【doc】镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究

【doc】镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 l勿徉,一触, ~~(Vclume)17.期【Numbcr)l,总(SUM)54 页(Pages)53-61.1993.3(MarI993) 一 《{ 何,乡 大地构造与成矿学 GeotectonicactMeta]]ogenia 镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 THEGENETICRESEARCHONENCLAVES WITHINSHIMACOMPLEX.ZHEN儿ANG L/ 徐夕生XUXisheng周全域HOUJincheng,————?_—.一 (南京大学地球科学系,南京,210008) (DepartmentofEarthSciences,NanjingUniversity,Nanjiang,210008) 3 文前提要石马杂岩体,为南京—镇江地区出露面积较太的燕山期花岗质杂岩体.其太 量暗色细粒辉石闲长质一石英闲长质岩石包体,岩浆动力学理论的应用和详细的岩相 学,岩石地球化学研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,该杂岩体中的岩石包体妊不同成分岩浆太规模对流,不均一 掘合机制驱莉下形成的.在成因类型上属淬冷包体. 主 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 词镇江,花岗质杂岩体.淬砖包体.岩浆对流. ABSTRACTShimacomp]exisoreofthelargerYanshaalangraniticcomplexesdis- tribatedinNanjing-Zhenjiangmountains.11containsp]entyoFdark,fine-grained pynoxene-dioriti~andquartz--diorltierockenc1aves.Applak~o[IL)!Ihcnla~maliedynamm theoryanddetailedstudyofpeffogra曲Yandpctrochemistrymdi~atetliattheserock enclavesbelong1oquenched—typewhichwel"efbianedbymagmaminglingandcon憎on oRalargen】e. KEYWORDSZhenjiang,graniticcomplex.quenchedenclave,magma~onve~=tion. 第一作者简介徐夕生,1962年生.1989年于南京是学获博士学位.主要从事火成岩 岩石学研究.巴 发表_华南前寒武圮S型花岗岩类及其地质意义,.花岗岩类中的岩石包体等 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 . SynopsisofthefirstantherXUXisheng,bornin1962,receivedPh,D.degreeinNanjingUniversityin 1989.Majoringinigneouspetrology.Mainpublishedpapers:PreeambrinnS-typegranitoidsinSouth Chinaandthcirgeologicalsignificance:Rockinclusionsingranitoids~,etc 54大地构造与成矿学GeotcctonicaetMetallogenia第l7卷 V0l_l7 1.引言 长期的研究表明,仅仅利用岩石地球化学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 对花岗岩进行研究,难以全面认识花 岗 岩,特别是花岗质杂岩的复杂性.近年来,岩浆动力学的兴起则使花岗岩地质学已 由化学问 题的研究扩展到物理过程的探索,而这一深化的重要途径,是重视对花岗岩中岩石 包体的研 究.花岗岩中岩石包体,包括捕虏体,残留体,淬冷包体,不混溶包体等[1991,周新民, 徐夕生,种类繁多,成因多样.因此,准确,仔细地研究岩石包体是认识寄主花岗岩侵 位机制动力学过程的重要环节. 