安徽大别山团岭花岗岩体岩石学特征及成因

2024年3月26日发(作者：开幕式策划)

安

1999年

文章编号:1005-6157(1999)03-0172-06

徽地质

第9卷第3期

Geolo

gy

ofAnhui

安徽大别山团岭花岗岩体岩石学特征及成因

路玉林,钱存超,贾十军

(安徽地质调查院,安徽合肥230001)

摘要:团岭花岗岩体侵位于大别山南部超高压变质带变质表壳岩中,由细粒少斑二长花岗岩和中

粒少斑二长花岗岩组成。通过岩石学、岩石化学、地球化学的研究,确定其为S型花岗岩,源岩可能

来自大别山变质杂岩。结合同位素资料,认为其属燕山期花岗岩,侵位机制为底辟式强力就位。

关键词:S型花岗岩;燕山期;成因;侵位机制;团岭

中图分类号:P588.12

+

1;P588.3文献标识码:A

团岭花岗岩体地处安徽省大别山腹地,侵位于南大别超高压变质带变质表壳岩中,四周为

变质侵入体环绕。变质表壳岩中含有大量的榴辉岩包体,呈透镜状、团块状、似层状成群成带分

布,与变质表壳岩共同经历了超高压变质作用。安徽区域地质调查队(1974)

¹

将团岭花岗岩体

归属五台)吕梁期混合花岗岩,笔者等通过1B5万区调工作认为它是燕山期的侵入岩。

1地质特征

团岭花岗岩体在安徽岳西县河图镇一带(图1),出露面积约5716km

,平面上近卵圆形,

2

呈NW-SE向展布,由细粒少斑二长花岗岩和中粒少斑二长花岗岩两种岩石类型组成。前

者多分布于岩体边部,且规模较小,含有较多的围岩和微粒斜长角闪岩包体;后者大面积出

露,与前者呈涌动式侵入接触,形成时代略晚于前者。两者在空间上紧密伴生。

岩体与围岩呈侵入接触关系,具清楚的侵入接触界面,西界向南东陡倾,倾角75b,

东界向东陡倾,倾角87b。围岩面理围绕岩体与接触界面一致,且未见接触变质。

细粒少斑二长花岗岩呈浅肉红色,细粒似斑状少斑结构。斑晶主要为条纹长石,少量斜长

石,斑晶含量5%~10%。粒径一般2~3mm,少数达3~5mm。基质成分有:更长石(An=15~

22)25%~30%,呈半自形板柱状,常见钠长石双晶;钾长石(条纹长石)30%~40%,呈不规则

板柱状,具格子状双晶,有交代包裹斜长石现象;石英20%~25%;黑云母<5%,基质粒径多

为1~2mm。副矿物有锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿等。

中粒少斑二长花岗岩呈浅肉红色,中粒似斑状少斑结构,风化后呈粗大的砂粒状。斑晶成

分为条纹长石,斜长石斑晶含量5%~10%。粒径一般为3~5mm,个别达10mm。基质成分有:

更长石(An=15~22)25%~45%,呈半自形板柱状,钠长石双晶发育。钾长石(条纹长石)30%

~40%,呈不规则板柱状,具格子状双晶,有交代包裹斜长石现象。石英20%~30%,黑云

母<5%。基质粒径2~3mm。副矿物有锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿、石榴子石等。

两者从早到晚成分上:石英含量增加,斑晶粒径变大,基质也由细变粗。

2

211

岩石化学、地球化学特征

岩石化学特征

08收稿日期:1999-02-

作者简介:路玉林(1970)),男,助理工程师,主要从事区域地质调查工作

¹安徽省地质局区域地质调查队.1B20万六安幅、岳西幅区域地质调查报告.1974

第9卷第3期路玉林等:安徽大别山团岭花岗岩体岩石学特征及成因

173

图1大别山团岭岩体研究区地质图

(

据1B5万店前河、牛凸岭幅资料

¹

,本文略有修改)

