中國不同巖石類型花崗巖類元素豐度及特征

第7講花崗巖類及相關(guān)巖石

以冀西石湖金礦麻棚巖體為研究對(duì)象,分別對(duì)斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及石英閃長(zhǎng)巖的巖石化學(xué)成分、微量元素及稀土元素進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個(gè)構(gòu)造巖漿巖帶的ne端紫荊關(guān)王安鎮(zhèn)石英正長(zhǎng)巖體(68.78%)。麻棚巖體稀土元素總量較高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之間,稀土元素配分曲線為右傾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之間,平均16.07,屬輕稀土元素富集、重稀土元素虧損型。綜合麻棚巖體巖石學(xué)、微量元素及稀土元素特征研究認(rèn)為,麻棚巖體的成因類型為ⅰ型花崗巖。

研究區(qū)花崗巖類廣泛發(fā)育，除西南部外，測(cè)區(qū)各處均有分布。巖體以巖基或巖株?duì)町a(chǎn)出，區(qū)域上受北東向、北北東向構(gòu)造控制，基本沿北東、北北東向展布。

淡色花崗巖具有相對(duì)窄的sio2變化范圍(70.5%～75.5%),且相同sio2時(shí)淡色花崗巖具有相對(duì)高的al2o3(>13.5%)含量和相對(duì)低的tfeo+mgo含量(<2.5%).這些巖石化學(xué)特征反映了淡色花崗巖較普通花崗巖具有較低的熔融溫度和較少分離結(jié)晶作用影響.據(jù)此,提出有效區(qū)別淡色花崗巖與普通花崗巖的al2o3-sio2和tfeo+mgo-sio2判別圖.本文報(bào)道了蚌埠地區(qū)荊山-涂山-螞蟻山侏羅紀(jì)花崗巖侵入體的主要元素組成,并通過對(duì)比其與高喜馬拉雅淡色花崗巖的礦物學(xué)和巖石化學(xué)特征,判定蚌埠荊山-涂山-螞蟻山巖體為一淡色花崗巖帶.蚌埠淡色花崗巖的mg#值較低,與高喜馬拉雅淡色花崗巖類似,指示其源區(qū)為華南俯沖陸殼在地殼深度、低溫脫水熔融的成因.

根據(jù)對(duì)澳大利亞東南部拉克蘭褶皺帶的研究，查佩斯和懷特劃分了兩個(gè)不同的花 崗巖類的巖石類型，稱為i型和s型。i型花崗巖巖漿是由火成巖（igneous） 源巖部分熔融形成。s型花崗巖巖漿是由沉積巖（sedimentary）源巖經(jīng)部分熔 融形成。sn礦化與s型花崗巖關(guān)系密切，mo礦物與i型花崗巖關(guān)系密切。 石原舜三根據(jù)花崗巖中有無磁鐵礦，分為磁鐵礦系列和鈦鐵礦系列，與i型和s 型基本相當(dāng)。磁鐵礦系列的特點(diǎn)是有磁鐵礦（0.1-2%體積分?jǐn)?shù)）、鈦鐵礦、赤鐵 礦、黃鐵礦、榍石、綠簾石等。黑云母中fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均高；含有 斑巖cu-mo礦。鈦鐵礦系列的特點(diǎn)是有鈦鐵礦（<0.1體積分?jǐn)?shù)）、磁黃鐵礦、 石墨、白云母、黑云母的fe3+/fe2+和mg/fe2+比值均低；伴生云英巖型sn-w 礦床。 按生產(chǎn)原因及位置的不同可以分為i、

