中国不同构造单元花岗岩类元素丰度及特征

将各种化学元素的丰度集合视为一组丰度序列,首次将分维数(盒维数)应用于研究中国花岗岩类的化学元素组成及演化特征。原理上,分形的遍在性源于随机性的遍在性,分维数的取值可表征丰度序列的内部结构性及演化的方向性,为矿产资源勘查提供重要信息;实践上,以观测元素相容性序列为基础分析其地球化学行为,采用盒维数以不失观测变量的整体性。详细探讨了分维数与成岩序列上的演化趋势或分异程度与研究对象地球化学特征间的相互关系及作用机制,据以解释为何在组分、时间与空间上同属花岗岩类却呈现出截然相异的成矿专属性与含矿性;确立了从频数特征角度探讨化学元素组成研究的新思路。研究结果表明:中国花岗岩类化学元素在丰度序列演化中均存有某种形式的结构性演化,即在组成、时间及空间上的有序结构,传统的(对数)正态分布模型难以描述其频数规律。然而,累加(差)的频数却是服从分形分布的,分维数与聚类分析的结果十分接近,且其递减序列可作为研究体系演化程度的判据,具有相当重要的地球化学意义。

吉黑东部花岗岩类分布广泛,形成历史漫长,岩石类型齐全.按成因类型划分,以i型为主,a型次之,s型较少,m型极少.各类型花岗岩副矿物组成具有明显特点,因此可以利用副矿物和其组合特征作为划分花岗岩成因类型的判别标志.

造山后与后造山构造阶段是碰撞造山的后续阶段。大别造后山与后造山花岗岩类为晚侏罗世—早白垩世岩浆活动的产物,其岩性以高钾钙碱性系列为特征,高场强元素较地壳而言相对亏损,较造山后相对富集;造山后花岗岩类岩性以碱性—钙碱性系列、准铝质为特征,高场强元素较后造山类花岗岩类相对亏损。后造山与造山后花岗岩类高场强元素的差异与流体中卤族元素的还原性与氧化性、岩浆源区以及矿物相有密切的关系。

第7讲花岗岩类及相关岩石

对海南岛内不同地貌单元、不同土壤剖面花岗岩类砖红壤中稀土元素的组成特征及其分异规律进行了研究。结果表明,海南岛花岗岩类砖红壤中稀土元素的总量平均值∑ree偏高,达426.96μg/g,轻、重稀土元素分异明显。不同地貌单元间稀土元素总量平均值均分异明显,表现为中部山地>低山丘陵>台地平原;各土壤发生层中稀土元素含量从母质层→淀积层→淋溶层逐渐降低;海南岛花岗岩类砖红壤属弱-中等eu亏损,δce变异程度较大,平均值近于无异常。

以冀西石湖金矿麻棚岩体为研究对象,分别对斑状花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩的岩石化学成分、微量元素及稀土元素进行了系统测定。岩体的sio2平均含量为67.77%,略低于同处一个构造岩浆岩带的ne端紫荆关王安镇石英正长岩体(68.78%)。麻棚岩体稀土元素总量较高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之间,稀土元素配分曲线为右倾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之间,平均16.07,属轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。综合麻棚岩体岩石学、微量元素及稀土元素特征研究认为,麻棚岩体的成因类型为ⅰ型花岗岩。

本文在野外地质调查基础上,通过对西准噶尔花岗岩类年代学的研究,厘定各期构造岩浆事件的时限,反演西准噶尔造山带构造演化过程。研究结果表明,西准噶尔岩浆活动划分为3个时期。晚志留世—早泥盆世花岗岩类主要为谢米斯台花岗岩类、赛尔花岗岩类及阿克乔克花岗岩类,结合区域地质背景及阿克乔克花岗闪长岩具有典型的埃达克岩地球化学特征,推测阿克乔克埃达克岩可能是大洋板片俯冲过程中经过脱水发生部分熔融形成的;早石炭世花岗岩类主要分布在扎尔马—萨吾尔岩浆弧地区,这一时期的花岗岩类可能是额尔齐斯蛇绿岩所代表的古大洋向南俯冲脱水引发上覆地幔楔部分熔融或者部分熔融形成的玄武岩浆底侵作用引起中、下地壳物质部分熔融的结果,指示俯冲的古大洋在早石炭世期间未闭合碰撞;晚石炭世—早二叠世的花岗岩类在整个西准噶尔地区都有分布,形成于后碰撞构造环境,表明西准地区进入了陆内构造演化阶段。

