Zona de actividad magmática paleoproterozoica de Aolaishan
Granitoides calco-alcalinos
Está compuesto por granito de Olayshan y diorita de Hongmen. Las edades isotópicas del primero son en su mayoría de 2560 ~ 2424 ma, que se encuentran entre el Neoarqueano y el Paleoproterozoico. Este último tiene una edad isotópica de 2117 Ma.
3.5.1.1 Granito de Aolaishan
Está compuesto por monzogranito de grano medio-grueso con estructura de pórfido. Está ampliamente distribuido y representa aproximadamente el 10% del intrusivo del Precámbrico temprano. rocas en el oeste de Shandong, el 53% del área. El plutón Songshan, el cuerpo intrusivo tardío de granito de Aolaishan, es el más ampliamente distribuido y tiene el área expuesta más grande, lo que revela el fuerte magmatismo tardío. Desde el cuerpo intrusivo temprano hasta el cuerpo intrusivo tardío, la distribución geográfica tiene las características de migración desde el noreste (área de Lushan-Yishan) al suroeste (área de Mashan-Sihaishan). La roca cambia de una estructura de grano medio a una estructura de grano fino, y el tamaño del grano cambia de grueso a fino; el grado de deformación de la roca cambia de fuerte a débil, de una estructura en forma de franja a una estructura masiva; muestra que la plagioclasa disminuye gradualmente y el tiempo y los feldespatos microclínicos se reducen gradualmente. Hay un ligero aumento de cálculos y una disminución gradual de los minerales oscuros.
La composición mineral medida se encuentra cerca del área de granito de colisión continental en el mapa QAP (Figura 3.15a). En general, la composición química de la roca muestra que evoluciona de temprano a tarde en el sentido de ser rica en Si y K y pobre en Fe, Mg y Ca, y pertenece a la serie de evolución calco-alcalina. El diagrama K2O-Na2O-CaO muestra una tendencia de evolución obvia del granito calco-alcalino (Figura 3.15B). En el diagrama K2O-sílice (Fig. 3.16a), la mayoría de las muestras están ubicadas en el área del sistema de roca calco-alcalina con alto contenido de potasio. En el mapa ACF (Figura 3.16b), el punto de proyección está cerca del límite entre el granito tipo S y el tipo I, y la mayoría de las muestras están ubicadas en la zona de granito tipo S. En el diagrama R1-R2 (Fig. 3.17) para juzgar el entorno tectónico de los granitoides, las muestras principales están ubicadas dentro y cerca del área de granito del mismo período de colisión.
Figura 3.15 Mapa QAP y mapa K2O-Na2O-CaO del granito Paleoproterozoico (a).
(Las cifras base se basan en Magnial & Piccoli, 1989 y Backer & Arthur, 1976 respectivamente).
Figura 3.15 (a) mapa QAP y (b) mapa K2O-Na2O-CaO del cuerpo granítico Paleoproterozoico
(respectivamente en Magnial & Piccoli, 1989 y Buck & Alt, después 1976)
1: granito Olayshan; 2: granito Sihaishan; 3: granito Motianling; 4: granito Doubletop; 5: diorita Hongmen en la figura. Consulte la Figura 3.10 y la Figura 3.11.
Figura 3.16 Diagrama K2O-sílice y diagrama ACF (a) y (b) de granito Paleoproterozoico
(El diagrama inferior está basado en Rickwood, 1989 y la Sección Nakata respectivamente. , 1979 ).
Figura 3.16 (a) Diagramas K2O-Na2O-CaO y (b) ACF de cuerpos graníticos del Paleoproterozoico
(Según Rickwood 1989 y Miyashiro 1979 respectivamente)
1—Granito de Aolaishan; 2—Granito de doble superficie; 3—Dirita de Hongmen
Figura 3.17 Granito paleoproterozoico R1-R2
(Basado en el mapa base de Batchelor & Bowdden, 1985)
Figura 3.17 R1vs. Diagrama discriminante R2 de granito Paleoproterozoico
(Según Batchelor & Bowden, 1985)
1-Granito Aolaishan; 2-Granito Sihaishan; 3-Granito Motianling 4 —Revestimiento de gneis de doble superficie; 5—Diorita de Hongmen
La combinación de rocas, las características litológicas y la composición geoquímica del granito de Oraishan son obviamente diferentes de las de los granitoides Neoarqueanos TTG. El desarrollo de la monzogranita de biotita es característico y representa la formación de una corteza continental madura. . Su patrón de distribución de elementos de tierras raras es diferente del patrón de tierras raras neoarqueano con un enriquecimiento obvio de tierras raras ligeras y anomalías negativas obvias de uranio, y tiene las características del origen de la corteza continental [10]. En general, el granito Oraishan es un granito refundido de la corteza continental por sincolisión, que es un granito de colisión continental formado por la fusión parcial de la corteza continental durante la colisión del arco-continente y el cierre de la cuenca. La aparición de una gran cantidad de granitos de colisión marca que la corteza continental de Shandong ha entrado en un sistema tectónico de placas típico.