花崗巖的巖石特征 花崗巖是應(yīng)用歷史最久、用途最廣、用量是多的巖石也是地殼中最常 見的巖石?；◢弾r一般為淺色多為灰、灰白、淺灰、紅、肉紅等。化 學(xué)成分特點(diǎn)是含sio265fe2o3、feo、mgo一般2cao3。礦物成分主 要為硅鋁淺色礦物為主鐵鎂暗色礦物較少。硅鋁礦物主要為堿性長(zhǎng)石 正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、歪長(zhǎng)石、石英、酸性斜長(zhǎng)石約占85其中石英含 量大于20。鐵鎂礦物含量15以下一般為35比較常見的為黑云母、 角閃石。副礦物有鋯英石、榍石、磷灰石、獨(dú)居石等。當(dāng)花崗石中斜 長(zhǎng)石的數(shù)量增加時(shí)就逐漸過渡為花崗閃長(zhǎng)巖或石英閃長(zhǎng)巖而當(dāng)石英 數(shù)量減少時(shí)并保持堿性長(zhǎng)石數(shù)量不變則過渡為正長(zhǎng)巖。巖石呈細(xì)粒、 中粒、粗粒等粒狀結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)一般深色礦物自形程度較好長(zhǎng)石 次之石英自形程度不好。淺成巖多具斑狀結(jié)構(gòu)平均2.7g/cm3孔隙度 一般為0.30.7吸水率一般為0.150.4

將各種化學(xué)元素的豐度集合視為一組豐度序列,首次將分維數(shù)(盒維數(shù))應(yīng)用于研究中國花崗巖類的化學(xué)元素組成及演化特征。原理上,分形的遍在性源于隨機(jī)性的遍在性,分維數(shù)的取值可表征豐度序列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)性及演化的方向性,為礦產(chǎn)資源勘查提供重要信息;實(shí)踐上,以觀測(cè)元素相容性序列為基礎(chǔ)分析其地球化學(xué)行為,采用盒維數(shù)以不失觀測(cè)變量的整體性。詳細(xì)探討了分維數(shù)與成巖序列上的演化趨勢(shì)或分異程度與研究對(duì)象地球化學(xué)特征間的相互關(guān)系及作用機(jī)制,據(jù)以解釋為何在組分、時(shí)間與空間上同屬花崗巖類卻呈現(xiàn)出截然相異的成礦專屬性與含礦性;確立了從頻數(shù)特征角度探討化學(xué)元素組成研究的新思路。研究結(jié)果表明:中國花崗巖類化學(xué)元素在豐度序列演化中均存有某種形式的結(jié)構(gòu)性演化,即在組成、時(shí)間及空間上的有序結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的(對(duì)數(shù))正態(tài)分布模型難以描述其頻數(shù)規(guī)律。然而,累加(差)的頻數(shù)卻是服從分形分布的,分維數(shù)與聚類分析的結(jié)果十分接近,且其遞減序列可作為研究體系演化程度的判據(jù),具有相當(dāng)重要的地球化學(xué)意義。

花崗巖類的主要接觸類型 一、巖體與圍巖的接觸關(guān)系 （一）急變接觸 1、沉積接觸 （1）上覆沉積巖層中無接觸變質(zhì)，產(chǎn)狀和形態(tài)未受干擾； （2）深成巖體與上覆沉積巖之間有古風(fēng)化殼或侵蝕面，在上覆沉積巖底部 的沉積物中帶有該深成巖體的礫石或某些礦物碎屑； （3）上覆沉積巖層理平行于接觸面； 2、斷層接觸 （1）接觸帶上有斷裂標(biāo)志，如擠壓、破碎痕跡、擦痕、糜棱巖帶、片理化 帶及斷層角礫巖帶等現(xiàn)象； （2）破碎同時(shí)伴隨有重結(jié)晶作用、各種熱液蝕變、甚至礦化； （3）深成巖體中的葉理、線理、脈巖或礦脈也都可被斷層切斷； （4）接觸界線一般平直，圍巖可切割深成巖體中不同巖石單元或不同的巖 性帶。 3、侵入接觸 （1）深成巖體的內(nèi)接觸帶常發(fā)育較細(xì)粒的冷凝邊或冷凝帶； （2）巖體內(nèi)或與圍巖接觸處的圍巖俘虜體； （3）有巖枝或與深成巖體有成因聯(lián)系的脈巖、礦脈等穿入圍巖； （4）某些深成巖體的邊部發(fā)育有流動(dòng)構(gòu)造

吉黑東部花崗巖類分布廣泛,形成歷史漫長(zhǎng),巖石類型齊全.按成因類型劃分,以i型為主,a型次之,s型較少,m型極少.各類型花崗巖副礦物組成具有明顯特點(diǎn),因此可以利用副礦物和其組合特征作為劃分花崗巖成因類型的判別標(biāo)志.

