内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体地球化学特征及构造环境分析

继续教育学院 本科毕业论文（设计） 题目： 内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠世 花岗岩体地球化学特征及构造环境分析 学习中心： 内蒙古 学 号： 090F29133042 姓 名： 陈红梅 专 业： 资源勘查工程 指导教师： 谢继华 2015 年 10 月 1 日 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 中国地质大学（武汉）继续教育学院中国地质大学（武汉）继续教育学院 本科毕本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表业论文（设计）指导教师指导意见表 学生姓名学生姓名：陈红梅 学号学号：090F29133042 专业专业： 资源勘查工程 毕业设计（论文）题目毕业设计（论文）题目：内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体地球化学特征 及构造环境分析 指导教师意见指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实 验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不 足之处。 ） 论文以内蒙古乌拉特中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体为主要研究对象，通 过野外作业和资料研究，总结研究区晚三叠世花岗岩岩石学特征及地球化学特征， 并对各种构造环境进行图解分析，最后初步推测出本区晚三叠世花岗岩的构造环境。 论文选题符合专业要求，写作规范，图表数据详实，达到了本科毕业论文的水平和 要求。部分图表排版不规范。 指导教师指导教师结论结论： 合格 （合格、不合格） 指导教师指导教师 姓名姓名 谢继华所在单位所在单位满洲里扎矿电大指导时指导时间间2015-10-5 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 中国地质大学（武汉）继续教育学院中国地质大学（武汉）继续教育学院 本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名学生姓名：陈红梅 学号学号：090F29133042 专业专业： 资源勘查工程 毕业设计（论文）题目毕业设计（论文）题目：内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体地球化学特征 及构造环境分析 评阅意见：评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、 实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文 中存在的问题和不足之处。 ） 论文主要针对内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体的地球化学特征及构造环境进 行了分析研究，总结了研究区地层、岩浆活动等地质特征，重点阐述了花岗岩地质学、岩相学 特征，及岩体地球化学特征，得出了格尔楚鲁晚三叠世花岗岩体均为酸性侵入体,及本区晚三叠 世花岗岩均为钙性岩石等结论。论文最后还初步探讨了其构造环境及成因，认为格尔楚鲁地区 晚三叠世花岗岩体为火山弧和同碰撞构造环境，且侵入体形成于整个碰撞过程中直至造山晚期。 论文选题合理，数据资料丰富，逻辑结构清晰，所得结论有一定实际意义，达到学位论文 的要求。 进一步修改完善论文格式，适当补充近几年相关参考文献。 修改意见：修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修 改直接参加答辩的不必填此意见。 ） 毕业设计（论文）评阅成绩毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）（百分制）： 77 评阅结论：评阅结论： 同意答辩 （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩） 评阅人姓名评阅人姓名张洁所在单位所在单位中国地质大学（武汉）评阅时间评阅时间2015.10.15 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 论文原创性声明论文原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文内蒙古乌中旗格尔楚鲁地区晚三叠 世花岗岩体地球化学特征及构造环境分析 ，是本人在导师的指导下独立进行研究工作 所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为 本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人 员已在文中说明并致以谢意。 