Geochemistry and LA-ICP-MS zircon U-Pb dating for trachyte porphyry of Hongshan intrusion in the southern Taihang Mountains
-
摘要:
在详细野外调研的基础上, 对位于太行山南段洪山岩体中粗面斑岩的岩石学、地球化学和年代学特征进行了研究。该区斑岩中SiO2含量为63.57%~67.85%, 平均为65.19%;里特曼指数σ值为5.6~8.2;K2O/Na2O为1.00~1.74, 平均为1.24;A12O3为16.75%~18.77%, 平均为18.21%。铝饱和指数A/CNK为1.00~1.06, 属于碱性正长岩类岩石。岩石稀土元素总量(ΣREE)为33.75×10-6~144.30×10-6, (La/Yb)N=9.18~33.28, 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损的特点。δEu=0.99~1.16, 有微弱正Eu异常。在原始地幔标准化微量元素蜘蛛图解中, 样品均显示强烈富集大离子亲石元素(LILEs)、相对亏损高场强元素(HFSEs)的特征。同时, 在该地区获得的粗面斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为128.6±1.0Ma。锆石εHf(t)值为-16.0~-11.4, 对应的地壳模式年龄(TDM)为1258~1432Ma。这些数据表明, 洪山粗面斑岩与洪山其他中生代侵入岩是同期岩浆作用的产物, 形成于早白垩世由造山挤压环境向伸展环境转变期, 是EM1型富集地幔部分熔融形成富碱的岩浆上升侵位, 并受古老下地壳物质混染形成的。华北规模庞大的中生代岩浆作用可能与部分熔融并消耗富集岩石圈地幔层有关, 这可能也是岩石圈地幔减薄的重要方式之一。
Abstract:Based on detailed field investigation, the authors studied the petrology, geochemistry and geochronology of trachyte porphyry in Hongshan intrusion. The SiO2 and Al2O3 of the rock range from 63.57% to 67.85% and 16.75% to 18.77%, 65.19% and 18.21% on average respectively. Rittmann index(σ) ranges 5.6~8.2, the K2O/Na2O ratio ranges 1.00~1.74, with an average of 1.24. A/CNK varies from 1.00 to 1.06. These data suggest that it belongs to alkaline syenite rock. The REE content is between 33.75×10-6 and 144.30×10-6, with(La/Yb)N ratios of 9.18~33.28 andδEu of 0.99~1.16. The intrusion is remarkably characterized by enriched LREE and depleted HREE. The chondrite-normalized REE patterns show weak positive Eu anomaly. In the primitive mantle nor-malized trace element spider diagrams, the samples show strong enrichment of LILEs and relative depletion of HFSEs. In addition, tra-chyte porphyry's LA-ICP-MS zircon U-Pb dating indicates that the trachyte porphyry were emplaced at ca.128.6±1.0Ma. The zir-con εHf(t) values(-16.0~-11.4) yielded zircon Hf crustal modal ages of 1258~1432Ma. Based on the data obtained, the authors hold that Hongshan volcanic rocks originated from partial melting of an EMI-type mantle source, contaminated by LCC. Trachyte por-phyry formed in the same time as the Hongshan intrusion in the Mesozoic Cretaceous. Magmatic activities took place in the transfor-mation period of the collision environment, causing the partial melting of the mantle and producing the trachyte porphyry. This might have been one of the important ways of lithospheric mantle thinning.
-
云南腾冲境内的火山群东西宽50km，南北长90km，区内共有68座具较明显山体的火山（图 1）。其中火山机构保存完整（有火山口、火山锥）的有25座，火山锥火山口不明显的有18座，其余25座火山机构遭到严重破坏，但仍见火山山体[1]。除固东北部几座外，其余全在本次区域重力调查区内。火山区的热泉、温泉、地热资源如何分布，火山有没有可能再次喷发而造成灾害，这些问题因扰着众多研究者，因此有必要对腾冲火山区与重力场的关系进行分析，并对火山的喷发机制进行探索。
笔者以腾冲地区1:20万区域重力调查资料为主，结合其他物探方法（航空磁测、地震等）、地质资料等综合分析了腾冲地区的火山机构、喷发机制。
1. 地质特征
腾冲火山区火山口主要沿马站—腾冲一线呈南北向线状展布（图 1），在芒棒—五合一带也出现了火山口。伴随火山口出现的是大面积的火山岩，从新近系芒棒组上部的玄武岩，到第四系更新统、全新统的玄武岩、安山玄武岩、安山岩、安山英安岩、英安岩。这些火山岩全具有磁性（表 1），密度为2.12×103~2.57×103g/cm3（表 2），由于这些火山岩普遍具有气孔，所以密度均较低。
