冀东马兰峪隆起核部中生代中酸性侵入岩岩石地球化学特征及构造意义

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论文以马兰峪核部中生代中酸性侵入岩体为研究对象,通过对其岩体的地质特征、岩石学特征、地球化学特征、岩体温压条件、侵位深度以及剥露幅度初步分析,对马兰峪核部中酸性侵入岩进行分类,探讨了中酸性侵入岩的成因以及成岩构造环境,并对岩体的侵位深度、剥露幅度以及岩体对于马兰峪隆起的贡献进行了探讨。主要取得了以下几方面的结论和认识:1、根据岩石地球化学特征,将马兰峪隆起核部中生代中酸性侵入岩分为三种类型:高锶花岗岩:富锶、富钠、高钾、高铝;强烈亏损重稀土元素(Y,Yb),中稀土元素(Dy,Ho,Er)有一定程度的亏损;不发育明显的负Eu异常,有时可见明显的正Eu异常。低锶花岗岩:岩体贫锶。富硅、钾,贫钠、钙,低铝。属于偏铝质高钾钙碱性系列;稀土总量相对较高,轻稀土富集,轻、重稀土强烈分馏;发育中等程度的负铕异常。强过铝质花岗岩:岩石富铝,铝饱和指数ACNK>1.1,为铝过饱和类型;CaO和MgO的含量极低;稀土元素总量REE低,富Rb,贫Sr、Ba。轻、重稀土分馏不明显,发育强烈的负铕异常,重稀土元素Yb含量极低,REE配分曲线为“海鸥式”。2、根据岩石地球化学特征分析,高锶花岗岩岩浆的温压条件相当于榴辉岩相,起源深度应大于55 km,为强烈加厚的地壳;岩体的侵位年龄大约为220~160 Ma;低锶花岗岩岩浆源区的温压条件为高压麻粒岩相,形成深度大于43 km;岩体的侵位年龄为195~160 Ma;强过铝质花岗岩为地壳加厚和隆升过程中减压脱水熔融形成的,源岩为泥砂质变沉积岩,岩体侵位年龄为166.3 Ma。3、通过对马兰峪核部中酸性侵入岩体温-压计算结果及侵位深度结果分析,马兰峪核部中酸性侵入岩体中生代期间可能存在较为强烈的隆升与剥露过程,其剥露幅度在6~10 km,有些地区可高达15.29 km,有些地区则仅为3.89 km,这反映了马兰峪隆起剥露过程具阶段性及不均匀性。显著剥露可能发生在220~179Ma期间,据岩体侵位到中上元古界-太古界界线的相对位置,计算出该期的剥露速率为0.1~0.2 km/ Ma。179~160 Ma之间抬升及剥露幅度可能很小。4、分析表明,马兰峪隆起地区中生代期间处于地壳强烈加厚的环境中。深部岩浆作用的制约与影响,加上核部中酸性侵入岩体的侵入作用是马兰峪隆起抬升与剥露的重要因素。
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