花岗岩可以视为一种很好的构造标志体,犹如褶皱、断裂一样。从花岗岩浆的形成、融体分离、岩浆上升到岩体定位以及变形改造的全过程都蕴含着丰富的构造动力学信息。研究花岗岩浆上升、迁移和定位可以探讨构造块体抬升及区域构造动力学。岩体生长方式与构造块体的运动学、动力学有密切的关系,极性生长揭示了上、下构造块体或岩石圈之间的相对的近水平方向剪切运移。变形花岗岩体是一种区域尺度的应变标志体,可以进行岩石有限应变测量和流变学参数估算,为分析区域构造变形特征提供应变参数。以对不同期次、不同变形程度花岗岩体为间接标志体,通过锆石定年可以限定变形的时间,特别是有可能确定早期变形的时间。岩体定位深度的系统研究有利于了解构造块体的抬升和深部构造作用。花岗岩构造与花岗岩成因类型特别是其演变研究的结合是判别构造块体动力学背景以及其转换的有效途径。通过这几方面的系统研究和有机结合,可以提供丰富的构造动力学信息,是否可能发展成较系统的花岗岩构造动力学值得探讨。

花岗岩类区地质调查方法 三、花岗岩类区地质调查方法 我国花岗岩类岩石分布十分广泛，其出露面积达850550km2，约占岩浆岩 出露总面积的86.5%，下面主要介绍花岗岩类分布区地质调查方法。 (一)花岗岩类岩体剖面的测制 岩体剖面的测制是在花岗岩类发育区最基本的工作方法之一。剖面应选择 在出露较好、露头基本连续、垂直岩体内部构造线、接触关系清楚且构造简 单的地段。花岗岩类岩体剖面研究的目的可以解决花岗岩类岩体不同组合类 型、岩体之间和内部的接触关系，划分出单元和归并超单元；可以了解每一岩 石单元内部的岩性变化情况及超单元内部的同源演化序列的变化情况；建立 侵入的相对序次；查明岩体与围岩的接触关系以及岩体形成时代、岩体的变 形构造及就位机制等。通过对剖面的详细采样，还可以获得单元、超单元的岩 石学、岩石化学、矿物学、地球化学、成岩温度、含矿性等方面有价值的资 料。更重要的是通

花岗岩类接触关系简介

花岗岩类野外鉴别

大别造山带存在中侏罗世花岗质岩浆活动,相关花岗岩类在成分上与准铝质岩一致,其锆石u-pb与全岩rb-sr年龄为174~161ma。这些岩体主要属于造山带中下地壳深部熔融、侵入之产物,具有晚造山挤压型花岗岩的特点。岩体出露面积与剥露深度的区域变化,主要与后期强烈的热窿伸展差异改造作用有关。大别造山带晚造山期的挤压环境,还控制合肥盆地前陆挤压阶段(中侏罗世–晚侏罗世早期)以及南北两侧逆冲推覆构造的发育。西太平洋汇聚特性的急剧变化(侏罗纪末),是促成大别山造山根突发性拆沉事件以及区域伸展机制取代晚造山期挤压作用的根本原因,推测这种晚造山期挤压环境大致结束于~160ma,即造山根突发性拆沉作用发生之时。

【VIP专享】花岗岩类区填图方法

花岗岩类的主要接触类型 一、岩体与围岩的接触关系 （一）急变接触 1、沉积接触 （1）上覆沉积岩层中无接触变质，产状和形态未受干扰； （2）深成岩体与上覆沉积岩之间有古风化壳或侵蚀面，在上覆沉积岩底部 的沉积物中带有该深成岩体的砾石或某些矿物碎屑； （3）上覆沉积岩层理平行于接触面； 2、断层接触 （1）接触带上有断裂标志，如挤压、破碎痕迹、擦痕、糜棱岩带、片理化 带及断层角砾岩带等现象； （2）破碎同时伴随有重结晶作用、各种热液蚀变、甚至矿化； （3）深成岩体中的叶理、线理、脉岩或矿脉也都可被断层切断； （4）接触界线一般平直，围岩可切割深成岩体中不同岩石单元或不同的岩 性带。 3、侵入接触 （1）深成岩体的内接触带常发育较细粒的冷凝边或冷凝带； （2）岩体内或与围岩接触处的围岩俘虏体； （3）有岩枝或与深成岩体有成因联系的脉岩、矿脉等穿入围岩； （4）某些深成岩体的边部发育有流动构造

花岗岩类具有成矿专属性。在不同大地构造背景及造山作用不同阶段，不同源岩的部分熔融形成类型、矿物学、岩石学和地球化学成分、成因、分异演化均不同的花岗岩类，它们均与相关的成矿元素组合具有一定的相关系，对花岗岩类成矿起关键性的控制作用。由此可见在判别花岗岩类的成矿专属性时需要综合考虑：野外判别、岩石化学成分判别、地球化学特征判别、花岗岩类成矿元素组合的大地构造控制判别。