3.5.1.2 Diorita de Hongmen
La diorita de Hongmen se compone principalmente de diorita, diorita de cuarzo y granodiorita, con una pequeña cantidad de gabro y granodiorita que representa más del 70% del área de distribución. . Se distribuye principalmente en el noroeste de la zona de actividad magmática Paleoproterozoica de Aolaishan, y su área expuesta representa aproximadamente el 65438 ± 0,3% del área de rocas intrusivas del Precámbrico temprano en el oeste de Shandong. Desde el cuerpo intrusivo temprano hasta el cuerpo intrusivo tardío, la actividad magmática se vuelve gradualmente más fuerte, la composición de la roca evoluciona de básica a ácida, los minerales oscuros anfíbol y biotita disminuyen gradualmente, los minerales claros fósforo y feldespato potásico aumentan gradualmente y la plagioclasa disminuye; .
La composición química de los principales elementos de las rocas se clasifica en área de tendencia de evolución del granito calco-alcalino, área de serie de rocas calco-alcalinas-serie de rocas calco-alcalinas con alto contenido de potasio, área de granito tipo I y área de post -área de colisión en el diagrama de correlación Área de levantamiento-granito cerca de la zona orogénica tardía (Figura 3.15b, Figura 3.16, Figura 3.17).
La composición química del gabro es característica del basalto calcoalcalino (Figura 3.5b).
En resumen, la diorita de Hongmen se formó en la etapa de elevación y extensión después de la orogenia de colisión, y es el producto de la cristalización diferencial y la asimilación del magma derivado del manto subyacente.
Granito potásico
Está compuesto por granito de Sihaishan y granito de Motianling, el primero es sienita y el segundo es granito ligero.
Características geológicas y características de la roca
El granito de Sihaishan se distribuye principalmente en los lados norte y sur de la zona de actividad magmática de Aolaishan, invadiendo el granito de Aolaishan, y el área expuesta representa aproximadamente El 10% del período prefrío temprano en el oeste de Shandong y el 2,6% del área de rocas intrusivas de Wuji. La roca está compuesta principalmente de feldespato potásico (51% ~ 64%), feldespato (22% ~ 33%), plagioclasa (5% ~ 25%) y una pequeña cantidad de biotita (1% ~ 5%). Desde el cuerpo intrusivo temprano hasta el cuerpo intrusivo tardío, la estructura de la roca cambia de una estructura de grano medio-grueso a una estructura de grano fino, y el tamaño del grano mineral cambia de grueso a fino. La composición del material generalmente muestra una tendencia a disminuir gradualmente los minerales de colores oscuros y aumentar gradualmente los minerales de colores brillantes. En el mapa QAP mineral medido (Figura 3.15), se ubica en el área de levantamiento granítico orogénico continental.
El granito Motianling se distribuye esporádicamente en el área de Ningyang-Yinan en medio de la zona de actividad magmática de Aolaishan, e irrumpe en el granito de Aolaishan y la granodiorita de Hongmen. El área expuesta representa aproximadamente el 65438 ± 0,2% del área de rocas intrusivas del Precámbrico temprano en el oeste de Shandong. La roca está compuesta principalmente por plagioclasa (22% ~ 44%), feldespato potásico (16% ~ 27%) y feldespato (25% ~ 51%), con una pequeña cantidad de minerales oscuros (biotita, hornblenda y epidota), la El contenido total es aproximadamente 2% ~ 12. Desde las intrusiones tempranas hasta las tardías, la estructura de la roca cambia de media a fina y la composición mineral tiende a evolucionar hacia feldespato potásico. En el mapa QAP mineral medido, los puntos de proyección están en los lados superior e inferior del área de granito posterior a la colisión (Figura 3.15).
Características geoquímicas del 3.5.2.2.
