$ &'# # 岩石学报 &##% &$"& 岩是在大规模 型花岗质岩浆形成后 由脱水的紫苏辉石质残留下地壳物质再次发生部分熔融形成的 关键词 花岗片麻岩 斜长片麻岩 地球化学 新元古代 胶南 中图法分类号 ;5 $'5 ;5 5 已有的研究成果均表明 新元古代的正片麻岩占了苏鲁 大别造山带内基底变

"###0#53 9&##% 9#&$"&0$&$ 0' # 岩石学报 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩的成因 地球化学及 同位素证据 薛怀民 刘福来 孟繁聪! 中国地质科学院地质研究所 北京 "###$%!" # $% "###$% &##%&#%&"' 收稿 &##%&# &#% 改回 '!"#$%# & '" " # # " $ ''" $ '' "% $ '" $ $ " ( '& &" " )*))+,)-. /0' #! ()* ) *) +,!* -,- )! (- ).* / 0 *-!! 1!) (! 0.*!) (! )*) - ) -/ -!! )( /! ( 1(- ()1 ).* +! + )! ( 1(-( )( ) ( ( ) +- (! + ) - ).*)( + )*) - 1*) )! / 0*-!! ) ( )( ) /.+ /-! -)! * 1-2# 3# 4" '5! +( * 6 1-!,) 1- ( ( )( ) ( +)(! 1 -( ( ) +*-!(- /-! ( 1(-+ ) 1 1 1-) ( ( 01 1/ ) ).- ( *.)(- ()( + *) ) (/01 - -( ()( ()* -! ) ) 1)! + 7! ) 1*-.!! 1./ 1 1 )* +)1 ).- (*.)(- ()( 1!) (! ) ( )( ) /. )!+)( / 8 8 97/ 23 $ 4"% & ( 1-) / 0*-!! - )!! 1-. 2# &% 4# 5' )!!,) 1- + /-! 6 1- ( / + ) / 0*-!! 0.*!) (! 1-)8 1- - 1 * )!)1* ) 1!) (! - ) - -.+ /-! / 1- (1*) 1!) (! - ) 1! 1! ).* +! ( 1.) +- (!! ) - * 1! )*) - )1 -! + * : ) +( / & # 1*-.!.+)1 /.*) -1 -! + 1! ;- *) ) ()( *) ) ( ( / ( ) *) - + / 0*-!! 1!) (! ) (1!1 ( 0+0* 0.*!) 1.+)1 /.) 1 -! +. ) ( ) ( (- )() + )-)! 0.*!) ( 1!1+)1 1 " ') (! ;-!! ( 1 ). *) ) (, ),!; - 摘 要 出露于苏鲁造山带胶南区段的片麻岩主要包括三种类型 黑云斜长片麻岩 二长花岗片麻岩和 型花岗质片麻岩 地球化学判别结果表明它们的原岩均为火成岩 不同类型片麻岩的地球化学特征各不相同 反映它们的原岩具有不同的形成与演化历史 其中黑云斜长片麻岩以负 异常弱 甚至出现明显的正异常 2# 3# 4" '5 强的 6 正异常 无明显的,) 异常为特征而明显不同于其它类型的片麻岩 其地球化学的总体特征类似于扬子克拉通北缘新元古代双峰式火山岩的酸性端元 与黑云斜长片麻岩类似 二长花岗片麻岩中轻 重稀土元素之间的分馏程度也较强 97/ 23 $ 4"% & 但以强的负 异常 2# &% 4# 5' 强的,) 负异常和弱的 6 负异常为特征明显不同于黑云斜长片麻岩 型花岗片麻岩的稀土模式及蛛网图的形态类似于二长花岗片麻岩 所不同的是前者 / 负异常相对较弱 区内几种类型片麻岩的 值差别不大 反映它们的原岩之间可能有一定的成因联系 它们的 同位素模式年龄 : 都集中在 & # 左右 表明它们的源区主要为早元古代的地壳物质 且岩性比较均一 推测二长花岗片麻岩与黑云斜长片麻岩的原岩是同源异相 而 型花岗 国家重点基础研究发展规划项目 %$ 编号 &##$6%"35#& 国家自然科学基金重大项目 编号 '#$ "'$ 和中国地质调查局地质大调查项目 "&"&#"#533#3 资助成果 第一作者简介 薛怀民 男 " 3& 年生 研究员 主要从事岩石学与地球化学研究工作 01-1 (1 (