根据对澳大利亚东南部拉克兰褶皱带的研究，查佩斯和怀特划分了两个不同的花 岗岩类的岩石类型，称为i型和s型。i型花岗岩岩浆是由火成岩（igneous） 源岩部分熔融形成。s型花岗岩岩浆是由沉积岩（sedimentary）源岩经部分熔 融形成。sn矿化与s型花岗岩关系密切，mo矿物与i型花岗岩关系密切。 石原舜三根据花岗岩中有无磁铁矿，分为磁铁矿系列和钛铁矿系列，与i型和s 型基本相当。磁铁矿系列的特点是有磁铁矿（0.1-2%体积分数）、钛铁矿、赤铁 矿、黄铁矿、榍石、绿帘石等。黑云母中fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均高；含有 斑岩cu-mo矿。钛铁矿系列的特点是有钛铁矿（<0.1体积分数）、磁黄铁矿、 石墨、白云母、黑云母的fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均低；伴生云英岩型sn-w 矿床。 按生产原因及位置的不同可以分为i、

华北板块北缘出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩和二长花岗岩,化学上富sio2和k2o,贫feo、cao、mgo和tio2,a/cnk平均大于1.1,具过铝质花岗岩特征。微量元素nb、sr、p、ti相对亏损,而rb、k、ta、nd相对富集;轻重稀土较强分馏,其(la/yb)n=6.61～64.31,负铕异常明显,具有碰撞成因s型花岗岩特征。花岗岩呈东西向带状展布,并与北侧白乃庙(白乃庙群)和阜新旧庙(魏家沟岩群)中元古代古岛弧链及开原蛇绿混杂岩带平行,这表明该区中元古代晚期存在一个强烈的俯冲碰撞造山过程,这一碰撞造山事件为华北板块在rodinia超大陆的拼合模式提供了最基本的制约条件。

淡色花岗岩具有相对窄的sio2变化范围(70.5%～75.5%),且相同sio2时淡色花岗岩具有相对高的al2o3(>13.5%)含量和相对低的tfeo+mgo含量(<2.5%).这些岩石化学特征反映了淡色花岗岩较普通花岗岩具有较低的熔融温度和较少分离结晶作用影响.据此,提出有效区别淡色花岗岩与普通花岗岩的al2o3-sio2和tfeo+mgo-sio2判别图.本文报道了蚌埠地区荆山-涂山-蚂蚁山侏罗纪花岗岩侵入体的主要元素组成,并通过对比其与高喜马拉雅淡色花岗岩的矿物学和岩石化学特征,判定蚌埠荆山-涂山-蚂蚁山岩体为一淡色花岗岩带.蚌埠淡色花岗岩的mg#值较低,与高喜马拉雅淡色花岗岩类似,指示其源区为华南俯冲陆壳在地壳深度、低温脱水熔融的成因.

矿物m型i型s型a型 长英质矿物的差异 可见显微纹 象钾长石 石英不太多、长 石可呈粉红色 石英较多，长石呈白 色 条纹碱性长石常见 常见铁镁矿物 角闪石、黑云 母、辉石 黑云母mg/fe 高，白云母较罕 见 黑云母mg/fe低，白 云母较常见 黑云母形成晚，充填于粒间（富铁 fe2+） 特征性的次要矿物 ±辉石、绿帘 石、褐帘石 ±石榴子石、矽线石、 堇青石 钠铁闪石，钠闪石 不透明矿物磁铁矿 磁铁矿物±钛 铁矿±黄铁矿 物 钛铁矿（<0.1%）±磁 黄铁矿，石墨，独居 石 磁铁矿 副矿物榍石常见榍石只有次生的萤石常见 物质来源 地幔与地壳 混合型 地壳中未经风 化的火成岩 地壳中经过风化的沉 积岩 地幔玄武岩浆演化、或玄武岩浆上升 后，受地壳不同程度混染或亏损地壳 熔融产物 化学特征 w(sio2)54%-73%53%-76%65%-79%60%-

稀土(rareearthelements)在现代科技领域占有举足轻重的地位,是现代工业的"维生素"。我国稀土储量占世界第一,位于内蒙古自治区包头市北部的白云鄂博矿床是世界上最大的稀土矿床,其稀土氧化物储量为4800万吨,于1927年被丁道衡教授发现。至今,国内外地质学家对该矿床作了大量的研究工作,但是其成因长期仍存在很大争议,制约了相关矿床的找矿工作。争论的焦点是该矿床同时具有火成碳酸岩的地球化学特征和典型的沉积特征,并有明显的交代作用的特点。作者在白云鄂博矿床开展了长期深入的研究,积累了丰富的标本

研究区花岗岩类广泛发育，除西南部外，测区各处均有分布。岩体以岩基或岩株状产出，区域上受北东向、北北东向构造控制，基本沿北东、北北东向展布。

论述了华南陆壳的地层结构、岩性组合及其含铀性,各个构造旋回对铀的活化、迁移和富集作用。指出富铀花岗岩的源岩特征是:具有高硅、富铝、富钾的富铀陆壳。岩石组合主要以陆源泥砂质碎屑岩建造为主,夹中酸性、基性火山碎屑岩建造和碳酸盐岩建造等所组成的岩石。岩石经受了多次构造运动,使其发生不同程度的区域变质作用和混合岩化、花岗岩化,最终形成富铀花岗岩。