周新民岩石大地构造、花岗岩地质与华南花岗岩(在中 国地大_北京_阅读版_不含演示版_8.8MB).ppt

岩石大地构造花岗岩地质与华南花岗岩,南京大学地科系周新民E-mailxuezhouM1377050712620101026,中国地大北京校游泳馆,在中国地质大学北京讲座2,岩石大地构造学问题花岗岩地质与人文花岗岩类型划分识别实例起源存在问题花岗岩中岩石包体长英-镁铁质岩浆混合作用花岗岩“石臼”一种外动力效应花岗岩形成的构造环境地质学家的关注华南晚中生代花岗岩成因讨论,提纲,,,,,,,,岩石大地构造学问题地球的动力源地球运动基本框架板块构造与地幔柱构造,,全球有两个独立的动力体系地球动力源区在核幔边界,耗热能10耗热能85据Davies1999DynamicEarth,哥伦比亚玄武岩黄石公园热点-地幔柱初始阶段,地球历史上最不平静的场所,地幔柱板块构造,,Vp8-10km/s湍流导致磁场,外核-内核-地幔的物态和转速Vp的差异是全球动力之根源,地球的纵剖面,地核间接证据证明地核由铁镍合金组成内核是固体外核是流体正是流体的湍流约1m/h慢速产生了地磁场磁极可倒转但反复无常间隔几千万年JeanlozR科学1984No.1,月球磁场形成后6-9亿年内有磁场此后即消失其原因是岩浆上浮有磁场当岩浆中UTh衰变耗尽热使传导停止磁场消失,地磁场与地核起始形成年代200745自然对南非花岗岩中长石石英地磁场测试表明地球在32亿年前就已拥有相当强大磁场比原25亿年提早7亿年可以很好地抵御太阳风从而使地球大气层没有被逐渐剥离地球上的生物也免遭致命的辐射地磁场由地球液态金属核对流形成,地幔柱-热点的数量,1963年Wilson首先提出热点概念CanJPhy4186370解释夏威夷-皇帝山火山链成因识别了16个热点1976年Burke②步达生负责开展周口店野外工作;③“一切标本归中国地调所所有,但人类学材料在不运出中国的前提下,由北京协和医院保管,以供研究之用。”④“一切研究成果在中国古生物志或中国地调所其他刊物,以及中国地质学会出版物上发表。”,地质学研究与人文精神,上犹花岗岩γ3,跳马涧组D2t长石砂岩,徐克勤铜像在南大,“假花岗岩”古风化壳,第一个被发现被“假花岗岩”覆盖的是上犹花岗岩体加里东期发现人徐克勤等1957由此开拓了华南地质研究新局面,舒良树攝供,,花岗岩地质1,第二个被发现被“假花岗岩”残存古风化壳覆盖的花岗岩是S-型休宁岩体晋宁期,休宁砂岩Z2,休宁花岗岩,休宁岩体,休宁砂岩Z2,,,,,,休宁岩体皖南休宁县城北为堇青石石榴石花岗闪长岩33km2960Ma全岩Rb-Srn6εNdt≈0侵位深度约24km由中晚元古代玄武岩-沉积岩部分熔融形成研究于1958-1988,长石砂岩≈“假花岗岩”≈残存古风化壳,花岗岩地质2,中,Cd,上,Gt,休宁岩体位于皖南休宁县城北为堇青石石榴石花岗闪长岩33km2960Ma全岩Rb-Srn6εNdt≈0侵位深度约24km由中晚元古代玄武岩-沉积岩部分熔融形成研究于1958-1988,下,“假花岗岩”,-,,第二个被发现被“假花岗岩”残存古风化壳覆盖的花岗岩是S-型休宁岩体晋宁期,花岗岩地质2,Cd,残留Zir,Zir,BiFeTiOxide,花岗岩类岩石是含石英的侵入岩含侵出岩而花岗质岩石其含义更广还包括相应喷出岩狭义花岗岩指碱性长石数量面积/体积≥或≈斜长石而石英约占矿物总量1/3的花岗岩类花