本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿 意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）：陈红梅 日期：2015 年 10 月 1 日 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 摘摘 要要 内蒙古乌拉特中旗格尔楚鲁地区发育了大量的花岗岩类 ，本文研究的主要是格尔 楚鲁地区的晚三叠世花岗岩体。其主要岩性为二云母花岗岩（T3m） ，似斑状黑云母 花岗岩（T3） ，花岗闪长岩（T3） ，二长花岗岩（T3）和含白云母二长花岗岩 （T3m） 。首先，本文通过研究晚三叠世花岗岩体岩相学薄片分析、岩石地球化学数 据分析，初步推测它们的岩性均为钙性岩石，大多数样品都体现出明显的 Eu 负异常， 元素 Rb、Th、U 及轻稀土 La、Ce 富集，Ta、Nb 亏损，Eu 负异常说明在岩浆分离结晶 过程中斜长石大量结晶，该花岗岩起源于深源。其次，通过对样品进行各种形成构造 环境图解，可以得出格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体为火山弧或同碰撞的产物。研究 结果表明本区晚三叠世花岗岩体形成于造山晚期的火山弧或同碰撞环境，且侵入体形 成于整个碰撞过程中直至造山晚期。 关键词：关键词：格尔楚鲁；花岗岩体；地球化学特征；构造环境 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 目目 录录 一、绪 论 .1 （一）目的意义.1 （二）研究现状.1 （三）工作量统计.2 二、研究区地质概况 .3 （一）交通位置和自然地理概况.3 （二）地层.3 （三）岩浆活动.5 三、花岗岩地质学及岩相学特征 .7 （一）二云母花岗岩.7 （二）似斑状黑云母花岗岩.7 （三）花岗闪长岩.8 （四）二长花岗岩.8 （五）含白云母二长花岗岩.9 四、晚三叠世花岗岩体地球化学特征 .10 （一）岩石化学特征.10 （二）稀土元素地球化学特征.12 （三）微量元素地球化学特征.13 五、晚三叠世花岗岩体构造环境及成因初探 .14 六、结论 .18 致 谢 .19 参考文献 .20 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 1 一、绪一、绪 论论 格尔楚鲁地区位于内蒙古乌拉特中旗东部地区。1972 年开始进行 120 万乌拉特 中后联合旗幅的地质工作，工作范围为大青山、乌拉山、色尔腾山及狼山地区。 但是研究区花岗岩研究程度比较低，从目前研究来看，对该区花岗岩构造时代、 性质及与之有关的构造背景尚有待深入研究。近年来通过在该区所进行的各种形式的 地质调查，对该地区的地层、岩石、构造等有了进一步的了解，希望通过对野外调查 和新的地球化学分析来揭示花岗岩岩石化学特征及其岩浆活动与该区构造演化的关系。 本文即是通过对出露在该区晚三叠世的花岗岩进行了岩相学、地球化学等方面的研究， 对该区晚三叠世花岗岩形成的构造环境及进行初步的解释。 （一）目的意义 花岗岩是世界上分布最广的一类侵入岩。与花岗岩类有成因联系的矿产有稀有和 放射性元素、W、Sn、Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Au等，矿床种类之多，经济价值之重要， 是其他类型火成岩无法比拟的。此外花岗岩还是重要的常用建筑材料，因此，花岗岩 具有很重要的研究意义。 论文以内蒙古乌拉特中旗格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体为主要研究对象。本次 工作的总体目标任务是：通过对本区花岗岩的野外详细观察，了解花岗岩宏观的野外 特征，诸如分布区的地貌形态、构造特征、产出位置、产状等等，了解本区花岗岩区 别于其它花岗岩的主要特征；通过对花岗岩在野外进行了系统的样品采集和实测剖面 的研究，室内进行岩石薄片的研制、鉴定，依据前人资料，总结研究区晚三叠世花岗 岩岩石学特征及地球化学特征，并对各种构造环境图解的分析；最后初步推测出本区 晚三叠世花岗岩的构造环境。 （二）研究现状 本研究区研究程度较低。解放前，测区地质工作基本属于空白区。建国以后，随 着祖国建设的迅速发展，地质工作不断展开，取得了一定的成果。120万乌拉特中后 联合旗幅地质工作始于1972年，工作范围为大青山、乌拉山、色尔腾山及狼山地区。 1985-2009年，工作区正式开展整幅15万区域地质调查工作的有店梁幅、二十四 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 2 分子幅、格尔楚鲁幅、哈台山幅、城圐圙幅、哈泥河幅、角力格太幅、满都拉苏木幅、 乌兰幅、阿尔呼都格庙幅、乌兰岗幅等11幅。 