岩石成因及其形成构造背景探讨
不同种类中性岩的成因模式及产出造背景存在一定的差异。这里仅简要介绍安山岩的成因及其构造环境。
大量资料表明,安山岩成分变化较大,通常不能用单一的成因过程来解释其形成机制。例如,低MgO和高MgO安山岩就可能分别代表了派生岩浆和地幔原生岩浆的产物。
许多学者用玄武质岩浆结晶分异作用来解释安山岩的形成过程。这一模式早在20世纪20年代末就由鲍文提出。玄武质岩浆通过橄榄石、辉石、角闪石、磁铁矿及斜长石等矿物的分异结晶,熔体成分就会向安山质岩浆演化。这一模式得到了野外、矿物学及地球化学等证据的有力支持。例如,野外常见安山岩与玄武岩共生,二者具有相似的微量元素及同位素比值等。
然而,单一的分异结晶过程很难解释安山岩的某些成分变化特点,故而提出了玄武质岩浆的结晶分异及同化作用相结合的模式(AFC模式):即在玄武质岩浆结晶分异的过程中,存在岩浆对围岩的同化作用。这种情况,安山岩与玄武岩的微量元素及同位素比值也存在一定的差异。此外,在野外有时还可以观察到围岩的捕虏体,也表明了同化作用的存在。
上述两种模式产生的安山岩均是由派生岩浆形成的。一些学者认为,地幔岩石熔融也可以直接形成安山岩浆。这就要求对应的安山岩具有原生岩浆的地球化学特征,如高的MgO 、Cr及Ni含量,高镁安山岩就具有这样的地球化学属性。同位素的研究也表明,一些高镁安山岩的同位素组成,如Sr、Nd同位素等,与地幔同位素组成一致。此外,实验岩石学也表明,地幔岩石在含水条件下可以形成高镁的安山质熔体。
据研究,玄武质岩浆与流纹质岩浆通过岩浆混合作用也可以形成安山岩,这一模式得到了多种证据的支持(详见第九章)。例如,在野外,经常可以见到许多暗色微粒包体,在显微镜下可以看到矿物不平衡结构,如斜长石发育成分环带并可见熔蚀核。在地球化学上,包括全岩主量、微量及Sr-Nd等同位素,均存在两端元之间的直线变异图解。近年来锆石的Hf-O同位素研究,也为岩浆混合作用提供了有力的证据。
与玄武岩一样,安山岩也可出现在不同的构造环境中,除前述的俯冲带环境外,也有部分安山岩分布在大陆内部(如大陆裂谷)(Robyn,1979)及洋中脊(Byerly,1976;Byerset al.,1983)等环境,但总的来说,俯冲带仍是形成安山岩最重要的场所。
有关俯冲带安山岩的产生,讨论甚多,这里简要介绍多数人接受的模式。大洋壳主要是由拉斑玄武岩和等化学的侵入岩(辉长岩和辉绿岩)组成的,这些岩石和上覆的沉积物在进入到俯冲带之前是直接与海水接触的,因而大都遭受过海水的蚀变作用,形成含水的岩石(其中水可以呈非结构水存在于裂隙或孔隙中,也以结构水的形式存在于绿泥石、角闪石和蛇纹石等蚀变矿物中)。洋壳在消减过程中,冷的大洋板块将随消减深度的增加而增温并发生变质和脱水作用。当俯冲深度不大时,俯冲洋壳上部的沉积岩和火山岩将发生脱碳酸和脱水反应,产生CO2、H2O和CH4等流体,并上升进入上覆楔形地幔。在80~120km的深度,消减板块下部的蛇纹石和角闪石脱水,产生的流体上升进入上部的榴辉岩区或地幔楔形区。受流体影响的榴辉岩和地幔橄榄岩将发生两种变化,其一是流体携带的元素使其物质成分发生变化,如地幔楔中的橄榄岩可因流体交代转变成辉石岩,其二是流体的加入导致熔融温度降低,岩石密度降低,并进一步诱发部分熔融。无论是变质的洋壳物质和还是受流体交代的地幔楔物质,在部分熔融过程中都可产生安山质岩浆。
新老金厂矿区下二叠统哲斯群中火山岩SiO2含量变化显著,显示从基性-酸性的连续演化系列,且大部分火山岩属钙碱性系列火山岩,表明它们可能并非裂谷环境下的产物(崔惠文等,1996;王玉往等,1997),后者常形成特征性的双峰式火山岩组合和拉斑玄武岩系列火山岩(Wilson,2001)。稀土和微量地球化学特征表明原始岩浆可能来自残留石榴子石的亏损地幔源区,部分熔融后岩浆在上升过程中未受陆壳物质的明显混染,表明当时处于快速拉张的环境中或上覆陆壳较薄。