$ &'# # 岩石学报 &##% &$"& 岩是在大规模 型花岗质岩浆形成后 由脱水的紫苏辉石质残留下地壳物质再次发生部分熔融形成的 关键词 花岗片麻岩 斜长片麻岩 地球化学 新元古代 胶南 中图法分类号 ;5 $'5 ;5 5 已有的研究成果均表明 新元古代的正片麻岩占了苏鲁 大别造山带内基底变质杂岩出露面积的绝大部分 但对于这些片麻岩地球化学及原岩成因的研究主要集中在大别山地区 " ' 郑祥身等 " &### &##" 近年来 苏鲁造山带胶东区段的片麻岩也获得了较多的关注 李永刚等 " 唐俊等 &##' 薛怀民等 &##3 但到目前为止 对胶南区段片麻岩的研究还很少 有限的研究也仅涉及到了区段东南缘 型花岗质片麻岩的元素地球化学方面 周开富等 &##% 而对区内其他类型的片麻岩 尤其是这些片麻岩的原岩与 型花岗质片麻岩的原岩之间可能的成因联系及其所反映的扬子克拉通北缘新元古代构造 0 岩浆属性的研究还是空白 对胶南区段片麻岩性质的认识经历过较长的时间过程 最初将它们归为晚太古 0 早元古代的胶南群 王致本 " 5 上世纪八十年代未至九十年代 山东省地矿局的有关地质队及当时的长春地质学院 中国地质大学 北京 等单位先后在该地区开展了 " 5 万的区域地质调查及相关的研究工作 提出胶南造山带的主体是由变质深成岩组成的 变质地层在其中仅呈零星出露的认识 宋明春和王来明 &### 在对这些区调成果进行总结的基础上 将区内的变质深成岩归为荣城超单元 月季山超单元和铁山超单元 并认为前两个超单元属于晚元古代同造山的岩浆岩 而后一个超单元属于后造山的岩浆岩 最近 我们对区内具 型花岗岩性质的片麻岩 相当于铁山超单元 的岩石化学和微量元素地球化学特征进行了研究 提出它们的原岩属于陆缘火山弧环境下形成的 型花岗岩的认识 周开富等 &##% 本文较系统地分析了区段内不同类型片麻岩的 同位素组成 并通过对比区内 型花岗质片麻岩与其它类型片麻岩的地球化学特征 探讨了它们的原岩性质及彼此之间可能的成因联系 二长花岗片麻岩和 型花岗质片麻岩等 为主 其次是黑云斜长片麻岩 另外还含有各种类型的榴辉岩 退变榴辉岩 斜长角闪岩 超镁铁岩包体以及一些规模相对较大的古 0 中元古代的变沉积岩透镜体 图 " 片麻岩中片麻理发育 其总体走向为 向到近 向 与榴辉岩等包体的长轴方向及区域构造线的延伸方向近于一致 片麻理的倾向主要为, 和, 向 倾向变化比较大 但多大于 5# 片麻岩的矿物组合显示角闪岩相变质作用 但锆石中普遍含有柯石英或含柯石英的 ; 矿物组合 刘福来等 尚未发表资料 显示它们曾经历过超高压变质作用 目前的角闪岩相矿物组合是后期退变质的产物 有关区内片麻岩原岩的形成时代 目前已有了一些同位素年龄资料 如宋明春等 &##$ 用, 法测得官山 型花岗片麻岩中锆石 0;/ 一致线的上交点年龄为 " <33 对于同样的岩性! &##' 用,8 ; 法获得锆石的核部年龄为 %5" <%& 龚冰等 &##' 用 0 ;, 方法测得桃行二长花岗片麻岩中锆石的核部年龄为 $ < "## 对于同样的岩性! &##' 用,8 ; 法获得锆石的核部年龄为 %%" < 青岛仰口的花岗片麻岩! &##' 和 ( ) &##3 分别获得其中锆石的核部年龄为 % <%5 和 %& <$% 由此可见 虽然区内片麻岩的年龄资料显示它们的原岩侵位时代大致是 %## 4 ## 的新元古代 但这些年龄的误差普遍较大 