2010年4月，内蒙古自治区地质矿产勘查院开始进行“内蒙古125万桑根达来半 幅（K49C002001） 、五原县幅（K49C003001）区域地质调查修测”项目。项目中研究的 岩石地层层序，构造-岩浆岩带的物质组成、时代、期次、演化规律及构造背景等为论 文的编写打下了坚实的基础。 （三）工作量统计 本文以内蒙古自治区地质矿产勘查院承担的“内蒙古125万桑根达来半幅 （K49C002001） 、五原县幅（K49C003001）区域地质调查修测”为依托。为了研究本区 的花岗岩的岩石学及地球化学特征，在掌握和消化已有的大量研究成果的基础上，对 花岗岩在野外进行了系统的样品采集和实测剖面的研究，室内进行了岩石薄片的研制、 鉴定，化学分析样品的处理及送样。具体完成的工作量见表1-1。 表 1-1 野外与室内工作量表 序号序号项目项目数量数量 1野外工作日35 天 2路线1 条 3野外实测地层剖面1 条 4样品采集20 块 5野外照相约 100 张 6岩石薄片鉴定18 片 7镜下照相50 张 8图版36 张 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 3 二、研究区地质概况二、研究区地质概况 （一）交通位置和自然地理概况 本研究区位于内蒙古乌拉特中旗格尔楚鲁地区，地理坐标为东经10900-109 30，北纬4120-4140，面积约为2767km2。工作区交通位置图(图1-1)。项目 区通往外界的交通较方便，区内地质构造复杂,褶皱、断裂都很发育，形成多种矿产资 源，发现的矿种铜、锌、硫、金、铁、萤石、石灰岩等，现已不同程度地开采利用。 图 2-1 工作区交通位置图 图 2-1 工作区交通位置图 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 4 （二）地层 该地区主要出露中太古界、中元古界、中生界白垩系以及新生界新近系和第四系 地层。依据前人基础地质资料，结合内蒙古自治区岩石地层整理成果，现将不同 地层分区的岩石地层单位由老至新叙述如下。按从老到新的顺序对区内的地层简述如 下： 1、中太古界乌拉山岩群(Ar2) 乌拉山岩群哈达门沟岩组（Ar2h） ，内部伟晶岩脉十分发育。岩石组合为角闪黑云 斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、混合岩夹斜长角闪岩、磁铁石 英岩、含辉石片麻岩、大理岩等，片麻岩中产铁矿。 2、中元古界（Pt2） 中元古界白云鄂博群分为蓟县系和长城系。 (1) 长城系 都拉哈拉组（Chd） ，中上部变质含砾长石石英砂岩、厚层状变质石英砂岩，下 部变质砾岩、变质石英砂岩，沉积构造发育，厚度大于 983m。没有见到真正的底界， 顶部被尖山组整合覆盖。 尖山组（Chj） ，下部为深灰色（粉砂质）绢云母板岩、变质微粒长石石英砂岩、 变质中细粒石英砂岩、绢云母板岩、灰黑色粉砂质炭质板岩夹微粒石英砂岩透镜体等， 岩石抗风化能力差；中部为灰色变质中粒长石石英砂岩、暗灰色变质中粒石英砂岩、 含黄铁矿假晶，其间夹有暗灰色粉砂质绢云母板岩、变质粉砂岩等，该段岩石抗风化 能力强，出露地形较高，形成近东西向分布的山脊；上部为深灰色含粉砂绢云母板岩、 粉砂质绢云母板岩、暗灰色变质粉砂岩、深灰色含炭质泥板岩，其间夹有变质中粒长 石石英杂砂岩，顶部为灰色粉晶灰岩、微晶灰岩、角砾状灰岩，具喀斯特岩溶地貌， 为一古风化壳。岩石抗风化能力差，形成低洼的负地形。上覆被哈拉霍圪特组不整合 覆盖。厚度 1468 m。 (2) 蓟县系 哈拉霍疙特组（Jxh） ，下部为灰色钙质粗粒石英砂岩、中细粒石英砂岩，其间 夹有粉砂质泥晶灰岩等；中部为暗灰色中粒钙质石英砂岩夹薄层泥晶灰岩、灰色含粉 砂泥晶灰岩等；上部为浅灰色含泥质粉砂质泥晶灰岩、灰色粉砂质泥晶灰岩、藻礁灰 岩，期间夹有钙质中细粒石英杂砂岩。与上覆比鲁特组呈整合接触，厚度 857 m。 比鲁特组（Jxb） ，下部为暗灰色含粉砂绢云母板岩、深灰色绢云母板岩，其间 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 5 夹灰色变质粉砂岩；中部为暗灰色变质微粒石英（杂）砂岩，其间夹有薄层状灰色变 质粉砂岩；上部深灰色绢云母（斑点）板岩夹变质粉砂岩；上部为深灰色绢云母板岩， 粉砂质板岩夹变质细粒石英砂岩透镜体，顶部夹有多层褐红色铁质氧化层、厚度 310cm 不等，为典型红土型风化壳产物。地层厚度为 579 m。 3、中生界（Mz） (1) 白垩系（K） 白女羊盘组（K1bn） ，主要由玄武岩、石英粗面岩、流纹黑云英安岩、流纹斑岩等 构成。厚度 540m。 4、新生界（Kz） (1) 第三系（R） 新近系汉诺坝组（N1h） ，该组主要岩石类型为灰黑色块状玄武岩、气孔杏仁状 玄武岩、橄榄玄武岩等。