论文部分内容阅读
河南嵩山地区位于华北克拉通南缘,是记录前寒武纪地质的典型地区之一。北沟岩体是从嵩山地区原“登封杂岩”中新解体出的新太古代变形变质花岗岩体。通过对北沟岩体岩石学、岩石地球化学、锆石年代学等方法的研究,分析该岩体的岩石成因及地质意义等,取得的主要地质成果有:(1)北沟岩体出露面积约9km2,主体岩性为片麻状奥长花岗岩,灰白色,细粒花岗结构,片麻状构造,局部为条带状构造,主要矿物成分为斜长石(50%72%),石英(25%),黑云母(5%20%),次要矿物主要为白云母和绿帘石等,含有少量磷辉石、白钛石等副矿物。北沟岩体北侧、西侧被早元古代路家沟正长花岗岩体侵入,东侧被新太古代青杨沟闪长岩所侵吞,南侧被第四系覆盖,岩体内部有少量新太古代登封岩群郭家窑组角闪片岩残留体。(2)北沟岩体富Na2O(4.29%5.08%)、富SiO2(64.96%71.29%),贫铁、镁质氧化物,Na2O/K2O比值较高(1.683.47),A/CNK平均值为0.96,Al2O3含量为14.32%15.39%,显示为接近高铝型TTG特征,属于奥长花岗岩系列;Harker图解显示与SiO2与TiO2,Al2O3,P2O5,CaO,MgO含量呈负相关性,显示和世界上大多数新太古代TTG岩系地球化学特征相类似。(3)北沟岩体ΣREE偏低(58.68×10-6100.47×10-6),HREE强烈亏损,LREE富集,La/Yb比值为10.6225.54,Eu显示为无异常或轻微正异常,高Sr含量和高Sr/Y比值,低Cr、Yb、Y。微量元素Yb和Nb、Y、Rb、Th比值显示其与大陆边缘弧或岛弧玄武质岩石特征相似,Mg#值变化较大表明玄武质岩石熔融的产物受到地幔楔不同程度的混染。北沟岩体地球化学特征显示残留相不含斜长石、含有石榴石和金红石,表明岩浆形成的温压较高(约7001000℃,大于1.5Gpa)和形成深度较深(大于50km)。(4)对样品PM411-14和PM413-13锆石U-Pb年代学分析,加权平均年龄分别为2543±16Ma(MSWD=1.08)和2530±15Ma(MSWD=0.29),上交点年龄分别为2569±79Ma(MSWD=3.2)和2556±30Ma(MSWD=2.3),因此25692530Ma是北沟岩体的结晶年龄,显示为新太古代产物。(5)北沟岩体地球化学特征和年龄数据表明其是在高温高压的含水玄武质洋壳的俯冲作用条件下,部分熔融所形成的,并且结合前人对嵩山地区构造环境的分析和研究,表明这一时期的陆壳发生了水平增生,可能在之后2.5Ga左右华北克拉通发生了微陆拼合事件,北沟奥长花岗岩体可能就是在其碰撞前俯冲洋壳部分熔融的产物。