不同片麻岩原岩形成的先后顺序也不清楚 这在一定程度上制约了对岩浆成因演化的认识 另外 对于五莲断裂西北侧浅变质的花岗岩 周建波等 &##& 用, 法测得其中锆石 0;/ 谐和年龄分别为 %'& < 和 %'% <"' &##' 用 0 ;, 法获得 %$ <"# 和 %5 <5 的年龄结果 在误差范围内与片麻岩原岩的形成年龄类似 " 地质背景 胶南地区构造上处于苏鲁造山带的中段 西侧紧临郯庐断裂 西北侧的五莲断裂一度被认为是造山带与华北克拉通之间的边界断裂 曹国权等 " # " 3 但近年来 随着五莲断裂西北侧浅变质岩系 五莲杂岩 年代学 周建波等 &##& &##' 和地球化学 黄洁等 &##5 薛怀民等 &##5&##3/ 研究成果的获得 清楚地表明它们的原岩与造山带内大多数超高压变质杂岩的原岩一样也具有扬子克拉通北缘新元古代基底的性质 因而 有关苏鲁造山带的西北边界在胶南区段被北移到诸城白垩纪火山岩盆地之下 薛怀民等 &##3 区段内出露的变质岩系以新元古代的花岗片麻岩 包括 & 样品描述与分析方法 为尽可能避免地表风化对岩石成分的影响 用作化学分析的样品均为露头上所能采到的最新鲜的岩石 具体采样位置见图 " 黑云斜长片麻岩类 包括样品 #'0"&#'05 #'03" 和 #'03' 主要由斜长石 43# 435= 和石英 4&# 4$#= 组成 次要矿物为黑云母 45 >"#= 和绿帘石 样品 #'0"& 中还含有较多的角闪石 45= 样品 #'0"& 和 #'03' 中片麻状构造发育 其中的暗色矿物集中组成条带 但粒状矿物斜长石和石英的定向性不明显 样品 #'05 和 #'03" 有糜棱岩化 其中的石英已发生动态重结晶并相对集中组成团块

薛怀民等 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩的成因 地球化学及 同位素证据 $&'" 图 " 苏鲁造山带胶南区段地质简图及样品位置! ", (! -!(-1* + ),!* - 1*- -( 二长花岗片麻岩类 包括样品 #'0"'#'0"3#'0&3#'0$ / 和 #'03# 主要由斜长石 4$# 4$5= 钾长石 4$#= 和石英 4$# 4$5= 组成 除样品 #'0&3 中含有较多的角闪石 45= 外 其它样品中的暗色矿物含量普遍不高 为少量的黑云母 绿泥石或绿帘石 岩石呈花岗变晶结构 矿物颗粒普遍较粗大 片麻理不发育 样品 #'0"3 为糜棱岩化二长花岗片麻岩 其中有些大的斜长石残留碎斑而显示眼球状构造 有关 型花岗质片麻岩的岩相学特征 周开富等 &##% 已进行过较详细的描述 其最特征的是岩石中普遍出现碱性暗色矿物霓石 全岩成分是在北京国家地质测试分析中心分析的 其中主元素是用 荧光光谱法 8 完成 所用仪器为日本理学 $# # 误差?# 5= 微量元素 ),)6 8/ 和 / 也是用 荧光光谱法完成 所用仪器为 8! 0&"## 误差分别为 625= 其他元素?$= 稀土元素及 @) ;/ 和 + 用 A 0;B0 - 等离子体光质谱仪分析 误差?5= 分析结果列于表 " 表 " 中所分析的样品的 挥发份含量均不高 表明样品成分受地表风化的影响不大,10 同位素是在中国地质科学院地质与地球物理研究所用常规方法测定的 具体流程参见 "! ( A " 3 及 A " 3 的有关描述 分析结果列于表 & $ 原岩属性的地球化学判别 对于长英质片麻岩的原岩属性 是沉积岩还是火成岩 目前已提出了多种基于岩石的化学成分加以区分的方法 如, " %& 根据主元素成分提出了一个判别函数 : 用以区分片麻岩的原岩是沉积岩还是火成岩 : 2"# '' ># &",C & ># $& & C $ 全铁 >#!C D# 55CD" '3 & CD# 5'E & C 若 : # 指示原岩可能是火成岩 而若 :?# 则原岩为沉积岩 区内片麻岩的 : 值均为正值 表 " 指示它们的原岩应具有火成岩的属性