厚度131m。 新近系宝格达乌拉组（N2b） ，该组岩性组合为灰白色砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、 棕色页岩、猪肝色含砂泥岩等。局部含石膏矿。厚度 286m。 (2) 第四系（Q） 更新世（Qp） ，可进一步分为下更新统湖积半胶结晶屑玻屑凝灰质砂岩 ,中下更新 统冲洪积泥岩、细砂岩夹砂砾岩 ,中更新统冰水堆积蛮石、砾石、砂、红泥混合堆积 , 中更 新统冰湖堆积半胶结冰碛漂砾及冰碛，冰水沉积砾石层，上更新统冲积黄土状、粉砂质 粘土及砂砾石层, 上更新统洪积等。 全新世（Qh） ，细分为残坡积褐色砂土及小砾石、湖冲积粉砂质粘土层、湖积砂 质粘土，冲洪积砂砾石层 , 冲积粘土质砂土、砂砾层 , 风积砂土层。 （三）岩浆活动 研究区总体岩浆活动强烈 ,二叠纪及晚三叠世侵入岩分布较为广泛 ,火山活动弱,研究区 侵入岩及火山岩特征概述如下 : 1、侵入岩 区内侵入岩十分发育，约占测区基岩总面积的 70%以上。岩石类型方面，中性及酸性 均有不同程度的发育，而以酸性岩占绝对优势。 时间跨越较长，从元古代到中生代均有出露。根据空间分布特征划分为两个构造岩 浆岩带，从南至北为色尔腾山构造岩浆岩带、狼山 -白云鄂搏构造岩浆岩带 。 色尔腾山构造岩浆岩带 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 6 分布在研究区内的色尔腾山构造岩浆岩带主要岩性为：古元古代变质二长花岗岩； 中元古代肉红色中细粒黑云母花岗岩，石英二长斑岩；新元古代灰白色细粒花岗闪长 岩、斜长花岗岩；肉红色中粗粒二长花岗岩；中二叠世肉红色中细粒二长花岗岩、肉 红色不等粒花岗岩早三叠世肉红色中粗粒二长花岗岩。 狼山-白云鄂搏构造岩浆岩带 分布在研究区内的狼山-白云鄂搏构造岩浆岩带主要岩性为：新太古代灰绿色中粗 粒斜长花岗岩；肉红色中粗粒二长花岗岩；中元古代褐黄色细粒二长花岗斑岩、中细 粒蚀变花岗岩；新元古代浅黄色中粗粒片麻状花岗岩；早石炭世浅黄色中粗粒二长花 岗岩；晚石炭世浅灰色巨斑状黑云母二长花岗岩；二叠纪浅黄色中粒黑云母二长花岗 岩、灰色粗粒似斑状黑云母花岗岩、肉红色粗粒黑云母花岗岩；早二叠浅黄色中粗粒 黑云母花岗岩；中二叠世肉红色粗粒似斑状花岗岩；晚三叠世褐黄色中粗粒花岗闪长 岩；浅肉红色中粗粒二长花岗岩；肉红色似斑状黑云母二长花岗岩；中粗粒含白云母 二长花岗岩；褐黄色中粗粒二云母花岗岩；肉红色细粒花岗岩。 2、脉岩 区内脉岩较发育，主要分布在早中生代侵入岩和地层中。初步认为脉岩时代以二 叠纪、三叠纪为主。以区域性脉岩最为发育，专属性脉岩较少。 区域性脉岩 该类脉岩与区域性构造裂隙关系密切，规模较大，方向性强，常成群分布。岩石 类型主要有石英脉、正长斑岩脉、伟晶岩脉、石英斑岩脉、花岗细晶岩脉、花岗斑岩 脉、花岗岩脉、花岗闪长岩脉、云斜煌斑岩脉、石英闪长岩脉，闪长岩脉、闪长玢岩 脉、辉绿玢岩脉等。岩脉大多以 NW 向为主。 专属性脉岩 专属性脉岩是指成分与相关的深成岩体有关，而且在分布上局限于深成岩体内部 或其附近，时间上紧随深成岩体之后，相当于深层岩体最初固结冷凝阶段。其类型有 花岗伟晶岩脉、细粒花岗岩脉等，主要分布在二叠纪闪长岩体内，规模较小。 3、火山岩 研究区火山活动不强，火山岩零星出露。仅出露中新生代白女羊盘组、汉诺坝组 火山岩。 白女羊盘组（K1bn）火山岩 为一套陆相基性喷发熔岩，岩性主要由玄武岩、石英粗面岩、流纹黑云英安岩、 流纹斑岩等构成。 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 7 汉诺坝组（N1h） 为基性火山熔岩，岩石新鲜，岩性为玄武岩、橄榄玄武岩、伊丁玄武岩，含大量 气孔、杏仁。地貌上构成高平台，为中心式喷发。 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 8 三、花岗岩地质学及岩相学特征三、花岗岩地质学及岩相学特征 本文仅对研究区晚三叠世侵入体进行分析研究,研究区晚三叠世侵入体极为发育, 均为酸性侵入体,在格尔楚鲁东侧出露面积较大。项目区地质图如下图（图 3-1） 。研究 区晚三叠世侵入体主要岩性有二云母花岗岩（T3m） ，似斑状黑云母花岗岩 （T3） ，花岗闪长岩（T3） ，二长花岗岩（T3） ，含白云母二长花岗岩 （T3m） 。研究区晚三叠世花岗岩岩相学薄片分析结果如下： 图 3-1 格尔楚鲁地区花岗岩体地质图 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 9 （一）二云母花岗岩 二云母花岗岩：岩石呈灰色、浅灰褐色，细粒花岗结构、变余半自形-它形粒状结 构，块状构造。主要的矿物成分为钾长石（25%） 、斜长石（48%） 、石英（22%） 、白云 母黑云母（5%） 、次生矿物和不透明矿物（1%） 。斜长石：呈半自形板状-它形粒状 分布，其类型主要为更-中长石，粒度 0.21.5。