山西中北部巖漿作用特點(diǎn)及構(gòu)造背景研究.pdf

1、山西中北部東接太行山板內(nèi)造山帶，東北部為燕山板內(nèi)造山帶的南端，北部與華北北緣板內(nèi)活動(dòng)帶相距不遠(yuǎn)，西部緊鄰鄂爾多斯地塊。區(qū)內(nèi)廣泛分布早元古代(呂梁期)、中生代(印支期和燕山期)以及新生代(喜山期)的巖漿巖。本文通過對山西中北部地區(qū)不同時(shí)代巖漿巖的巖體分布、巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、巖漿作用的構(gòu)造背景等特征研究，以探討山西中北部不同時(shí)期巖漿作用的特點(diǎn)、巖漿作用在山西中北部地區(qū)陸殼演化中的作用、以及兩者之間的關(guān)系，取得以下結(jié)論和認(rèn)識：
　　

2、 ⑴山西中北部早元古代呂梁期巖漿巖主要分布在呂梁山、云中山、五臺山和恒山等地區(qū)，其中以蘆芽山輝石石英二長巖和云中山花崗巖為典型代表，同位素年齡為1801Ma和1794Ma。通過主、微量稀土元素地球化學(xué)研究，他們均為鈣堿性系列的巖石；稀土元素配分曲線均為較陡的右傾型，具明顯的負(fù)Eu異常；蘆芽山輝石石英二長巖和云中山花崗巖均為后造山伸展拉張構(gòu)造背景下的A型花崗巖，巖漿均起源于地殼物質(zhì)的部分熔融。野外工作中，在系舟山斷褶帶的居士山巖體附近新

3、發(fā)現(xiàn)7個(gè)小巖體。主、微量稀土元素地球化學(xué)特征研究表明，他們均為鈣堿性系列的花崗巖，輕、重稀土元素分餾明顯，均顯示明顯的負(fù)Eu異常，微量元素及稀土元素配分曲線平行且極為相似，說明他們的巖漿來源于同一巖漿源區(qū)，屬同期巖漿作用的產(chǎn)物。單顆粒鋯石U-Pb法測年結(jié)果顯示其年齡為1809.3Ma。山西中北部呂梁期蘆芽山等巖體位于華北克拉通中部帶上，形成時(shí)間與華北克拉通東西兩個(gè)陸塊碰撞結(jié)束的時(shí)間吻合，因此，認(rèn)為在兩個(gè)陸塊發(fā)生碰撞晚造山期的拉張伸展構(gòu)造

4、背景下，山西中北部地區(qū)發(fā)生地殼重熔，導(dǎo)致大規(guī)?；◢徺|(zhì)巖漿侵入，形成蘆芽山等呂梁期A型花崗巖。呂梁期花崗質(zhì)巖漿的侵入、巖體的形成，在山西中北部地區(qū)發(fā)生的東、西兩個(gè)陸塊的焊合、陸殼的固化過程中發(fā)揮了重要的作用。
　　 ⑵山西中北部地區(qū)中生代印支期巖漿巖主要有天鎮(zhèn)-陽原堿性雜巖體和滴水沿偏堿性二長巖體等，同位素年齡介于248-210Ma。主、微量元素地球化學(xué)研究表明，他們同為伸展拉張背景下的A型花崗巖，其成因與熱點(diǎn)地幔柱有密切聯(lián)系。天

5、鎮(zhèn)-陽原等地的巖漿活動(dòng)表明山西中北部陸殼深部在印支早期(中生代早期)已開始發(fā)生活化。
　　 ⑶山西中北部地區(qū)燕山期巖漿巖主要為中酸性-酸性侵入巖，大多分布在五臺山-恒山一帶，共有32個(gè)巖體。以鐵瓦殿黑云母花崗巖和刁泉復(fù)式巖體為2個(gè)典型代表，同位素年齡分別為153.4Ma利127.2Ma。鐵瓦殿黑云母花崗巖體代表花崗閃長巖-黑云母花崗巖系列的巖體，刁泉復(fù)式巖體代表正長輝長巖-(輝石)正長閃長巖-花崗(閃長)斑巖-石英斑巖系列的巖體

6、。主、微量元素地球化學(xué)研究表明，鐵瓦殿黑云母花崗巖為S型花崗巖，巖漿來源于山西中北部地殼部分熔融，刁泉復(fù)式巖體為Ⅰ型花崗巖，是上地幔派生巖漿與地殼部分熔融的混合巖漿作用的產(chǎn)物。分析認(rèn)為，他們同形成于太平洋板塊向歐亞板塊強(qiáng)烈擠壓碰撞導(dǎo)致華北克拉通中部的山西中北部拉張的構(gòu)造背景。山西中北部燕山期中酸性巖漿巖體數(shù)量如此之多，表明在中生代燕山期，山西中北部地區(qū)陸殼已發(fā)生強(qiáng)烈活化，具體表現(xiàn)在大面積的地殼物質(zhì)部分熔融和局部上地幔物質(zhì)部分熔融。

7、>　　 ⑷山西中北部地區(qū)廣泛分布喜馬拉雅期玄武巖。以繁峙玄武巖為代表，同位素年齡為6300萬年，為新生代古近紀(jì)。主、微量稀土元素地球化學(xué)研究表明，繁峙玄武巖為一套鈉質(zhì)偏堿性-堿性系列的火山巖，具有大陸裂谷性火山巖特性，構(gòu)造背景判別其為板內(nèi)成因的堿性-偏堿性玄武巖。繁峙玄武巖形成于由于歐亞板塊仰沖引起的拉張伸展的構(gòu)造背景，受其影響，滹沱裂陷的北東向邊界深斷裂產(chǎn)生并強(qiáng)烈活動(dòng)。玄武巖漿以深斷裂為通道，噴出地表，形成厚度達(dá)800余米的繁峙玄武