表 1 腾冲火山区主要岩（矿）石标本岩性磁参数测定统计成果Table 1. Statistical results of magnetic parameters of main rocks (ores) in Tengchong volcanic field地层代号 岩性 磁化率(K)/10-6×4π-SI 剩磁/(10-3A.m-1) 磁性 含量范围 平均值 含量范围 平均值 Q41b 玄武岩 510.24~2498.31 1529.62 2731.54~13409.25 7798.28 强磁性 Q42b 安山岩 520.13~1745.71 967.04 1395.68~5796.15 3693.69 磁性 Q32b 安山玄武岩 347.33~2670.33 1148.7 609.19~6218.05 3441.18 磁性 玄武岩 1257.78~1526.77 1392.27 961.19~1184.04 1072.61 磁性 Q3lb 玄武岩 256.61~2394.81 1034.48 548.61~33955 1859.84 磁性 Q1b 英安岩 595.01~3362.25 1199.82 583.07~4643.63 1904.65 磁性 N2m2 玄武岩 386.00~3003.10 1421.64 1035.62~8413.83 2620.06 磁性 粒玄岩 1246.27~2553.19 2039.6 574.29~11463.56 5755.39 磁性 ∈? 混合岩化片麻岩 50.11~716.45 195.45 30.07~337.11 87.99 弱磁 Pz1gl2 片麻岩 68.51~2668.79 573.71 34.15~2644 286.48 弱磁 Pz1g 片麻岩(混合岩化） 12.02~119.55 50.64 22.76~70.21 43.76 微磁性 表 2 腾冲地区主要地层密度参数Table 2. Rock density parameters of main strata in Tengchong area地层 代号 标本数/块 平均密度值/(g·cm-3) 第四系 Qhal 75 1.69 Qha 30 2.12 Qhαβ 60 2.26 Qhpl 25 1.84 Qpβ 30 2.48 Qpal 5 1.94 Qpα 20 2.5 Qpξ 25 2.57 新近系 N2m 115 1.88 二叠系 P2dd 70 2.65 Pk 35 2.53 P1b 15 2.5 泥盆系 D1g 60 2.62 梅家山岩群 Pt3eλ 20 2.65 高黎贡山岩群 Pt1GL 165 2.61 马站-腾冲及龙川江新生界之间主要为燕山期花岗岩。龙川江的东侧主要为元古宇高黎贡山群深变质岩，但主要岩性为片麻状花岗岩。花岗岩密度为2.61×103g/cm3（表 2），磁性为弱磁性（表 1）。
2. 重力场特征及解释
剩余重力异常（图 2-a）清楚地显示，火山区中部为一条南北向的重力正异常，东西宽约10km，南北从蒲川-曲石长约60km，剩余异常幅值2×10-5m/s2以上，异常中心位于打苴乡-勐连乡的东侧，最高值达到8×10-5m/s2。西侧北段为马站-腾冲重力负异常，负异常幅值较大，异常东侧还有一正异常，负异常两侧等值线密集，梯度变化剧烈，异常中心位于棕包园，最小值达到-13×10-5m/s2。中段清水一带，负异常较平缓，甚至出现了正异常。新华乡处似被正异常割断，然后是负异常。总体上，从马站-腾冲-蚂蝗塘仍为较连续的负异常。东侧皆为负异常，北段与高黎贡山重力低合为一体，南段芒棒-团田形成自行封闭的负异常，异常中心位于五合-龙江，负异常幅值达-9×10-5m/s2。东侧负异常总体与高黎贡山负异常合为一体，同时在高黎贡山负异常的背景上形成几处圈闭的负异常。曲石-蒲川正异常最大值与两侧负异常最小值差值达21×10-5m/s2。
![]()
图 2 腾冲火山区重力异常图a—腾冲火山区剩余重力异常图；b—腾冲火山区水平总梯度模重力异常图Figure 2. Gravity anomaly map of Tengchong volcanic field通过该区的水平总梯度模重力异常图（图 2-b），可以清晰地反映出该区的梯度变化情况，曲石-蒲川重力高东西两侧皆形成了剧烈的梯级带，西侧主要出现在北段，梯度变化普遍高于3×10-5m/（s2·km-1），最高值达到5×10-5m/（s2·km-1）。东侧从南到北都出现了梯度异常，只是北段变化稍弱，但变化值高于1.5×10-5 m/（s2· km-1），南段变化较大，普遍高于2×10-5m/（s2· km-1），最高值达到4.75×10-5m/（s2· km-1）。在马站-腾冲还有一梯级带，变化值普遍高于2×10-5m/（s2· km-1），最高值达到4.5×10-5m/（s2·km-1），但梯级带延伸不长。
重力低所对应的地层是新生界火山岩及松散沉积，据物性统计，新生界密度较低，因此，重力低主要由新生界引起。重力高对应的地层主要为燕山期花岗岩，花岗岩本身密度较低，虽然相对于两侧的新生界密度较高，但两侧的新生界厚度并不大，且相对于龙川江东侧的元古宇没有密度差，但异常性质相反，曲石-蒲川为重力高，高黎贡山为重力低，说明曲石-蒲川重力高的下伏还应存在密度更高的物质，推测可能存在基性-超基性岩。
3. 航磁异常特征及解释
腾冲火山区航磁ΔT（图 3-a）主要为正磁异常背景，负异常主要出现在东北，区内形成规模较大的磁异常，马站-清水磁异常形如掌状，呈北北东向展布，幅值达到200nT，清水一带，异常向东南扭转呈南北向，并向南延伸至新华。另一异常呈南北向长条带状展布，从上营北一直延伸到蒲川，幅值也达到了200nT。打苴乡—蒲川有一狭长低值带，似将两异常分开。化极后，异常向北移动，腾冲磁异常移至马站—腾冲，形如脚掌，北宽南窄。东边的磁异常仍为长条带状，只是向北移动了。上延10km后（图 3-b），两异常合为一体。
![]()
图 3 腾冲火山区航磁异常图a—ΔT航磁异常图；b—ΔT化极上延航磁异常图Figure 3. Aeromagnetic anomaly map of Tengchong volcanic field磁异常对应的地层主要为新生界火山岩，据物性统计，这些火山岩均具有磁性，无疑磁异常是由新生代喷出地表的火山岩引起的。但曲石-蒲川虽呈一条狭长的低值带，上延后两侧的异常合为一体，况且上营-团田磁异常与沿龙川江出露的芒棒组并不对应，而是偏向西，且芒棒并不全是玄武岩。唯一的解释是曲石-蒲川的花岗岩下伏存在磁性物质，推测可能是基性-超基性岩。
4. 人工地震结果