钾长石：呈半自形板状-它形粒状 分布，可见类型主要为正长石，具弱高岭土化，粒度 0.21.3。石英：呈它形粒状 分布于长石矿物颗粒间，少部分具重结晶，粒度 0.11.6。黑云母：含量较少，呈 鳞片状-叶片状零星分布于矿物颗粒间，片径0.1。不透明矿物：呈星散状分布。 （二）似斑状黑云母花岗岩 似斑状黑云母花岗岩：岩石呈灰黄色，似斑状结构、变余半自形-它形粒状结构， 块状构造。主要的矿物成分为钾长石（65%） 、斜长石（14%） 、石英（20%） 、黑云母（1%） 、 绿帘石（18%） 、次生矿物和不透明矿物（1%） 。斑晶为钾长石:呈半自形板状-它形粒 状分布，可见类型主要为条纹长石，受应力作用影响具碎裂化，部分发生位移且形成 碎粒状，粒径大小3mm。干涉色多为多为 I 级灰白，矿物表面干净，无色多呈半自形， 糙面不明显。正交偏光镜下可见其发育条纹结构，发育格子双晶，干涉色多为 I 级灰 白。条纹结构形态均匀，比较规则，呈细脉状，可见其显聚片双晶。基质为斜长石、 石英等。斜长石：其形态及分布特征同钾长石，其类型主要为更长石，可见部分双晶 纹弯曲，粒度 0.051.2mm。石英（Q）：多呈他形粒状，大小在 4mm 左右，表面干净， 最高干涉色为 I 级黄，零散分部于钾长石之间。黑云母：呈鳞片状-叶片状分布，均已 不同程度绿泥石化、绿帘石化，片径0.1。绿帘石：集合体状分布，主要为后期绿 帘石化作用形成。不透明矿物：呈星散状分布。 （三）花岗闪长岩 花岗闪长岩：岩石为灰白色，具有花岗结构、半自形粒状中细粒结构，块状构造。 主要的矿物成分为斜长石（50%） 、石英（15%） 、角闪石（23%） 、黑云母（7%）和碱性 长石（5%） ，副矿物可见有磷灰石、磁铁矿。斜长石（Pl）：呈长柱状、板状，粒径为 130mm 不等，无色多呈半自形，可见一组完全解理，正低突起，糙面不明显。正交偏 光镜下可见其发育聚片双晶和环带结构，干涉色多为 I 级灰白，斜消光。测得其长石 排号为 An%=45 为中长石，偶见部分斜长石绢云母化。角闪石（Am）：呈长柱状、叶片 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 10 状，一般大小在 1.5mm 左右，最大可达 2.5mm，可见明显的黄棕色绿色多色性，正中 突起，可见两组角闪石式完全解理，最高干涉色为级蓝，多数角闪石产生蚀变，表 面模糊，部分绿泥石化而显示异常干涉色。蚀变矿物主要有黑云母和绿泥石。石英 （Q）：多呈他形粒状，大小在 0.5mm1mm，表面干净，最高干涉色为 I 级黄，零散分 部于其他矿物之间。黑云母（Bi）：呈片状，大小不一，多分散在角闪石周围，具有 棕褐色淡黄色多色性，可见一组极完全解理最高干涉色可达III 级，平行消光。 碱性长石（Af）：偶尔可以看见，呈厚板状，大小在 1mm 左右，最高干涉色为 I 级灰。 根据其成分定名为黑云母中细粒花岗闪长岩。 （四）二长花岗岩 二长花岗岩：岩石为灰白夹肉红色，花岗结构、半自形粒状中粒结构，块状构造。 主要的矿物成分为斜长石（48%） 、钾长石（30%） 、石英（21%） 、黑云母（1%） 、不透 明矿物（1%） 。斜长石（Pl）：呈长柱状板状，粒径大小不等，半自形他形，发育 聚片双晶，大多斜长石表面附着有其他矿物小晶体而显得矿物表面复杂、不干净，其 类型主要为更-中长石，粒度 0.21.5。钾长石：呈半自形板状-它形粒状分布，可 见类型主要为正长石，具弱高岭土化，粒度 0.21.3mm 石英（Q）：多呈他形粒状分 布于长石矿物颗粒之间，少部分具重结晶，粒度 0.11.6mm。黑云母（Bi）：含量较 少，呈长柱状、片状零星分布于矿物颗粒间，片径0.1mm。具有棕褐色淡黄色多色 性，可见一组极完全解理，平行消光。 （五）含白云母二长花岗岩 含白云母二长花岗岩：岩石为灰黄色，花岗结构、半自形粒状细中粒结构，块状 构造。主要的矿物成分为钾长石（40%） 、斜长石（30%） 、石英（25%） 、白云母、黑云 母（5%） 、不透明矿物（1%） 。斜长石：半自形板状，分布不均的土化、弱绢云母 化，双晶、环带构造可见，大小以 0.22之间的细粒为主，23.5之间的中粒次 之。钾长石：半自形它形板状，土化，主要由条纹长石和微斜长石组成，大小以 25之间的中粒为主，0.22之间的细粒次之。石英：它形粒状，波状消光，大 小以 23.5之间的中粒为主，0.22之间的细粒次之。黑云母：片状，沿解理有 少量铁质析出或被不透明铁矿物交代，大小以 0.20.65之间的细粒为主。 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 1 四、晚三叠世花岗岩体地球化学特征四、晚三叠世花岗岩体地球化学特征 （一）岩石化学特征 本研究区晚三叠世花岗岩体岩石化学分析结果见表 41。从表中可以看出，该地 区晚三叠世花岗岩体成分比较均一，含量相差不大。