岗岩类岩石约占我国大陆面积9％80余万km2分布于各种大地构造单元是大多数金属矿产的成矿母岩/母岩浆鉴此花岗岩类岩石是研究地壳发生演化成矿过程的重要对象,川西1997,花岗质岩石是水平岩层之外构成旅游自然景观唯一地质体,南岭花岗岩,,二云母花岗岩εNdt-10.6广东翁源下庄TDM1.76Ga,石榴石花岗岩εNdt-10.7江西大余西华山TDM1.8Ga,方钠正长岩εNdt0.1520广东从化石岭TDM0.956Ga,霓辉石正长岩εNdt3.25江西龙南塔背TDM0.7268Ga,富角闪石花岗闪长岩广东兴宁罗浮,糜棱岩化花岗岩广西猫儿山,＞95呈块状构造在伸展环境下取得置放空间少量/局部呈叶理状受糜棱岩化所致,εNdt3.23.5TDM0.720.68Ga,花岗岩标本,花岗岩类型,划分识别实例起源存在问题,,花岗岩类矿物组合及与其他岩石关系,,花岗岩类,,,,花岗岩,Q石英A碱性长石P斜长石,依据QAP三种实际矿物相对含量决定具体岩石名称块状花岗岩类一般形成在伸展构造应力环境片麻状花岗岩类一般形成在区域剪切应力环境在岩石名称之前加前缀“片麻状”,QAP100,Clarke,1992,纵座标为ASI即ACNKAl2O3/CaONa2OK2O分子数,据铝饱和度ASI对花岗岩分类,ASI即ACNK,花岗岩岩类的ACNK即ASI值及其在北美分布频率据北美365个花岗岩资料Chayes1985图幅下部显示I-S-A-M-Gr的A/CNK值范围,花岗岩成因类型比较,I-型花岗岩1.0含白云母/堇青石板内多数1.1/石榴石/电气石地壳起源/红柱石A-型花岗岩1.1的花岗岩含高铝矿物MusGtCdTour色率0.706εNdt负δ18O9.5‰大体积S-Gr往往是由泥质岩/杂砂岩/正片麻岩/玄武岩深熔形成小体积S-Gr往往是准AlCA大Gr经HbFCpx分离结晶形成或同化Al质围岩形成,NaCa,SilAnd,成因,,S-型花岗岩1,S-型花岗岩2,南岭强过铝S-型花岗岩的源区早-中元古代泥-砂质沉积,（花岗岩εNdt-9.91.0TDM1.70.09Gan17）,常见的强过铝S-型南岭花岗岩显微照片,Ms,Ms,Ms,Bt,Kfs,Qtz,Ms,Ms,Kfs,Kfs,Qtz,Qtz,Qtz,Qtz,Kfs,Ms,Ms,Ms,Ms,,,1mm,1mm,,0.5mm,,a,b,c,d,赣南会昌高排岩体G99-18-2,GD06-3粤北翁源帽峰岩体,粤北始兴司前岩体GD08,G99-2-3赣南大余西华山岩体,Pl,,细岗岩1Haplogranite,含水Gr熔体即具低共熔M组分高FS的Gr熔体modelQ≈Kf≈Na-Plnormq≈or≈abACNK≈1一般1.01.1可以是-GrI1025GrACNK0.7741.154S764GrACNK1.0011.997SiO27377Al2O310低Yb/TaY/Yb,形成于板内后造山陆缘/岛弧环境可分两亚类过铝质Gr面积大含Gt/Mus填隙状碱性Gr面积小含碱性MF矿物填隙状低NbLa/YbN1.1/石榴石/电气石地壳起源/红柱石A-型花岗岩NbTa∝LiFBaTE1,31.00）Zr/Hf～36大陆和板内玄武岩3887（因与水作用）高演化花岗岩9～39（TE1,3＞1.00/＜20（TE1,3＞1.10）Ｙ/Ho～28过铝花岗岩＞28/50（Y/Ho∝TE1,3F参与作用）＜28（与重碳酸盐作用有