)和145~259℃(平均215℃)。C2和C3的lgf(O_2)分别为-32.28~-24.76(平均-28.91),-50.37~-35.71(平均-42.07),对应的lgf(S_2)为-10.24~-6.28(平均-8.49)和-19.26~-11.98(平均-15.23)。总体而言,东腰庄金矿围岩中的变质成因绿泥石(C1)相对富镁,而与早期矿化有关的热液绿泥石(C2)则相对富铁,形成于中温、高氧逸度(HM-NNO之间)的较氧化环境之中,而晚期与主成矿有关的热液绿泥石(C3)虽然也属于铁质绿泥石,但是其形成的温度和氧逸度(NNO-FMQ之间)等均有降低趋势。绿泥石的成分及物理化学性质在空间上表现出明显的差异性,其Fe/(Fe+Mg)从围岩至矿体呈升高趋势,而f(O_2)及f(S_2)值则呈现降低趋势,可以很好地指示成矿流体演化趋势和找矿。 相似文献