1999年云南省地震局在腾冲地区实施了“腾深99人工地震测深工程”，纵测线南起潞西县中山乡，经潞西、龙陵、腾冲县团田、腾冲县城、固东、明光等地，至自治乡，全长178km。测线处北向南穿过大团山、小团山、大黑山、小黑山、大空山、小空山等多座火山。第一条横测线西起盈江的新城，经梁河、囊宋，向东经上营，至怒江边上的道街，全长约85km。第二条横测线从西端的猴桥，经古永、三联、曲石，至大坝，全长约50km（图 4）。以此为基础，云南省地震局进行了三维速度结构反演，图 4为三维速度截面图。资料显示在深度4~10km，位于团田与腾冲之间、热海东侧有一低速体，推测为岩浆囊[1-2]。
![]()
图 4 地震剖面及速度结构图（据参考文献[2]修改）六角星为爆破点，三角星为接收点，叉为速度模型节点Figure 4. Seismic profile and velocity structure5. 综合推断解释
在清水-芒棒图横切一条重磁剖面进行反演，从反演结果（图 5）可知，重力低同时具有高磁化强度的异常由第四系火山岩引起，因为第四系火山岩磁化率较高，而且该区火山岩气孔较发育，所以密度较低。高密度同时具有高磁化强度，经反演，由下伏基性岩引起。因该剖面与地震新城—道街剖面基本重合，剖面显示热海东侧下伏4~10km有一低速低，与重力高及磁异常的位置基本一致，所以高密度、高磁化强度的物质同时还具有低速的特性，那么满足这3个物理性质的物质只有基性岩浆。仔细比对地震新城-道街剖面及中山-自治剖面，低速体的位置与重力高磁异常基本一致。中山—自治地震剖面腾冲以北没有低速异常是因为腾冲以北剖面没有在重力高里面，而腾冲—团田段刚好穿过重力高，打破了以前关于岩浆囊是在火山热海下面的认识。从新城-自治剖面看，结果也一样，低速体并不在热海下方，而是在东侧，与重力高的位置重合。由此推测，在曲石-蒲川的重力高下面存在基性岩浆。整个火山机构包括马曲石-蒲川下覆的基性岩浆和通过两侧龙川江断裂与腾冲-盈江断裂喷出地表的火山岩。幔源挥发分释放强度空间分布（图 6）与相对地热梯度平面分布（图 7）反映的位置也与重力高基本一致。
![]()
图 5 腾冲火山区重磁反演推断剖面Figure 5. Gravity and magnetic inversion inferred profile in Tengchong volcanic field![]()
![]()
图 7 腾冲火山区相对地热梯度平面分布[4](地热梯度单位为℃)Figure 7. Relative geothermal gradient plane distribution in Tengchong volcanic field6. 结论
低密度的花岗岩上产生了重力高, 预示着下伏可能存在高密度的物质, 高磁指示下伏的物质应该是基性的, 而低速的特征说明该物质是塑性或流体的。综合高密度、强磁性、低速的特征, 推断该物质为还未固结的基性岩浆。通过重力高的范围和位置, 以及幔源挥发分释放强度空间分布与相对地热梯度平面分布, 基本可以确定腾冲火山下伏岩浆房的位置在曲石-蒲川重力高的下面。通过人工地震确定岩浆房的深度为4~10km, 有再次喷发的可能, 所以要做好监测与防范。通过重力梯级带可确定腾冲火山区下伏岩浆主要通过龙川江断裂与腾冲-盈江断裂喷出地表, 因此可通过区域重力划定的断裂来寻找地热资源加以利用。
致谢: 成文过程中得到河北省地质测绘院岩矿实验测试中心、中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室及中国地质调查局天津地质调查中心实验室各位老师的帮助，在此表示诚挚的感谢。 -
![]()
图 1 邯邢地区地质图及侵入岩年龄(A，据参考文献[13])和粗面斑岩地质图(B)
Figure 1. Simplified geological map of the Handan-Xingtai area and zircon U-Pb ages of the instrusive rocks (A) and geological map of the trachyte porphyry (B)
![]()
图 2 粗面斑岩与围岩接触关系
Figure 2. Contact relationships between trachyte porphyry and surrounding rocks
![]()
图 3 标本及显微照片
A、B、C—似斑状正长岩及显微照片（B为单偏光，C为正交偏光）；D、E、F—粗面斑岩及显微照片（E为单偏光，F为正交偏光）；Qtz—石英；Or—正长石
Figure 3. Specimen and microphotograph
![]()
图 6 粗面斑岩SiO2-K2O图解(A)和A/CNK-A/NK图解(B)
Figure 6. K2O versus SiO2(A) and A/NK versus A/CNK (B) diagrams of trachyte porphyry
![]()
图 7 粗面斑岩TAS图解
Ir—Irvine分界线, 上方为碱性, 下方为亚碱性
Figure 7. TAS plot of the trachyte porphyry of H.T.P
![]()
图 8 粗面斑岩的稀土元素球粒陨石标准化图(A)和微量元素原始地幔标准化图(B)
Figure 8. Chondrite-normalized REE patterns (A) and primitive mantlenormalized trace element patterns (B) of the trachyte porphyry
![]()
图 10 粗面斑岩Y/Nb-Ce/Nb图解
OIB—洋岛玄武岩；IAB—岛弧玄武岩；A1, A2为A型花岗岩的2种类型
Figure 10. Y/Nb-Ce/Nb diagrams of the trachyte porphyry
表 1 粗面斑岩的全岩主量元素分析结果
Table 1 Whole rock major element data of the trachyte porphyry
% 样品号
岩石类型14HS43
似斑状正长岩14HS44
似斑状正长岩14HS45
似斑状正长岩14HS46
正长斑岩14HS48
正长斑岩14HS50
正长斑岩14HS51
粗面斑岩14HS52
粗面斑岩14HS53