关）K/Rb～230高演化花岗岩可＜50随演化Rb优先进入残余熔体常有流体卷入伟晶岩＜100富FH2OK/Rb∝1/TE1,3,上述元素对的离子半径相同/相似故同源火成岩中比值也相似,近代岩石学＝岩石岩相矿物元素主微同大构造几个重要的元素/元素的“固定”比值及其变化,,,,华南晚中生代花岗岩成因讨论据南大华南花岗岩研究集体成果,,1959南岭队1979贵阳所1981南大1989陈毓川2002南大1966南大1980莫柱孙1984南大1989地矿部2007南大,1959年以来有关华南花岗岩10部著作,华南花岗岩占华南大陆面积近1/3赋存着世界级规模金属矿产WSnU90年代以来国家对各种矿产提出新的迫切需求从而激发了我们再一次对它作综合基础研究的强烈愿望和热情研究的指导思想是将地壳-地幔之间相互作用作为探索华南花岗岩时空分布规律和成因的钥匙,晚中生代时限距今1.8-0.8亿年,华南晚中生代花岗岩新一轮研究1997-2005的必要性和指导思想,,,是重建华南晚中生代花岗岩-火山岩形成时的地质构造框架为在环太平洋成矿带华南地段找矿提供基础资料,研究目标,研究目标是重建华南晚中生代花岗岩-火山岩形成时的地质构造框架为在环太平洋成矿带华南地段找矿提供基础资料研究有关华南晚中生代花岗岩的4个基础地质问题1诱发花岗岩岩浆的热源2花岗岩形成空间3产生花岗岩岩浆的物源4花岗岩成因模型,研究目标与研究问题,,,东亚卫照,华南中生代花岗岩-火山岩分布图新编1/250万2006,,,研究工作的范围和对象,据孙涛2006,华南浙闽赣湘粤五省面积约78万km2花岗岩-火山岩约20.5万km2,,,,铝饱和指数ASI全岩Al2O3/CaONa2OK2O克分子,南诸广山东西两侧16个ASI1.1高铝花岗岩中12个含金属矿产,,,,华南燕山晚期花岗岩分布图,华南中生代花岗岩分布图,据孙涛2006,华南燕山早期花岗岩分布图,华南燕山晚期花岗岩分布图,华南中生代花岗岩分布图,华南印支期花岗岩分布图,晚元古代晋宁期雪峰期1000-860MaBP扬子周边环形岛弧型与板内裂解浆活动早古生代加里东期-360MaBP板内压扭性断裂熔融花岗岩早中生代印支期251-200MaBP陆内浅层面式伸展-减压熔融花岗岩晚中生代燕山期180-66MaBP板内断裂熔融和活动陆缘在幔源玄武岩底侵下的两阶段花岗岩晚燕山期-喜山期100以来大范围弧后断陷红层盆地可伴生少量碱性玄武岩,华南各时代花岗岩成因,据地质通报2006孙涛25332-5,华南花岗岩研究必需考虑的基本地质事实1,EMLM1LM214.59.8,据地质通报2006孙涛25332-5,华南花岗岩研究必需考虑的基本地质事实2华南中生代花岗岩与火山岩面积和ACNK比值,,,,,值,北带骑田岭-九峰岩带长300km宽35km12个岩体中带大东山-贵东岩带长400km宽35km15个岩体南带佛冈-新丰江岩带长260km宽50km9个岩体,华南晚中生代花岗岩向洋年青化南岭三条平行的东西向花岗岩带,LM1150,赣南,台湾,,,,,,,,深度（km,,,,,,,,,,,,,,,375580Wm,850Wm,80250Wm,据Zhou②步达生负责开展周口店野外工作;③“一切标本归中国地调所所有,但人类学材料在不运出中国的前提下,由北京协和医院保管,以供研究之用。”④“一切研究成果在中国古生物志或中国地调所其他刊物,以及中国地质学会出版物上发表。”,