从区域大地构造分析,在石炭世中晚期,北山南带洋盆向南、北两侧同时俯冲,向南的俯冲在塔里木板块北缘形成安北—旧寺墩构造岩浆带,向北的俯冲在马鬃山中间地块形成柳园大奇山地体,至石炭世末期,安北旧寺墩构造岩浆带与柳园大奇山地体碰撞对接,北山南带由此进入陆内伸展调整期(聂凤军等,2002a;刘伟等,2006)。这一构造演化历史大致符合北山南带的地质事实,但对于北山南带有限洋盆的最终关闭时间还存有疑问。最近,李锦轶等(2006b,c)通过对塔里木板块北缘吐哈盆地和北山地区二叠纪岩浆岩的考察发现,二叠纪期间北山地区存在残余洋盆,该洋盆可能是索伦山蛇绿岩和恩格尔乌苏蛇绿岩为代表的古生代古亚洲洋的西延分支部分,北山南带敦煌地块北缘(即安北旧寺墩构造岩浆带)二叠纪钙碱性系列岩浆活动的发育,发生在古亚洲洋南侧活动陆缘,其成因可能与俯冲的古洋岩石圈板块的重熔或上覆地幔楔的部分熔融有关。我们对新老金厂矿区早二叠世火山岩的地球化学研究表明,它们具有活动大陆边缘火山岩的地球化学亲和性,并不具有裂谷环境双峰式火山岩的特征,因此,认为作为古亚洲洋一个分支的北山南带有限洋盆的最终关闭应在早二叠世以后。进一步,哲斯群火山岩地层中发育大量的枕状玄武岩(甘肃省地质矿产局,1997),其地球化学特征表明当时北山南带的地球动力学背景应处于岩石圈减薄的拉张环境,因此认为它们可能是古亚洲洋(北山南带有限洋盆)南侧活动大陆边缘内部或弧后盆地快速拉张阶段的产物。
1.岩石成因探讨
自从Loiselle and Wones(1979)提出非造山、碱性、无水的A型花岗岩以来,对该类型花岗岩的研究一直受到国内外地质学家的高度关注。近年来对A型花岗岩的研究又取得了许多新的进展,从构造环境分为两种:非造山和造山后(Eby, 1990; Bonin,1990;洪大卫等,1995;王德滋等, 2002),洪大卫等(1995)把A型花岗岩分成AA型和PA型,并分别与非造山的板内环境和后造山的造山带构造环境相对应。目前对A 型花岗岩的识别标志像埃达克岩(adakite)一样越来越依赖于主元素、微量元素、同位素等地球化学多数能落入A 型花岗岩区为总体特征(Whalen,1987; Eby, 1990,1992;洪大卫等,1995; King et al.,1997;许保良等,1998;孙德有等,2005;苏玉平等, 2005;吴锁平等,2007);又从化学成分上分为碱性和准铝质甚至过铝质A型花岗岩(King et al., 1997; Eby,1990),但它们都受控于拉张环境,这是所有A 型花岗岩产生的共同机制,在造山带中的A型花岗岩主要形成于造山后伸展作用阶段,从而使A 型花岗岩成为判断造山作用结束时间的重要岩石学标志(Eby,1992;洪大卫等,1995; King et al.,1997;王德滋等,1995,2002)。
前人对小兴安岭东南地区出露的早中生代正长-碱长花岗岩已做过大量的岩石学、岩石化学、岩体成因等方面研究,认为是Ⅰ型或S型花岗岩,或与高分异I型花岗岩有关,形成于大陆内部张性断裂或造山后构造环境中(黑龙江省地质矿产局,1993;黑龙江省地调院齐齐哈尔分院,1997~2008)。对正长-碱长花岗岩岩石成因上的分歧,制约了对区域构造演化的深入认识,且以往只强调了碱性A型花岗岩的特征及其构造属性(孙德有等,2001、2004、2005; Wu at al,2002),而对铝质A型花岗岩的研究没有予以足够的重视,从而其形成的构造背景没有得到充分认识。
