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柴北缘沙柳泉地区侵入岩地球化学特征及构造环境研究

闫亭廷  
【摘要】:本文以柴北缘沙柳泉地区岩浆岩体为研究对象,利用岩浆岩演化序列的观点,对研究区建立三个岩浆带五个岩浆岩演化序列,从地理上由北向南依次为:伊克陶力岩浆带,包括呼吉日特闪长—花岗岩序列、呼吉日特辉长岩序列;沙柳泉岩浆带,包括阿母内可序列、诺日哈序列;毛牛山岩浆带包括喇嘛陶勒盖序列。笔者对研究区系统的展开了岩石学、岩石化学、稀土微量元素地球化学以及同位素年代学研究,并在此研究基础上判断出各侵入体的成岩环境,从而推断判别当时地质时期的构造环境,为柴北缘构造演化提供有利佐证。 本次研究区是一个构造岩浆活动比较强烈的地区,岩浆活动始于元古宙,止于中生代。尤其以新元古代、加里东期岩浆活动较发育。基性岩浆侵入活动主要发生在新太古代,中酸性岩浆侵入活动主要发生在志留纪和二叠纪。研究区断裂构造发育,从区域上看,以呼德生大断裂为界,该断裂以北属于柯柯赛隆起,以南属于乌兰断陷盆地,是下元古界与中元古界的分界断裂,该断裂同时还控制着印支期与燕山期中酸性岩体的侵位。 伊克陶力岩浆带,两个序列侵入下元古界达肯达坂岩群。通过常量元素分析,两个序列属于拉班系列;结合微量元素的分析及稀土配分模式图的特征,呼吉日特辉长岩序列为幔源成因;呼吉日特闪长—花岗岩序列为壳源成因。根据前人资料记载,该组侵入岩侵位时间为新元古代,结合构造判别图分析,该序列元古宙地质构造环境为活动大陆边缘环境。 沙柳泉岩浆带,两个序列侵入于中元古界长城系小庙岩群。从主要元素分析看,两个序列铝饱和度A/CNK大于1.1,属于过铝质的钙碱性系列。通过微量元素的分析,并且结合稀土配分模式图,与壳源成因的花岗岩具有一定的相似性。通过锆石U-Pb测试该序列岩体地质年龄分别为415Ma和418Ma,结合构造判别图分析,该序列志留纪地质构造环境由活动大陆边缘转向造山阶段,产生了柯柯赛隆起。 毛牛山岩浆带,喇嘛陶勒盖序列侵入中生代泥盆系火山岩段。通过常量元素分析,该序列岩石属于碱性系列的,结合稀土配分模式图,该图右倾较陡,特征与壳源成因具有相似性,说明该序列岩石来源为上地壳。通过锆石U-Pb测年,测得该序列岩体地质年龄209Ma,结合构造判别图分析,该序列二叠纪地质构造环境为内陆盆地发展阶段,产生了乌兰断陷盆地。 根据以上分析,研究区在元古代—中生代经历了断裂以北挤压抬升隆起,以南拉伸断陷的过程。研究区断裂构造构造发育,对该区演化过程起着明显的指示作用。研究区主构造线方向为北西—南东。地层应受到北东南西向挤压应力,呼德生沟以北,在志留纪产生隆起。长城系地层受北东南西方向挤压,形成一系列逆断层;后期,继续受北东—南西方向挤压应力,断裂南北均产生北东向走滑断层;二叠纪,毛牛山地区受到拉张应力的作用并发展为断陷盆地。


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