粗面斑岩SiO2 66.18 65.23 65.93 65.81 67.85 63.57 63.65 64.30 64.22 TiO2 0.138 0.157 0.281 0.130 0.169 0.330 0.315 0.289 0.316 Al2O3 17.52 18.19 18.56 18.22 16.75 18.77 18.63 18.61 18.62 FeO 0.80 0.65 0.39 0.45 0.73 0.73 0.56 0.99 0.83 Fe2O3 0.92 0.81 0.48 0.54 1.33 2.17 2.20 1.95 2.24 MgO 0.126 0.097 0.064 0.074 0.124 0.166 0.144 0.127 0.120 CaO 0.166 0.198 0.200 0.204 0.204 0.407 0.429 0.404 0.458 Na2O 4.80 5.24 6.29 5.23 5.90 6.23 6.16 5.82 6.31 K2O 8.36 8.03 6.61 8.44 5.90 6.18 6.33 7.06 6.40 MnO < 0.004 < 0.004 < 0.004 < 0.004 < 0.004 0.009 0.013 0.012 0.017 P2O5 0.026 0.016 0.013 0.072 0.019 0.033 0.045 0.060 0.070 烧失量* 1.66 2.00 1.56 1.19 1.66 2.04 2.05 1.35 1.21 Total 100.696 100.615 100.379 100.364 100.636 100.635 100.526 100.972 100.811 A/CNK 1.01 1.03 1.04 1.00 1.02 1.06 1.05 1.04 1.03 A/NK 1.03 1.05 1.06 1.03 1.04 1.11 1.10 1.08 1.07 σ 7.47 7.92 7.26 8.19 5.60 7.49 7.55 7.79 7.61 ALK 13.16 13.27 12.90 13.67 11.80 12.41 12.49 12.88 12.71 
下载: 导出CSV
表 2 粗面斑岩的全岩微量元素分析结果
Table 2 Trace element data of the trachyte porphyry
10-6 样品号
岩石类型14HS43
似斑状正长岩14HS44
似斑状正长岩14HS45
似斑状正长岩14HS46
正长斑岩14HS48
正长斑岩14HS50
正长斑岩14HS51
粗面斑岩14HS52
粗面斑岩14HS53
粗面斑岩Li 3.83 3.14 1.95 2.19 3.62 18.1 12.2 10.5 9.33 Be 7.12 3.27 2.96 3.33 3.76 5.33 6.02 5.64 5.28 Sc 0.26 0.43 0.25 0.12 0.64 1.50 1.61 1.35 1.54 V 31.2 41.0 25.2 18.3 69.7 80.4 87.6 83.5 84.7 Cr 0.75 0.80 2.51 0.61 0.77 2.37 2.36 2.11 2.17 Co 0.44 0.58 0.39 0.33 0.52 2.04 2.12 1.99 2.37 Ni 1.68 1.84 1.61 1.44 1.84 3.33 3.39 3.43 3.82 Cu 313 397 149 208 159 314 294 284 377 Zn 30.0 18.8 12.2 11.4 21.1 51.2 57.6 63.6 67.2 Ga 36.1 23.7 26.9 32.6 26.3 31.5 32.5 31.5 33.0 Rb 214 191 159 240 135 156 167 191 171 Sr 349 670 604 450 366 856 795 718 739 Y 5.19 3.14 6.94 6.97 6.84 16.8 14.4 13.8 22.7 Zr 296 133 306 189 294 479 552 511 526 Nb 9.02 6.85 12.1 5.65 7.24 16.5 16.3 14.6 16.6 Sn 0.94 0.78 1.13 0.80 1.25 1.93 1.96 1.69 1.98 Cs 0.45 0.45 0.33 0.54 0.42 0.68 0.87 0.69 1.28 Ba 601 1012 516 566 524 869 870 956 985 La 21.9 8.81 9.65 25.5 13.8 35.1 35.0 36.0 38.5 Ce 29.9 14.5 17.4 38.7 20.7 59.0 56.2 54.9 62.6 Pr 2.57 1.59 1.87 4.02 2.56 5.49 5.16 5.10 5.93 Nd 8.25 5.39 6.59 12.8 8.30 17.8 17.2 16.9 20.2 Sm 1.36 0.96 1.15 2.07 1.38 3.29 2.93 2.93 3.56 Eu 0.41 0.31 0.42 0.62 0.44 1.11 0.94 0.92 1.16 Gd 1.01 0.70 1.01 1.64 1.04 2.71 2.52 2.58 3.35 Tb 0.14 0.09 0.17 0.23 0.18 0.43 0.36 0.36 0.48 Dy 0.80 0.52 1.08 1.19 1.01 2.54 2.11 2.01 2.89 Ho 0.16 0.11 0.24 0.22 0.21 0.53 0.42 0.42 0.64 Er 0.48 0.31 0.71 0.59 0.72 1.71 1.28 1.33 2.00 Tm 0.084 0.053 0.120 0.091 0.130 0.300 0.230 0.230 0.340 Yb 0.60 0.32 0.75 0.55 0.92 2.12 1.66 1.63 2.30 Lu 0.087 0.052 0.10 0.083 0.15 0.31 0.26 0.25 0.37 Hf 6.76 2.96 6.80 4.47 6.54 10.9 11.9 11.0 11.5 Ta 0.23 0.20 0.40 0.11 0.23 0.50 0.47 0.42 0.48 Tl 0.39 0.44 0.39 0.44 0.29 0.33 0.30 0.36 0.31 Pb 18.5 9.60 12.4 12.0 11.8 18.5 19.0 23.1 21.5 Th 11.9 3.81 5.49 12.6 9.22 33.1 17.7 17.5 17.1 U 3.59 1.77 1.95 2.66 2.81 7.51 5.52 5.74 6.67 ΣREE 67.67 33.75 41.27 88.23 51.57 132.46 126.26 125.49 144.30 LREE 64.31 31.61 37.09 83.64 47.22 121.81 117.41 116.69 131.94 HREE 3.36 2.15 4.19 4.59 4.35 10.65 8.85 8.81 12.36 LREE/HREE 19.12 14.73 8.86 18.23 10.86 11.44 13.26 13.25 10.67 LaN/YbN 26 19.88 9.18 33.28 10.72 11.87 15.09 15.87 12.02 δEu 1.01 1.09 1.16 0.99 1.08 1.10 1.03 1.01 1.01 δCe 0.82 0.88 0.94 0.84 0.79 0.94 0.91 0.87 0.91