宁镇地区岩浆岩,以燕山期花岗质杂岩体为主,是众多地质工作者感兴趣的地质问 题之 一 .约半个世纪的长期研究[1989,江苏省地质矿产局】,充分认识了本区岩浆岩的野外地质 特征,澄清了岩浆作用和构造作用的关系,初步探讨了岩浆的起源,但岩石成因与岩浆作用 过程的物理化学及动力学机制关系的研究仍是一个薄弱点.为此,作者选择出露面积较大, 岩石类型复杂,并在本区具代表性的花岗质杂岩体一石马杂岩体为对象,以仔细的岩相学, 特别是显微结构研究为基础,结合化学成分 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 资料和从前研究成果,较深入地研究该花岗 质杂岩体中岩石包体的细节性成因过程,并讨论其成因模式. 2.岩体地质 石马杂岩体位于镇江市西南l2公里处,侵入于古生代(Pz)和中生代(Mz)火山—沉 基岩出露面积34km,已有同位素地质年龄(全岩K-Ar法2徉1单矿物黑积岩系中, 云 母K-Ar法4件和锆石U-Pb法3件)在109.s一82.8Ma之间[1989,江苏省地质矿产局】. 为一燕山晚期花岗质杂岩体(图1).以侵位先后次序,该杂岩体可分为三个岩体.即条状 山岩体,徐湾岩体和东林场岩体,它们的基本特征如表1所示.因此,三个岩体的矿物组成 和显微结构差异很大,相应地,它们的化学成分也呈跳跃式变化(表2).因此.它们并非 由某一母岩浆简单地侵位,结晶演化形成的.主体徐湾岩体不同岩相带化学成分基本一致 (表2),结构从边缘相的斑状逐渐变为中心相的等粒状.因而,这种相带变化是主侵位岩浆 边缘比中心过冷度大的反映,而不是结晶分异造成的.此外,在主侵^4封形成的徐湾岩体的 各个相带中,含大量暗色,细粒的岩石包体,其岩石类型与岩体各种成分的围岩迥然不同, 为辉石(角闪石)闪长玢岩或细粒辉石闪长岩.无疑,它们不是围岩捕虏体.那么,它们的 成因类型究竟是残留体,深源火成捕虏体,析离体淬冷包体,还是其它某一种呢? 3.岩体包体的基本特征及其反映的岩石成因信息 (1)徐湾岩体中广泛发育的岩石包体,大多为椭球体形态(照片1),少数扭曲形变 大者直径达1.5米,小者仅1厘米,一般为l0—20厘米大小:它们在岩体的边缘相,过渡相 和中心相中均有分布,长轴方向与主岩体中片,柱状矿物的排列方向一致.这种形态, ,1991.周新民,棣夕生,花岗岩中岩石包体的成因类犁投研究意义,矿物岩石地球化学通迅,1,8 第1期 怕l 徐夕生周金城:镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 XU.eta1.:GeneticR~~amhOilEndavcswithinShimaComplex55 图l镇江石马杂岩体地质图 1—条状山岩体(闯长玢岩):2,3,4一徐挎岩体.分别为:过渡相(花岗闯长斑岩),过渡相(斑状花崩闯长岩)l中心相(花岗 闯长岩);5-东林场岩体(碱长花岗岩);6一檐湾岩体的相变界线;7一第四系:8-白垩系:9-二叠系:10-古生界沉积岩 系:Il-岩石包体观察擐佳点. Fig.IThegoolo百calmapofShimaComplex,Zhenjiang l—Tiaozhuangshanrockbody【diotitc--corchyriL~);2,3,4一Xuwa~zockbody.2-trsusRioualfacies(grauodior;t~一 i~cphydtc),3-transiUoaalfacies(porphyriticgraeodiori~).4一Centralr丑csranodiori~); 卜Dongii~changrockbody 【日lkAE—fddspgr~aitO;6一boundaryoffac:7一atemnsystem;s—Crotaccoussystem;9-Permiansystem;10-- laaleczoicscdlmemtaryrock;I1一thebestpointsforobservingrockcloves 大小分布的相对均一性表明,包体的成因类型是单一的,并且与寄主岩浆大规模的流动有 关. (2)包体中的暗色矿物主要为角闪石,黑云母,其次为普通辉石和透辉石;浅色矿物主 要为中长石,少量石英,偶见钾长石.但各个包体暗色矿物/浅色矿物比例不尽一致.比较 包体和寄主岩的矿物组成和矿物成分可以认识到:它们的矿物组成相仿,但包体明显富铁镁 矿物组份;在包体和寄主岩中均有产出的同种矿物,成分十分相近,如最主要的暗色矿物角 均属镁普通角闪石(表3),最主要的浅色矿物斜长石,均属中长石范畴.