小兴安岭正长—碱长花岗岩岩石矿物组合以条纹长石、石英为主,少量铁质黑云母,无碱性暗色矿物和微细粒闪长质包体。岩石组合的NK/A(分子数比)大多数为0.70~0.97(平均为0.88)>0.85,A/CNK总体上>1,符合Whalen(1987)的划分碱性和偏碱性花岗岩的界限。在(Al2O3+CaO)/(TFeO+Na2O+K2O)-100(MgO+TFeO+TiO2)/SiO2图中大多数落入碱性岩区和高分异钙碱性岩区(图3-31),在A/CNK-A/NK图中均落入过铝质-偏铝质岩石区(图3-30)。岩石具高硅、富碱、富铝和低钙、镁的特点,与吉林张广才岭南端三道河晚三叠世铝质A型花岗岩完全一致(孙德有等,2005),而不含碱性暗色矿物区别于小兴安岭地区的典型碱性A型花岗岩。
岩石的稀土配分曲线呈轻稀土略微富集的、缓向右倾斜的右倾而重稀土较为平坦、铕亏损的“海鸥型”(图3-32a),与吉黑张广才岭—小兴安岭地区的铝质A 型碱长花岗岩稀土特征完全相似(孙德有等,2005),并与典型的碱性A 型花岗岩具轻、重稀土均较为平坦、前者略向右缓倾斜的、后者略上翘呈海鸥型(与球粒陨石Chondrite)相比有所差别(Whalen, 1987; Eby,1990、1992;Martin et al.,1994;洪大卫等,1995; King et al.,1997;赵广涛等,1997;范春方等,2000;刘昌实等,2003a、b;吴锁平等,2007)。
对于高硅的正长-碱长花岗岩需要用SiO2-TFeO/MgO图来有效区分A型与I、S 型花岗岩(Whalen,1987; Eby, 1990;洪大卫,1995; King et al.,1997;卢成忠等,2006;吴锁平等, 2007)。在TFeO/MgO图和Na2O-K2O图(图3-33)中,大多数岩石落入A型花岗岩区。
正长-碱长花岗岩在10000 ×Ga/Al-(Zr+Nb+Ce+Y)图(图3-34)中,正长-碱长花岗岩落入A型花岗岩区。岩石在10000 ×Ga/Al-(Na2O +K2O)图、10000 ×Ga/Al-(Na2O +K2O)/CaO图、10000×Ga/Al-K2O/MgO图、10000 ×Ga/Al-TFeO/MgO图、10000 ×Ga/Al-Zr、Nb、Ce、Y图(图3-35)等成因类型判别图解中,正长-碱长花岗岩岩石样品点绝大多数落入A型花岗岩区。
图3-33 正长-碱长-碱性花岗岩Na2O-K2O图及TFeO/MgO-SiO2图
图3-34 岩石10000×Ga/Al-(Zr+Nb+Ce+Y)图
当SiO2>72%的铝质A型花岗岩与高度分异的I型、S型花岗岩之间有许多相似之处,因此进一步需要将它们区分开来(Eby,1990;吴锁平等,2007)。
(1)正长-碱长花岗岩岩石的主要氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、Na2O、K2O等含量以及平均值(表3-15、表3-18),与世界A型花岗岩平均值最为接近,与澳大利亚高分异的I型Ackley岩体、S型Scandy Cape岩体间存在较大差异(Whalen,1987; King et al.,1997;吴锁平等,2007)。
表3-18 正长-碱长花岗岩主、微量元素与A型花岗岩对比表(%)
图3-35 岩石10000×Ga/A1-(Na2O+K2O)图、(Na2O+K2O)/CaO图、
K2O/MgO图和TFeO/MgO图和10000×Ga/Al-Zr、Nb、Ce、Y图
194.37 × 10-6),远高于I型花岗岩(114.71 ×10-6)和S型花岗岩(173.14 ×10-6)(吴锁平等,
一般来讲,高分异的I型花岗岩的TFeO含量较低<1.00%,而正长-碱长花岗岩Fe2O3值总体偏高,碱长花岗岩的TFeO含量1.02%~2.92%,平均为1.67%>1.00%,正长花岗岩的TFeO含量大多1.09%~5.08%,平均为2.13%>1.00%,反映了A型正长-碱长花岗岩形成于相对氧化的介质环境,这可能与其定位较浅的特点有关。
