东秦岭铜山-天山花岗岩岩石地球化学特征.docxVIP

东秦岭铜山-天山花岗岩岩石地球化学特征 自1979年以来，手稿和威勒斯提出了贫水和碱性（侧壳）的概念，并在非造山环境中形成了a型花岗岩。对于东秦岭地区广泛分布的花岗岩特征,特别是富碱侵入岩,国内众多的地质学家进行了较为全面的系统研究,并提出了一系列新的认识。对于东秦岭A型花岗岩、环斑花岗岩等的研究成果亦有报道。铜山-天目山花岗岩体,以往被认为是S型花岗岩。笔者在开展1/25万区域地质调查(1)工作的基础上,通过对上世纪80年代完成的1/5万区域地质调查(2)-(4)岩石地球化学数据再整理及再认识发现其完全具备铝质A型花岗岩特征,而有别于S型花岗岩或壳源重熔型。该类岩石的出现标志着东秦岭地壳在早白垩世中晚期仍处在伸展减薄塌陷阶段。 1 铜山-私家车岩的岩石学特征 铜山-天目山花岗岩地处秦岭造山带东段(即东秦岭)的桐柏北部,由铜山、天目山两个花岗岩岩基或岩株组成,分别呈北西向蝌蚪状、南东向不规则带状展布于羊册-明港断裂带南北两侧(图1),跨华北陆块南缘与北秦岭构造带两个二级构造单元,侵入于中-新元古代变质地层及新元古-晚侏罗世岩体等,出露总面积约145 km2。侵入界线清楚,局部地段可见烘烤边,接触界面多外倾,倾角65°~80°。围岩蚀变主要见于两岩体的东南侧,有矽卡岩化、角岩化及硅化等,接触带宽0.1~1.5 km;沿接触带并见有钼银铅锌矿化和萤石矿化(5)。呈大花瓣状或放射状巨晶沿天目山岩体裂隙产出的辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为121.6±2.1 Ma,表明铜山-天目山花岗岩体的成岩年龄应略大于此年龄值,但仍应为早白垩世。 铜山-天目山花岗岩的岩性单一,不含富云富闪等基性包体,岩性均为黑云母花岗岩,在R1-R2分类图解上,投点均位于碱性花岗岩区(图略)。根据岩石结构和内部接触关系,由边缘至中心铜山岩体可进一步划分为细粒黑云母花岗岩-中粒黑云母花岗岩-粗中粒黑云母花岗岩-斑状粗中粒黑云母花岗岩等四个岩性单元,天目山岩体可进一步划分为细粒黑云母花岗岩-细中-中粒黑云母花岗岩-粗中粒黑云母花岗岩-斑状细粒黑云母花岗岩-细粒黑云母花岗岩等五个岩性单元,各单元间接触关系较为清晰,反映出具多次脉动上侵的特点。岩石呈浅肉红色,细粒-中粗粒花岗结构(等粒-连续不等粒结构),似斑状结构,块状构造。矿物组成及基本特征为:细粒-中粗粒花岗岩中碱性长石20%~45%、斜长石20%~40%、石英20%~30%、黑云母5%;似斑状花岗岩中斑晶为碱性长石,占10%~45%,基质为碱性长石(35%~40%)、斜长石(30%~35%)、石英(30%)、黑云母2%,占55%~90%。碱性长石为条纹长石,他形-半自形粒状,具卡氏双晶,条纹长石斑晶中有时出现环斑构造,晶面浑浊,有高岭土化、泥化;斜长石为更钠长石,An=5~30,半自形板柱状,具交代蠕虫及交代净边结构,常见聚片双晶,有泥化、绢云母化;石英他形粒状,裂纹发育;黑云母片状,多色性明显。副矿物以磁铁矿、锆石、榍石、钛铁矿为主,副矿物组合属磁铁矿型。 2 岩石的地球化学特征 铜山-天目山花岗岩岩石化学成分及特征参数、稀土及微量元素含量及特征参数分别如表1、2所示。 2.1 碱度及微量元素特征 铜山-天目山花岗岩各样品岩石化学成分非常接近。Si O2含量较高,为74.44%~77.06%,平均75.93%;(Na2O+K2O)较富,为8.22%~9.05%,平均8.50%,且K2O/Na2O比值均大于1,为1.05~1.56,平均1.27;Ca O含量较低,为0.13%~0.91%,平均0.43%;Mg O含量较低,为0.04%~0.50%,平均0.19%;Fe OT/Mg O比值较高,一般为9.50~17.32,平均11.18。总体显示出高硅碱富钾贫钙低镁的A型花岗岩特征。 铜山-天目山花岗岩分异指数(DI)为92.99~97.01,平均95.29,分离结晶程度较高;碱度率(AR)为4.00~5.75,平均4.97,在AR-Si O2碱度关系图(图2a)上,样品投点全部落在碱性区;铝饱和指数(A/CNK)一般为0.99~1.08,平均1.03,在A/NK-A/CNK图解(图2b)上,样品投点落入准铝质-弱过铝质岩石区;CIPW标准矿物中多有刚玉(C)分子出现。表明铜山-天目山花岗岩属铝质花岗岩。 2.2 a型矿浆hfse 铜山-天目山花岗岩稀土元素总量(∑REE)较高,为75.82×10-6~121.89×10-6;轻重稀土元素比值(LREE/HREE)为4.87~15.14,分馏程度较高;δEu为0.11~0.51,Eu亏损显著。稀土元素球粒陨石标准化分布型式呈典型的A型花岗岩特有的“海鸥型”(图3)。 微量元素Ba含量为43.7×10-6~233×10-6,平均197.6×10-6;Rb含量为541