Sio2变化范围从 64.4%75.16%, 其中似斑状黑云母花岗岩和花岗闪长岩 Sio2含量较低为 64.4%66.61%，其它花岗岩 Sio2含量较高为 72.13%75.16%。由于受岩浆演化及后期变质作用的影响，岩石化学 成分中 Fe2o3、Feo、Mgo、Cao、Mno 变化较大。 表 4-1 格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体岩石化学分析结果 岩石名 称 二云母花岗 岩 似斑状黑云母花岗 岩 花岗闪长 岩 二长花岗 岩 二长花岗 岩 含白云母二长 花岗岩 二长花岗 岩 样品号Xt0635Xt1540Xt0673Xt0278-1XT0712P26XT24XT0733 编号1234567 SiO273.2966.6164.472.1375.1673.9472.49 TiO20.0240.840.480.200.0270.220.20 Al2O314.3215.2716.0014.3012.9913.2514.13 Fe2O30.481.672.131.540.471.000.82 FeO0.271.971.790.590.520.470.83 MnO0.00810.0800.120.0600.0480.0290.029 MgO0.0800.791.620.350.140.420.52 CaO1.513.133.261.100.861.081.53 Na2O4.404.914.064.013.873.593.27 K2O4.923.304.134.674.534.574.82 P2O50.0480.140.130.0590.0510.0650.086 H2O+0.321.2500000 总和99.6799.9698.1299.0198.6798.6398.72 分析单位：内蒙古自治区矿产实验研究所 从深成岩 Q-A-P 分类命名图解（图 4-1）可知：大多数样品命名为二长花岗岩，而少数样品为 石英二长岩。 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 2 图 4-1 深成岩 Q-A-P 分类命名图解 1a-1a-硅英岩；硅英岩；1b-1b-硅石英花岗岩类；硅石英花岗岩类；2-2-碱长花岗岩；碱长花岗岩；3a-3a-花岗岩（钾长花岗岩）花岗岩（钾长花岗岩） ；3b-3b-花岗岩（二花岗岩（二 长花岗岩）长花岗岩） ；4-4-花岗闪长岩；花岗闪长岩；5-5-英云闪长岩；英云闪长岩；6*-6*-石英碱长正长岩；石英碱长正长岩；6-6-碱长正长岩；碱长正长岩；7*-7*-石英正长岩；石英正长岩； 7-7-正长岩；正长岩；8*-8*-石英二长岩；石英二长岩；8-8-二长岩；二长岩；9*-9*-石英二长闪长岩、石英二长辉长岩；石英二长闪长岩、石英二长辉长岩；9-9-二长闪长岩、二二长闪长岩、二 长辉岩；长辉岩；10*-10*-石英闪长岩、石英辉长岩；石英闪长岩、石英辉长岩；10-10-闪长岩、辉长岩、斜长岩。闪长岩、辉长岩、斜长岩。A-A-碱性长石，碱性长石，Q-Q-石英，石英，P-P- 斜长石斜长石 从表 4-1 岩石化学分析结果表得出：Al2O3含量在 12.00-16.00 之间，Na2O+K2O 含 量在 8.09-9.32%，平均含量为 8.44%。在图 Al2O3Na2O+K2O 花岗岩碱性程度的判别图 解（图 4-2）中，可知所有样品均落在图中 CA 钙性区域内，靠近 La 偏碱性区域，反映 了本区晚三叠世花岗岩侵入体碱性程度整体不高，属于钙性花岗岩岩石。且由图可知， 尽管各个样品的 SiO2含量相差不是很大，但仍体现出 SiO2含量高的样品离曲线的距离 较 SiO2含量低的远。 AP Q 与 与 与 Q A P与 与 与 与 与 与 (after Streckeisen,1973,Maitre,1989) Q(石英)，A(碱性长石)，P(斜长石)。 1a硅英岩， 1b富石英花岗岩类， 2 碱长花岗岩， 3a花岗岩（钾长花岗岩）， 3b花岗岩(二长花岗岩)， 4 花岗闪长岩，5 英云闪长岩，6*石英碱长正长岩， 6 碱长正长岩，7*石英正长岩，7 正长岩，8*石英 二长岩，8 二长岩，9*石英二长闪长岩、石英二长辉长 岩，9 二长闪长岩、二长辉岩10*石英闪长岩、石英辉 长岩、石英斜长岩，10 闪长岩、辉长岩、斜长岩。 1 2 3 4 5 67 5 20 60 9090 60 20 5 10356590 1a 1b 23a3b45 6*7*8*9*10* 678910 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 3 图 4-2 花岗岩碱性程度判别图 （二）稀土元素地球化学特征 格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体稀土元素分析结果见表 4-2，其球粒陨石标准化配分曲线见图 4-3。从表及图中可以看出：似斑状黑云母花岗岩稀土元素总量较高，REE=196.7(10-6） ，二云 母花岗岩稀土元素总量最低, REE=17.61(10-6） 。