(2)高温岩浆浅成就位又是A型花岗岩的主要特征之一,是高硅A型花岗岩与高分异I型花岗岩的主要区别之一(Eby,1990;卢成忠等,2006;吴锁平等,2007)。这也与正长-碱长花岗岩岩石中出现较自形的高温锥状石英,以及部分岩石具晶洞构造、文象结构得到证实。
(3)从正长-碱长花岗岩石英包裹体测温(表3-19)上得到了高温岩浆浅成就位的A型花岗岩的又一佐证。正长花岗岩的石英包裹体测温成岩温度在720℃~900℃,碱长花岗岩石英包裹体测温成岩温度为750℃~980℃,碱性花岗岩石英包裹体测温成岩温度为750℃~1050℃,其成岩温度逐渐略有升高,表明源区岩石均经历了较充分的熔融,这也是形成A 型花岗岩的重要条件。以上石英包裹体测温表明,正长-碱长花岗岩形成温度高于高分异I型花岗岩形成温度764℃(King et al.,1997),表现出不同于高分异I型花岗岩的特征,也高于似斑状二长花岗岩的石英包裹体成岩温度670℃~870℃,反映出高温岩浆浅部就位结晶的特点。
(4)岩石δ18O值从早期正长花岗岩(3.00%。~7.83‰,平均为6.25‰)向晚期碱长花岗岩(5.10‰)变低(表3-9),说明了岩石形成中可能同化了被大气降水浸泡过的岩石或是与这种岩石直接熔融作用有关,也从另一面说明了其形成于相对定位较浅的氧化环境(李之彤等,2001)。
(5)岩石的微量元素Ga、Rb、Ba、Sr、Zr、Y等含量、平均值(表3-17、表3-18)与A型花岗岩相似(Whalen,1987;吴锁平等,2007)。正长花岗岩的Ga元素14.6 ×10-6~25 ×10-6(平均为18.81 ×10-6),碱长花岗岩中G a元素25.80 ×10-6~31.60 ×10-6(平均为28.70 ×10-6),与中国、世界的典型A 型花岗岩的平均值18.54 ×10-6~24.6 ×10-6接近。正长花岗岩的Rb含量124 ×10-6~385 ×10-6,平均为193 ×10-6<270 ×10-6,碱长花岗岩的R b含量大多为209 ×10-6~271 ×10-6(除GC-F-WL4 样外),平均为242 ×10-6<270 ×10-6,说明不是由高硅I型花岗岩分异形成(Pearce et al.,1984)。
岩石富含稀土元素(除Eu外),大多数样品的REE为115.00 ×10-6~540.03 ×10-6(平均为2007),也明显高于区域上广泛出露的同时代略早期的似斑状二长花岗岩(154.94 ×10-6)(韩振哲等,2008b)。岩石的稀土配分曲线形态呈轻稀土略微富集且缓向右倾斜、重稀土平坦的、铕强亏损的海鸥型,且微量标准化蛛网图上出现Ba、Sr呈负异常,也与A型花岗岩特征相符。
表3-19 早中生代花岗岩类包裹体测温分析结果表
续表
(6)在(Zr+Nb+Ce+Y) -(Na2O+K2O) /CaO图(图3-36)、TFeO/MgO 图(图3-36)中,岩石大多数落入A型花岗岩区、高分异的I、S花岗岩区,可能说明了正长-碱长花岗岩与同时代略早形成的壳幔混合成因似斑状二长花岗岩之间具一定的岩浆源岩的亲缘性。
以上充分说明了正长-碱长花岗岩的岩石学、岩石化学、地球化学特征上具铝质A型花岗岩的共性特征,略微不同于典型的碱性A型花岗岩。
关于A型花岗岩的成因有多种观点,主要有岩浆混合、残留体再熔融、幔源碱性基性岩浆和I型花岗岩浆分异、下地壳火成岩部分熔融和俯冲洋壳部分熔融等模式(Collins W J,1982; Bedarad J, 1990; Eby,1992; Turner S P,1992a; King et al.,1997;吴才来等,1998;肖庆辉等,2002;王德滋等,2002)。由此可见,A型花岗岩的成因与其所处大地构造背景不同、物质来源不同、岩浆演化过程的分异程度不同等密切相关,因而不可能用统一的成因模式来简单解释(吴锁平等,2007)。
