巴彦查干牧点.ppt
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1、巴彦查干牧点晚石炭世花岗岩岩体地球化学巴彦查干牧点晚石炭世花岗岩岩体地球化学特征及构造环境探讨特征及构造环境探讨 研究思路及技术路线研究思路及技术路线 本文以“1:5万哈达图测区区域地质调查”项目为依托,通过测制剖面PM402及路线地质调查对花岗岩岩体解体,在区域地质背景下,把其岩石学、岩石化学、地球化学特征结合起来,利用相关判别图解分析,探讨其形成的构造环境。岩石学岩石化学地球化学岩性种属区域地质背景结论测制PM402,采集薄片、硅酸盐、微量、稀土样品构造环境汇报提纲汇报提纲一、区域地质背景二二、岩石学特征岩石学特征三三、岩石化学、地球化学特征岩石化学、地球化学特征四四、构造环境探讨构造环境
2、探讨五五、结论结论西伯利亚板块华北板块兴蒙造山带 研究区地理位置为东乌旗东150公里。位于兴蒙造山带东北。造山带位于西伯利亚板块、华北板块之间,两大板块碰撞形成。一、区域地质背景 该岩体位于第四幅北部,该图幅内大面积第四系覆盖,局部地势较高处可见白音高老组地层,岩体零星出露,通过测制剖面PM402对岩体解体,划分出中粗粒二长花岗岩、细粒(含斑)碱长花岗岩两套岩体。中粗粒二长花岗岩细粒(含斑)碱长花岗岩一、区域地质背景Q汇报提纲汇报提纲一、一、区域地质背景区域地质背景二、岩石学特征三三、岩石化学、地球化学特征岩石化学、地球化学特征四四、构造环境探讨构造环境探讨五五、结论结论中粗粒二长花岗岩宏观地
3、质特征中粗粒二长花岗岩宏观地质特征细粒(含斑)碱长花岗岩地质特征细粒(含斑)碱长花岗岩地质特征中粗粒二长花岗岩镜下特征中粗粒二长花岗岩镜下特征细粒(含斑)碱长花岗岩镜下特征二、岩石学特征一、中粗粒二长花岗岩:肉红色,中粗粒花岗结构,块状构造,粒度2-6cm,矿物成分钾长石35%-40%,斜长石30%-35%,石英20%-25%,少量黑云母组成。次生矿物主要为高岭土、粘土、绿泥石、绢云母。二、细粒含斑碱长花岗岩:浅灰色,似斑状基质微细粒花岗结构-文象结构,块状构造。斑晶约占5%,以钾长石为主,粒度1mm5mm。部分样品可见霓辉石斑晶,呈浅草绿色,半自形柱粒状,零星分布。基质由钾长石(65%-70
4、%)、石英(20%)组成粒度0.5mm1mm。次生矿物由高岭土、硅质、粘土组成。细粒碱长花岗岩:浅灰色、浅灰红色,具细粒花岗结构,文象结构,块状构造。岩石由钾长石(65%70%)、石英(25%-30%)、斜长石(5%)、少量暗色矿物假象组成。其中钾长石为半自形板状它形粒状,杂乱分布,粒度一般0.1-1mm,具高岭土化,表面脏,常见与石英呈文象状共生。石英:它形粒状,杂乱分布,粒度一般0.1-1.6mm,粒内具波状、带状消光,局部与钾长石文象状共生。斜长石:半自形板状,星散分布,粒度一般0.1-0.3mm,具粘土化等,表面较脏。据国际分类,1972二、岩石学特征 两种岩性区别在于粒度大小、钾长石
5、、斜长石相对含量多少 投图显示,中粗粒二长花岗岩位于二长花岗岩区;主体岩性细粒(含斑)碱性花岗岩岩体样品分布比较集中,均位于碱长花岗岩区汇报提纲汇报提纲一、一、区域地质背景区域地质背景二二、岩石学特征岩石学特征三、岩石化学、地球化学特征四四、构造环境探讨构造环境探讨五五、结论结论1 1、样品采集及分析项目、样品采集及分析项目2 2、常量元素及有关图解、常量元素及有关图解3 3、微量、稀土及有关图解、微量、稀土及有关图解三、岩石化学、地球化学特征样品采集及分析项目样品采集及分析项目 采集样品采集样品 任何成功的地球化学研究都必须建立任何成功的地球化学研究都必须建立在对研究区域地质学正确认识的基础
6、之上;在对研究区域地质学正确认识的基础之上;扎实的地质基础是从事岩石地球化学研究是从事岩石地球化学研究工作的前提。工作的前提。任何地质研究及生产工作成果的基础,任何地质研究及生产工作成果的基础,都基于对样品的把握。都基于对样品的把握。分析项目分析项目1、常量元素:SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO 、Na2O、K2O、P2O5、H2O+、CO2(误差范围99.30%-100.70%)。2、微量元素:Sc、Co、Cu、Zn、Ga、Rb、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta、Pb、Th、U、Ba、Cr、Ni、Sr3、稀土元素:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd
7、、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 、Lu、Y 样品采集及分析项目样品采集及分析项目 实物工作量实物工作量样品采集及分析项目样品采集及分析项目0 01 1 Na Na2 2O+KO+K2 2O-SiOO-SiO2 2分类命名图解分类命名图解 碱度碱度ARAR与与SiOSiO2 2关系图关系图(据J.B.Wright,1969)A/CNK-A/NKA/CNK-A/NK图解图解常量元素及有关图解岩石化学成分的命名图解成因演化图解02020303常量元素及有关图解常量元素及有关图解晚石炭世花岗岩岩石化学成分一览表晚石炭世花岗岩岩石化学成分一览表晚石炭世花岗岩TAS图解资料来源:Earth-Scie
8、nce Reviews,vol.37,(1994):215-224,IrIrvine 分界线,上方为碱性,下方为亚碱性 岩体样品去除CO2及H2O,经过重新计算,在K2ONa2O-SiO2投图显示,该岩体样品大部分位于花岗岩区间。和QAP矿物图解图吻合 晚石炭世花岗岩AR-SiO2与碱度关系图(据J.B.Wright,1969)赖特(J?B?Wright,1969)认为,w(SiO2)70%的岩石,用里特曼指数划分碱度精度较差。其碱度不仅与SiO2和全碱有关,而且与Al2O3和CaO也有关。因此,他提出用碱度率来研究岩系的碱性程度,赖特并用SiO2-AR直角坐标图来确定岩石的碱性程度,研究岩系
9、的演化。在AR-SiO2投图显示,该岩体样品大部分属于碱性岩区间,一个样品位于过碱性区间。碱度率(AR)=Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)/Al2O3+CaO-(Na2O+K2O)(Wt%);在A/CNK-A/NK图解上位于弱过铝质-过铝质区间。晚石炭世花岗岩A/CNK-A/NK图解A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(分子比);A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O)(分子比)通过表1、及图解1、图解2、图解3可知该岩体有以下特点:常量元素及有关图解常量元素及有关图解 1、高硅。SiO2含量在71.31%-82.12%,平均值75.9%,分异指数为91.71-96.
10、81,说明岩浆经历了高程度的分异演化。2、富碱。K2ONa2O等于6.76%-10.37%。K2O/Na2O等于0.97-2.41,且大部分大于1。NK/A 为0.88-1.24,大部分样品为0.97附近。与Whalen厘定的A型花岗岩平均值(NK/A=0.95)相近。3、显著的富铁贫镁(FeO/FeO+MgO为0.70-0.94)的特征,与A型花岗岩高铁贫镁特征吻合(Whalen,1987)4、贫钙、贫镁。镁、钙含量较低。CaO平均含量0.14%-0.58%。MgO为0.08%-0.37%。5、贫铝。Al2O3平均含量10.06%-13.74%。6、多数样品的CIPW标准矿物中出现了霓石分子
11、,碱性长石的含量占60%以上,斜长石极少,与薄片鉴定结果吻合。综上所述,该岩体在化学成分上具高硅、富碱、K2O/Na2O值高、显著的富铁贫镁、贫钙、贫镁、贫铝、氧化指数高等特点。与碱性花岗岩的特点一致。微量、稀土及有关图解微量、稀土及有关图解晚石炭世花岗岩微量元素原始地幔比值蛛网图(原始地幔值据Sun and McDoungh,1989)微量元素原始地幔标准化蛛网图上,Ba、Nb、Sr、Eu亏损,Rb、Th、Pb等略显富集,形成两个大的低谷,其余元素呈富集状态,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示配分型式弱右倾特征。曲线在不相容元素部分斜率较大,到相容元素一侧趋于平坦,反映岩浆经历了较强的结晶分异
12、作用。微量、稀土及有关图解微量、稀土及有关图解 从ORG标准化微量元素蛛网图上可以看出,样品具有相似的曲线特征,K、Rb、Th含量略高于ORG,其余元素低于ORG。曲线显示其Ba、Ce为弱亏损,具弱Ba、Ce谷,Rb、Th峰。晚石炭世花岗岩微量元素ORG比值蛛网图(洋脊花岗岩值据Pearce et al.,1984)晚石炭世侵入岩稀土元素含量表晚石炭世花岗岩稀土元素球粒陨石标准化图(Taylor and McLennan,1985)该碱性花岗岩岩体稀土元素含量及有关参数见表。其中四件样品稀土元素含量较为接近,其稀土总量REE为94.6010-6426.1510-6,含量较低。LREE为85.7
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