各个样品曲线形态大致相同，均呈向右倾斜， 且靠左边的轻稀土部分倾斜幅度较大，靠右边的重稀土部分倾斜幅度较小，说明格尔楚鲁地区晚三 叠花岗岩体为轻稀土富集，重稀土平坦型，为地壳物质部分熔融的产物。大多数样品都体现出明显 的 Eu 含量少于其他稀土元素，即 Eu 负异常。同时不同类型的样品也存在一定差异：似斑状黑云母 花岗岩稀土总量较高，配分曲线位于上方，似斑状黑云母二长花岗岩稀土总量中等，二云母花岗岩 稀土总量最低，配分曲线位于最下方，配分曲线左右相差较其它类型样品曲线小，具明显的 Eu 正 异常。 表 4-2 格尔楚鲁地区花岗岩体稀土元素分析结果 岩石名称二云母花岗岩 似斑状黑云母 花岗岩 花岗闪长岩二长花岗岩二长花岗岩 含白云母二长 花岗岩 二长花岗岩 样品号Xt0635Xt1540Xt0673Xt0278-1XT0712P26XT24XT0733 编号1234567 La2.8333.821.318.88.7235.125.2 Ce5.2774.044.531.317.358.855.0 Pr0.638.385.914.222.085.595.00 Nd2.4231.121.814.07.2917.615.8 Sm0.536.054.332.501.772.552.57 Eu0.991.061.060.390.280.970.80 Gd0.614.793.902.371.262.762.83 Tb0.080.870.680.430.200.330.39 Dy0.555.104.212.670.931.291.57 Ho0.140.920.890.570.140.230.29 Er0.292.902.911.820.530.810.98 Tm0.0490.460.480.320.0750.110.13 Yb0.262.633.092.340.560.741.01 Lu0.0520.450.500.350.100.130.14 Y2.9524.220.113.34.596.307.83 REE17.61196.71135.6695.3845.82133.3119.5 分析单位：内蒙古自治区矿产实验研究所 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 4 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 2 3 4 5 10 20 30 40 50 100 200 YS/QLYS 与 与 与 与 与 与 / 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 (after Coryell,1963) 1 2 3 4 5 6 7 岩石稀土元素/球粒陨石标准化模式图 after Coryell,1963 1-二云母花岗岩；2-似斑状黑云母花岗岩；3-花岗闪长岩；4-二 长花岗岩；5-二长花岗岩;6-含白云母花岗岩；7-二长花岗岩。 图 4-3 岩石稀土元素/球粒陨石标准化模式图 （三）微量元素地球化学特征 格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体微量元素分析结果见表 4-3。大多数花岗岩中 Sr 和 Rb 含量较高， Ni 含量较低，且 Ni 含量相差较大。 表 4-3 格尔楚鲁地区晚三叠世侵入体微量元素分析结果 岩石名称二云母花岗岩 似斑状黑云母 花岗岩 花岗闪长岩二长花岗岩二长花岗岩 含白云母二长 花岗岩 二长花岗岩 样品号Xt0635Xt1540Xt0673Xt0278-1XT0712P26XT24XT0733 编号1234567 Ni2.754.360.0170.00050.00020.00060.0005 Sr31532926012050320280 V5.1845.6601012322 Cr5.3911.463.040202020 Nb3.4013.410145137 Ta1.801.50131710134 Th0.387.1011209219 Rb80.0159120130150220110 Zr60.221220015036.4691.9198.35 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 5 Hf3.365.0447473 分析单位：内蒙古自治区矿产实验研究所 五、晚三叠世花岗岩体构造环境及成因初探五、晚三叠世花岗岩体构造环境及成因初探 Pearce 等（1984）首先系统地研究了已知大地构造背景的花岗岩的地球化学类型， 他们把石英含量大于 5%的侵入岩都笼统地定义为花岗质岩石，并将花岗岩分为大洋脊、 火山弧、板内和碰撞型，每一类又进一步分为许多亚类。经过有选择的对花岗岩的微 量元素数据含量及对 SiO2含量进行作用的初步分析表明，元素 Y、Yb、Rb、Ba、K、Nb、Ta、Ce、Sm、Zr 和 Hf 最能有效地区分不同大地构造环境的花 岗岩。