小兴安岭地区的晚三叠世—早侏罗世正长-碱长花岗岩的成因,可能与基性岩浆底侵作用下的地壳古老变质基底物质的部分熔融作用和一定程度的壳幔岩浆混合、分异作用参者共同控制作用有关(韩振哲等,2009a)。其依据如下:
(1)残留体再熔融成因说只能解释传统的A型碱性花岗岩的高温、贫水和富氟、富HFSE的特征,而对铝质A型花岗岩要求另外的成因来解释,因与碱性花岗岩相比相对富铝,微量元素Y、Zr、Ta、Ba、Sr、Eu、P、Ti等富集程度也不同。
King等(1997,2001)在对澳大利亚Lacklan褶皱带的A型花岗岩进行研究的过程中,提出了铝质A型花岗岩的概念(包含了准铝至弱过铝A 型花岗岩),并认为A型花岗质岩浆都是由长英质地壳岩石在高温条件下部分熔融产生,岩浆在上升和侵位过程中的速度差异造成了岩浆化学成分的分异。铝质A型花岗岩与A型花岗岩在地球化学特征上既有共性,也有明显差异,尽管各家观点对铝质A 型花岗岩的源区物质组成、成因认识上存在一定分歧(Collinset al.,1982; Whalenet al.,1987;Eby.,1990,1992),但几乎一致地认为铝质A 型花岗岩源区应处在下地壳位置(Kinget al., 1997),但与I型源区不同,A型源区应是经过地幔流体交代而成为饱满型源区(fer-tile) (Zindleret al., 1986; Kinget al., 1997),即富集碱质和HFSE元素。Poitrasson et al.( 1994、1995)也主张铝质A型花岗岩起源于下部地壳物质的部分熔融,但他们认为下地壳源区的成分应主要是镁铁质的,而碱性花岗岩则为幔源岩浆与下地壳物质相互作用的产物,可能与壳幔岩浆混合作用有关。
图3-36 岩石(Zr+Nb+Ce+Y)-TFeO/MgO图、(Na2O+K2O)/CaO图
研究区内正长-碱长花岗岩,以及碱性花岗岩的稀土配分模式曲线、微量元素蛛网图(图3-32),以及Nd同位素特征基本相似(详见下述),说明两类A型花岗岩具有相似的岩浆源区,两者均为幔壳物质混熔的产物。两类岩石在地球化学特征的略微差异可能是岩浆分异演化的途径不同所致,而并非由岩浆源区的差异所引起。
(2)小兴安岭东南地区仅出露少量基性岩,且从出露的辉石闪长岩等的产出状态来看,大多为壳幔岩浆混合作用有关的同深成作用岩墙,缺少岩浆分异演化形成的闪长岩等过渡成分的岩石类型,说明幔源碱性岩浆分异模式缺少地质事实。
(3)岩石富K2O、富Al2O3的特征也表明岩石成因与地壳有关,而仅有幔源碱性岩浆分异、俯冲洋壳部分熔融是不可能形成高硅、高铝的A:型花岗岩,这可能是与幔源岩浆底侵作用下的富K2O、贫水的玄武质中下地壳间的壳幔岩浆混合、部分熔融作用有关。
(4)正长-碱长花岗岩的143Nd/144Nd初始值为0.512144~0.512513,介于上地壳(0.512120)和地幔值(0.513000)之间(李志昌等,2004)。岩石86Sr/87Sr初始值(0.72056~0.73990>大陆壳值0.719)变化很大,说明其物质来源和形成过程的复杂性。一般认为与地幔Sr同位素的不均匀性和与基性岩浆底侵作用下的地壳物质的不同程度卷入有关或下地壳源岩成分差异有关(Collins等,1982;吴福元等,1999;李之彤等,2001;肖庆辉等,2002;李志昌等,2004)。岩石tDM模式年龄为1118~1328Ma,与时空上紧密相伴的、区域上的碱性花岗岩(143Nd/144Nd初始值为0.512513,tDM模式年龄为1244+18Ma)、似斑状二长花岗岩(86S/87S初始值为0.71066~0.72429之间,143Nd/144Nd初始值为0.512139~0.512377,tDM模式年龄为982~1295Ma)相似。岩石的高Sr、低Nd同位素反映花岗岩的原岩可能主要由沉积岩或变质岩组成的上地壳的特征,与tDM模式年龄反映的岩浆源区物质均为中元古代变质基底物质的特征相吻合(韩振哲等,2009a)。