La composición química del elemento principal del granito Sihaishan y el granito Motianling (Tabla 3.1) es rica en hierro y pobre en magnesio FeO* (hierro total) es 0,97% ~ 3,34% (promedio 2,04%), MgO. es 0,16% ~ 0,92%, FeO */(FeO). El contenido de álcali es alto, el ALK (K2O+Na2O) de la mayoría de las muestras es 9,23% ~ 11,40% y el índice de alcalinidad [a r = (al2o 3+Cao+ALK)/(al2o 3+Cao-ALK)] es 2,64 varía entre ~ 4,47. En el diagrama K2O-SiO2_2 se ubica en la zona de peridotita (Fig. 3.18A); en el diagrama Na2O-K2O (Fig. 3.18b), se ubica en la zona de granito tipo A en el R1-R2; diagrama (Fig. 3.17), Se ubica aproximadamente en la zona granítica del período orogénico tardío.
Las características geoquímicas de los elementos de tierras raras (Tabla 3.1) son: alto contenido total de tierras raras, fraccionamiento claro de tierras raras, fraccionamiento débil de tierras raras pesadas y anomalía negativa del europio (Figura 3.19). Muestra las características generales del granito tipo A.
Los oligoelementos (Tabla 3.1) son ricos en Rb, Th y ce, pobres en Sr, Ba, Nb, P, Ti, Cr y el contenido de elementos de alto campo como Y, Zr , y Hf también es alto. En el diagrama de araña normalizado en relación con el basalto de la dorsal oceánica, Sr, P y Ti muestran valles obvios en forma de "V" (Figura 3.19), lo que indica que la plagioclasa, la apatita y la ilmenita están involucradas en el proceso diagenético.
Tabla 3.1 Resultados del análisis químico de elementos principales (%), oligoelementos (μg/g) y elementos de tierras raras (μg/g) de rocas enteras de granito de Sihaishan y Motianling Tabla 3.1 Químico de la Tierra de granito de Sihaishan y Motianling analistas, incluidos elementos principales (peso), oligoelementos y elementos de tierras raras (μg/g)
Continuación
Unidad de pruebas analíticas: Centro Nacional de Pruebas Geológicas Experimentales Métodos de análisis: Espectrómetro de fluorescencia de rayos X de elemento principal (3080E), espectrómetro de plasma de elementos traza (IRIS), espectrometría de masas de plasma (serie X), espectrómetro de fluorescencia de rayos X (2100), espectrometría de masas de plasma de elementos de tierras raras (serie X).
Figura 3.18 Diagrama de K2O-sílice y Na2O-K2O
Figura 3.18 Diagrama de identificación de K2O-sílice y Na2O-K2O
Figura 3.19 Sihaishan y tipos estandarizados de especies raras condritas terrestres y oligoelemento N-MORB en granito Motianling.
Figura 3.19 Patrones estandarizados de elementos de tierras raras y diagramas de araña de elementos traza estandarizados N-MORB de condritas de granito de Sihaishan y Motianling
La edad diagenética de 3.5.2.3
Las edades pasadas de los principales isótopos del granito Sihaishan y el granito Motianling fueron 2471 ~ 2331 Ma y 2457 ~ 2206 Ma, respectivamente [10]. El análisis de la edad de los isótopos de Zircon SHRIMP se realizó en granito de Sihaishan. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 3.2 y el valor de edad del isótopo es 2533 ± 8 Ma (Figura 3.20).
Tabla 3.2 Datos de isótopos de circonio U-Pb del granito de Sihaishan
Nota: La prueba de datos fue completada por Wan Yusheng de SHRIMP, Beijing Ion Probe Center. El error es 2σ. ¿Pbc y Pb? Son plomo ordinario y plomo radiactivo.