Figure1ThegeologicalmapoftheTuanlingarea,DabieMts

1中粒少斑二长花岗岩;2细粒少斑二长花岗岩;3变质侵入岩;4大别变质表壳岩;

5大理岩;6榴辉岩;7涌动侵入接触关系;8采样位置

两类岩石的岩石化学成分含量及有关参数见表1。两者SiO

2

含量为72180%~73192%,

均属于酸性岩,CaO、MgO差别较大,与中国主要岩浆岩类平均化学成分(黎彤、饶纪龙,1962)

[1]

相比,Al

2

O

3

、Fe

2

O

3

、FeO、CaO、P

2

O

5

等偏低,SiO

2

、Na

2

O、K

2

O偏高,余者与之接近。

表1

Table1

团岭岩体岩石化学成分含量及有关参数表

The

p

etrochemicalcontentsandsome

p

arametersfortheTuanlin

gg

raniteintrusive

CIPW标准矿物含量及有关参数

注:样品测试由安徽省区域地质调查所化验室完成

¹安徽省区域地质调查所1B5万店前河、牛凸岭幅区域地质调查说明书,1998

º安徽省地质局区域地质调查队.1B20万六安幅、岳西幅区域地质调查报告.1974

174

安徽地质1999年

CIPW标准矿物中,两者都出现C,且C>1,碱度率AR值介于3141~4119之间,

碱量ALK均>8,具有富碱特点,表明为岩浆晚期演化的产物。里特曼指数R=2137~2149,变

化范围小,属钙碱性岩。AFM图解(图2)中,样品均落入钙碱性岩区,演化不明显。

图2AFM图解(据,1971)

Figure2TheAFMdiagram

Figure3

图3团岭岩体过渡族元素分配模式

intheTuanlingintrusive

Thepartitioningpatternsfortransitionalelements

o中粒少斑二长花岗岩;v细粒少斑二长花岗岩

p中粒少斑二长花岗岩;w细粒少斑二长花岗岩

212微量元素特征

-6

微量元素含量及有关参数列于表2。两类岩石Cr、Ni含量较低,分别为313@10、619@

10

-6

和313@10

-6

、912@10

-6

,与徐克勤等

[2]

陆壳改造型相似。与世界花岗岩和地壳微量元素

相比,Cr、Rb、Th、Zr、Cu等介于地壳和世界花岗岩之间,V、Sn、Pb、Sr、Zn高于世界花岗岩。

与桐柏山)大别山花岗岩类微量元素平均值相比,Cr、Th、Pb、Li、Ba、Co、Sr、V等偏低,Sn、

Be、Cu等偏高,Rb、Zr、Nb、Zn等与之接近。

表2

Table2

[3]

团岭岩体微量元素含量及有关参数表(@10

-6

)

-6

Thetraceelementscontentsandsome

p

arametersfortheTuanlin

gg

raniteintrusive(@10)

注:样品测试由地质矿产部安徽省中心实验室完成

两类岩石过渡族元素分配模式(图3)证明,两者源于同一岩浆,且具有相似的分异过程,

随岩石酸性程度增加,而成/W0形。

213稀土元素特征

两类岩石稀土元素含量及有关参数见表3。

两者稀土元素总量分别为161179@10

,164102@10,轻重稀土比值ECe/EY分别为

5198、6149。(La/Yb)

N

、(La/Sm)

N

、(Gd/Yb)

N

等有逐渐增大趋势,表明轻稀土富集趋势,符合

同源岩浆演化规律性特征。从稀土元素配分模式(图4)可以看出,两者曲线基本一致,均为右

倾型,轻稀土富集,铕负异常明显,DEu分别为0151、0156,与地壳重熔的花岗岩相吻合。

-6-6

第9卷

表3

第3期路玉林等:安徽大别山团岭花岗岩体岩石学特征及成因

6

175

团岭岩体稀土元素含量及有关参数表(@10

-

TheREEcontentsandsome

p

arametersfor

theTuanlin

gg

raniteintrusive(@10

-6

)

