山西五台山王家会岩体地质特征及其构造意义

摘要

山西省五台地区分布着阜平群、五台群及滹沱群等早前寒武地层单元，以地层齐全、露头连续、岩性经典等特征而成为中国前寒武纪地质经典地区之一。新太古代的构造运动，导致了五台地区前寒武纪地层发生了绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相等区域变质作用，空间上并形成了一套与该期变质作用同步共生的花岗岩侵入体。本文以五台山北麓的王家会花岗岩体作为研究对象，通过岩石学、年代学、主微量元素地球化学等研究，探讨了岩体的岩浆作用期次、岩浆源区、岩体形成的构造环境等，取得了以下认识:
　　1.王家会岩体主要由奥长花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩组成。岩体的形成经历了两次岩浆活动，并非前人所认为的该岩体是一次岩浆作用的产物。第一次岩浆活动发生在2517～2520Ma（新太古代晚期），形成了该岩体西南部的奥长花岗岩和花岗闪长岩，第二次岩浆活动发生在2117～2129Ma（早元古代），形成了该岩体北东部的二长花岗岩。
　　2.王家会岩体的主量元素特征表现在SiO2与K2O为正相关性，与Al2O3、CaO、MgO、TFe2O3、Na2O等氧化物为负相关关系。岩浆的演化系列为钙碱性-高钾钙碱性-钾玄岩系列，反映岩体的形成经历了挤压—拉张的构造作用背景。
　　3.王家会岩体稀土元素配分型式为轻稀土富集和重稀土亏损的右倾型。新太古代晚期形成的奥长花岗岩和花岗闪长岩稍负Eu异常，早元古代生成的二长花岗岩表现为Eu负异常。王家会岩体微量元素特征表现为Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE)强烈的富集，亏损Ta、Nb、Zr、Hf等高场强元素(HFSE)，岩石样品具有较低的w(Sr)/w(Y)、w(Al2O3)/w(TiO2)。综合分析，岩浆来源于玄武质初生地壳的部分熔融。
　　4.奥长花岗岩和花岗闪长岩形成于火山弧构造环境(VAG)。二长花岗岩为后碰撞造山带花岗岩类(POG)。新太古代晚期的奥长花岗岩和花岗闪长岩形成于恒山微陆块和阜平微陆块陆-陆挤压碰撞的火山岛弧环境，早元古代的二长花岗岩形成于碰撞后的伸展拉张构造背景。
　　王家会岩体的野外地质特征和主量元素、稀土元素、微量元素地球化学特征，说明新太古代晚期恒山陆块与阜平陆块的碰撞作用导致了五台地区的岩浆活动，在陆-陆碰撞过程中，初生的玄武质地壳发生了部分熔融，形成了王家会岩体具有岛弧性质的奥长花岗岩和花岗闪长岩。陆-陆碰撞拼合后，经历了约400Ma，在古元古代五台地区处于伸展拉张的构造背景，王家会一带发生了第二次岩浆活动，生成了具有后碰撞特征的二长花岗岩。
　　王家会岩体深部岩石“探针”作用的研究，揭示了五台地区在新太古代发生了微陆块挤压碰撞、壳融岩浆活动的构造-岩浆特点，同时也揭示了在早元古代五台地区处于伸展拉张的构造作用特征。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究现状及存在问题

1．1．1 花岗岩研究现状

1．1．2 研究区研究历史、现状及存在问题

1．2 选题依据及意义

1．3 主要研究内容及技术路线

1．4 完成的主要工作量

第二章 区域地质概况

2．1 大地构造位置

2．2 区域地层研究概况

2．2．1 太吉界阜平群与五台群

2．2．2 元古界滹沱群及沉积盖层

2．3 区域构造研究概况

2．3．1 五台期构造

2．3．2 吕梁期构造

第三章 王家会岩体地质与岩石学特征

3．1 王家会岩体地质特征

3．2 王家会岩体的岩相学特征

3．2．1 二长花岗岩

3．2．2 奥长花岗岩

3．2．3 花岗闪长岩

3．2．4 变质辉长辉绿岩

3．2．5 含榴二云斜长变粒岩

第四章 王家会岩体锆石U-Pb年代学研究

4．1 概述

4．2 测试手段

4．3 锆石U-Pb年代学特征

4．4 地质意义

第五章 王家会岩体的岩石地球化学特征和构造环境

5．1 主量元素地球化学特征

5．1．1 主量元素成分特征

5．1．2 岩体CIPW标准矿物特征

5．1．3 岩体岩浆演化系列

5．2 稀土元素地球化学特征

5．3 微量元素地球化学特征

5．4 岩体形成的构造环境判别

5．5 岩浆起源及演化过程

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文