下面我们根据 Pearce 等所得出的结论对研究区出露的晚三叠世花岗岩体进行其 构造环境的初步分析。 KC a Na 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 (2) (after R.D.Raju,1972) A岩浆花岗岩，B交代花岗岩。 1 2 4 56 7 A B 图 5-1 花岗质岩浆成因分析图解 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 6 400 800 1200 1600 Li+Rb+Cs (ppm) 12.5 25 50 100 200 400 800 1600 3200 Sr+Ba (ppm) 12 4 5 6 7 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 (仿 刘英俊,1982) Tr同熔型花岗岩，Gr改造型花岗岩。 Tr G r 图 5-2 同熔型与改造型花岗岩判别图解 根据图 5-1 和图 5-2 可以得出，格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体为岩浆花岗岩，即 岩浆侵位冷凝形成的，且为同熔性花岗岩。 10 100 1000 Y ( p p m ) 5 10 50 100 500 Nb (p p m) 1 2 4 5 6 7 不同类型花岗岩 Nb-Y 图解 (after Pearce,1984) ORG洋脊花岗岩，WPG板内花岗岩， VAG火山弧花岗岩，COLG同碰撞花岗岩。 ORG WPGVAG+COLG 1000 图 5-3 花岗岩的 NbY 与构造环境关系图 图 5-4 R1-R2 与板块构造关系图 在花岗岩的 NbY 与构造环境关系图（图 5-3）中，格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩 体各样品都落在火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩区域，说明该研究区晚三叠世花岗岩均 为火山弧和同碰撞构造环境； R1R2 与构造环境关系图（图 5-4）中，样品投点落在 1000 2000 3000 R1 500 1000 1500 2000 2500 R2 1 2 3 4 5 6 7 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 与 (after Batchelor & Bowdden,1985) 1地幔分离，2板块碰撞前的，3碰撞后的抬升，4造山 晚期的5非造山的，6同碰撞期的，7造山期后的。 相当的岩石是：组1-拉斑玄武岩，组2-钙碱性岩石和奥长花岗 岩，组3-高钾钙碱性岩石，组4-次碱性二长岩，组5-碱性和过 碱性岩石，组6-深熔二云母淡色花岗岩。 1 2 3 4 5 6 7 主要花岗岩类岩石组合的示意性图解 (after Batchelor & Bowdden,1985) 1地幔分离，2板块碰撞前的，3碰撞后的抬升，4造山 晚期的 5非造山的，6同碰撞期的，7造山期后的。 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 7 在 4 区和 6 区，说明格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体形成于造山晚期-同碰撞期的整个 地质构造运动过程中，为造山晚期-同碰撞花岗岩。 10 100 1000 Y b + N b ( p p m ) 5 10 50 100 500 1000 R b ( p p m) 1 2 4 5 6 7 不同类型花岗岩的 Rb-Yb+Nb 图解 (after Pearce,1984) ORG洋脊花岗岩，WPG板内花岗岩， VAG火山弧花岗岩，COLG同碰撞花岗岩。 ORG WPG VAG COLG 图 5-5 花岗岩的 RbYb+Nb 与构造环境关系图 中国地质大学（武汉）继续教育学院现代远程教育本科生毕业论文 8 1 10 100 Y b + T a ( p p m ) 5 10 50 100 500 1000 R b ( p p m ) 1 2 45 6 7 不同类型花岗岩的 Rb-Yb+Ta 图解 (after Pearce,1984) ORG洋脊花岗岩，WPG板内花岗岩， VAG火山弧花岗岩，COLG同碰撞花岗岩。 ORG WPG VAG COLG 图 5-6 花岗岩的 RbYb+Ta 与构造环境关系图 如图所示在花岗岩的 RbY+Nb 与构造环境关系图（图 5-5）中各样品都落在火山 弧花岗岩区域和同碰撞花岗岩区域，由此可知格尔楚鲁地区晚三叠世花岗岩体形成的 构造环境为火山弧和同碰撞环境；在花岗岩的 RbY+Ta 与构造环境关系图（图 5-6） 中，大多数样品都落在火山弧花岗岩区，个别样品落在板内花岗岩区。