Age and geochemical features of the Early Devonian Xiangquan A-type syenogranites from Baoji area at the conjunction of Qinling and Qilian Orogen and their tectonic significance
-
摘要:
对秦祁结合部位宝鸡地区香泉正长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学研究。结果显示，锆石206Pb/238Pb年龄加权平均值为410±5Ma（MSWD=0.20，n=18），限定该岩体的形成时代为早泥盆世。香泉正长花岗岩具有高硅（SiO2=69.63%~73.94%）、富钾（K2O=4.24%~4.88%，K2O/Na2O=1.23~1.44）、富铁（TFe2O3=2.10%~3.70%，TFe2O3/MgO=3.88~6.84）、低镁（MgO=0.31%~0.94%）、低磷（P2O5=0.08%~0.21%）的特征，属准铝质、高钾钙碱性系列。香泉正长花岗岩稀土元素含量较高（318×10-6~499×10-6），表现出明显的负Eu异常（δEu=0.37~0.46），富集Rb、Th、Zr、Sm、Ga（10000×Ga/Al=2.59~2.93）等微量元素，贫Ba、Nb、Ta、Sr，整体表现出A型花岗岩特征。结合区域资料认为，香泉正长花岗岩形成于造山后环境，为低压环境下长英质地壳物质部分熔融成因。
Abstract:Xiangquan syengranites are located in Baoji area at the conjunction of Qinling and Qilian Orogen, and their LA-ICPMS zircon U-Pb geochronological and petrogeochemical studies were conducted in this paper. The results show that the zircon 206Pb/238Pb weighted average age of Xiangquan syengranites is 410±5Ma (MSWD=0.20, n=18), indicating that the crystallization age of the syengranites is Early Devonian. Xiangquan syengranites are high in SiO2 (SiO2=69.63%~73.94%), K2O (K2O=4.24%~4.88%, K2O/Na2O=1.23~1.44), and TFe2O3 (TFe2O3=2.10%~3.70%, TFe2O3/MgO=3.88~6.84), but low in MgO (MgO=0.31%~0.94%) and P2O5(P2O5=0.08%~0.21%), belonging to high-K calc-alkaline series with metaluminous features. In addition, they are enriched in total REE (318×10-6~499×10-6), with obvious negative Eu anomaly (δEu=0.37~0.46). The trace elements show enrichement of Rb, Th, Zr, Sm and Ga (10000×Ga/Al=2.59~2.93), depletion of Ba, Nb, Ta and Sr, with the characteristics of A-type granites on the whole. Combined with regional data, the authors hold that the Xiangquan syenogranites were formed in a post-orogenic tectonic setting and derived from partially melted felsic crust under low pressures.
-
阶地指由于地壳上升，河流下切形成的阶梯状地貌。北京西山的隆升影响了大石河阶地的形成，阶地的研究对全面解析新构造运动的隆升意义重大。
北京西山从北向南依次分布永定河、大石河和拒马河3条河流，其中大石河形成时代最新，目前尚未见到公开发表的研究文献，对大石河阶地的研究对北京西山的新构造运动隆升有实际意义。
