山西中北部巖漿作用特點及構造背景研究.pdf

1、山西中北部東接太行山板內造山帶，東北部為燕山板內造山帶的南端，北部與華北北緣板內活動帶相距不遠，西部緊鄰鄂爾多斯地塊。區(qū)內廣泛分布早元古代(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)不同時代巖漿巖的巖體分布、巖石學、巖石地球化學、巖漿作用的構造背景等特征研究，以探討山西中北部不同時期巖漿作用的特點、巖漿作用在山西中北部地區(qū)陸殼演化中的作用、以及兩者之間的關系，取得以下結論和認識：
　　

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造背景下的A型花崗巖，巖漿均起源于地殼物質的部分熔融。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7個小巖體。主、微量稀土元素地球化學特征研究表明，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物。單顆粒鋯石U-Pb法測年結果顯示其年齡為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，形成時間與華北克拉通東西兩個陸塊碰撞結束的時間吻合，因此，認為在兩個陸塊發(fā)生碰撞晚造山期的拉張伸展構造

4、背景下，山西中北部地區(qū)發(fā)生地殼重熔，導致大規(guī)?；◢徺|巖漿侵入，形成蘆芽山等呂梁期A型花崗巖。呂梁期花崗質巖漿的侵入、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，其成因與熱點地幔柱有密切聯系。天

5、鎮(zhèn)-陽原等地的巖漿活動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個巖體。以鐵瓦殿黑云母花崗巖和刁泉復式巖體為2個典型代表，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物。分析認為，他們同形成于太平洋板塊向歐亞板塊強烈擠壓碰撞導致華北克拉通中部的山西中北部拉張的構造背景。山西中北部燕山期中酸性巖漿巖體數量如此之多，表明在中生代燕山期，山西中北部地區(qū)陸殼已發(fā)生強烈活化，具體表現在大面積的地殼物質部分熔融和局部上地幔物質部分熔融。

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。主、微量稀土元素地球化學研究表明，繁峙玄武巖為一套鈉質偏堿性-堿性系列的火山巖，具有大陸裂谷性火山巖特性，構造背景判別其為板內成因的堿性-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造背景，受其影響，滹沱裂陷的北東向邊界深斷裂產生并強烈活動。玄武巖漿以深斷裂為通道，噴出地表，形成厚度達800余米的繁峙玄武