(5)全岩δ18O也能作为物质来源的示踪剂(吴锁平等,2007)。正长-碱长花岗岩(δ18O 值大多为3.00‰~7.83‰,平均为6.25‰<10‰),属正常δ18O略偏低值花岗岩类(表3-9),说明其源区物质成熟度低,且与地幔物质混入有关(泰勒,1968;张理刚,1983;李之彤等,2001)。少数正长-碱长花岗岩表现出低δ18O 花岗岩类(<6‰),这可能与岩石形成中同化了被大气降水浸泡过的岩石或是这种岩石直接熔融作用有关(泰勒,1968;张理刚,1983)。
(6)随正长-碱长-碱性花岗岩岩石的SiO2含量逐渐升高,岩石的Al2O3、Fe2O3、FeO、TiO2、MgO、CaO、P2O5、Na2O等与之呈显著负相关线性关系(大多数呈分散状线性相关性,除Al2O3外),而且各氧化物的线性斜率基本一致,说明在岩浆结晶分异、演化过程中与SiO2的结晶习性的一致性(图3-37)。从似斑状二长花岗岩石的分异指数(DI)值(大多为82~85)向正长-碱长花岗岩分异指数(DI)值(87~92)逐渐变大,固结指数(SI)值(平均值从3.36~1.92)逐渐变小,显示出岩浆分异演化的特征。
图3-37 正长-碱长花岗岩、碱性花岗岩哈克图解
○—细中(中细)粒正长花岗岩;●—细中粒碱长花岗岩;口—碱性花岗岩
(7)在时空上铝质A:型正长-碱长花岗岩与同时代的壳幔混合型(或称H型)似斑状二长花岗岩,以及典型的A型碱性花岗岩密切伴生(图3-1),构成了小兴安岭东南地区早中生代巨量的I(或称H型)-A型花岗质复合岩基,形成了构造环境有序演化的同一构造-岩浆序列,构造环境由碰撞后向碰撞后崩塌有序演化为特征。似斑状二长花岗岩、正长-碱长花岗岩的微量元素蛛网图(图3-7b、图3-32b)、稀土元素球粒陨石配分模式曲线图(图3-7a、图3-32a)的形态基本相似,可能反映了其物质来源、成因上的相似性,说明正长-碱长花岗岩成因也可能涉及一定程度的壳幔岩浆混合作用(孙德有等,2000、2004)。
2.岩石形成的构造环境探讨
A型花岗岩作为深源岩石之一,虽然对其成因机制还存在较大的争议,但它们均形成于拉张或非挤压的构造环境这一点已成共识。拉张地壳的减薄在时空上往往与深部热活动(如地幔上涌或基性岩浆的注入)有密切联系,A型花岗岩的形成多归因于热的软流圈地幔向上运动。软流圈上涌不仅为A型花岗岩浆的形成提供了必需的热和物源,而且会引起大范围内地壳物质的部分熔融。因此,大陆环境下的A 型花岗岩在一定程度上指示岩石圈减薄和软流圈上涌的时间、过程及其动力学机制(Loiselle and Wones,1979; Whalen et al.,1987; Sylvester P J.,1989; Eby,1990,1992; Turner S P et al.,1992; Neves S.et al.,1995;洪大卫等,1995; King et al.,1997; Sylvester P J.1998;邵济安等,2001a、b,2002;王德滋等,2002;苏玉平等,2005;卢成忠等,2006;吴锁平等,2007)。近来普遍的看法是,A型花岗岩代表了造山带岩浆作用和地盾区与裂谷有关的非造山岩浆作用的最后事件,并划分出了代表非造山板内环境的AA或A1型和造山后构造环境的PA或A2型(Whalen et al., 1987; Eby,1992;洪大卫等,1995)。
