冀北尚义下白窑-怀安马市口基性岩墙的成因及其构造意义

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基性岩墙是基性岩浆侵位到先存裂隙中而成的一种构造-岩石组合,相同期次且岩性相近的岩墙组成岩墙群,基性岩墙群是地壳伸展裂解的重要标志。冀北尚义下白窑孔兹岩系-怀安马市口TTG片麻岩内有大量的基性岩墙,两地区以断裂带相隔,断裂带西北为孔兹岩系,断裂带东南为TTG片麻岩。孔兹岩系内基性岩墙分布在友谊水库、长胜湾、王花窑、北槽碾、洞上、炮手窑和宣付窑等地,走向为北北西向(335°340°)和南东东向(105°110°)两组,以北北西向最为发育,岩墙宽约420m。基性岩墙岩墙主要为辉绿岩,具典型的辉绿结构,细粒-中粒,矿物组合为斜长石(55%)+单斜辉石(25%)+钛铁氧化物(10%)+磷灰石(7%)+黑云母(3%),斜长石主要为中长石-拉长石,有正环带构造,单斜辉石为普通辉石,钛铁氧化物有黑云母反应边。岩墙的TiO2含量为2.23%,TFe2O3为14.7%,MgO含量为4.1%,Mg#(镁指数)为3541,SI(固结指数)为1521,为高铁的拉斑玄武质岩石。岩石的LREE含量较高(163.57×10-6258.26×10-6),LILE(Rb、Ba、K等)相对富集,HFSE(Nb、Ta等)相对亏损。岩墙的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学显示其平均年龄为1771±24Ma,代表岩墙的侵位年龄。TTG片麻岩内的基性岩墙分布在夏家营、二十墩村、沙沟、柳沟、洗马林水库、辛窑子、车令沟和松沟等地,走向为北北西(325°340°),分布比较广泛,岩墙宽为320m左右,延伸较远。岩墙主要为辉绿岩,具辉绿结构,中粒,矿物组合为斜长石(50%)+单斜辉石(25%)+钛铁氧化物(10%)+磷灰石(7%)+角闪石(5%)+黑云母(3%)。斜长石为拉长石-中长石,有正环带构造,单斜辉石为普通辉石,单斜辉石边部有角闪石的反应边,钛铁氧化物边部有黑云母的反应边。岩墙的TiO2含量为2.62%,TFe2O3含量为15.24%,MgO含量为3.64%,Mg#为2932;SI为1421,为富铁的拉斑玄武质岩。岩石的LREE含量较高,LILE相对富集,HFSE相对亏损。岩墙的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学显示其平均年龄为1768±22Ma,代表岩墙的侵位年龄。综合对比分析,孔兹岩系和TTG片麻岩地体内的基性岩墙有着许多相似或者相同的性质,应为同一岩墙群事件。基性岩墙的Th/Ta在310之间,La/Yb在1015之间,岩墙可能来源于富集地幔,并且受到下地壳的同化混染作用。基性岩墙的镁指数(Mg#)和固结指数(SI)、MgO含量呈明显的正相关,说明岩浆经历了明显的结晶分异过程。基性岩墙的SiO2和TFe2O3、TiO2呈明显的负相关,指示岩浆经历了Fenner演化趋势,并生成高铁的玄武质岩浆。根据岩墙的野外特征和地球化学数据分析,岩墙形成与板内裂解的环境。基性岩墙的侵位时代在17801760Ma之间,结合华北克拉通此时代的岩浆事件,研究区的基性岩墙应属于1780Ma的太行岩墙群事件,形成与板内伸展裂解的构造环境,可能为哥伦比亚超大陆初始裂解的产物。
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