$ &'& # 岩石学报 &##% &$"& 表 " 苏鲁造山带胶南区段片麻岩的常量 = 和微量元素!9! 成分 /- " ( 1(-(1* +! +)1 ) *) +,!* -,- )! 岩性黑云斜长片麻岩类二长花岗片麻岩类 样品号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总量 "## && "## '5 % "## & "## &" "## $' "## #& "## "& "## # 7 "3 "' ' && # &# ' $5 " '& % $" $ "& & 5 3# + 3 3 % #3 $5 "" 5 "# " ' # ' # 5 "' $ 35 ) &#3 &# &&% '$ &% "%" & "$' %% 3,( ' '3 $ #" 5 5 % #" ' 35 "" % & 5 " & "' ) ' 5 5 &% 5 $5 ' 3 5 $ ' "' ' " $ $" $ % $ %' $ && ' #3 5 #5 & %% # ' # " "# # 3& " 3% " '$ " 5 " 3$ ' %$ # %5 # 5 " #$ " $" && & " " &# $ " " &" $ &' & "3 # "% $ "3 % 8/ 55 5 %' 3 %' 5 $% 5 " '% & "&& ',) '%' $'# $&& '&5 "#& '% # 5 5 "3$ "' / % $% "# 5% "$ 3 % % "5 ' 3 5 6 "35% &#% "%% $ $ 3 & 5 3 & % " #5 # $ # $' # '# # '5 # %% # '$ " "$ # %# # '& ;/ "3 $ "% & "3 ' "& $ " " 3 35 $$ "' "# $ 3 53 5 "" ' $$ " &5 "3 ' 5 &# 3 "& ' "# 5 # & # '# # 5# # $% " '" # '5 " #3 # # # '% $# 3 3# 5 '% &$ % %3 % %$ % $' 5 '# # &# % 3' $ "# # 55 5 "'$ "%# %# 5 5$ $ 55 ;) % "% "# "# % $' "' $ " % 5 % "3 5 "$ &3 % $3 '# 3 $& ' ' # %' ' &% ' &$ 3 " ',1 ' 3" 5 $ % #% 3 $% % "$ $ 5 $" $ 3# $ " " & " "% " $# & 35 # 5 & "$ # $% # 5# # & $ % ' %& 5 5 ' '5 3 %3 "# " ' '' & & & / # 5 # 3# # # # % " #' " 5' # # '& # $# :. $ $$ $ # ' $ ' $$ 3 $" 5' 5 % & 5$ " ' # 33 # 5 # 3 # ' " & " %" " "% # 5" # &3 ) & "% & #" $ ## & 3% ' '$ 5 %" $ " " % # # 1 # & # &5 # $3 # $$ # 3$ # %5 # 5% # &5 # "& 7/ " " 33 & '# & #3 ' & ' % $ 3 " 3 # " # $" # & # $3 # $& # 3 # %# # 5' # $# # "$ 8 "'% 3 &$5 ' &&' $$ "'$ %5 $"3 $5 $ % &% "33 35 "$ " "# %% 97/ "# ' &' 3$ "$ '3 % %% "& "" "# '# 3 $& "' 5$ "% &$ 9 # & # 3 # 3# " '5 # $ # 5' # &% # '5 # $# : 5 $ % ' 5 3 ' ' $ ' & $ & 3 & 3 3# 5 5 5 5 5 5 5 5 注 : 和 的含义见正文