下载: 导出CSV
表 3 粗面斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析结果
Table 3 LA-ICP-MS zircon U-Pb analytical data of the trachyte porphyry
测点号 含量/10-6 同位素比值年龄/Ma 年龄/Ma Pb U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 14HS53-01 48 2384 0.0201 0.0002 0.139 0.0020 0.0502 0.0007 128 1 132 2 205 31 14HS53-02 29 1266 0.0204 0.0002 0.138 0.0024 0.0492 0.0008 130 1 131 2 155 36 14HS53-03 42 2085 0.0196 0.0002 0.133 0.0019 0.0491 0.0006 125 1 126 2 153 31 14HS53-04 68 2085 0.0199 0.0002 0.141 0.0021 0.0512 0.0007 127 1 133 2 252 30 14HS53-05 19 760 0.0206 0.0002 0.137 0.0033 0.0481 0.0010 131 1 130 3 106 51 14HS53-06 85 802 0.1041 0.0010 0.874 0.0115 0.0609 0.0007 638 6 638 8 635 25 14HS53-07 44 1669 0.0207 0.0002 0.141 0.0031 0.0494 0.0010 132 1 134 3 166 47 14HS53-08 22 946 0.0205 0.0002 0.139 0.0023 0.0491 0.0008 131 1 132 2 153 36 14HS53-09 41 1438 0.0205 0.0002 0.140 0.0027 0.0496 0.0008 131 1 133 3 177 39 14HS53-10 16 691 0.0205 0.0002 0.140 0.0049 0.0494 0.0017 131 1 133 5 165 80 14HS53-11 22 920 0.0204 0.0003 0.138 0.0030 0.0491 0.0008 130 2 132 3 153 41 14HS53-12 14 567 0.0204 0.0002 0.143 0.0035 0.0506 0.0012 130 1 135 3 224 54 14HS53-13 22 1030 0.0205 0.0002 0.139 0.0029 0.0491 0.0010 131 1 132 3 153 45 14HS53-14 14 626 0.0197 0.0002 0.130 0.0032 0.0480 0.0011 126 1 124 3 100 54 14HS53-15 17 827 0.0197 0.0002 0.135 0.0029 0.0497 0.0010 126 1 128 3 181 47 14HS53-16 11 559 0.0199 0.0002 0.139 0.0039 0.0506 0.0013 127 1 132 4 222 61 14HS53-17 7 323 0.0203 0.0002 0.137 0.0072 0.0488 0.0025 130 1 130 7 140 121 14HS53-18 21 887 0.0195 0.0002 0.127 0.0022 0.0472 0.0007 125 1 122 2 60 38 14HS53-19 27 1260 0.0203 0.0002 0.141 0.0026 0.0501 0.0009 130 1 134 3 200 40 14HS53-20 16 853 0.0204 0.0002 0.137 0.0034 0.0486 0.0010 130 1 130 3 128 51 14HS53-21 15 627 0.0199 0.0002 0.143 0.0050 0.0523 0.0017 127 1 136 5 297 72 14HS53-22 16 685 0.0200 0.0002 0.142 0.0043 0.0513 0.0015 128 1 135 4 255 66 14HS53-23 36 1011 0.0201 0.0002 0.138 0.0025 0.0499 0.0009 128 1 132 2 192 40 14HS53-24 20 750 0.0198 0.0002 0.141 0.0040 0.0517 0.0014 127 1 134 4 273 61 14HS53-25 16 674 0.0206 0.0002 0.141 0.0039 0.0499 0.0011 131 1 134 4 189 52
下载: 导出CSV
表 4 粗面斑岩的锆石Hf同位素数据
Table 4 Hf isotopic data of zircon grains from the trachyte porphyry
