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    黃陵七里峽地區(qū)巖墻成因分析及其地質(zhì)意義

    2016-04-14 05:18:59蘇亞杰成彪韋燕利
    地球 2016年8期
    關(guān)鍵詞:曉峰角閃石黃陵

    ■蘇亞杰成彪韋燕利

    (1廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)廣東廣州510800;2漢中地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室陜西漢中723007)

    黃陵七里峽地區(qū)巖墻成因分析及其地質(zhì)意義

    ■蘇亞杰1成彪1韋燕利2

    (1廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)廣東廣州510800;2漢中地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室陜西漢中723007)

    本文對(duì)七里峽地區(qū)的巖墻群以及對(duì)其圍巖了研究。該套巖墻形成環(huán)境上聚集在洋中脊和島弧大陸邊緣。全巖Rb-Sr年齡為(750±57)Ma,基性巖墻侵入曉峰巖體的時(shí)代約為(770±3)Ma。由于La/Sm>1,與地幔熱柱相關(guān)的活動(dòng)有關(guān),推測(cè)可能與Rodinia超大陸的裂解有關(guān)。

    七里峽地區(qū)基性巖墻曉峰巖體元古代島弧活動(dòng)大陸邊緣Rodinia

    1 研究區(qū)域地質(zhì)背景

    研究地區(qū)屬湖北省西部興山縣一宜昌縣,位于宜昌市北西130公里大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)中段北緣、黃陵斷隆北部。前震旦系基底巖系由上太古界東沖河組、下元古界水月寺群,中元古界神農(nóng)架下亞群和晉寧期前的基性、超基性一中酸性巖漿巖所組成。上元古界馬槽園群僅出露于本區(qū)北緣,震旦系一古生代的沉積蓋層環(huán)繞核部基底巖系分布,呈一北北東向短軸背斜構(gòu)造?;讕r系構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|向及北西西向,甚至倒轉(zhuǎn)。

    2 研究區(qū)相關(guān)地層

    位于揚(yáng)子克拉通核部的峽東地區(qū)出露了華南陸塊較完整的各時(shí)代地層,其中最古老的基底巖系為崆嶺變質(zhì)雜巖,也稱(崆嶺巖群)。變質(zhì)原巖的形成時(shí)代為太古宙至古元古代,主要巖性由TTG片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、副變質(zhì)巖和少量花崗質(zhì)片麻巖、大理巖組成。中元古代地層為力耳坪巖組合神龍架群,而新元古代為南華—震旦系。古生代地層主要有寒武系、志留系、奧陶系及少量的泥盆系、石炭系和二疊級(jí)。中生代三疊系和侏羅系地層主要分布于區(qū)域西側(cè)。崆嶺群變質(zhì)雜巖是黃陵斷隆結(jié)晶基底的主要組成部分,前人首先在黃隴斷隆南部建立前震旦系包括峻嶺片巖美人槍片麻巖、黃陵雜巖的“三斗坪系”。

    3 七里峽地區(qū)巖墻及其圍巖的巖石類型

    黃陵地區(qū)的巖墻主要為基性巖強(qiáng)和中酸性巖墻,在七里峽我們觀察到十四個(gè)基性和中酸性巖墻及巖脈,巖性均為輝綠(玢)巖、閃長(zhǎng)(玢)以及巖斑狀花崗巖?;詭r墻的主要巖性為輝綠巖和輝綠玢巖,中酸性巖墻主要巖性為閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖。圍巖為曉峰巖體,巖性為閃長(zhǎng)巖,閃長(zhǎng)玢巖以及斑狀花崗巖。大部分為基性巖強(qiáng)侵入中酸性巖體,少部分巖墻為中性閃長(zhǎng)巖墻侵入到閃長(zhǎng)巖中。

    4 巖相學(xué)

    七里峽地區(qū)的巖墻群的巖石類型主要為輝綠(玢)巖,閃長(zhǎng)(玢)巖,斑狀花崗巖,有輕微變質(zhì)。

    輝綠巖具有很典型的輝綠結(jié)構(gòu),礦物共生組合為:斜長(zhǎng)石+普通角閃石+輝石+黑云母+綠泥石+綠簾石。

    閃長(zhǎng)巖礦物共生組合為:斜長(zhǎng)石+普通角閃石+黑云母+綠泥石+綠簾石+石英,閃長(zhǎng)玢巖具有四班狀結(jié)構(gòu)。

    斑狀花崗巖具有斑狀結(jié)構(gòu)礦物共生組合為斜長(zhǎng)石+普通角閃石+輝石+黑云母+綠泥石+綠簾石+榍石。

    根據(jù)變質(zhì)礦物的共生組合:綠泥石+綠簾石+角閃石+黑云母+輝石,屬于低級(jí)變質(zhì)巖。由于變質(zhì)較輕,保留了用原來的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,輝綠結(jié)構(gòu)明顯。普通輝石、角閃石以及黑云母蝕變?yōu)榫G泥石,斜長(zhǎng)石有粘土化以及絹云母化現(xiàn)象。

