北秦岭沙河湾花岗岩中暗色包体的岩石学特征——来自暗色包体的岩浆混合作用的依据

摘要

研究区位于华北板块与扬子板块之间的秦岭造山带中的商丹缝合带附近，沙河湾岩体出露于商洛市商州区西南地区。寄主岩石以中粗粒似斑状黑云角闪石英二长岩为主，岩体边部及中心大规模发育以细粒角闪闪长岩为主的暗色包体，这些暗色包体是壳幔混合作用的重要标志。暗色包体作为岩浆混合成因重要的研究对象，加之重要的大地构造位置，因此，沙河湾岩体中暗色包体的特征的研究对探讨其形成机制，秦岭造山带的构造演化等具有重大意义。
　　本文作者在前人对沙河湾岩体寄主岩石与暗色包体的地质学、年代学等方面的研究基础上，重点从矿物学、岩石学、地球化学方面着手开展研究工作。主要得出以下研究成果：
　　1.暗色微粒包体SiO2含量为51.78％-60.15%，为准铝质高钾钙碱性-钾玄岩系列，较之寄主具有钾含量相似，高铁、镁、钙的特点，分异程度低于寄主花岗岩。暗色包体中大离子亲石元素K、Rb富集，轻稀土LREE相对富集，高场强元素Nb、Ta、P、Ti亏损。稀土元素配分曲线呈现右倾模式，与寄主花岗岩的配分曲线大致平行。
　　2.沙河湾岩体内发育大量暗色微粒包体，包体暗色矿物富集，具典型的岩浆岩结构，且发育针状磷灰石、长石斑晶和被暗色矿物包裹的石英斑晶，是壳幔岩浆混合作用的产物。一些微量元素的特征也显示岩体形成过程中既有壳源岩浆，又有幔源岩浆的加入。
　　3.暗色微粒包体中被角闪石包裹的单斜辉石表现出近似环带的特征，通过压力计计算反映出暗色微粒包体的形成深度约38.89-62.8km，接近壳幔边界。进而推断出暗色包体的早期结晶分异过程，即来自地幔的高温基性岩浆与下地壳较低温的酸性岩浆在壳幔边界混合，致使混合后的高温基性岩浆快速结晶分异，以单斜辉石为代表的偏基性矿物组分在此阶段开始结晶。而混合结晶后的剩余岩浆继续上侵进入上地壳。暗色微粒包体中的单斜辉石在压力逐渐降低的过程中形成，这也可推测出这些单斜辉石在开始结晶后随着基性岩浆继续上侵。
　　4.综合沙河湾地区的构造地质背景及相关构造判别图投图推测出沙河湾岩体形成于挤压向伸展转换的后碰撞构造环境中，是由幔源岩浆底侵进入下地壳，在壳幔边界与下地壳岩浆发生混合作用所致。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 选题依据及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 研究方法

1.5 实物工作量

第二章 区域地质概况

2.1 研究区交通位置及自然地理

2.2 大地构造位置

2.3 地层

2.4 研究区岩体

第三章 岩体地质及其岩石学特征

3.1 岩体地质特征

3.2 岩石学特征

第四章 岩体地球化学特征

4.1 主量元素特征

4.2 微量元素特征

4.3 稀土元素特征

第五章 暗色包体与岩浆混合作用

5.1 岩浆混合作用的依据

5.2 暗色包体的成因

第六章 岩石成因和构造环境探讨

6.1 岩石成因类型分析

6.2 构造环境判别

6.3地质意义

结论

一、主要研究进展

二、存在的问题

图版及图版说明

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