点号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf 2σ (176Hf/177Hf)i εHf(0) εHf(t) Tdm /Ma Tdm c/Ma fLu/Hf 14HS53粗面斑岩15个测试点加权平均年龄为128.6±1.0MaMSWD=3.1 14HS53-1 128 0.071047 0.001675 0.282346 0.000018 0.282342 -15.1 -12.4 1304 1974 -0.95 14HS53-2 130 0.050836 0.001275 0.282309 0.000027 0.282306 -16.4 -13.6 1342 2052 -0.96 14HS53-3 125 0.065987 0.001844 0.282322 0.000021 0.282318 -15.9 -13.3 1344 2029 -0.94 14HS53-4 127 0.064052 0.001489 0.282373 0.000024 0.282370 -14.1 -11.4 1258 1912 -0.96 14HS53-5 131 0.040974 0.000921 0.282333 0.000022 0.282330 -15.5 -12.8 1297 1998 -0.97 14HS53-8 131 0.048921 0.001186 0.282301 0.000031 0.282298 -16.7 -13.9 1350 2070 -0.96 14HS53-10 131 0.057418 0.001422 0.282325 0.000028 0.282322 -15.8 -13.1 1325 2017 -0.96 14HS53-13 131 0.039486 0.000930 0.282328 0.000019 0.282325 -15.7 -12.9 1304 2009 -0.97 14HS53-14 126 0.106629 0.002577 0.282311 0.000043 0.282305 -16.3 -13.8 1388 2058 -0.92 14HS53-15 126 0.046637 0.001203 0.282245 0.000033 0.282242 -18.6 -16.0 1429 2198 -0.96 14HS53-17 130 0.026997 0.000673 0.282257 0.000026 0.282256 -18.2 -15.4 1393 2166 -0.98 14HS53-19 130 0.061482 0.001467 0.282339 0.000023 0.282335 -15.3 -12.6 1307 1987 -0.96 14HS53-20 130 0.057039 0.001255 0.282325 0.000020 0.282322 -15.8 -13.1 1320 2018 -0.96 14HS53-21 127 0.046207 0.001213 0.282331 0.000023 0.282328 -15.6 -12.9 1309 2005 -0.96 14HS53-23 128 0.064932 0.001578 0.282253 0.000047 0.282249 -18.3 -15.7 1432 2180 -0.95 注：εHf(t)=10000×{[(l76Hf/l77Hf)s×(l76Lu/l77Hf)CHUR, 0-(l76Lu/177Hf)CHUR×(eλt—1)]—1};Tdm=1/λ×ln{1 + [(l76Hf/l77Hf)s—(l76Hf/l77Hf)DM]/[(l76Lu/l77Hf)s-(l76Lu/l77Hf)DM]}；TDMC=TDM-(TDM-t)×[(fcc-fs)/(fcc-fDM)]; fLu/Hf=(l76Lu/l77Hf)CHUR, 0-1。其中:λ=1.876×l0-ll/a[44]; (l76Lu/177Hf)s和(l76Hf/177Hf)s为样品测量值；（l76Lu/177Hf)CHUR=0.0332, (l76Hf/l77Hf)CHOR, 0=0.282772;(l76Lu/177Hf)DM=0.0384，（l76Hf/177Hf)DM=0.28325;(l76Lu/177Hf)平均地壳=0.0l5;fcc=[(l76Lu/177Hf)平均地壳/(l76Lu/l77Hf) CHUR]—1;fs=fLu/Hf; fDM=[(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR]-1;t为锆石结晶年龄
下载: 导出CSV
-
Liu D Y, Nutman A P, Compston W, et al. Remnants of 3800Ma crust in the Chinese part of the Sino-Korean craton[J]. Geology, 1992, 20:339-342. Liu D Y, Nutman A P, Compston W, et al. Remnants of 3800Ma crust in the Chinese part of the Sino-Korean craton[J]. Geology, 1992, 20:339-342.
Zheng J P, Griffin W L, O'Reilly S Y, et al. 3.6Ga lower crust in central China:New evidence on the assembly of the North China craton[J]. Geology, 2005, 32:229-232. Zheng J P, Griffin W L, O'Reilly S Y, et al. 3.6Ga lower crust in central China:New evidence on the assembly of the North China craton[J]. Geology, 2005, 32:229-232.
任康绪.碱性岩研究进展述评[J].化工矿产地质, 2003, 25(3):151-163. 周玲棣, 赵振华.我国富碱侵入岩的岩石学和岩石化学特征[J].中国科学(B辑), 1994, 24(10):1093-1101. 赵振华, 周玲棣.我国某些富碱侵入岩的稀土元素地球化学[J].中国科学(B辑), 1994, 24(10):1109-1120. 阎国翰, 许保良, 牟保磊, 等.中国北方中生代富碱侵入岩钕、锶、铅同位素特征及其意义[J].矿物岩石地球化学通报, 2001, 20(4):234-237. Yan G H, Xu B L, Mu B L, et al. Alkaline Intrusives at the East Foot of the Taihang-Da Hinggan Mountains:Chronology, Sr-Nd-Pb Isotopic Characteristics and Their Implications[J]. Acta Geologica Sinica,2000, 4:774-780. Yan G H, Xu B L, Mu B L, et al. Alkaline Intrusives at the East Foot of the Taihang-Da Hinggan Mountains:Chronology, Sr-Nd-Pb Isotopic Characteristics and Their Implications[J]. Acta Geologica Sinica, 2000, 4:774-780.
