花崗巖中的非均一暗色微粒包體及其成因研究.pdf

1、花崗巖中的暗色微粒包體是研究花崗巖成因的重要窗口，而非均一包體則是暗色微粒包體中的常見(jiàn)類型。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)包體文獻(xiàn)的廣泛查閱，未發(fā)現(xiàn)有關(guān)非均一包體的系統(tǒng)研究成果。為此，作者以非均一包體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和物質(zhì)組成的變化規(guī)律，以及引起這種變化的原因，作為論文的研究目標(biāo)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對(duì)華南十多個(gè)巖體進(jìn)行了野外考察，并選擇其中三個(gè)巖體的包體作為論文的主要研究對(duì)象。在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)三個(gè)巖體不同的非均一包體，從中心到邊緣進(jìn)行了系統(tǒng)采樣，在顯微鏡

2、下研究非均一包體的礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)的變化，同時(shí)用XRF、TGIR、ICP-MS等方法分析包體巖石化學(xué)、微量元素和稀土元素的組成特征、用電子探針EPMA分析包體的礦物成分、礦物的反應(yīng)等等，試圖從不同的角度和層次，揭示非均一包體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成的變化規(guī)律，獲得了如下成果： 1.發(fā)現(xiàn)非均一暗色微粒包體中，無(wú)論是主要造巖礦物還是副礦物，均存在新、舊兩個(gè)世代；而包體中心的殘留礦物一般較包體邊緣多，而新生礦物則相反； 2.發(fā)現(xiàn)包

3、體的顯微結(jié)構(gòu)并非傳統(tǒng)認(rèn)為的僅為火成結(jié)構(gòu)，而是具有在原巖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的各種過(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、熔融結(jié)構(gòu)等；不同包體可有不同的結(jié)構(gòu)，同一包體的邊緣和中心常也可出現(xiàn)結(jié)構(gòu)差異； 3.發(fā)現(xiàn)非均一包體從中心向邊緣，總體具有Si、Na+K含量降低；Fe、Mg、Ti、P、Ca、LOI升高的變化規(guī)律。此外，從包體中心向邊緣，Na/K比值降低，An牌號(hào)降低；而包體的含水量則從中心向邊緣升高，與K含量的變化趨勢(shì)一致；

4、 4.發(fā)現(xiàn)在非均一包體中，輕稀土趨向聚集于包體中心，LREE/HREE值無(wú)一例外地從包體的邊緣向包體中心增大，表明重稀土在巖石部分熔融過(guò)程中，其向外遷移的速度或幅度大于輕稀土等。 本次研究獲得的非均一包體從中心到邊緣在結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合、巖石化學(xué)等方面的變化特征，可以排除它們從巖漿中晶出的可能性，證實(shí)包體來(lái)自巖石部分熔融所產(chǎn)生的殘余熔渣。包體在空間上主要分布于巖體的頂部和邊緣、大巖基中心少見(jiàn)暗色包體、以及包體內(nèi)部有原始巖石的

5、殘留物等事實(shí)，表明由包體代表的殘余熔渣，應(yīng)該是由巖漿體上方蓋層脫落的巖塊，經(jīng)部分熔融發(fā)展而成，而不是來(lái)自巖體下方的源區(qū)。 根據(jù)上述觀察和研究結(jié)果，作者在花崗巖“原地重熔說(shuō)”的基礎(chǔ)上，建立了包體的演化模型，揭示了陸殼重熔過(guò)程中，從蓋層落入到熔融層中的巖塊，從巖石到熔體的整個(gè)演化過(guò)程：巖塊落入巖漿之后即被巖漿加熱，巖塊內(nèi)部隨之發(fā)生相應(yīng)變化。如果巖塊內(nèi)部的溫度升至巖石的初熔溫度前巖漿系統(tǒng)開(kāi)始降溫，由此保留下來(lái)的為捕虜體，其內(nèi)可能具有變

6、余或變晶結(jié)構(gòu)；當(dāng)溫度升至巖石的初熔溫度時(shí)，寄主巖漿開(kāi)始結(jié)晶，此時(shí)只是石英、長(zhǎng)石等低熔礦物發(fā)生部分熔融，由此產(chǎn)生的低熔組分排出系統(tǒng)，形成包體外圍的淺色(酸性)邊。此類包體常具變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)或不太明顯的熔融結(jié)構(gòu)；隨著巖塊熔融程度增加，熔渣表面因溫度較高而熔化程度較高，此時(shí)形成具有暗色(基性)邊的包體。包體暗色邊的熔融結(jié)構(gòu)明顯，隨著熔融程度增加，熔渣中的鐵鎂組分開(kāi)始向外擴(kuò)散。此時(shí)形成的包體特點(diǎn)是在基性殘核的外圍形成暗色礦物(主要為黑云母)