Table3

)

图4团岭岩体稀土元素分配模式

Figure4TheREEpartitioningpatternsforTuanlingintrusive

o中粒少斑二长花岗岩;v细粒少斑二长花岗岩

注:样品测试由地质矿产部安徽省中心实验室完成

3形成时代

采用单颗粒锆石U)Pb法测定同位素年龄,样品取自中粒少斑二长花岗岩,岩石中副

矿物锆石以复正方柱与复正方双锥组成的聚形,正方柱与复正方双锥的聚形为主,浅红棕色、

淡黄色、无色,透明)半透明,晶体内见气泡、裂纹和黑色包裹体。

样品测试由地矿部天津地质矿产研究所李惠民等完成,所得单粒锆石测试数据见表4。

表4

Table4

中粒少斑二长花岗岩锆石U-Pb法同位素地质年龄测试结果表

TheU-Pbisoto

p

icdatin

g

sforthezirconsinthemedium-

g

rainedadmellitewithless

p

henocr

y

sts

备注

206

Pb/

204

Pb已对实验空白(Pb=0.050ng,U=0.002ng)及稀释剂作了校正,其它比率中的铅同位素均为放射

成因铅同位素。括号内的数字为2R绝对误差,例如:0.03255(87)表示0.03255?0.00087(2R)

样品中做了5组锆石的测定,2~5号锆石年龄比较一致,均落在谐和线上或非常接近谐

和线(图5)。表明这些锆石没有或几乎没有放射成因的铅丢失,其

206

Pb/

238

U表面年龄权重平

均值为134?8Ma(图6),此可代表岩石的侵位年龄,说明岩体是燕山期侵位的。1号锆石透

明

度较差,年龄明显老于其他锆石,认为其为岩

石侵位过程中所携带的捕虏晶锆石或继承性残留锆石。

4岩体的成因

由上述可知,两类岩石为同源岩浆演化的产物。

Ab-Or-Q相图中,两者形成压力均为0.32GPa左右,故其形成深度约为10km,Ab-

176

安徽地质1999年

图6

图5锆石U)Pb同位素年龄测定结果谐和图

Figure5TheU-Pbisotopicconcordiaplot

2~5号锆石

206

Pb/

238

U表面年龄统计权重平均值

206

Figure6Thestatisticweightedaverageofapparent

forzircons(No.2~5)

Pb/

238

Uages

Or-Q-H

2

O系等压平面图中两类岩石成岩温度

均达787e,Q-Ab-Or三角图解(图7)中,

两类岩石均落在岩浆成因区,并集中在低温槽区,

反映两者是由岩浆冷凝结晶形成的,La/Sm-La

图解中两类岩石沿水平方向分布,说明岩体是岩浆

通过分离结晶作用形成的。

近年来研究认为大别山变质杂岩由变质表壳岩

和变质侵入岩等组成,其中变质表壳岩原岩为一套

碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩建造,其构造背景为与

大陆岛弧有关的活动大陆边缘环境。ACF图解

(图8)中,两类岩石均落在S区,属S型花岗岩,

反映其源岩可能来源于大别山变质杂岩。这可从下

述来加以说明。团岭岩体侵位于大别山变质杂岩中

,从形

[4]

图7团岭岩体Q-Ab-Or图解

(据Winkler&VonPlaten1961)

