岩体的年代学和地球化学及其岩石成因探究

1、岩体的年代学和地球化学及其岩石成因探究岩体的年代学和地球化学及其岩石成因探究摘要多年来，对于黑龙江绥阳镇岩体的岩性特征有着比较系统的认识，然而，对于年代学的工作研究比较薄弱，亟待深入的研究突破。本文通过岩相学、 错石u-pb年代学、主量元素、微量元素和sr-nd同位素等综合研究，对黑龙 江绥阳镇早侏罗世花岗闪长岩的年代学和地球化学及其岩石成因进行了深入剖 析。从而揭示研究区花岗岩成因类型和构造环境。通过对错石u-pb同位素定年, 岩体的岩浆结晶年龄为190±3ma ( mswd=1.75 结合岩体地球化学总体特 征分析，确定了绥阳岩体与为i型花岗岩。并进一步确定了岩浆主要来自于地壳

2、物质的部分熔融，部分熔融作用可能起因于基性岩浆的底侵作用。通过对闪长质 包体元素分布模式分析，确定其岩相为花岗闪长岩，结合前人的研究成果及绥阳 岩体花岗闪长岩的地球化学特征，认为其形成与古太平洋板块俯冲作用存在密切 联系。关键词花岗闪长岩及包体；错石u-pb定年；地球化学;岩石成岩；绥阳岩体中图分类号：tu45文献标识码：a文章编号：1009-914x ( 2016 )15-0240-04、地质背景1.1区域构造硏究区位于兴蒙造山带兴凯湖地块的太平岭隆起带1(图1.1)，兴凯湖地 块北侧和西南侧分别与佳木斯地块和华北地块相邻。地质演化历史漫长，地质构造复杂、矿产资源丰富。1.2区域地层及岩浆岩

3、自晚古生代一直持续到新生代火山活动强烈,区内岩浆岩广泛分布。其中 侵入岩以中深成花岗岩类为主，岩石类型以花岗闪长岩、二长花岗岩、白云母二 长花岗岩、正长花岗岩为主，呈岩基状产出，其次有少量闪长岩、蛇纹岩z主要 呈岩株状产出。地层区划早三叠世之前隶属兴凯地层大区，延边地层区，东宁一 汪清地区地层分区，鸡东和老黑山地层小区。中新生代为滨太平洋地层区，鸡西 延吉地层分区,鶴岗一东宁地层小区。1. 构造单元线；2.上元古界构造层;3.印支期构造层；4燕山构造层；5. 花岗岩类；6年代学采样点二岩体及岩相学特征2.1岩体地质特征研究区内侵入岩是太平岭花岗岩带的东延部分(图2.1),出露面积665 km2

4、 ,主要见于绥阳镇、八里坪、二道岗一带，多呈岩基状产岀，也有呈岩株状 产出，岩体的分布方向以北东向为主。岩石类型相对简单，主要有花岗闪长岩、 二长花岗岩、石英闪长岩等。赵春荆等2认为太平岭花岗岩的主体形成于晚海西期(y43)z而印支期 (¥51)和燕山早期(y52 )则发育较少；孙德有等获得的太平岭花岗岩为中 生代花岗岩(错石u-pb年龄介于193 ma 216ma );吕长禄等4获得这些花 岗岩的shrimp铸石u- pb年龄介于179 204 ma之间；门兰静等获得 金厂地区花岗斑岩的错石年龄为203.0±3.6 ma ;韩世炯6获得高丽沟地区石 英闪长岩岩浆结晶年龄为

5、191.4±6.7ma ;赵玉锁等7认为在该区域存在两期岩 浆活动，分别为印支晚期到燕山早期岩浆活动(190-210ma x燕山晚期岩浆活动（110-125ma x2.2岩相学特征细粒闪长质包体在花岗闪长岩中十分发育，由北（绥阳岩体）到南（太平川森调队检查站岩体）均有出露。闪长质包体的颜色比寄主岩的颜色深，为深浅 不一的灰黑色、灰色。组成包体的矿物粒径绝大多数小于1 mm ,甚至小于0.5mm z为微粒一微细粒结构，说明形成闪长质包体的岩浆比寄主岩岩浆冷却时间更短,更快,而只有少部分的（石英）闪长质包体结构较粗”粒度接近寄主 岩石的矿物粒径。花岗闪长岩中分布的包体大小不一，绝大多数集

6、中在几厘米到二十几厘米之间。闪长质包体与寄主花岗岩的接触面大都呈弯曲状，接触界限清晰可见，也 有见过渡关系，也有见呈雾迷状，部分还可见冷凝边,个别包体具条带状，长宽 之比可达3 : lz部分包体具定向排列，有的包体周围具有长英质晕圈。三、岩体的年代学和地球化学分析方法将硏究范围内获取的未经腐蚀风化的绥阳镇的岩体全新样品进行分析，通过错石测年法、全岩地球化学以及同位素法进行了分析。3.1错石测年分析¥告石是一种较为多见的副矿物,其分选、稳走性能好、熔点高”另外u和 th的含量较高，pb的含量较低，在u-pb定年方法中第一考虑会采用错石。本 次研究利用la-icpms法对错石进行u-pb