薛怀民等 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩的成因 地球化学及 同位素证据 $&'$ 表 & 苏鲁造山带胶南区段片麻岩的,10 同位素组成 /- &,10 *((1* +! +)1 ) *) +,!; -,- )! 样号岩性,1 "'%,1 "'' "'$ "'' #,19 : &: #'05 #'03" #'0"' #'0"3 #'0&3 #'0$ / #'03# #'0& #'0$ #'05 #'0$5 #'0$% #'0$ #'0'" #'0'& #'05& 黑云斜长片麻岩二长花岗片麻岩 型花岗质片麻岩 5 %#$ $ # # # #5 # 5""' >&& &' >"& # ># 5'# & #' & '# % &"$ '# #5 # "# # 5""3# >&# # >"" %# ># ''3 & $$ & $% &3% ' 3% # "##3 # 5""%' >"% $3 > "3 ># ' " & # $ %3# &$ % # # ' # 5""3# >&# # >"# $5 ># 5" " % & &% "$ % %% &3 # "# $ # 5""3 & >" '5 >"# # ># ''' & "& & &' 5 ' ' &% %' # "" 5 # 5"" # >"' &' >3 5 ># $ & & ## " $ ' " &# #$ # "#5' # 5""3 3 >" 5% > ' ># '3' & #5 & && 5" $5 %" # "''& # 5"" >"& 3 >% 33 ># &3% & 5' & #5 5 ' # $ #" # # %$ # 5""3 & >" '5 >% ># 553 " %5 & #% "" %5 5% '% # "&$3 # 5"" 5# >"$ '& >3 '& ># $%& & #& " 5 "# "% 5% %% # "#3' # 5""3#$ >&# " >"" 55 ># '5 & " & $3 3 3# $% $3 # ""&3 # 5"" $% >"5 3$ >% 5 ># '& " % & #' 5 3% $& #% # "#%# # 5""55$ >&" "% >"& 5 ># '53 & &% & '5 $ 5 " "' 3" # "' & # 5"" %$ "& % > $' ># &'% & %& & "# 3 #5' $5 '% # "#$& # 5""33# >" # >"# "$ ># '%5 & #5 & &5 "# $3 55 5 # ""&3 # 5""%% >"3 % > %$ ># '& & #3 & "$ : 为相对于亏损地幔单阶段演化的模式年龄 &: 为相对于平均陆壳两阶段演化的模式年龄 2%5# 取地壳第一阶段的 "'%,19 "'' 值为 # "" 另一个对判断长英质片麻岩原岩属性比较有效的化学参数是 / 和 7!" & 提出的变异化学指数 2"## - & C $ 9 - & C $ DCD & CDE & C 该指数指示的是化学风化过程中 - & C $ 相对于活泼的碱金属和 C 的增加情况 一般地 未蚀变的花岗岩和花岗闪长岩的 值为 '' 455 而页岩的 平均值则高达 %# 到 %5 / 7! " & 区内不同类型片麻岩的 值很相似 集中在 5 43# 之间 略高于花岗岩 0 花岗闪长岩的 值 指示它们的原岩可能主要为长英质的火成岩 或可能指示超高压变质作用过程中有少部分碱金属被迁出而使得岩石中的 - & C $ 相对于碱金属略有增加 但该值远低于页岩等沉积岩中的 值 表明这些片麻岩的原岩不可能是典型的沉积岩 图 & 所示的也是对确定长英质片麻岩原岩属性比较有效的两个判别图解 在 B 图解上 区内的片麻岩除个别样品 #'0&3 落在副片麻岩区内外 其余的都投在长英质火成岩范围内 图 & 当然图中几个斜长片麻岩与二长花岗片麻岩明显分开 指示两类片麻岩之间化学性质上的明显差异 斜长片麻岩中标准矿物石英的含量总体更低些 同样的结果见于,C & 4 C & 图解上 图 &/ 除样品 #'0&3 落到了分界线外侧的副片麻岩区外 其余样品均投在正片麻岩区内 所有这些地球化学判别结果均表明 本文所分析的片麻 岩的原岩基本上是火成岩 这与这些片麻岩中的锆石普遍具有岩浆成因核的现象是一致的 刘福来等 未发表资料 当然也不能完全排除这些岩石是由原来的长英质火山岩经历过短时间化学风化后的再沉积 但原火成岩的地球化学特性仍获得了较多的保留 因此 岩浆岩的一些研究方法可借用于对区带内这些片麻岩的研究 ' 元素地球化学特征 胶南地区片麻岩主元素的变化范围较广 表 ",C & 含量从 3& ''= 到 %3 ##= 岩石总体以贫!C CC 而富 & C 和 E & C 为特征 在 B ; 分类图上 它们主要落在靠近碱性花岗岩区的正长花岗岩区域 少数落在了石英正长岩区域 图 $ 反映的也主要是其富碱 尤其是贫钙的特性 在 9 E 与 9 E 关系图上 除样品 #'0&3 投在过碱性区域外 其它样品均位于亚铝与过铝的分界线附近 图 $/ 需特别小心的是 很多主元素在变质作用过程中具活动性 尤其是在诸如区内这种高温 0 超高压变质的极端条件下更是如此 因此 要根据岩石的化学成分确定原岩类型 一个较好的方法是依据岩石中高场强元素, 的特征进行检验 因为这些元素在蚀变和变质过程中是不活泼的

$ &'' # 岩石学报 &##% &$"& 图 & 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩属性的地球化学判别图解 B 和 分别为标准矿物石英 长石和铁镁质矿物! &! +)1 ),!* -,- )! *- B0 0!)1 + E1* 6 " % / C & ),C & ()1!)1 +; )( '" ' 图 $ 苏鲁造山带胶南区段片麻岩的石英 B0 碱性长石 0 斜长石 ; 三角分类图解 ) " 和 / 9 E 9 E 关系图解 -!)0 碱性花岗岩!)0 正长花岗岩 1!)0 二长花岗岩 0 0 石英正长岩 01 0 石英二长岩 样品符合同图 &! $ -(1* +! +)1 ),! ; - ) B - - + - *) *-!(- ; ) ).!)1 +)1 ) " / 1 (-) 9 E ) 9 E!)1 图 ' 苏鲁造山带胶南区段片麻岩的 )9 C & 0 / 97 图解和 / /07 构造环境判别图解! '! +)1 ),!; -*- )9 C & ) / 97!)1 + ( ) -. " %% / / ) 7 ()1!)1 +; )( '" '

薛怀民等 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩的成因 地球化学及 同位素证据 $&'5.. ' " % 薛怀民等 &##5/ 由主元素含量可以确定 区内的片麻岩是由流纹质 0 流纹英安质岩石 花岗岩 0 花岗闪长岩 变质而来的 表 " 由, 判别图也可获得类似的结论 但部分样品投影到了粗安岩 0 粗面岩区域 图 ' 可能意味着部分片麻岩的原岩相对偏碱性 属于碱钙性系列 但在后来的变质作用过程中发生过碱金属的丢失 在 /07 图解上 区内的片麻岩除部分 型花岗质片麻岩投在板内花岗岩区外 周开富等 &##% 斜长片麻岩和二长花岗片麻岩均投影在大陆边缘岩浆弧范围内 显示其低 / 和 7 含量的地球化学特征 图 '/ 图 5 分别绘出了区内黑云斜长片麻岩和二长花岗片麻岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线和不相容元素原始地幔标准化蛛网图 为对比起见 图中还同时绘出了区内 型花岗质片麻岩的相应曲线 图中可见 同类片麻岩的 8 模式类似 既说明变质作用过程中稀土元素的地球化学行为是不活泼的 同时也指示同类片麻岩的原岩具有大致相同的岩浆演化过程 不同类型片麻岩的稀土模式明显不同 其中斜长片麻岩的稀土模式呈较平滑的右倾型 图 5 轻 重稀土 图 5 稀土元素球粒陨石标准化曲线和不相容元素原始地幔标准化蛛网图球粒陨石数值据 6. " ' 原始地幔数值据 (:!, " 5! 