小兴安岭东南地区的正长-碱长花岗岩岩体中均无主动侵位造成的定向组构、岩浆面理构造等构造应变特征。岩体与围岩接触界面多见有岩枝、岩脉等,与围岩构造线方向不一致,围岩不因岩体侵入而发生变形,说明岩体的就位构造总体上显示出拉张环境下的被动就位的构造样式。
正长-碱长花岗岩岩石在微量元素Rb-(Y+Nb)和Nb-Y构造环境判别图解(图3-38)中均落入碰撞后花岗岩(POG)区。岩石在多阳离子R1-R2构造环境判别图(图3-39)中,大多数岩石落入造山晚期和非造山花岗岩的界线附近,说明了大陆碰撞结束、崩塌时的张性构造环境。
在岩石微量元素Sr-Yb图中,正长-碱长花岗岩大多数落入低Sr高Yb的南岭-浙闽型花岗岩区(图3-39),少数为低Sr低Yb类的喜马拉雅型花岗岩,可能说明其形成与碰撞后崩塌-伸展构造背景下的底侵幔源岩浆作用有关(张旗等,2005、2009)。
图3-38 花岗岩Rb-(Y+Nb)图和Ta-Yb构造环境判别图解
图3-39 花岗岩R1-R2构造判别图和Sr-Yb构造环境判别图解
在Eby(1992) Nb-Y-3Ga的A1、A2型判别图解(图3-40)中,样品投点大多落入了A2型造山晚期花岗岩区。在岩石微量元素比值Rb/Nb-Y/Nb图(图3.40)中,岩石大多数落入A2型花岗岩区及其附近。
综上所述,小兴安岭东南地区形成于晚三叠世—早侏罗世的正长-碱长花岗岩具有铝质A2型花岗岩的典型岩相学、岩石化学、地球化学特征,不同于高分异Ⅰ型花岗岩。该地区早中生代铝质A2型花岗岩的确定,对该地区早中生代大地构造环境的探讨,提供了新的思路。
图3-40 花岗岩Nb-Y-3Ga构造判别图l和Rb/Nb-Y/Nb构造环境判别图
红宝石 蓝宝石 金刚石 猫眼石 等玉石都是怎样形成的
1.宝石的形成 世界上有3000多种不同的矿物,宝石是矿物中最美丽、稀少的优质晶体,它们分布在岩石或由岩石衍生出的宝石沙砾中。自然界中的岩石种类根据其成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩三大类。所有天然宝石的形成均与这三大类岩石有着密切的关系。岩浆岩与宝石产出 岩浆岩是岩浆在地下或...
区域构造-岩石-成矿背景分析
2020-02-05 中生代深部构造背景与区域构造控矿分析 2020-02-01 区域成矿背景 2020-02-03 岩石成因及其形成构造背景探讨 2020-01-31 遥感信息与区域成矿预测 2020-02-01 区域构造演化与成矿 2020-02-01 岩石圈演化与构造-岩浆-成矿作用 2020-01-30 成矿地质背景 更多类似问题 > 为...
岩浆岩,沉积岩,变质岩在成因主要矿物成分,结构和构造方面的异同点_百度...
主要矿物成分包括长石和石英。岩浆岩具有明显的晶质结构,矿物晶体间存在先后结晶的顺序性。其构造因岩浆性质、产出条件和凝固过程中的运动状态而异,侵入岩常见块状构造,喷出岩则常见岩流纹、杏仁状、气孔状构造。2. 沉积岩:沉积岩是在地表常温常压环境下形成的,由先成的矿物和岩石经外动力地质作用破坏...
矿石矿物的组成和结构构造
2.矿石主要的结构构造 矿石的结构构造特点是矿石形成过程的客观证据,有助于分析矿床的形成地质条件、物理化学环境、成矿作用及其演化特点,为矿床成因研究提供重要信息。矿体中由于矿物组成复杂,构造、岩浆、成矿多期活动,致使矿石的结构和构造也较为复杂。(1)矿石的构造特征 矿石的构造主要为致密的块状...
矿石类型及矿石构造
根据矿石中的矿物组合和构造特征,可以将萨瓦亚尔顿金矿床中产出的矿石划分为以下基本类型。 一、金-毒砂-黄铁矿-石英建造矿石 此建造矿石是矿床中最基本也是最重要的矿石类型,分布普遍,在不同矿化破碎带中均可见此类矿石。 此类矿石按其构造特征,可以分为块状矿石、条带状矿石、细脉浸染状矿石、角砾状矿石和揉皱构造...