7、测年工作。进行透射光、反射光显 微照相，观察其抛光面有无裂隙及包裹体等，然后再进行阴极发光照相,以进一 步反映错石的内部结构特征。3.2全岩地球化学分析对主、微量元素、稀土元素的分析测定。主要实验步骤为：首先熔化样品,制成玻璃饼，然后测定主元素（应用x射线荧光光谱仪z型号为xrf-1500 ）, 分析精确度要达到并强于l%e称取样品40毫克，将其放置在teflon中，加入 溶解液hno3与hf ,然后用hno3 （ 1% ）稀释溶液z测定微量以及稀土元素 的设备为双聚焦电感耦合等离子质谱仪，型号为（icp-ms ） element ,采购自 finniganmat公司，分析精确度要达到并强于5

8、%。3.3 同位素（snvnd、rb-sr）分析在中国科学院地质与地球物理研究所同位素超净室完成了 sr、nd同位素 的测定工作。sr同位素质量分f留用86sr/88sr = 0.1194开展校正，rb-sr分析 全过程空白本底大概是（2.5 ） xlo- 10克，nd同位素质量分催以 146nd/144nd= 0.7219开展校正，sm-nd全过程空白本底大概是5"0-12 克。四、分析结果4.1诰石分析结果对样品进行了 13颗错石u-pb同位素测试z错石th/u值介于0.38 1.0 之间，与岩浆成因错石的典型th/u值0.1 1.0相一致。206pb/238u年龄为 （176&

9、#177;6 ） （ 197±10 ） ma ,在u-pb谐和图上（图4.1）,均位于谐和线上 及其附近，显示了出一致的谐和年龄,其206pb/238u加权平均年龄为 190±3ma ,代表了绥阳镇岩体的岩浆结晶年龄。4.2岩石地球化学特征在侵入岩的qap图解上（图4.2 ）,绥阳岩体岩石成分点均落入花岗闪长岩范围内；岩石固结指数（si）为5.69 19.3 ,分异指数（di）为61.8 78.38 , 里特曼指数6厉0.591.79°a/cnk值主要介于0.921.07 （除样品gs7199为1.40 ）平均值为0.99 （在rb- （ yb+nb ）判别图（图

10、5.10 ）上投点多位于 火山弧花岗岩+同碰撞花岗岩区，说明为造山期的深熔产物为主。判别图nby （图5.10 ）中岩石投点位于火山弧花岗岩区，个别落入同碰撞花岗岩区。在花 岗岩的r1-r2多阳离子图解（图5.11）中，花岗闪长岩、闪长质包体多落入板 块碰撞前的，可能暗示了闪长质岩浆形成于造山前期的基性岩浆的底侵作用，也 说明了包体成因为岩浆混合成因的特征。研究表明，在兴蒙造山带东端，小兴安岭地区分布着早侏罗世（182 186ma ）的基性侵入岩,显示为一种伸展的构造环境；从岩石的矿物组成和化 学成分资料来看，花岗闪长岩的特征，暗示了当时存在与古太平岩板块俯冲的板 块体制。因此，绥阳岩体花岗闪

11、长岩形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环 境有关。六、结论与认识本文在对绥阳岩体花岗闪长岩及其闪长质包体进行了详尽的野外调查的 基础上，进一步开展了 shrimp错石u-pb走年、地球化学和sr-nd同位素地 球化学等综合研究,主要取得以下认识:1、绥阳岩体花岗闪长岩形成于190±3ma ,形成时代为早侏罗世。2、绥阳岩体花岗闪长岩与世界代表花岗闪长岩化学成分相似，属i型花岗 岩类。3、岩浆主要来自于地壳物质的部分熔融，部分熔融作用可能起因于基性 岩浆的底侵作用。4、绥阳岩体花岗闪长岩形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。参考文献1李体刚,王艳忠。郎利国黑龙江金厂金矿床地质

12、特征及找矿前景分析几物探与化探，2007 , 31 ( supp ), 94-97.2赵春荆，彭玉鲸，党增欣，等吉黑东部构造格架及地壳演化m.沈阳:辽宁大学出版社，1996.3孙德有，吴福元，高山,陆孝平吉林中部晚三叠世和早侏罗世两期铝质a型花岗岩的厘定及对吉黑东部构造格局的制约j 2005a.地学前缘，12(2 ): 263 - 275.4吕长禄,徐东海，李新鹏，郝兴中.黑龙江太平岭早侏罗世花岗岩成因及壳幔混合作用j 现代地质,20125门兰静.黑龙江东宁县金厂超大型金矿床的地质、地球化学特征及成矿模式m.吉林大学，20086韩世炯.黑龙江省金厂金矿床成矿时代及其地球动力学意义d.吉林大学，20107赵玉锁，阎家盼.黑龙江金厂金矿成岩成矿时代及成矿地质背景j. 矿物学报,20118徐美君，许文良，王枫，高福红，于介江.小兴安岭中部早侏罗世花 岗质岩石的年代学与地球化学及其构造意义几岩石学报，2013 , 29 ( 02