Chen B, Jahn B M, Arakawa Y, et al. Petrogenesis of the Mesozoic intrusive complexes from the southern Taihang Orogen, North China Craton:elemental and Sr-Nd-Pb isotopic constraints[J]. Contrib Mineral Petrol, 2004, 148:459-501. Chen B, Jahn B M, Arakawa Y, et al. Petrogenesis of the Mesozoic intrusive complexes from the southern Taihang Orogen, North China Craton:elemental and Sr-Nd-Pb isotopic constraints[J]. Contrib Mineral Petrol, 2004, 148:459-501.
Chen B, Tian W, Jahn B M, et al. Zircon SHRIMP U-Pb ages and in-situ Hf isotopic analysis for the Mesozoic intrusions in South Tai-hang, North China craton:Evidence for hybridization between mantle-derived magmas and crustal components[J]. Lithos, 2008, 102:118-137. Chen B, Tian W, Jahn B M, et al. Zircon SHRIMP U-Pb ages and in-situ Hf isotopic analysis for the Mesozoic intrusions in South Tai-hang, North China craton:Evidence for hybridization between mantle-derived magmas and crustal components[J]. Lithos, 2008, 102:118-137.
Chen B, Jahn B M, Suzuki K. Petrological and Nd-Sr-Os isotopic constraints on the origin of high-Mg adakitic rocks from the North China Craton:Tectonic implications[J]. Geology, 2013, 41:91-94. Chen B, Jahn B M, Suzuki K. Petrological and Nd-Sr-Os isotopic constraints on the origin of high-Mg adakitic rocks from the North China Craton:Tectonic implications[J]. Geology, 2013, 41:91-94.
周凌, 陈斌.南太行洪山正长岩体的成因和意义:锆石SHRIMP年代学、化学成分和Sr-Nd同位素特征[J].自然科学进展, 2005, 15(11):1357-1365. 蔡剑辉, 阎国翰, 许保良, 等.太行山-大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义[J].地球学报, 2006, 27(5):447-459. 郑建民.冀南邯邢地区夕卡岩型铁矿成矿流体及成矿机制[D].北京:中国地质大学博士学位论文, 2007. Liu Y S, Hu Z C, Gao S, et al. In situ analysis of major and trace elements of an hydrous minerals b LA-ICP-MS without applying an internal standard[J]. Chemical Geology, 2008, 257(1/2):34-43. Liu Y S, Hu Z C, Gao S, et al. In situ analysis of major and trace elements of an hydrous minerals b LA-ICP-MS without applying an internal standard[J]. Chemical Geology, 2008, 257(1/2):34-43.
李怀坤, 朱士兴, 相振群, 等.北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石UPb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束[J].岩石学报, 2010, 26(7):2131-2140. Liu Y S, Hu Z C, Zong K Q, et al. Reappraisement and refine-ment of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LAICP-MS[J]. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(15):1535-1546. Liu Y S, Hu Z C, Zong K Q, et al. Reappraisement and refine-ment of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LAICP-MS[J]. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(15):1535-1546.
Ludwig K R. User's Manual for Isoplot 3.0:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley Geochronology Center:Special Publication, 2003, 4:1-71. Ludwig K R. User's Manual for Isoplot 3.0:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley Geochronology Center:Special Publication, 2003, 4:1-71.
Andersen T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192(1/2):56-79. Andersen T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192(1/2):56-79.
侯可军, 李延河, 邹天人, 等. LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素的分析方法及地质应用[J].岩石学报, 2007, 23(10):2595-2604. Morel M L A, Nebel O, Nebel-Jacobsen Y J, et al. Hafnium isotope characterization of the GJ-1 zircon reference material by solution and laser-ablation MC-ICPMS[J]. Chemical geology, 2008, 255:231-235. Morel M L A, Nebel O, Nebel-Jacobsen Y J, et al. Hafnium isotope characterization of the GJ-1 zircon reference material by solution and laser-ablation MC-ICPMS[J]. Chemical geology, 2008, 255:231-235.
吴元保, 郑永飞.锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约[J].科学通报, 2004, 49(16):1588-1604. Vavra G, Gebauer D, Schmid R. Multiple zircon growth and recrystallization during polyphase Late Carboniferous to Triassic metamorphism in granulates of the Ivrea Zone(Southern Alps):An-ion microprobe(SHRIMP) study[J]. Contrib. Mineral. Petrol., 1996, 122:337-358. Vavra G, Gebauer D, Schmid R. Multiple zircon growth and recrystallization during polyphase Late Carboniferous to Triassic metamorphism in granulates of the Ivrea Zone(Southern Alps):An-ion microprobe(SHRIMP) study[J]. Contrib. Mineral. Petrol., 1996, 122:337-358.
