柴北缘沙柳泉地区侵入岩地球化学特征及构造环境研究

论文摘要

本文以柴北缘沙柳泉地区岩浆岩体为研究对象,利用岩浆岩演化序列的观点,对研究区建立三个岩浆带五个岩浆岩演化序列,从地理上由北向南依次为：伊克陶力岩浆带,包括呼吉日特闪长—花岗岩序列、呼吉日特辉长岩序列；沙柳泉岩浆带,包括阿母内可序列、诺日哈序列；毛牛山岩浆带包括喇嘛陶勒盖序列。笔者对研究区系统的展开了岩石学、岩石化学、稀土微量元素地球化学以及同位素年代学研究,并在此研究基础上判断出各侵入体的成岩环境,从而推断判别当时地质时期的构造环境,为柴北缘构造演化提供有利佐证。本次研究区是一个构造岩浆活动比较强烈的地区,岩浆活动始于元古宙,止于中生代。尤其以新元古代、加里东期岩浆活动较发育。基性岩浆侵入活动主要发生在新太古代,中酸性岩浆侵入活动主要发生在志留纪和二叠纪。研究区断裂构造发育,从区域上看,以呼德生大断裂为界,该断裂以北属于柯柯赛隆起,以南属于乌兰断陷盆地,是下元古界与中元古界的分界断裂,该断裂同时还控制着印支期与燕山期中酸性岩体的侵位。伊克陶力岩浆带,两个序列侵入下元古界达肯达坂岩群。通过常量元素分析,两个序列属于拉班系列；结合微量元素的分析及稀土配分模式图的特征,呼吉日特辉长岩序列为幔源成因；呼吉日特闪长—花岗岩序列为壳源成因。根据前人资料记载,该组侵入岩侵位时间为新元古代,结合构造判别图分析,该序列元古宙地质构造环境为活动大陆边缘环境。沙柳泉岩浆带,两个序列侵入于中元古界长城系小庙岩群。从主要元素分析看,两个序列铝饱和度A/CNK大于1.1,属于过铝质的钙碱性系列。通过微量元素的分析,并且结合稀土配分模式图,与壳源成因的花岗岩具有一定的相似性。通过锆石U-Pb测试该序列岩体地质年龄分别为415Ma和418Ma,结合构造判别图分析,该序列志留纪地质构造环境由活动大陆边缘转向造山阶段,产生了柯柯赛隆起。毛牛山岩浆带,喇嘛陶勒盖序列侵入中生代泥盆系火山岩段。通过常量元素分析,该序列岩石属于碱性系列的,结合稀土配分模式图,该图右倾较陡,特征与壳源成因具有相似性,说明该序列岩石来源为上地壳。通过锆石U-Pb测年,测得该序列岩体地质年龄209Ma,结合构造判别图分析,该序列二叠纪地质构造环境为内陆盆地发展阶段,产生了乌兰断陷盆地。根据以上分析,研究区在元古代—中生代经历了断裂以北挤压抬升隆起,以南拉伸断陷的过程。研究区断裂构造构造发育,对该区演化过程起着明显的指示作用。研究区主构造线方向为北西—南东。地层应受到北东南西向挤压应力,呼德生沟以北,在志留纪产生隆起。长城系地层受北东南西方向挤压,形成一系列逆断层；后期,继续受北东—南西方向挤压应力,断裂南北均产生北东向走滑断层；二叠纪,毛牛山地区受到拉张应力的作用并发展为断陷盆地。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究对象及方法手段
• 1.4 自然地理交通位置
• 1.5 存在的问题
• 第二章 区域地质特征
• 2.1 区域构造背景
• 2.1.1 区域大地构造位置
• 2.1.2 区域构造行迹
• 2.2 研究区大地构造位置
• 2.3 研究区地层特征
• 2.3.1 前寒武纪地层
• 2.3.2 古生代地层
• 2.3.3 中生代地层
• 2.3.4 新生代地层
• 2.4 研究区构造形迹特征
• 2.4.1 褶皱
• 2.4.2 断层与断裂
• 第三章 岩体地质学和岩石学特征
• 3.1 岩浆带及岩浆演化序列的划分
• 3.1.1 岩浆演化序列的划分
• 3.1.2 岩浆带的划分
• 3.2 地质学特征
• 3.2.1 伊克陶力岩浆带岩体地质特征
• 3.2.2 沙柳泉岩浆带岩体地质特征
• 3.2.3 毛牛山浆带岩体地质特征
• 3.3 岩石学特征
• 3.3.1 呼吉日特辉长岩序列
• 3.3.2 呼吉日特闪长—花岗岩序列
• 3.3.3 阿母内可序列
• 3.3.4 诺日哈序列
• 3.3.5 喇嘛陶勒盖序列
• 第四章 年代学及时空分布特征
• 4.1 年代学特征
• 4.1.1 伊克陶力岩浆带年代学讨论
• 4.1.2 沙柳泉岩浆带年代讨论
• 4.1.3 毛牛山岩浆带年代讨论
• 4.2 时空分布格架
• 第五章 地球化学特征
• 5.1 主要元素分析
• 5.1.1 伊克陶力岩浆带岩体主要元素分析
• 5.1.2 沙柳泉岩浆带岩体主要元素分析
• 5.1.3 毛牛山岩浆带主要元素分析
• 5.2 微量元素地球化学特征
• 5.2.1 伊克陶力岩浆带
• 5.2.2 沙柳泉岩浆带
• 5.2.3 毛牛山岩浆带
• 5.3 稀土元素地球化学特征
• 5.3.1 伊克陶力岩浆带稀土元素分析
• 5.3.2 沙柳泉岩浆带稀土元素分析
• 5.3.3 毛牛山岩浆带稀土元素分析
• 第六章 构造环境讨论
• 6.1 岩体的成因类型
• 6.2 岩体构造环境
• 6.2.1 伊克陶力岩浆带
• 6.2.2 沙柳泉岩浆带
• 6.2.3 毛牛山岩浆带
• 6.3 形成构造过程及动力学原理
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目
• 致谢