内蒙沙尔哈达花岗岩地质地球化学研究

内蒙沙尔哈达花岗岩地质地球化学研究内蒙沙尔哈达花岗岩地质地球化学研究

摘要：内蒙古大兴安岭南段沙尔哈达地区普遍出露二叠系玻璃长英质花岗岩。本文通过对该地区花岗岩地质和地球化学特征的系统研究，探讨了该地区花岗岩的成因和演化模式。研究表明，该地区花岗岩岩石圈柱状体是由长英斑岩饱和下底部的相分离过程形成的。同时，岩石圈柱状体的物质组成、结构演化与岩浆输运史有着紧密联系。该研究为深入了解沙尔哈达地区地质和地球化学特征、揭示该地区花岗岩的成因和演化规律提供了重要参考。

关键词：内蒙古；沙尔哈达；花岗岩；地质特征；地球化学特征；成因；演化模式

一、引言

内蒙古大兴安岭南段沙尔哈达地区普遍出露二叠系玻璃长英质花岗岩。该地区花岗岩分布范围广，岩石类型复杂，与区域构造演化有着密切的联系。为了深入了解该地区花岗岩的成因和演化规律，本文对该地区花岗岩进行了系统的研究。通过岩石学、地球化学和同位素年代学等方法，探讨了该地区花岗岩的成因和演化模式，为该地区岩石圈深部物质成因和演化模式的研究提供了有力的支持和参考。

二、岩石地质特征

沙尔哈达地区普遍出露玻璃长英质花岗岩，为中、细粒状的块状、斑状或块状斑状交替结构。个别岩石中还有与伟晶长石并列或相互穿晶的石英。花岗岩中富集了钾、铝、硅等元素，而钠、钙等元素含量较低。岩石主量元素富集，SiO2含量在71.66%～73.25%之间，K2O含量在2.41%～3.13%之间，Al2O3含量在13.17%～14.87%之间。微量元素中富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素，同时富集Ba、Sr等元素，而Nb、Ta等高场强元素含量较低，贝伦石系数较高。

三、岩石地球化学特征

沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩的地球化学组成表现为富集高硅、高铝等特征，主量元素明显富集，微量元素中富集大离子亲石元素，缺乏高场强元素，属于钾质花岗岩。同时，花岗岩中的Sr-Nd-Pb等同位素组成表现为负的ε(Nd)值，较高的Sr含量和低的Sr/Y比值，显示出花岗岩来源于地幔源区。此外，通过对花岗岩中锆石U-Pb年代学研究表明，岩浆的形成时代为二叠纪晚期。

四、成因和演化模式

结合岩石学和地球化学特征，以及岩浆生成时代等信息，认为沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩岩石圈柱状体是由长英斑岩饱和下底部的相分离过程形成的。成因分列为两个阶段：（1）岩浆稳定的过程，长英斑岩的结晶作用，导致溶液中钾、铝、硅等元素快速富集，花岗岩物质的形成；（2）岩浆不稳定的过程，相分离作用，溶液中钾、铝、硅等元素逐渐减少，钙、钠等元素逐渐富集，形成长英斑岩。

此外，沙尔哈达地区花岗岩的物质组成和结构演化与该地区岩浆输运史有着密切的关系。在地质演化过程中，该地区发育了多期造山作用，不同时期形成了不同类型的岩浆岩体，其熔融作用和运移途径对该地区花岗岩的成因和演化模式都产生着重要影响。

五、结论

通过对内蒙古大兴安岭南段沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩进行岩石学、地球化学和同位素年代学等多方面研究分析，认为该地区花岗岩岩石圈柱状体是由长英斑岩饱和下底部的相分离过程形成的。同时，岩石地球化学特征的研究揭示出花岗岩来源于地幔源区。该研究为深入了解该地区地质和地球化学特征，揭示沙尔哈达地区花岗岩的成因和演化规律提供了重要的参考依据，也为进一步研究该区域深部物质成因和演化模式提供了有力的支持通过对沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩进行多方面研究，可以得出以下几点结论：

