嵩山地区新太古代马庄岩体地球化学特征及其地质意义

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中文摘要：嵩山地区是研究前寒武纪地质的典型地区之一，记录了华北克拉通南缘的早期演化历史。新太古代马庄岩体是近年从原“登封杂岩”新解体出的一个变质变形花岗岩体。通过对新太古代马庄岩体岩石学、岩相学、地球化学、地质年代学研究，探讨其地球化学特征、成因、构造环境及地质意义等，取得的主要地质成果如下：（1）马庄岩体呈近东西向带状展布，出露面积约1.5km2。岩性主要为奥长花岗岩。岩石呈灰白色，变余（中）细粒花岗结构,块状、片麻状、条带状构造。内部有较多新太古代登封岩群郭家窑组角闪片岩残留体。主要矿物成分为长石（60%～70%），石英（30%～40%），黑云母（10%～15%）。（2）岩石富 Na2O，Na2O/K2O比值2.0～3.2，以富钠质系列为主。SiO2含量69.24%～74.32%，Al2O3整体上质量分数为14.35%～17.68%，显示高硅高铝、贫镁铁特征。里特曼指数在1.1～3.0范围内，显示钙碱性特征。TiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、K2O与 SiO2含量呈负相关性，显示出有一致的岩浆来源，岩浆以结晶分异为主。（3）岩体 REE总量偏低，表现为右倾的轻稀土富集型，LREE/HREE比值为6.9～7.7，(La/Yb)N值为15.7～21.9，(La/Sm)N值为3.8～4.7，(Gd/Yb)N值为3.2～4.7，体现 LREE含量相对较高，HREE含量相对较低，轻重稀土元素分异显著的特征。铕具有明显的正异常，可能与斜长石堆晶作用有关。较富集Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素，低Cr、Ni、Yb和Y含量，高Sr/Y比值（339～1233），平均662.7。具有一致的K、La、Sm正异常以及U、Nb、Ti负异常，Ce具有微弱的负异常，高场强元素Zr-Hf轻微负异常或无异常，表明马庄奥长花岗岩体与太古代TTG质片麻岩和新生代高硅埃达克岩具有相似的地球化学特征。可能是由玄武质物质部分熔融产生含石榴子石的角闪质或者榴辉质残留物所导致。（4）锆石U-Pb年代学研究得出加权平均年龄为2581Ma±23Ma（MSWD=1.3），上交点年龄为2636Ma±25Ma（MSWD=8.4），二者在误差范围内基本一致。因此2580 Ma～2636Ma可能代表锆石的结晶年龄，指示马庄岩体侵入于新太古代，2370 Ma可能代表后期奥长花岗岩变质重结晶的改造年龄。（5）岩石矿物组合及地球化学特征显示马庄奥长花岗岩岩浆很可能是俯冲环境下含水玄武质洋壳部分熔融产生的，在洋壳侵位过程中受到地幔楔的混染。

作者：

李兴隆

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关键词：

嵩山地区新太古代马庄岩体地球化学特征构造环境

授予学位：

硕士

学科专业：

地质资源与地质工程

导师：

司荣军

学位年度：

2016

学位授予单位：

河南理工大学

语种：

中文

中图分类号：