南太行邯邢地区中生代侵入岩中辉石的成因矿物学研究摘要
邯邢地区位于河北省的西南部,大地构造处于华北克拉通中部中央造山带的中南段。该地区发育大量中生代侵入岩,其中产出的高镁闪长岩是华北克拉通破坏的重要响应之一,对研究华北克拉通破坏具有重大意义,与之相伴产出的邯邢式矽卡岩型铁矿是我国重要的富铁矿类型,具有极高的经济价值。因此,研究高镁闪长岩的成因及其演化对于研究华北克拉通的破坏和找矿勘探都具有重要的意义。近年来,有较多的学者从岩石地球化学,年代学等角度研究了邯邢地区高镁闪长岩的成因,但是系统的成因矿物学研究较少。本文以成因矿物学的研究为主要方法,通过详细的岩相学研究,电子探针测试以及激光剥蚀等离子质谱仪技术,对不同岩体、岩性和产状的辉石进行成因矿物学分析,并采用不同的辉石温度计经验公式计算出本地区辉石的温度范围,探讨其成因,为高镁闪长岩的形成与演化过程奠定基础。实验结果表明:本区域中辉石主量元素特征显示邯邢地区的样品整体富Ca、Mg,贫Na、Al。通过Q-J投图和三端元投图显示,所有辉石均属于Ca-Mg-Fe单斜辉石且大部分均是透辉石,SiO2-Al2O3投图显示所有样品中的辉石母岩浆是亚碱性系列。本区域辉石的微量元素测试结果说明辉石在不同样品中稀土元素和微量元素含量不同,稀土配分曲线图显示稀土总量低的样品结晶更早一些,在微量元素蛛网图中,大部分样品都是亏损高场强元素,富集大离子亲石元素。按照结构本区域辉石成因有三种:自形结构的Ⅰ型辉石、有反应边结构的Ⅱ型辉石以及有包含结构的Ⅲ型辉石。通过进一步矿物化学特征的分析讨论,识别出Ⅰ型辉石中有四种不同的成因,分别是在基性岩侵位时结晶的自生晶、中酸性岩浆混合后的岩浆在深部和浅部岩浆房中分别结晶的自生晶、以及直接在混合后的岩浆中结晶分异后侵位时结晶的自生晶。Ⅱ型辉石捕掳晶的成因有两种:一种是在岩浆混合之前的基性岩浆中结晶的晶体,另一种是在岩浆混合之前的酸性岩浆中结晶的晶体,Ⅲ型辉石捕掳晶的成因是辉石在基性岩中随着岩浆一起在深部岩浆房中结晶的晶体。另外通过辉石主量元素之间的相关性可以指示岩浆的演化,其中辉石在綦村岩体中是以岩浆混合为主,在洪山岩体中以结晶分异为主导因素,在符山岩体中辉石的结晶分异不起主导作用。
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