用花崗巖的全巖化學(xué)成分對(duì)格爾木-額濟(jì)納旗地學(xué)斷面內(nèi)各個(gè)地體花崗巖的巖石組合,巖石化學(xué)特征及構(gòu)造類型進(jìn)行了分析與對(duì)比,從北山地區(qū)到祁連地區(qū)花崗巖的酸度和鋁飽和度均有增加的趨勢(shì)。

造山后與后造山構(gòu)造階段是碰撞造山的后續(xù)階段。大別造后山與后造山花崗巖類為晚侏羅世—早白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,其巖性以高鉀鈣堿性系列為特征,高場(chǎng)強(qiáng)元素較地殼而言相對(duì)虧損,較造山后相對(duì)富集;造山后花崗巖類巖性以堿性—鈣堿性系列、準(zhǔn)鋁質(zhì)為特征,高場(chǎng)強(qiáng)元素較后造山類花崗巖類相對(duì)虧損。后造山與造山后花崗巖類高場(chǎng)強(qiáng)元素的差異與流體中鹵族元素的還原性與氧化性、巖漿源區(qū)以及礦物相有密切的關(guān)系。

通過對(duì)東南沿海不同成因類型的花崗巖磁性特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,表明由于源巖物質(zhì)的不同,不同成因類型花崗巖的磁性差別很大,深源物質(zhì)越多,磁性越強(qiáng),反之則磁性越弱。根據(jù)磁性的強(qiáng)弱變化來判斷其成因類型,對(duì)于東南沿海地區(qū)航磁資料的地質(zhì)解釋以及相關(guān)的地質(zhì)研究、指導(dǎo)找礦等都具有重要的地質(zhì)意義。

在中國南方亞熱帶季風(fēng)氣候條件下,自中、上新世以來的夷平面及其深厚的花崗巖風(fēng)化殼在后期不同程度構(gòu)造抬升—下切過程中,造成許多中國特有的花崗巖地貌類型,如黃山和三清山等處的花崗巖峰林、石林、造型石、風(fēng)動(dòng)石等。本文討論了中國花崗巖風(fēng)化殼和地貌的時(shí)空演化規(guī)律,提出地貌發(fā)育年代與中、上新世廣布的夷平面的密切關(guān)系,以及在不同抬升背景下,花崗巖地貌與風(fēng)化殼的關(guān)系。并可據(jù)此推算不同山地的抬升幅度,沿海僅抬升約200m,向內(nèi)地逐漸增大,到南嶺或大別山、伏牛山則達(dá)到約1600～2000m。

對(duì)海南島內(nèi)不同地貌單元、不同土壤剖面花崗巖類磚紅壤中稀土元素的組成特征及其分異規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,海南島花崗巖類磚紅壤中稀土元素的總量平均值∑ree偏高,達(dá)426.96μg/g,輕、重稀土元素分異明顯。不同地貌單元間稀土元素總量平均值均分異明顯,表現(xiàn)為中部山地>低山丘陵>臺(tái)地平原;各土壤發(fā)生層中稀土元素含量從母質(zhì)層→淀積層→淋溶層逐漸降低;海南島花崗巖類磚紅壤屬弱-中等eu虧損,δce變異程度較大,平均值近于無異常。

十萬山盆地處于太平洋域、特提斯域、印支板塊與華南板塊交匯部位,構(gòu)造演化與巖漿作用相當(dāng)復(fù)雜。海西期花崗巖顯示造山環(huán)境特點(diǎn),其形成與云開地塊向西匯聚擠壓、欽防海槽關(guān)閉有關(guān)。中三疊世末,izanagi板塊北移引發(fā)云開地塊向北西推擠碰撞,致使印支期花崗巖具有匯聚造山花崗巖特征。燕山期巖體顯示造山環(huán)境,其形成可能與izanagi板塊快速向北西匯聚歐亞東緣以及岡瓦納匯聚歐亞大陸聯(lián)合控制有關(guān)。研究區(qū)花崗巖同屬于過鋁質(zhì)花崗巖,它們輕稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,負(fù)銪異常明顯(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm顯現(xiàn)正異常,k2o,ba,ta,hf相對(duì)虧損,具有陸殼重熔源區(qū)特點(diǎn)。燕山期石英正長(zhǎng)巖具有幔源特點(diǎn),銪正異常明顯(δeu=1.50～1.64),輕、重稀土豐度均低于花崗巖,nb含量較高。這些花崗巖與正長(zhǎng)巖的蛛網(wǎng)模式均一致指示造山型花崗巖構(gòu)造環(huán)境。