在全岩闪石, 硅 酸盐化学成分方面(表2),包体明显比寄主岩贫硅,富铁,镁,钙,钛和铝.有趣的是, 包体与寄主岩的全碱含量相当,有时,包体的全碱含量比寄主岩高出近1%.在稀土元素成 分方面(表2),包体与寄主岩具相似的配分形式,L/H在11.2卜一19.21之间,但铕 亏损有明显差异.上述矿物成分,化学成分特征的比较表明,包体与寄主岩之间存在成囡联 系,但可以排除一点,即包体不可能是寄主岩源岩经部分熔融,抽去硅,碱等易熔组分的残 留耐熔物质——残留体. 56大地构造与成矿学GcotcctonicaetMetanogcnia第l7卷 Vo1.17 袁l石马杂岩体地质特征 Table1ThegeologicalcharacteristicsofShimacomplex 岩体名称条状山岩体(边缘相)警曼《中心相)东林场岩体(边缘相)(垃渡相)《中心相)东林场岩体 岩石类型闻长玢岩花岗长斑岩掰状花崩闪长I岩花岗闶长岩碱长花尉岩 矿橱组盛掰品:更一中长石台量斑品:更一中长石斑品:更一中长石更一中长石 卜35%不等.20_45%?25—50%?少量角闫3.一40%? 基质更,中长石基质:长英质微品百黑云母?钾长石25% 60—80%.角百,辉69-70%,角闪石基质:更一中长石石英20-25%, 石3一l0%,黑云4%?黑云母3%?20%钾长石5%,石角闲石4%, 廿石英少量.英20%?角闶石3%,黑云母6%- 结构斑状结构斑机结构 基质为半自形一它形基质为散嵌品结 馓品钻掏.构. 钾长石40% 钠长石2I% 更长石2% 石英32% 黑云母少 量. …它… 第__次俊A 侵A于条状山岩体.三个相带呈渐变过渡盖系 (图l,2-4). 第三次侵A 呈小岩杖役A 于石马杂岩体 西北角(图i, 5). (3)包体与寄主岩通常有清晰的界线部分包体发育冷凝边,即包体边缘比中心粒度更 细,颜色更深(照片1);而近包体的寄出一侧有2-4mm宽的浅色边.该浅色边主要由 碱性长石和石英组成,铁镁矿物极少冷凝边飘『浅色边与两种岩浆发生成分均一化混合形成 的混染边[1990,Davidson]鼓然不同,而与浙江大衢山岩体中淬冷包体的镶边十分相似 [1992,周新民等],反映包体是由温度较高,成分较铁镁质的岩浆团在寄主岩浆中淬冷结晶 (不均混合magmamingling)形战的,是存在温度梯度场时Sorrel效应的表现形式. (4)为深人了解包体的结晶演化,对包体暗色淬冷边和相对浅色的中心部分进行了化学 分析(表2,图2)两对样晶(顺序号6和7,8和9)的分析结果表明,暗色淬冷边比中 心部分明显富硅,而镁,铁,钙,碱组分和稀土元素总量略有减少,微量元素除zr外,也 而在包体淬冷边外侧的浅色边,从其矿物组成可知,比远离包体的呈减少的趋势. 寄主岩富 硅,碱,而贫铁,镁,钙组分和稀土元素.由寄主岩和包体不同部分化学上的变化,可以得 出如下几点认识:?包体淬冷边颜色较深的原因,是其组成矿物的粒度比包体中心的矿物细 小,而不是反映化学成分更铁镁质@由于淬冷边比包体内部相对先固结并起屏障作用,使 其后包体与寄主岩可以继续发生热平衡,而几乎不能发生化学平衡,即两种岩浆不发生均一 化混合而具明显的界线.@热的包体岩浆团混人较冷的寄主岩浆形成温度梯度场,使Soret 效应起作用根据中酸性岩浆中,硅,碱组分向热端扩敞的规律,寄主岩在淬冷包体的外围 形成浅色边.@包体淬冷边与中心部分在成分上的变化与Sorct效应实验结果 岩 甜 蒂 趴鼬眈 侵 第l期 怕l 绦夕生周金城:镇江石马杂岩体中岩石包体的成困研究 XU.etal:GeneticResearch0nEnclaveswithinShimaComplex57 表2石马杂岩体及其岩石包体的全岩化学成分 Table2Thewholeioekchemicalcompositionof Shhnacomplexanditsendaves NO卜条状山岩体,闪长玢岩:NO.2一徐湾岩体.斑状花岗闲长岩;NO.3一馀湾岩体,花岗闪长岩;NO4-东林场岩 体.碱长花岗岩;NO5一椽跨岩体中的岩石包体.角闪闪长珊岩,NO.9—徐湾岩体中的岩石包体-细粒辉石闪长岩t其 中68为包体中心部分.7,9为包体边缘部分.Nosl一5一据札苏省地质矿产局(1989). 58大地构造与成矿学G..tect.Ic.tMn.g雩需 E 山 一 1 0 一 + =} : , , ,.\., :/,\, - /,.. , ///\,.