山西交城狐偃山碱性偏碱性杂岩体岩石学与地球化学特征研究

论文摘要

山西狐偃山碱性偏碱性杂岩体出露于吕梁山东翼中段,由于其典型的碱性岩岩石类型一直受到地学界的关注。本文在野外地质工作的基础上,通过对狐偃山碱性偏碱性杂岩体各岩带的野外地质特征、岩石学、矿物学特征的研究,并结合其微量元素、稀土元素、同位素等地球化学特征的分析,探讨了碱性岩源区特征和原生岩浆形成机制与演化机理及一些深部动力学等问题,对探索华北克拉通中西部的破坏具有重要意义。狐偃山岩体属中-基性碱性偏碱性杂岩体,来源深、侵位浅。是多阶段、多期次岩浆作用的产物。狐偃山碱性偏碱性杂岩体岩石组合为等粒近等粒二长岩-斑状似斑状二长岩-斑状含石英二长岩-石英正长斑岩-霓辉二长斑岩-正长斑岩组合,狐偃山碱性偏碱性杂岩体形成于107.06-159.541Ma前,相当于晚中生代晚侏罗世-早白垩世。狐偃山碱性偏碱性杂岩体岩石的结构构造除少数最早的等粒近等粒状（中粒）二长岩外,均为斑状结构明显的岩石,更晚期的斑岩类显示出流动构造,岩体岩石组合属二长岩—正长岩组合。狐偃山碱性偏碱性杂岩体的矿物组成主要为正长石、斜长石、辉石、角闪石、石英。从燕山早期侵入的等粒近等粒二长岩到燕山晚期侵入的正长斑岩总的演化趋势为:正长石含量由少到多;斜长石含量由多到少,斜长石牌号由大到小;石英含量由少到多又到少,在石英正长岩中含量最高;辉石含量变化不大,在10%左右,角闪石含量比较少,一般不足3%。以上演化规律在岩石学方面的体现为:由二长岩类演化为正长岩;岩石由偏碱性岩演化为碱性岩。狐偃山碱性杂岩体全碱含量高,均属于钾质的碱性-偏碱性系列岩石,过铝质、贫钙、镁、较富铁。岩石中Na2O与SiO2呈正相关关系,Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、P2O5与SiO2呈负相关关系。球粒陨石标准化的稀土分布为LREE富集的右倾型,（La/Yb）N值较高,为8.22～9.01;δEu在1.08-1.31之间,Eu均为正异常。在微量元素标准化蛛网图上,以显著的Pb、Hf、Sr、Ba、Cs、Th、U正异常和Cr、Ni.Co负异常为特征。具有低的87Sr/86Sr值（0.705643～0.706113）,εNd（T）值小于0。山西狐偃山碱性偏碱性杂岩体来源于局部熔融作用对岩浆形成起主导作用的富集地幔,它是岩浆多期次脉动式侵入后冷凝形成的,岩石圈地幔岩为尖晶石二辉橄榄岩。关于不同时期形成的岩石类型不同,是因为在不同的侵入阶段,尖晶石二辉橄榄岩的熔融程度不同。岩浆作用时期与华北克拉通解体时限一致。充分说明对狐偃山碱性偏碱性杂岩体的研究不仅可以揭示华北板块内部岩石圈地幔的组成特征,而且能为进一步探索华北克拉通解体的动力学机制提供重要信息。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 碱性岩概述
• 1.1.1 碱性岩概念
• 1.1.2 碱性岩研究历史及国内外研究现状
• 1.1.3 碱性岩的特征及成因
• 1.2 狐偃山碱性偏碱性岩的研究历史及现状
• 1.3 本课题概述
• 1.3.1 选题的目的和意义
• 1.3.2 研究思路和技术路线
• 1.3.3 完成工作量
• 第二章 区域地质概况
• 2.1 区域地层概况
• 2.1.1 结晶基底
• 2.1.2 沉积盖层
• 2.2 区域构造特征
• 第三章 狐偃山碱性杂岩体地质与岩石学特征
• 3.1 郭家梁岩带地质特征
• 3.1.1 郭家梁岩带野外地质特征
• 3.1.2 郭家梁岩带岩石矿物学特征
• 3.1.3 郭家梁岩带重矿物组合及特征
• 3.2 西冶岩带地质特征
• 3.2.1 西冶岩带野外地质特征
• 3.2.2 西冶岩带岩石矿物学特征
• 3.2.3 西冶岩带重矿物组合及特征
• 3.3 北社岩带地质特征
• 3.3.1 北社岩体野外地质特征
• 3.3.2 狐偃山北社岩带的矿物学特征
• 3.3.3 狐偃山北社岩带副矿物特征
• 3.4 席麻岭岩带地质特征
• 3.4.1 席麻岭岩带野外地质特征
• 3.4.2 席麻岭岩体的矿物学特征
• 3.4.3 席麻岭岩体的副矿物特征
• 3.5 狐偃山碱性偏碱性杂岩体的侵入顺序和形成时代
• 3.5.1 狐偃山碱性偏碱性杂岩体的侵入顺序
• 3.5.2 狐偃山碱性偏碱性杂岩体生成年代
• 3.6 狐偃山碱性偏碱性杂岩体的岩石矿物学演化规律
• 第四章 狐偃山碱性偏碱性杂岩体的地球化学特征
• 4.1 主量元素地球化学
• 4.1.1 主量元素组成
• 4.1.2 岩石系列、类型确定及分类
• 4.1.3 狐偃山碱性杂岩体的主量元素变异特征
• 4.1.4 碱性杂岩体的CIPW 标准矿物特征
• 4.2 稀土元素地球化学
• 4.3 微量元素地球化学
• 4.4 同位素地球化学
• 4.5 狐偃山碱性偏碱性杂岩体岩浆作用与源区特征
• 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文