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由地壳岩石与俯冲作用衍生的岩浆混合引起的黄金麻花岗岩化
信息来源:互联网    更新时间:2012-8-28    查看:3779次
地质背景 Regensburger Wald是波希米亚地块当中Moldanubian带的一部分(图1)。正像 Kossmat (1927)确定的那样,Moldanubian带是一个深变质岩带,该带西自法国的中央高原,东边几乎一直延伸到喀尔巴吁山脉。波希米亚地块是一个断块,包括捷克斯洛伐克、东、西德国、奥地利以及波兰等地。它由好几个地质单元组成,最南面的一个叫Moldenubian 带。长期以来一直认为Moldanubian带曾发生过二起变质事件。根据Grauert等(1974) 对该带以东50公里一地区的样品所进行的同位素研究,把较老的一起变质事件定在奥陶纪 (加里东变质作用),而把较新的一起变质事件定在石炭纪(华力西或海西变质作用)。 为了解释华力西造山作用,提出了许多板块构造模式。其中绝大多数模式主张南欧板块向北美一北欧板块漂移,最后,两个板块碰撞(Burret七,1972;等)。尽管在细节上存在许多差别,上述的所有模式均包含有一个向南倾斜于南欧板块之下的俯冲带。
根据Nicolas (1972)和Riding (1974)的模式,由南而来的大洋板块的俯冲作用可能与西班牙以东的华力西造山运动有关。类似的过程可以根据Smith等(1973)的地质图作出推断。Badham和Halls (1975)考虑波希米亚地块作为代表微大陆的可能性,认为,它是在碰撞型造山作用过程中被归拼到华力西造山带中去的。后者相信:“在古生代扩张阶段的末期”特提斯海的部分封闭是南面俯冲作用的结果。Loreng和Nicholls (1976)叙述了 “在海西造山旋迥期间,于两个俯冲带之上形成的海西晚期山间槽地和相伴生的火山活动… …乃至上地梭底辟。”这两个俯冲带由北面和南面插向中欧板块之下。 所有这些模式的共同特征是,波希米亚地块下面大洋板块的俯冲作用,既可来自北鹊亦可来自南部。
岩类学 调查区内的主要岩石类型是: 1.近乎均质的深熔岩石;夹片理发育的片麻岩、钙硅质岩、石英质岩石以及闪岩的残留体。这种深熔作用发生在距今450-470百万年(Gebauer和Grunenfelder, 19731 Gr- auert等, 1974) ,除闪岩外的其他所有岩石被认为是沉积成因的。到目前为止,尚未对片麻岩作出详细的岩相分析。然而,泥质矿物集合体中茧青石的含量大大超过石榴石表明:它与拉姆一波希米亚地区以东50公里处相类似(Blumel和Schreyer, 1977),其变质作用是属高温一低压型的。
2.片理不发育的片麻岩,即所谓的粒状片麻岩(Korne地neis)。这个名字是根据碱性长石呈明显的粒状而得名。其颗粒一般长5 mm左右,但有时其长度可达几个Cm。这种片麻岩除主要组分—碱性长石、斜长石、石英以及黑云母外,几乎很少出现荃青石。 3.黑云母黄金麻花岗岩,具碱性长石斑晶,斑晶一长达10Cm。这种岩石被称为结晶黄金麻花岗岩。它的Rb/Sr年龄值为336114百万年(Kohler),显然应属华力西造山运动期。
由深熔岩石到粒状片麻岩、最后形成结晶黄金麻花岗岩(不是直接从深熔岩石变到结晶花岗岩)的连续渐变关系(gradation)被认为是黄金麻花岗岩为原地片麻岩所形成的证据。黄金麻花岗岩的结构全都具有结晶岩浆的特征。不存在黄金麻花岗岩是固相线以下形成的任何迹象。斑晶的定向排列是由于岩浆的流动,而并非构造应力作用的结呆(Lderget和 Kohler 1976)。
尽管这三类岩石具有过渡的性质,但岩类学上的准则许可他们之间存在一定的区别。判别函数分析可使这三类岩石100%地区分开。
本文的讨论,是根据同一事件期间所发生的结晶黄金麻花岗岩的形成及粒状片麻岩中碱性长石的变晶(Propach 1977)“黄金麻花岗岩化”这个术语必须在这样的意义上使用,即由于热和液相物质的加入,使较老的地壳岩石转变成黄金麻花岗岩。在这种作用过程中不排除有活动岩浆的形成。从这个意义上讲,黄金麻花岗岩化与深熔作用不同,它允许并要求有黄金麻花岗岩化岩石以外源岩物质的加入。
结果 这三类岩石的平均化学成分列于表1,其中亦包括Propach (1977)文章中表2的数值。由于下列理由,将结晶黄金麻花岗岩和粒状片麻岩样品分析结果分别列表:正如Propach (19 77)所讨论的那样,黄金麻花岗岩化之前和之后岩石的对比,存在着两个极端的对立物。黄金麻花岗岩或者是由没有任何粒状片麻岩卷入的深熔岩石衍生的,或者是由黄金麻花岗岩逐渐过渡为片麻岩,表明这两类岩石是同一作用过程的产物。在后一种情况下,他们是由同一源岩所衍生,而他们成分的差异是由于某些化学置换形式所引起。因此,与母岩(深熔岩石)比较必须包括所有的子岩。粒状片麻岩九个样品的平均值,大概能足以代表这类岩石。当黄金麻花岗岩以及黄金麻花岗岩+片麻岩分别与深熔岩石进行对比时,就能作出如表2所列的在元索含量方面的差异。
化学变化的一般模式 任何岩石中单个元素的丰度相对于其它元素可以以各种方式增高(同样的机理亦适用于降低)。例如:
1 .A元素以外的其他元素,从所占比率比A元素高的给定的岩石中迁移出去了,这就引起A元素含盆的相对增高。可用下列等式的例子来说明,式中10%的B-……E元素被迁移,而A元素的绝对值含量保持不变,
平均成分的简单对比不可能使这三种情况或它们的结合得到明显的区别。但是,有关元素地球化学性状的地质上的论据和资料提供了一定的范围。
’结晶黄金麻花岗岩的岩浆特征和加里东期的深熔作用不利于黄金麻花岗岩以热液淋滤作用从深熔作用或华力西深熔作用衍生形成(情况1)。混合岩区的体积膨胀是有限的。因此,由于大量岩浆物质所引起的岩石的同化作用(情况3)可以排除。剩下是用以解释这些观察到的化学成分的差异是交代作用(情况2)或与具极端组分的少量岩浆混合的产物(情况3)这两种情况之一,这得到以下事实的支持:
1.大多数主要元素的变化比较小, 2.在这些元素(A1, Fe, Mg)之间有选择性地存在隋性元素。

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