吴福元, 李献华, 郑永飞, 等. Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用[J].岩石学报, 2007, 23(2):185-220. 朱丹, 肖龙, 孙熠, 等.邯邢地区矿山村、洪山岩体特征及其与矽卡岩成矿的关系[J].高校地质学报, 2013, 19:208. 罗照华, 邓晋福, 韩秀卿.太行山造山带岩浆活动及其造山过程反演[M].北京:地质出版社, 1999:1-124. Ewans O C, Hanson G N. Accessory-mineral fraction of rare earth element abundance in granitoid rock[J].Chemical Geology, 1993, 110:69-93. Ewans O C, Hanson G N. Accessory-mineral fraction of rare earth element abundance in granitoid rock[J].Chemical Geology, 1993, 110:69-93.
Hanson J N. The application of trace elements to the petrogenesis of igneous rocks of granitic composition[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1978, 38:26-43. Hanson J N. The application of trace elements to the petrogenesis of igneous rocks of granitic composition[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1978, 38:26-43.
Downes H. Formation and modification of the shallow subconti-nental lithospheric mantle:a review of geochemical evidence from ultramafic xenolith suites and tectonically emplaced ultramafic massifs of western and central Europe[J]. Journel of Petrology, 2001, 42:233-250. Downes H. Formation and modification of the shallow subconti-nental lithospheric mantle:a review of geochemical evidence from ultramafic xenolith suites and tectonically emplaced ultramafic massifs of western and central Europe[J]. Journel of Petrology, 2001, 42:233-250.
Ma C, Li Z, Ehlers C, et al. A post collisional magmatic plumbing system:Mesozoic granitoid plutons from the Dabieshan high pres-sure and ultrahigh pressure metamorphic zone, east central China[J]. Lithos, 1998,45:431-456. Ma C, Li Z, Ehlers C, et al. A post collisional magmatic plumbing system:Mesozoic granitoid plutons from the Dabieshan high pres-sure and ultrahigh pressure metamorphic zone, east central China[J]. Lithos, 1998, 45:431-456.
Canning J C, Henney P J, Morrison M A, et al. Geochemistry of late Caledonian minettes from Northern Britain:implications for the Caledonian sub-continental lithospheric mantle[J]. Mineralogi-cal Magazine, 1996, 60:221-236. Canning J C, Henney P J, Morrison M A, et al. Geochemistry of late Caledonian minettes from Northern Britain:implications for the Caledonian sub-continental lithospheric mantle[J]. Mineralogi-cal Magazine, 1996, 60:221-236.
Molzahn M, Reisberg L,Worner G. Os, Sr, Nd, Pb,O isotope and trace element data from the Ferrar flood basalts, Antarctica:evidence for an enriched subcontinental lithospheric source[J]. Earth Planet Sci. Lett., 1996, 144:529-546. Molzahn M, Reisberg L, Worner G. Os, Sr, Nd, Pb, O isotope and trace element data from the Ferrar flood basalts, Antarctica:evidence for an enriched subcontinental lithospheric source[J]. Earth Planet Sci. Lett., 1996, 144:529-546.
Allegre C J, Minster J F. Quantitative method of trace element behavior in magmatic processes[J]. Earth Planet Sci. Lett., 1978, 38:1-25. Allegre C J, Minster J F. Quantitative method of trace element behavior in magmatic processes[J]. Earth Planet Sci. Lett., 1978, 38:1-25.
Fan W M, Zhang H F, Baker J, et al. On and off the North China Craton; where is the Archaean keel[J]. Petrology, 2000, 41(7):933-950. Fan W M, Zhang H F, Baker J, et al. On and off the North China Craton; where is the Archaean keel[J]. Petrology, 2000, 41(7):933-950.
Xu Y G. Thermo-tectonic destruction of the Archean lithospheric keel beneath the Sino-Korean craton in China Evidence timing and mechanism[J]. Phys. Chem. Earth(A), 2001, 26(9/10):747-757. Xu Y G. Thermo-tectonic destruction of the Archean lithospheric keel beneath the Sino-Korean craton in China Evidence timing and mechanism[J]. Phys. Chem. Earth(A), 2001, 26(9/10):747-757.
吴福元, 孙德有.中国东部中生代岩浆作用与岩石圈减薄[J].长春科技大学学报, 1999, 29(4):313-318. 吴福元, 孙德有, 张广良, 等.论燕山运动的深部地球动力学本质[J].高校地质学报, 2000, 6(3):379-388. 吴福元, 葛文春, 孙德有, 等.中国东部岩石圈减薄研究中的几个问题[J].地学前缘, 2003, 10(3):51-60. 涂光炽.关于富碱侵入岩[J].矿产与地质, 1989, 3(3):1-4. 陈斌, 田伟, 翟明国, 等.太行山和华北其它地区中生代岩浆作用的锆石U-Pb年代学和地球化学特征及其岩浆成因和地球动力学意义[J].岩石学报, 2005, 21(1):13-24. Menzies M A, Fan W, Zhang M. Palaeozoic and Cenozoic litho-probes and loss of >120km of Archean lithosphere, Sino-Korean craton, China[J]. Geological Society of London Special Publication, 1993:76-71. Menzies M A, Fan W, Zhang M. Palaeozoic and Cenozoic litho-probes and loss of > 120km of Archean lithosphere, Sino-Korean craton, China[J]. Geological Society of London Special Publication, 1993:76-71.
计量
- 文章访问数: 2487
- HTML全文浏览量: 295
- PDF下载量: 202