矿石结构与矿石构造的关系
由矿物结晶颗粒所构成的矿石结构,是受其组成矿物晶体化学性质和形成过程中物理化学条件所控制。所以,即使同种矿物,在不同的物理化学条件下,可形成截然不同的矿石结构。因此,对矿石结构的分类,应以形成的物理化学条件、形成作用等成因作为分类的主要依据,以利于矿石结构的成因研究。 矿石结构类型划分如表11-2。 二、...
石灰石是怎样形成的?
石灰石是一种很优良的材料,不管在工业还是在建筑中石灰石都有很广泛的应用。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。应用:1、可作填充剂,例如:用作环氧胶黏剂的填充剂;2、用作分析试剂,气体分析时用作二氧化碳、二氧化硫吸收剂,光谱分析试剂,高纯试剂用于半导体生产中的外延、扩散工序,实验室...
沉积岩的构造有哪几种
韵律层理的成因很多,可以由潮汐环境的周期变化形成潮汐韵律层理;也可以由气候的季节性变化形成浅色层和深色层的成对互层,即季节性韵律层理;还可以由浊流沉积形成复理石韵律层理等。8.块状层理块状层理也称均匀层理或块状构造。其特征为肉眼观察不到任何不均一现象。块状层理可以是悬浮物质快速沉积而形成,也可以是高...
基底岩石的岩石化学和地球化学特征及其构造成因意义
断面所涉及的基底岩石均是不同程度的变质岩,其原岩多数是火山岩及火山岩质的碎屑岩。 研究这些岩石的原岩类型和成因构造环境是了解不同构造单元的演化过程的基础。 利用X荧光光谱分析得到的岩石化学全分析数据,以及利用中子活化方法得到的岩石稀有元素和稀土元素含量数据,综合这些数据,利用国内外近年来流行的各种相对...
大理石是怎么形成的?
大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩,地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化。质的变化是指原来岩石的结构、构造和矿物成分发生改变,经过质变形成的新岩石类型称为变质岩。大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成,其主要成分以碳酸钙为主,其他还有碳酸镁、氧化钙、...
上爬阿拉:[答案] 岩石的分类岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质.岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成.组成岩石的物质大部分都是无机物质.岩石可...
站前区19366554984: 岩石形成的原因 - ?
上爬阿拉: 三大岩石类 岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质.岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成.组成岩石的物质大部分都是无机物质...
站前区19366554984: 岩石形成结构 - ?
上爬阿拉:[答案] 岩石,是固态矿物或矿物的混合物,是由一种或多种矿物组成的具有一定结构构造的集合体. 可分为火成岩、变质岩和沉积岩. 火成岩也称岩浆岩.来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石.当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形...
站前区19366554984: 岩石是什么形成的? - ?
上爬阿拉: 岩石是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分.按其成因分为三大类,即岩浆岩、沉积岩和变质岩. 岩浆岩:是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的,又称火成岩.岩浆主要来源于地幔上部的软流层,那里温度高...
站前区19366554984: 岩石是怎么形成的? - ?
上爬阿拉: 岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体[1],按照一定的方式结合而成.是构成地壳和上地幔的物质基础.按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩.其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩.沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石.地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成.从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%.地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖.
站前区19366554984: 岩石是怎样形成的??
上爬阿拉:岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体,按照一定的方式结合而成.是构成地壳和上地幔的物质基础.按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩.其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩;沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石. 地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成.从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%.地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖.
站前区19366554984: 岩石是由什么构成的??
上爬阿拉: 岩石是构成地壳和上地幔的物质基础,是天然产出的、并且具有稳定外型的一种或几种矿物(或玻璃质)集合体.岩石都是按照一定的方式结合而成,按成因的不同,可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩.岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下...
站前区19366554984: 岩石的成分、结构和构造 - ?
上爬阿拉: 岩石是由各种矿物组成的,它们都有自己的化学成分和物理性质.一般来说,含硬度大的粒状矿物越多的岩石,强度越大,往往呈脆性变形,如石英砂岩、花岗岩等;含硬度小的片状矿物,尤其是含有滑感的鳞片状矿物越多的岩石,强度越小,...
站前区19366554984: 岩石是由什么组成的 - ?
上爬阿拉: 您好!岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体,按照一定的方式结合而成.是构成地壳和上地幔的物质基础.按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩.其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷...
站前区19366554984: 岩石的定义什么? - ?
上爬阿拉:[答案] 岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体,按照一定的方式结合而成.是构成地壳和上地幔的物质基础.按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩.其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩;沉积岩是在地表条件...