5 ) 0 )1-80* ) *)1 1 - )1- (1* /- - 1 * ) +)! +)1 ) *) +,!; -

$ &'3 # 岩石学报 &##% &$"& 图 3 苏鲁造山带胶南区段片麻岩的,19 0 图解和 / : 0 图解 扬子克拉通基底的同位素资料据 1 '" 3! 3:!)1 +,19 / : +)! +)1 ),!; - 元素的分馏程度强 97/ 2% 4&' 3 负 异常弱 甚至出现明显的正异常 2# 3# 4" '5 表明其原岩形成过程中 地壳物质部分熔融 斜长石大量进入到了熔体相及岩浆分异过程中未发生过明显的斜长石分离 与其相对应 在不相容元素原始地幔标准化蛛网图上 该类岩石表现为强的 6 正异常 无明显的,) 异常 高场强元素 / 和 相对于 呈显著的负异常 而 ) 和 + 则表现出一定程度的正异常 地球化学的总体特征类似于扬子克拉通北缘新元古代双峰式火山岩的酸性端元 如薛怀民等 &##5/ 二长花岗片麻岩中轻 重稀土元素之间的分馏程度也较强 97/ 23 $ 4"% & 但分馏作用主要表现在轻稀土元素之间 9,1 2$ ' 43 而重稀土元素之间几乎无分馏 / 97/ 2# % 4" 5 该类片麻岩尤以强的负 异常 2# &% 4# 5' 强的,) 负异常和弱的 6 负异常为特征明显不同于斜长片麻岩而与区内 型花岗片麻岩的稀土模式及蛛网图的形态有一定的可比性 所不同的是后者的 / 负异常相对较弱 可能指示其原岩与 型花岗岩相比含有更多的大洋岩石圈组份 如薛怀民等 &##3 5 同位素组成与原岩成因讨论 区内片麻岩的 "'%,19 "'' 比值较集中 其中除两个 型花岗质片麻岩样品 #'0& 和 #'0'" 的 "'%,19 "'' 比值大于 # "' 外 其余样品的 "'%,19 "'' 比值类似于上地壳的值 # "".-) ( " 5 或略小于此值 表 & 反映该区段片麻岩的原岩在成因上可能与地壳物质有密切联系 这些片麻岩的 %5# 值均为负值 介于 >3 '& 4>"& # 之间 也意味着它们的原岩主要是以地壳物质为源区 岩石中显著的 / 负异常也说明了这一点 图 5 几种类型片麻岩之间 值的差别不大 意味着 它们可能有相同的岩浆源区 这些样品的 同位素模式年龄 : 差别也不大 表 & 图 3 集中在 & # 左右 表明源区岩石的成分比较均一 且都以早元古代的地壳物质为主 其中与二长花岗片麻岩相比 黑云斜长片麻岩的 : 值略大些而 值略小些 也许意味着它们的原岩形成过程中受到过少量更古老地壳物质的混染 新元古代扬子克拉通北缘处于裂谷环境 这已为不少学者的研究成果所证实 ' &##" 凌文黎等 &##" 吴荣新等 &##5 虽然区内不同类型片麻岩原岩的确切侵位年龄是个尚未解决的重要地质问题 不仅如此 不同片麻岩原岩形成的先后顺序也不清楚 但从区内岩石组合和地球化学特征推测它们的原岩成因过程大致如下 在新元古代 随着岩石圈范围内的拉张 地幔来源的玄武质岩浆上涌 导致以早元古代为主的地壳物质发生部分熔融 形成长英质岩浆 两种岩浆分别喷发 构成双峰式火山岩组合 部分未喷出地表的长英质岩浆定位在地壳的较深部位 并进一步分异演化 主要为以长石为主的矿物分离结晶 形成花岗岩类侵入体 大规模具 型特征的花岗质岩浆形成后 脱水的紫苏辉石质残留下地壳物质再次发生部分熔融 形成 型花岗质岩浆 #' 1!6 " 3 ( ) -!. *( ( )( ) +- )! 0*) ) 1 1 )* 1 1*-( +) ( - +, 0E) 7! ) ( )- ( ( "5 '%& >' 6) " 5 ;) (*- +(- ( )1 (-(- + 1 1 )* ()( A - 3% "$5 >"5& B! 6!A " # A ),! ;) ( ( (! +( ( + - 08!(! +)( ) -!. +,! 3 " " >"'!- / )(