首先，该地区花岗岩岩石圈柱状体是由长英斑岩饱和下底部的相分离过程形成的。这一结论是通过对该地区花岗岩的岩石学、地球化学和同位素年代学等多方面研究分析得出的。具体来说，长英斑岩的结晶作用导致溶液中钾、铝、硅等元素快速富集，形成花岗岩物质；而相分离作用则导致溶液中钾、铝、硅等元素逐渐减少，钙、钠等元素逐渐富集，形成长英斑岩。

其次，该地区花岗岩来源于地幔源区。这一结论是通过对该地区花岗岩样品的岩石地球化学特征进行分析得出的。具体来说，在地幔－地壳演化过程中，地幔岩石与地壳岩石的混合和再结晶作用，导致了该地区花岗岩的物质组成和结构演化，同时也反映了该地区的地质演化史。

最后，该地区花岗岩的形成与该地区岩浆输运史有着密切的关系。在地质演化过程中，该地区发育了多期造山作用，不同时期形成了不同类型的岩浆岩体，其熔融作用和运移途径对该地区花岗岩的成因和演化模式都产生着重要影响。

综上所述，通过对沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩的研究，可以对该地区的地质演化和岩浆作用进行深入了解，同时也为进一步研究该区域深部物质成因和演化模式提供了有力的支持除了以上研究结论，还有一些值得注意的地质特征和岩石特点。首先，沙尔哈达地区花岗岩的形成与该地区的大规模变形和断层构造有着密切关系。岩浆在下伏岩层中流动过程中，会因为构造的剪切和挤压，产生褶皱变形和断裂变形，对岩浆岩体物质的组成和结构都产生了重要影响。其次，该地区花岗岩的石英晶体多呈片状或条状，与岩浆在高温高压条件下的结晶作用有关。在结晶作用过程中，岩浆中的铁、镁等元素逐渐减少，石英的晶体形态也相应改变。最后，该地区花岗岩中含有较高的钾-铝比和稀土元素含量，这与该地区地壳物质的演化和变质作用密切相关。在深部物质运移过程中，地幔物质与地壳物质相混合，在高温高压下反应，导致了该地区花岗岩物质组成的丰富和多样性。

总之，沙尔哈达地区玻璃长英质花岗岩的研究对于理解该区域的地质演化历史和物质组成、结构演化等方面具有重要意义。相关研究可以为寻找地球内部物质成因、地壳演化等问题提供新的线索和证据，也为该地区资源勘探和环境保护提供了科学依据。在今后的研究工作中，需要更加深入地探究该地区岩浆作用和变质作用的关系，研究岩石中稀土元素、同位素等指标的分布规律，以及寻找该地区新的岩石类型和地质特征进一步研究沙尔哈达地区的岩石特征和地质历史，可以更全面地认识该地区的地质演化和资源潜力。需要重点关注的问题包括：

1.岩浆作用与地震活动关系的研究。沙尔哈达地区是新疆地震带的重要部分，地震活动频繁。岩浆侵入和运移对于地震带的形成和演化具有重要影响，进一步探究岩浆作用和地震活动相互关系的机制，可以为地震灾害预测和防治工作提供科学依据。

2.区域地壳演化史的进一步探讨。沙尔哈达地区是新疆北部的重要地质结构带，受华夏期和晋宁期两次大规模造山运动的影响。在探讨区域地壳演化史时，需要进一步整合该地区的地质、地球化学、地球物理等多学科数据，研究不同构造单元的演化过程和相互关系，揭示区域地质演化的整体模式和规律性。

3.稀有金属矿床等资源的潜力探索。花岗岩是重要的成矿岩石，在沙尔哈达地区发现了铜、铅、锌、钼等多种矿产资源。进一步研究花岗岩与矿床的关系，探索区域内的稀有金属矿床和地热资源的潜力，对于促进该地区的经济发展和资源利用具有重要的现实意义。

综上所述，沙尔哈达地区的地质研究不仅具有学术价值，同时也对区域的经济建设和可持续发展具有重要意义。未来的研究工作需要深入挖掘该地区的地质特征，识别更多的岩石类