Fi

g

ure7TheQ-Ab-Ordia

g

ramfortheTuanlin

g

intrusive

o中粒少斑二长花岗岩;v细粒少斑二长花岗岩

成深度看,岩体应形成于上地壳。岩体中含有较多

的围岩和微粒斜长角闪岩等包体,以浑圆状,透镜

状为主,其成分与大别山变质杂岩相同。由于源岩

在很大程度上决定花岗岩的地化特征,较低的DEu

值,较低的Cr、Ni丰度以及稀土配分模式等均

表明岩体的形成与地壳重熔有关。S型花岗岩的成

因反映岩浆大部分来源于地壳沉积物质,同时,A/

NKC值均<1、Rb/Sr比值均<1等又显示了部分

岩浆可能来源于火成物质,这与大别山变质杂岩的

物质组成相似,暗示两者之间的成因联系,因此认为

团岭岩体的源岩可能来源于大别山变质杂岩。R

1

-

R

2

图解(图9)两者均落在同碰撞期花岗岩,表明该

岩体的形成与碰撞造山作用有密切关系。

图8团岭岩体ACF图解

(据中田节也和高桥正树,1979)

Figure8TheACFdiagramfortheTuanlingintrusive

o中粒少斑二长花岗岩;v细粒少斑二长花岗岩

第9卷第3期路玉林等:安徽大别山团岭花岗岩体岩石学特征及成因

177

5侵位机制

根据野外观察,团岭岩体的侵位与

田头背形有关,并以底辟式机制上侵。

印支期,区内以韧性变形为主,在

递进变形过程中,形成以区域片麻理为

变形面的区域性斜卧相似褶皱(如田头

背形),为岩体的形成提供了场所。燕山

期,随着大别山地壳的抬升,该背形处

于挤压环境

¹

,深部岩浆随褶皱核部强

力上涌,并侧向扩展,形成平面形态近

卵圆形,长轴呈NW-SE向展布。岩

图9

浆在侵位过程中膨胀推挤围岩,形成规

则而清楚的界线,并造成围岩的区域构

造面理与接触面协调一致,环绕岩体。

早期岩石捕虏了较多的围岩团块且被定

向拉伸,产状与接触面一致,晚期岩石刺穿早期岩石,使得早期岩石多被推挤到岩体边部且

规模较小,表现出岩体强力就位的特点,其侵位机制是底辟式侵位模式。

团岭岩体R1-R2图解(据lor等1985)

Fi

g

ure9TheR1-R2dia

g

ramfortheTuanlin

g

intrusive

1地幔分离;2板块碰撞前;3碰撞后的抬升;4造山晚期的;

5非造山的;6同碰撞期的;7造山期后的;

o中粒少斑二长花岗岩;v细粒少斑二长花岗岩

6结论

a.团岭岩体是由细粒少斑二长花岗岩和中粒少斑二长花岗岩组成,是同源岩浆演化的

产物,侵位时代为燕山期;

b.岩体属S型花岗岩,其源岩可能来源于大别山变质杂岩;

c.该岩体以底辟式机制强力就位,且与田头背形有关。

本文是集体劳动成果的一部分,成文过程中得到钟华明所长、戴圣潜博士的热情帮助和

指导,在此一并致以衷心感谢。

参考文献:

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1989,(3)

8(3)

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[2]徐克勤,朱金初,刘昌实,沈渭洲,徐士进1华南花岗岩类的成因系列和物质来源[J]1南京大学学报,

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[4]钱存超,路玉林,贾十军1大别山超高压变质带表壳岩地球化学特征及启示[J]1安徽地质,

THEPETROLOGICALFEATURESANDGENESIS

OFTHETUANLINGGRANITEINTRUSIVEINTHEDABIEMTS,ANHUI

LuYulin,QianCunchao,JiaShi

j

un

(AnhuiAcadem

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Geolo

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,He

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ei230001,China)

Abstract:TheTuanlinggraniteintrusivethatemplacedintothemeta-crutoofUHPMBinthe

grainedadamellitebothwithsouthernDabieMtsiscompodoffine-grainedadamelliteandmedium-

lessphyenocrysts1Thepetrological,petrochemicalandgeochemicalstudyindicatesthatitisofS-type

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befromtheDabiemeta-com

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y

words:S-t

yp

e

g

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p

eriod;

g

enesis;em

p

lacementmechanism;Tuanlin

g

¹安徽省区域地质调查所.1B5万店前河、牛凸岭幅区域地质调查说明书.1998