一. :,,一一,一, , , —— /',, ,, .——一' :…一一一一 / ?/ / … / /,,,. \. ___I'. 2a6709 I序号N? 一寄主岩0——包件中一0?——乜律壕 图2榜湾岩体厦其岩石包体不同部分化学成分图解 Fig.2ChemicalcompositiondiagramofXuwancomplexanditseric]ayes ?啪mmmm?棚m? 一_}一 H.十? 第l垮=【徐步生周金城:镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 怕lXU,eta1.:GeneticResearchonEnclaveswithin$himaComplex), [1986,Lcshcr,C.E.】不丰目一致.原因如下:从包体中辉石,角闪石有时呈聚集体这一岩相 学特征可以看出,包体在强人寄主岩之前已品出辉石和部分角闪石,晶粥状的包体岩浆一混 入寄主岩浆就开始过冷结晶.由于角闪石,黑云母矿物的固相线温度较高,斜长石其次,石 英最低.前三者迅速结晶成固棚,残余熔体为极富SiO的淮相,在这短暂的时间内,Sorct 而由于淬冷作用.使包体边缘比内部结晶程度高,并使包体效应几乎没有起作用, 边缘部分 晶粒间熔体气相压力比内部低[1986,Bacon,C.R.】.这种压力梯度驱使包体中的残余富硅 相向包体边缘迁移.因此.包体边缘SiO,百分含量较高,并使铁,镁,钙等氧化物百分含 量稍有降低.此外,由于zr往往容易与气相组分中cl,F组成络合物,因此,它富集在残 余富硅相中,而其余微量元索,稀土元素含量较低,它们在包体边缘和中心的分布差异,也 反映了'上述的熔体迁移趋向. (5)整体上,包体呈斑状结构,基质具微晶结构.斑晶主要为斜长石,平均 An=23%,可横跨包体与寄主岩的界线,一般分布在包体的边缘,向包体中心变少(照片 2).具冷凝边的包体,则极少有斑品(照片1).呈半白形一自形板状的斜长石斑晶,还常以 两个以上的集合体一一聚斑出现(照片3),具卡钠复合律双品和韵律环带构造;有时,一 圈细小的辉石,角闪石,缫云母包裹体围绕聚斑或单个斑晶的边缘分布,这圈细小的矿物包 裹体的内部,为白形的斜长石,而外部的斜长石往往受基质中辉石,角闪石和黑云母矿物形 成的制约呈凹凸不平状,基质中的斜长石则绕过斑晶呈流动构造.因此,这种斜长石斑晶为 融体结晶成因.而非变斑晶;并且这种斑晶的结晶经历了两个阶段,一圈细小的矿物包裹体 则为生长问断的标志.其中内部的斜长石无论是大小,形态还是成分都与寄主岩中的斜长石 相仿.结合斑晶在包体中的分布特征,可以认为,它来自寄主岩,是岩浆混合作用的矿物学 证据而外部的斜长石是由包体中残余岩浆结晶的.此外,包体中的普通辉石往往具角闪石 反应边,石英呈呈嵌晶状包裹或半包裹斜长石,角闪石,黑云母等矿物(照片4).这些特 征说明.包体中主要矿物的结晶顺序为普通鲜石一普通角闪石一黑云母一中长石 (An=32)一更一中长石斑品的边缘部分一一石英.而包体中所有矿物没有变形,重结晶或 碎裂,则排除了包体是深源火戏捕虏体的可能性. 上述种种,证实镇江石马杂岩体中的岩石包体在成因类型上届淬冷包体.它们的形态, 分布,产状,显微结构及成分变化等特征反映了它们及寄主岩在岩浆演化和结晶动力学方面 的成因关系. 4.成罔讨论 淬冷包体是岩浆不均一混合作用的产物.其成因模式是八十年代以来流体动力学与岩浆 岩石学紧密结合的一大进展.Vernon【1983)依据玄武基性岩和中酸性岩复合,相伴产出 的地质关系,以及不同成分岩浆之间均一化混合(magmamixing),不均一混合 (magmamingling)的实验资料,提出了层状岩浆房对流模式即岩浆房中较长英质的和较 铁镁质的上卜两层岩浆,由于成分,温度的不均衡发生大规模对流作用,上部长英质岩浆的 对流使铁镁质岩浆团技带上并滓火冷凝;下部铁锤质岩浆对流则拖下条纹状长英质岩浆并很 陕均一化混合.Turner和Campbell(1986)在用盐.油,糖水进行了一系列模拟实验 后,提出了岩浆喷泉模式.即一般新的较铁镁质的岩浆以射流(jct)或喷泉(fountain)形 60大地构造与成矿学GeotectonicactMetallogcnia17 式注入长英质熔体中,不均一混台时形成淬冷包体及成分类似的岩脉或岩墙,如浙东大衙山 岩体中的岩石包体E1992,周新民等】.Eichelberger(】980)在研究安山岩和英安岩中的包体 后,依据包体和寄主岩的比重差异提出了富气岩浆上浮模式.