桂北摩天嶺和元寶山地區(qū)廣泛發(fā)育花崗巖類巖石。巖石地球化學(xué)研究表明,該區(qū)花崗巖類巖石具有相對(duì)富硅、鉀,貧鈉、鈣,富集輕稀土以及ba、sr、eu虧損的特征。巖石屬于堿性-鈣堿性高鉀花崗巖,其分離結(jié)晶作用強(qiáng)烈,是巖漿演化至晚階段的產(chǎn)物。對(duì)巖石的成因分析表明,該區(qū)花崗巖類巖石是在揚(yáng)子板塊與華夏板塊以及個(gè)別小型島弧地體的碰撞造山作用下形成的后造山花崗巖類。

膠東西北部地區(qū)發(fā)育有不同類型的花崗質(zhì)巖石。研究表明,這些花崗質(zhì)巖石是經(jīng)膠東群在不同的物理化學(xué)條件下熔融形成。本文利用熱力學(xué)計(jì)算公式及有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料,說明不同花崗質(zhì)巖石形成時(shí)的t、p、fo_2、f_(h_2o)。

花崗巖類區(qū)地質(zhì)調(diào)查方法 三、花崗巖類區(qū)地質(zhì)調(diào)查方法 我國花崗巖類巖石分布十分廣泛，其出露面積達(dá)850550km2，約占巖漿巖 出露總面積的86.5%，下面主要介紹花崗巖類分布區(qū)地質(zhì)調(diào)查方法。 (一)花崗巖類巖體剖面的測(cè)制 巖體剖面的測(cè)制是在花崗巖類發(fā)育區(qū)最基本的工作方法之一。剖面應(yīng)選擇 在出露較好、露頭基本連續(xù)、垂直巖體內(nèi)部構(gòu)造線、接觸關(guān)系清楚且構(gòu)造簡(jiǎn) 單的地段?；◢弾r類巖體剖面研究的目的可以解決花崗巖類巖體不同組合類 型、巖體之間和內(nèi)部的接觸關(guān)系，劃分出單元和歸并超單元；可以了解每一巖 石單元內(nèi)部的巖性變化情況及超單元內(nèi)部的同源演化序列的變化情況；建立 侵入的相對(duì)序次；查明巖體與圍巖的接觸關(guān)系以及巖體形成時(shí)代、巖體的變 形構(gòu)造及就位機(jī)制等。通過對(duì)剖面的詳細(xì)采樣，還可以獲得單元、超單元的巖 石學(xué)、巖石化學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、成巖溫度、含礦性等方面有價(jià)值的資 料。更重要的是通

花崗巖類接觸關(guān)系簡(jiǎn)介

花崗巖類野外鑒別

大別造山帶存在中侏羅世花崗質(zhì)巖漿活動(dòng),相關(guān)花崗巖類在成分上與準(zhǔn)鋁質(zhì)巖一致,其鋯石u-pb與全巖rb-sr年齡為174~161ma。這些巖體主要屬于造山帶中下地殼深部熔融、侵入之產(chǎn)物,具有晚造山擠壓型花崗巖的特點(diǎn)。巖體出露面積與剝露深度的區(qū)域變化,主要與后期強(qiáng)烈的熱窿伸展差異改造作用有關(guān)。大別造山帶晚造山期的擠壓環(huán)境,還控制合肥盆地前陸擠壓階段(中侏羅世–晚侏羅世早期)以及南北兩側(cè)逆沖推覆構(gòu)造的發(fā)育。西太平洋匯聚特性的急劇變化(侏羅紀(jì)末),是促成大別山造山根突發(fā)性拆沉事件以及區(qū)域伸展機(jī)制取代晚造山期擠壓作用的根本原因,推測(cè)這種晚造山期擠壓環(huán)境大致結(jié)束于~160ma,即造山根突發(fā)性拆沉作用發(fā)生之時(shí)。

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