冀北赤城印支期—燕山期的地壳演化：来自花岗岩浆作用的制约

摘要

赤城地区花岗岩体主要分为四个岩体，分别为红墩梁岩体、东沟楼岩体、舍身崖岩体和冰山梁岩体。根据LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的数据显示，该地区的花岗岩体主要分属两个年代，其中冰山梁岩体属于印支期，而红墩梁、舍身崖和东沟楼岩体属于燕山期。按照铝含量的划分，印支期花岗岩特征更倾向于I型花岗岩，燕山期花岗岩特征更倾向于S型花岗岩。对其进行构造环境判别，印支期为后碰撞花岗岩，燕山期属于同碰撞花岗岩。经过对花岗岩的εNd(t)值进行计算发现，印支期花岗岩的εNd(t)为-12.18～-18.01之间，燕山期花岗岩的εNd(t)值为-11.22～-16.46之间，可以判断该地区花岗岩的源岩来自于陆壳。由于花岗岩为地壳部分熔融形成，所以花岗岩的化学成分特征可以推断该地壳的化学成分特征。由此可得，两个时代地壳的化学成分演化可以通过花岗岩的化学成分演化进行表现。印支期花岗岩的特征为:岩浆分异程度较高;花岗岩中稀土元素呈现轻稀土富集重稀土亏损的特征;具钙碱性演化趋势;钠和钙的成分较高;花岗岩具准铝质—过铝质的特征，而燕山期花岗岩的特征为:岩浆分异程度较高;花岗岩中轻稀土富集重稀土亏损的的特征;具钙碱性演化趋势;钙含量相对较低;花岗岩具过铝质特征。根据两个时代花岗岩的化学成分对比，判断出该地区的地壳成分从印支期向燕山期演化的过程中，Al的含量发生了进一步的富集，由准铝质—过铝质演化到过铝质，Ca的含量有所降低， Na和K的含量变化不大，Fe的含量也没有发生太大改变。地壳中微量元素成分没有太大变化，稀土元素在印支期地壳中就表现出轻稀土富集重稀土亏损的特征，这个特征在燕山期地壳中表现的更加明显。可以得出，随着地壳的演化，轻重稀土的分馏作用也越加明显，而轻稀土与重稀土内部的分馏作用也进一步加强。根据印支期花岗岩和燕山期花岗岩的Nd模式值可以知道，印支期花岗岩的源岩形成年龄大概为1700Ma，为中元古代，而燕山期花岗岩的源岩形成年龄随着岩体的不同存在较大差异，从中元古代到新太古代不等。判断燕山期花岗岩的源岩形成过程中可能受到了地幔物质的影响，造成了Nd模式年龄的较大差异。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究现状和选题依据

1．2 技术路线与研究思路

1．3 本文主要成果

第2章 花岗岩形成与地壳演化

2．1 花岗岩的成因研究

2．2 花岗岩的分类研究

2．3 花岗岩与地壳演化的关系

第3章 冀北区域地质特征

3．1 区域构造背景

3．2 区域岩浆作用

3．3 区域岩石

第4章 冀北赤城花岗岩浆作用

4．1 印支期花岗岩浆作用

4．1．1 印支期花岗岩主量元素特征

4．1．2 印支期花岗岩微量元素特征

4．1．3 印支期花岗岩稀土元素特征

4．2 燕山期花岗岩浆作用

4．2．1 燕山期花岗岩主量元素特征

4．2．2 燕山期花岗岩微量元素特征

4．2．3 燕山期花岗岩稀土元素特征

4．3 两期花岗岩浆作用的差异

第5章 冀北赤城印支期—燕山期的地壳演化

5．1 印支期地壳特征

5．2 燕山期地壳特征

5．3 印支期—燕山期地壳演化

第6章 讨论与结论

取得的主要认识

下一步工作设想

致谢

参考文献

图版说明

图版Ⅰ

图版Ⅱ

图版Ⅲ