Figura 3.20 Mapa de edad de isótopos de granito de Sihaishan
Figura 3.20 Mapa de consistencia de isótopos de U-Pb de circón de granito de Sihaishan
3.5.2.4 Origen del granito y magma estructural Análisis de antecedentes de actividad
Las características geoquímicas mencionadas anteriormente de Sihaishan y Motianling, especialmente su riqueza en álcali y su alta relación hierro-magnesio; alto contenido de elementos de alta intensidad de campo Zr, Hf, Nb e Y. Los elementos pétreos tienen altos contenidos de rubidio, uranio y torio, y bajos contenidos de bario y estroncio. Los elementos de transición Cr y Ni están severamente agotados, lo que muestra las características geoquímicas del granito tipo A. En el diagrama de discriminación de composición geoquímica, los puntos de muestra se colocan cerca del área de granito tipo A (Figura 3.18) y del área de granito tipo A2 (Figura 3.25438+0). La roca está compuesta de granito monzonítico y sienita. El mineral oscuro contiene una pequeña cantidad de biotita, pero no contiene minerales oscuros alcalinos como neolita y anfíbol de sodio. Tiene las características del granito de aluminio tipo A (granito tipo A2). . Por tanto, los granitos Sihaishan y Motianling se consideran granitos de tipo A2. En el diagrama Nb-Y, ubicado en la zona arco volcánico + granito de colisión (Fig. 3.20), se muestra la información geoquímica del magmatismo "arco".
Figura 3.21 Identificación del origen de los granitos de Sihaishan y Motianling
Figura 3.21 Identificación del ambiente tectónico de los granitos de Sihaishan y Motianling
Granito potásico en el área de estudio Similar al granito A2 definido por Eby [56]. En general, se cree que este tipo de granito está relacionado con la colisión continente-continente o el magmatismo del arco insular. Se formó en el entorno de estiramiento y adelgazamiento de la litosfera a finales del período orogénico, y está estrechamente relacionado con el afloramiento y el recubrimiento del material del manto. ¿Por qué el entorno geotectónico de tensión y adelgazamiento de la corteza terrestre puede cumplir simultáneamente las condiciones físicas y químicas de baja presión, relativa escasez de agua y alta temperatura necesarias para la formación de granito tipo A? El afloramiento y el revestimiento subyacente de los materiales del manto pueden ser el puente y el vínculo que conecta estrechamente las actividades tectónicas magmáticas del granito tipo A. Las investigaciones muestran que los materiales del manto pueden participar directa o indirectamente en la formación de granito tipo A. Hay tres formas principales [57]: (1) El magma basáltico del manto que invade el entorno de extensión de la corteza deriva directamente del granito tipo A a través de una alta cristalinidad. inmiscibilidad líquida ② Durante el proceso de emplazamiento del magma del manto, a través de la interacción corteza-manto (como la mezcla con magma de la corteza o la cristalización mixta por corteza félsica), se produjo granito tipo A saturado con SiO2_2; manto El magma proporciona la energía necesaria para la fusión profunda del material de la corteza suprayacente para formar magma granítico de tipo A. En diferentes unidades tectónicas extensionales, la actividad del material del manto también es diferente. El adelgazamiento extensivo de las placas continentales y oceánicas está relacionado principalmente con la pluma del manto o la actividad de los puntos calientes. La extensión posterior a la colisión de los cinturones orogénicos se asocia principalmente con el colapso y el hundimiento gravitacional. En el borde de la placa, además del hundimiento, afloramiento y corte descendente del material del manto astenosférico, el desprendimiento de la placa en subducción también es una forma importante de provocar la actividad del material del manto astenosférico.
La energía proporcionada por el magma máfico de alta temperatura del manto subyacente hace que el material de la corteza suprayacente se funda profundamente para formar magma de granito tipo A, lo que demuestra el desarrollo generalizado de granito de sincolisión-granito Olayshan; el modo de actividad del material del manto y la orogenia El colapso por gravedad causado por la extensión del cinturón después del impacto está relacionado con el hundimiento. Se cree que había una cuenca oceánica Arcaica en el lado oeste del bloque continental Jiaoliao, y el antiguo bloque continental Huaihe y el bloque continental Fuping en el lado oeste de la cuenca oceánica [19]. Al final del Neoarqueano, el Arco de la Isla Luxi chocó con el bloque continental occidental. La litosfera se estiró y adelgazó en la última etapa de la orogénesis de la colisión. El material del manto surgió y se cortó, y se mezcló con el material de la corteza para formar rocas intrusivas. compuesto principalmente de diorita. El magma del manto. La energía proporcionada crea el material de la corteza suprayacente. El granito Sihaishan y el granito Motianling son los primeros granitos tipo A en la provincia de Shandong. La aparición de granito tipo A indica que la corteza de Shandong ha evolucionado hasta convertirse en una corteza rígida madura similar a los continentes modernos.
