河北省临城古元古代正长花岗岩特征

2016-04-14 21:07河北地质大学河北石家庄050000
地球 2016年10期
关键词:岩石学铝质花岗岩

(河北地质大学 河北石家庄050000)

(河北地质大学 河北石家庄050000)

研究区位于河北省临城县西北地区华北地台二级构造单元山西台隆的东部,正长花岗岩主要分布在郝家庄-李家庄-老虎山一带,岩体呈近南北向展布。正长花岗岩的规模较大,具片麻状构造,石英脉较发育,由于受后期构造作用,片麻理发育,且与围岩产状一致。正长花岗岩属高钾钙碱性系列,里特曼指数δ=2.5左右。在A/CNK-A/NK图上投影属过铝质系列。正长花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图总体呈锯齿状右倾展布,其变化趋势基本趋于一致。

古元古代正长花岗岩岩石学特征

0 引言

花岗岩的形成是壳幔相互作用的结果,不同成因类型的花岗岩是不同构造环境下的产物[2]。幔源岩浆的底侵和岩石圈拆沉是壳幔相互作用的主要表现形式,也是壳幔物质交换的物质载体和动力来源[3]。对临城造山带古元古代正长花岗岩特征的研究,为临城地区古元古代构造格局和演化的研究提供重要依据。本文对临城古元古代正长花岗岩进行较为系统的岩石学和元素地球化学等特征研究。

1 区域地质背景

本次研究区域为临城西部,临城地区位于华北地台二级构造单元山西台隆的东部。太行山表现为NE-NNE向斜列的两个隆起和两个凹陷组成[4]。由北向南,它们依次为阜平隆起、井陉凹陷、赞皇隆起和武安凹陷。临城地区则位于赞皇隆起东南缘。

本区的岩浆活动强烈,从产状上主要有深成侵入岩,浅成岩和火山岩。从时间上看,正长花岗岩主要发生在新太古代和元古代[5]。花岗岩主要为二长花岗岩、正长花岗岩,为古元古代侵入,分布形成代表了岛弧环境的I型和S型花岗岩(李俊建等,2010)。[1]

2 研究区正长花岗岩岩体分布特征

正长花岗岩分布在研究区的西部,岩体呈近南北向带状展布,形态不规则,出露面积30多平方千米。片麻理发育,倾向3300,倾角14-450。正长花岗岩表现出西侧为中粒结构,东侧与二长花岗岩接触处为细粒结构,为不对称的边缘带只见一侧的岩体。在李家庄一带,正长花岗岩则表现为西侧细粒,东侧粗中粒结构的不对称边缘带。正长花岗岩东侧整合接触二长花岗岩,南侧侵入接触石家栏组片麻岩,西侧与南台组、南寺组、封龙山组呈不整合接触。

3 研究区正长花岗岩岩石学特征

正长花岗岩主要分布在郝家庄-李家庄-老虎山一带,呈北北东向展布,分布面积约5平方公里,郝家庄到西竖乡一带西侧,风化程度一般,风化面多成呈黄褐色,新鲜面为肉红色,中粗粒结构、细粒结构,块状构造、似斑状构造、片麻状构造。正长石占45%左右,粒度1mm左右,大者达3mm,斜长石占15%左右,1mm左右,大者达2mm,石英发生聚集,石英占35%,粒度2mm左右,呈它形,圆粒状、等轴粒状和它形不规则状等形态,大者达3mm,黑云母少量,1mm左右,占5%左右,为半自形-它形集合体,具黄褐色-淡黄色多色性,呈细小鳞片状,鳞片长0.6-2.5毫米,蚀变强烈。岩体中含有石英细脉,沿节理发育,斑晶可达2-3mm。片麻理产状为北西向,倾角30°-40°。李家庄、北三岐、白台峪一带西侧,矿物成分、颜色跟郝家庄到西竖乡一带的正长花岗岩基本一致,不同的是在西侧粒度为细粒,受后期构造运动,影响较大,片麻理明显,发育白云母和黑云母含量较高的片麻状花岗岩,而且,白云母和黑云母交替发生聚集现象。东侧片麻理减弱,云母含量减少,长英质脉增加,产状同围岩产状。

4 研究区正长花岗岩岩石化学特征

采集样品岩石化学分析,主量元素采用X射线荧光光谱仪(PW4400)分析,微量元素采用等等离子质谱仪(PE300D)分析。

4.1 主量元素地球化学特征

正长花岗岩的SiO2含量74.33%-75.4%,为酸性岩,K2O含量为5.76%~9.37%,平均值为6.65%,Na2O含量为2.08%~3.49%,平均值为2.97%,在硅-钾图上投影为高钾钙碱性系列,里特曼指数δ=2.5,与硅-钾图分析结果吻合,样品中钾钠为K/Na=1.5~2,Al2O3含量为13.29%-13.57%,A/CNK为1.3~1.5,A/NK为1.4~2.5,在A/CNK-A/NK图上投影位于偏铝质至过铝质界线附近,过铝质系列。

4.2 微量元素地球化学特征特征

正长花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图总体呈锯齿状右倾展布,其图形变化趋势基本一致。K含量增多,可能与岩体钾化有关。此外,Zr、Hf元素出现峰值,而HFS元素Ti、P为负异常;岩体还呈现出轻度的Sr和Ta异常,这些微量元素特征均反映了大陆地壳特征。

5 结论

在收集前人相关资料的基础上,通过野外地质调查查明岩体特征,并采集样品进行磨片及化学分析。本文得出以下结论:

研究区正长花岗岩的矿物组成主要为钾长石、斜长石、石英、角闪石及黑云母,见有少量榍石、磁铁矿、等副矿物;研究区正长花岗岩属高钾钙碱性系列,里特曼指数δ=2.5左右。在A/CNK-A/NK图上投影时全部位于偏铝质至过铝质界线附近,过铝质系列;正长花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图总体呈锯齿状右倾展布,其变化趋势基本趋于一致,主要体现在含量的大小上。

[1]李俊建,罗镇宽,燕长海,谢汝斌,李德胜,李洪奎,骆辉,刘晓阳,刘晓雪,李生.华北陆块的构造格局及其演化 [J].地质找矿论丛,02:89-100,2010.

[2]杜利林,杨崇辉,任留东,宋会侠,耿元生,万渝生.吕梁地区2.2~2.1Ga岩浆事件及其构造意义 [J].岩石学报,09:2751-2769,2012.

[3]于津海,王德滋,王赐银,王丽娟.山西吕梁山中段元古代花岗质岩浆活动和变质作用[J].高校地质学报,04:500-513,2004.

[4]王惠初,陆松年,赵风清,钟长汀.华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义 [J].地质调查与研究,03:129-143,2005.

[5]耿元生,杨崇辉,万渝生.吕梁地区古元古代花岗岩浆作用--来自同位素年代学的证据[J].岩石学报,02:305-314,2006.

[6]Chappell BW,White AJR.Two contrasting granite types.Pacific Geol,8:173~174,1974.

河北省临城古元古代正长花岗岩特征

■兰晓峰

P624[文献码]B

1000-405X(2016)-10-117-1

兰晓峰(1985~),男,河北地质大学2014级硕士研究生,研究方向为岩石学、矿物学、矿床学(应用矿物学)。

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