即较铁镁质的岩浆作为补偿岩 浆与长英质岩浆接触,由于热平衡作用远易于化学平衡作用,会在接触界面附近形成富气的 低密度镁铁质岩浆,低密度镁铁质岩浆分离出球形液滴上浮,进入长英质岩浆中形成淬冷包 体.Blake等(1986)则提出了通道混台模式,认为两种不同成分的岩浆通过同一通 道运移 时,发生均一化或不均一混合,后者形成淬冷包体. 表4不同模式形成的包体特征 TaMe4Thecharacteristicsofeadavesformedbydifferentmodels 综合比较实验和实际资料,可以认识到不同模式形成的包体的差异性(表4).依据 徐 湾岩体中淬冷包体普遍发育,大小,形态较为一致,具明显的流动构造而不发育气 液包裹体 等特征,可以认为,这些包体是不同成分的岩浆大规模对流不均一混合作用驱动下 形成 的,属层状岩浆房对流模式.至于不同成分的岩浆如何产生,有待进一步工作. 参考文献 】 980EichibcrgcrJ.C.,VesioulationofmariemagmaduringreplenishmentofsiUcamagmare ~qcrvoirS,Noture.285, 446-450 1983VernonR.H.,Restito,xcnolithsandmicrogranitoidenclavcgingranites,JournalandPr oceedings,RoyalSociety口, NewSouthWa~es.1】77--103 1986BaconC.R,Magmaticinclusionsinsilicicandintcrmcdiatcvolcanicrocks,JournalofG eophyMca!Research.9I《se), 609i--61i2. 0 1986LcsherC.E,Effectsofsilicateliquidcompositiononmineral-liqu/deI曲 ncnlpartitioningfromSorretdiffusion studies,JournalofGeophsieMResearch,9I(B6),6i2卜614i. 1986TurnerJ.S.andC.ampbd]I.H,Conv~tionandmixinginmagmachambers,Earth一 Rev.23,255—352 1986BlakeSandCampbellI-H.,Thedynamicsofmagma-mixingduringflowinvolcaniccon duits,Court,Minera1.Pet. ., 94,72I. 1989江苏省地质矿产局.宁镇山脉地质志,182-236.江苏科学技术出版社. 1990Davidsonet虬Smal1-scaledisequi~ibriuminamagamaticinclusionanditsmoresilicichost,JournalD,Geo physical Research.95(B1i),1766i-17678 1992周新民,孰玉鹏静步生,浙东大衡山花崩岩中淬玲包体盈其成因机制.岩石,(2), (本文』9姐年5月收到) 第1期 ?l 徐夕生周金城:镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究 XU,etal—GeneticResearchon— EnclavcswithinShimaComplex 照片图版说明 Pholographe~anddh'e~fion I-椭肆状,具暗色淬玲边的岩石包件;2—包体的斑状结构,斑晶的台量从包体的边缘向中心逐渐减少:3—电悼的聚斑结 构.聚斑成分为中长石:4_包体嵌品结构,石英包裹斜长石,角闰石,黑云母等矿物. 1—.Thee]]Jpsoidalenclavewithdarkfine-grainedquenchedmargin.2一TheporphydtictexlureoftheenclaveThe pheaocfystcontentdecreasesfrommargintocenteroftheenclav&3-叮eg]omerocryslsofandesincintheenclave4-The poikihticlextareoftheenclave.Thep】札 Joclases,hornblendesandbiotitesaenclosedinquartz