3.5.3 Deformación estructural de la zona de actividad magmática de Aolaishan
La estructura de deformación proterozoica en el oeste de Shandong se caracteriza por una deformación por corte dúctil a gran escala y dos etapas de zonas de deformación dúctil y Estructura facial correspondiente. La primera fase de la zona de deformación dúctil desarrollada en la zona de actividad magmática de Aolaishan es de enorme escala, con una longitud máxima de 85 kilómetros y una anchura máxima de varios kilómetros. Con tendencia de noroeste a noroeste, exhibe fuertes propiedades de deslizamiento lateral derecho y básicamente hereda las características de deformación de la Era Arcaica. Sin embargo, su capa estructural es poco profunda, con cinturones de milonita obvios y un alto metamorfismo en fase de esquisto verde. Las principales zonas de deformación dúctil se muestran en la Tabla 3.3.
Tabla 3.3 Lista de las zonas de deformación dúctil de primera etapa en el cinturón magmático de Aolaishan Tabla 3.3 Zona de corte de tubería temprana en el cinturón magmático de Aolaishan
La deformación dúctil de segunda etapa se desarrolló principalmente en Aolaishan El borde oriental de la zona de actividad magmática, dentro de la actual zona de falla de Yishu, se caracteriza por una zona de deformación dúctil con tendencia NNE. Varían en tamaño y características. El principal momento activo de deformación dúctil en este período fue alrededor de 1800 Ma. El período de deformación fue posterior al tiempo de emplazamiento de la diorita de Hongmen y anterior a la diabasa mesoproterozoica de Niulan. La datación isotópica Ar-Ar de moscovita policristalina en la zona de deformación muestra que la edad de la meseta es 1852,02 ± 20,96 Ma y la edad isócrona es 1867,16 ± 49,02 Ma [49]. Los esquistos de milonita y dolomita ampliamente desarrollados en la zona de deformación dúctil pertenecen a la capa estructural media-superficial, y la temperatura y presión son bajas durante la deformación. Las características de cada zona de deformación dúctil se muestran en la Tabla 3.4.
Tabla 3.4 Lista de zonas de deformación dúctil de segunda etapa en el cinturón magmático de Aolaishan Tabla 3.4 Zona de cizalla tardía de Aolaishan
3.5.4 Evolución de la corteza continental paleoproterozoica en el oeste de Shandong.
La Era Proterozoica fue un período en el que el Cratón del Norte de China se combinó tectónicamente a partir de dos bloques continentales maduros a escala de microcontinente (el bloque continental oriental y el bloque continental occidental).
Durante este período, la evolución de la corteza terrestre de la provincia de Shandong se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas.
(1) Etapa de colisión arco-continente
Desde el final del Neoarqueano hasta el comienzo del Proterozoico, el arco de islas del bloque continental occidental de Shandong chocó con el bloque continental occidental , resultando en una gran cantidad de granitos del mismo tipo de fusión de la corteza continental por colisión. El tipo de granito es G1G2, y el basamento Arcaico estaba plegado y deformado. El continente occidental se eleva hasta la zona del arco de islas.
(2) Etapa de extensión posterior a la colisión
Después de la orogenia de la colisión, la litosfera se estiró y adelgazó, el material del manto surgió y se depositó por debajo, y el granito tipo A se produjo por la corteza-manto. interacción formada a lo largo de la zona de extensión de la corteza terrestre. El granito potásico es un evento importante en la cratonización continental y la diferenciación de la corteza terrestre.
(3) Rotación después de la colisión
Cuando dos bloques continentales adyacentes chocan, debido a las diferencias en el tamaño de los bloques continentales, la composición material de los bordes del bloque continental y la Rotación de ambos lados durante la colisión. La diferencia en la tensión da como resultado un fuerte corte y un movimiento de rotación a gran escala durante la colisión, lo que resulta en una gran cantidad de zonas de deformación por corte dúctil. La dirección del movimiento de la zona de corte dúctil en el oeste de Shandong refleja principalmente las características del deslizamiento dextral, y la mayoría de ellas tienen las características de superficie empinada, lineamiento suave, extensión larga, deformación fuerte, deslizamiento de corte de lecho y retención de dos etapas. Tejido de deformación. En general, la aparición y el desarrollo de estas zonas de deformación por corte dúctil están controlados por el fondo tectónico de la colisión arco-continente del Proterozoico y el resultado inevitable de la colisión arco-continente. La corteza continental Paleoproterozoica de Shandong experimentó un proceso de evolución de escisión-extensión de colisión relativamente completo, completando la segunda cratonización del basamento del bloque de Shandong.