    基本無變形現(xiàn)象。

    5 地球化學(xué)特征

    在以SiO2含量為橫坐標(biāo)的Harker圖解上,SiO2與K2O正相關(guān),與MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、TiO2負(fù)相關(guān),Na2O則沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。表明巖漿分異在演化過程中起主導(dǎo)作用,來源于共同的母巖漿。

    七里峽地區(qū)的基性巖墻以及中酸性巖的微量元素具相似的分布模式,呈現(xiàn)高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb,Ta強(qiáng)虧損,可能①島弧巖漿作用的直接產(chǎn)物。②巖漿上升過程受到了地殼物質(zhì)的混染。③發(fā)生部分熔融的地幔源巖曾經(jīng)經(jīng)歷過島弧構(gòu)造環(huán)境的改造,④再循環(huán)的地殼物質(zhì)進(jìn)入了深部地幔。

    七里峽地區(qū)基性巖墻具有LREE富集的稀土元素分布模式,其REE值高 (81.04~317.87ppm),球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化La/Yb比值為1.69~20.09。La/Sm>1,為富集型,即地慢熱柱型或異常型。除KL11-15,KL11-19,KL11-31外(可能巖石的混染),均具有Eu負(fù)異常,但是負(fù)異常較弱,說明可能是由于斜長(zhǎng)石的分異造成的,基性巖墻可能為殘余巖漿演化形成的?;詭r墻樣品的稀土模式相似,說明來自同一源區(qū),并有一致的巖漿演化過程。

    6 構(gòu)造成因分析

    地幔柱不僅可以解釋大陸或大洋板塊內(nèi)部巨大的火成巖區(qū)(LIP),還廣泛應(yīng)用于超級(jí)大陸破裂過程的解釋。普遍認(rèn)為,地幔柱在早期構(gòu)造演化中曾起主導(dǎo)作用,它可以解釋太古代綠巖帶內(nèi)科馬提巖與拉斑玄武巖的密切共生,是早期陸殼生長(zhǎng)的主要機(jī)制。中元古代大型的基性巖墻群(特別是放射狀的巖墻群)普遍與地幔柱的熱點(diǎn)活動(dòng)有關(guān)。

    7 同位素年齡數(shù)據(jù)分析

    黃陵地區(qū)出露的巖墻巖性為輝綠巖類和中酸性巖,輝綠巖可分為3類;輝綠玢巖、中粗粒輝綠巖和微晶-細(xì)粒輝綠巖。在鋯石定年方面,基性巖脈巖席的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(828±7)Ma。輝綠巖給出的Sm-Nd全巖等時(shí)線年齡為(781±63)Ma。一個(gè)輝綠玢巖的角閃石斑晶40Ar-39Ar坪年齡為 (770±3)Ma,Rb-Sr與Sm-Nd等時(shí)線年齡誤差偏大,可能與源區(qū)Sr,Nd同位素組成不均勻有關(guān)。綜合比較,選擇(770±3)Ma作為巖墻侵入年齡較合理。七里峽巖墻群的侵位標(biāo)志著該時(shí)期已轉(zhuǎn)入裂解環(huán)境,在時(shí)間上,正處于Rodinia超大陸的裂解已經(jīng)開始時(shí)期。

    8 結(jié)論與討論

    通過黃陵七里峽地區(qū)中的基性巖墻群的巖相學(xué)以及地球化學(xué)的研究,以及對(duì)其圍巖曉峰巖體的研究,可以對(duì)七里峽地區(qū)的基性巖墻群侵入到曉峰巖體的形成機(jī)制,侵入年代以及侵入的大地構(gòu)造背景作出如下討論。

    (1)七里峽地區(qū)巖墻群屬同一源區(qū),為巖漿演化后產(chǎn)物。

    (2)基性巖墻大部分顯堿性,集中于玄武巖,粗面玄武巖,玄武質(zhì)安山巖區(qū)域。

    (3)與地幔熱柱相關(guān)的活動(dòng)有關(guān),發(fā)生部分熔融的地幔源巖曾經(jīng)歷過島弧構(gòu)造環(huán)境的改造。

    (4)黃陵侵入雜巖體的形成處于Rodinia發(fā)展階段,可能與Rodinia超大陸的裂解有關(guān)。

    [1]韓吟文,馬振東主編,地球化學(xué),地質(zhì)出版社,2002.03.。

    [2]周鼎武,張成立,周小虎,桑海清,武當(dāng)?shù)貕K基性巖墻群40Ar-39Ar定年及其地質(zhì)意義。

    [3]曾 雯,鐘增球,周漢文等 ,黃陵地區(qū)基性巖墻群的地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

    P611[文獻(xiàn)碼] B

    1000-405X(2016)-8-65-2

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