薛怀民等 苏鲁造山带胶南区段片麻岩原岩的成因 地球化学及 同位素证据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

$ &' # 岩石学报 &##% &$"& *) - ( ; )-!( )-!(- %% &$ >&'5!- / )( A6!7 76 &##$ )( 0;/! +) -!) ),- ) ( (1*-(,( ( 6 - ' '$% >$ ' 附中文参考文献 曹国权 王致本 张成基 " # 山东胶南地体及其边界断裂五莲 0 荣城断裂的构造意义 山东地质 3 " >"' 龚冰 郑永飞 吴元保 &##' 胶南桃行超高压变质岩的氧同位素地球化学及其年代学制约 岩石学报 &# "# % >"""5 黄洁 郑永飞 吴元保 赵子福 &##5 苏鲁造山带五莲地区岩浆岩元素和同位素地球化学研究 岩石学报 &" 5'5 >53 李永刚 郭敬辉 翟明国等 " 胶东地区基底长英质片麻岩的地球化学特征及其构造归属 岩石学报 "5 55% >53$ 凌文黎 王歆华 程建萍 &##" 扬子北缘晋宁期望江山基性岩体的地球化学特征及其构造背景 矿物岩石地球化学通报 &# &" >&&" 刘福来 许志琴 杨经绥 张泽明 薛怀民 孟繁聪 李天福 陈世忠 &##5 中国大陆科学钻探工程主孔 &### 4$### 米正 副片麻岩的地球化学性质及其成因机制 岩石学报 &" $#5 >$&' 宋明春 王来明 &### 对胶南造山带基础地质问题的新认识 中国区域地质 " " " >3 宋明春 金振民 王来明 张希道 李远友 &##$ 鲁东官山榴辉岩与围岩接触关系的新发现及其对年代学的启示 地质学报 %% &$ >&'5 唐俊 郑永飞 吴元保 查向平 周建波 &##' 胶东地块东部变质岩 锆石 0;/ 定年和氧同位素研究 岩石学报 &#5 "#$ >"#3& 王致本 " 5 胶南隆起变质地层划分对比及大地构造演化初步探讨 山东地质 "" 33 >%% 吴荣新 郑永飞 吴元保 &##5 皖南新元古代花岗闪长岩锆石 0;/ 定年以及元素和氧同位素地球化学研究 岩石学报 &" 5 % >3#3 薛怀民 刘福来 许志琴 &##5 苏鲁超高压变质带西北缘五莲断裂外侧浅变质花岗片麻岩的地球化学特征与原岩成因研究 中国地质 $&& &' >&5 薛怀民 刘福来 &##5/ 中国大陆科学钻探工程主孔 # 4&### 米斜长片麻岩的地球化学性质及成因研究 岩石学报 &"& $55 > $3 薛怀民 刘福来 孟繁聪 &##3 苏鲁造山带胶东区段花岗片麻岩类的常量与微量元素地球化学 扬子克拉通北缘新元古代活动大陆边缘的证据 岩石学报 && "%% >"% # 薛怀民 刘福来 孟繁聪 &##3/ 苏鲁造山带五莲新元古代花岗岩类成因的,)0 同位素证据 地球科学 $"' ' % >5#' 郑祥身 金成伟 翟明国 石永红 " 北大别灰色片麻岩的岩石化学特征及大地构造背景 岩石学报 "5$ $5# >$5 郑祥身 金成伟 翟明国 石永红 &### 北大别灰色片麻岩原岩性质的探讨,10 同位素年龄及同位素成分特点 岩石学报 "3 & " ' >" 周开富 薛怀民 刘福来 &##% 胶南岚山头 型花岗质片麻岩的地球化学特征与原岩成因 岩石矿物学杂志 &3 "# >""' 周建波 郑永飞 吴元保 &##& 苏鲁造山带西北缘五莲花岗岩中锆石 0;/ 年龄及其地质意义 科学通报 '%&& "%'5 >"%5#