大石河属海河流域大清河水系北拒马河支流。发源于霞云岭乡堂上村西北，是唯一发源于房山境内的河流，《水经注》称“圣水”。大石河总流域面积为1280km2，河道全长129km，其中辛开口村以上山区河道长85km（平均比降为6.4‰），辛开口村至夏村长15km（平均比降为3‰），夏村至北京市界长21km（平均比降为0.3‰）[1]。流域内多年平均降水量600mm左右，多年平均天然径流量9570 × 104m3，枯水年天然径流量4785×104m3。建国后大石河下游发生过多次洪水灾害，1956年洪水流量为1860m3/s，是漫水河水文站实测最大洪峰流量[2]。
大石河是北京西山发育的一条未侵蚀至分水岭的河流，其阶地发育特征代表了北京西山隆升的发展过程，对北京地区现今地形地貌、新构造运动和平原区堆积物层序研究具有重要意义。
北京西山的基础地质[3]和新生代地质研究详细[4]，也曾研究过永定河阶地[5]，1:5万周口店幅曾测制陈家台河谷剖面[6]，为大石河阶地的全面研究奠定了基础。本文对陈家台村—霞云岭乡堂上村河谷阶地进行了调查（图 1），对不同位置阶地发育特征进行了研究，结合沉积地层分析和阶地面高程测量，初步计算了大石河流域不同时代阶地的垂直落差，探讨了大石河流域山体中更新世以来隆升的速率。
1. 大石河阶地剖面特征
大石河流域陈家台村至霞云岭乡堂上村（山区）穿切的地层主要为长城系、蓟县系、青白口系和寒武系、奥陶系及少量二叠系，岩性主要为碳酸盐岩类的灰岩、白云岩类及陆相碎屑沉积岩（图 2）。河流阶地普遍发育，依序介绍如下。
![]()
图 2 大石河流域区域地质略图1—新太古界；2—长城系；3—蓟县系；4—青白口系；5—寒武系；6—奥陶系；7—石炭系-二叠系；8—二叠系-三叠系未分；9—侏罗系；10—下白垩统；11—上新统；12—中更新统；13—上更新统；14—全新统；15—早白垩世中期花岗闪长岩；16—早白垩世早期石英二长岩；17—断层；18—地层产状Figure 2. Regional geological sketch map of Dashi Dashi River valley1.1 陈家台河谷阶地特征（P01）
阶地地处房山区佛子庄乡陈家台村，阶地发育在河床左侧，共发育4级（图 3）。
![]()
图 3 陈家台河谷阶地剖面1—粘土；2—含砾粘土；3—泥质砾石；4—含砂砾石；5—砾石；6—灰岩；7—千枚状板岩；8—逆冲断层；Qbx—青白口系下马岭组；ϵc—寒武系昌平组；Qh—第四系全新统；T1—阶地级数Figure 3. Terrace section in Chenjiatai Village河床宽56.6m，海拔125m，主要为砾石，含少量粗砂。砾石大小5~20cm，大者大于20cm，磨圆度较好，岩性以灰岩为主，含少量火山岩、砂岩砾石。
一级阶地（T1）为堆积型阶地，宽63.4m，主要为砾石，砾石特征与河床砾石相近。
二级阶地（T2）为基座型阶地，宽51.7m，阶高15.5m，基座为下马岭组千枚状板岩，向东追索，基座可见昌平组灰岩。二级阶地前缘上部为全新统河流洪积物，岩性为泥质砾石。泥质为土黄色，含量30%~40%，局部含量较高，砾石分选性中等，磨圆度中等，大小以小于5cm为主，10~20cm次之，成层性一般，砾石成分较复杂，灰岩砾石为主，见少量石英砂岩和火山岩砾石。底部见棕黄色粉砂质粘土透镜体，厚约60cm，长5.6m，走向320°，上覆泥质砾石，厚约3m。二级阶地后缘岩性为砾石层和土黄色粘土。砾石层含少量泥质，砾石大小约5cm，分选性、磨圆度中等，砾石成分同前缘一致，分选性、磨圆度中等。土黄色粘土粒度细，不含砾石，钙质含量较高，土质较硬，顶部20cm含少量砾石，砾石分选性、磨圆度均较差。
三级阶地（T3）为基座型阶地，阶宽15.3m，阶高2.8m，基座为下马岭组千枚状板岩。底部为砾石层，砾石大小约为5cm，分选性、磨圆度较好，为复成分砾石，主要为灰岩砾石；中部为土黄色含砾粘土，厚约80cm，砾石含量较少，均为千枚岩岩片，小于2cm，无磨圆；上部为土黄色粘土，厚约40cm，粒度细，手搓有滑感，湿时可搓成细条，不易断，为较典型的河流冲积、洪积产物。
四级阶地（T4）为基座型阶地，阶高9.5m，主要为砾石。砾石大小约为10cm，分选性、磨圆度中等，岩性以灰岩为主，含少量火山岩、砂岩砾石。基底为下马岭组千枚状板岩。
1.2 红煤厂河谷阶地特征
1.2.1 红煤厂公路边阶地特征（P02）
阶地地处房山区佛子庄乡红煤厂村，阶地发育在河床左侧，共发育3级。
河床宽135m，海拔167.1m，主要为砾石，大小不等，大者大于20cm，一般为5~10cm，磨圆度较好，岩性以灰岩、火山岩、砂岩砾石为主（图 4）。
![]()
图 4 红煤厂河谷阶地剖面1—砾石；2—含砂砾石；3—泥质砾石；4—粘土；5—页岩；Qbx—青白口系下马岭组；Qh—第四系全新统；T1—阶地级数Figure 4. Terrace section in Hongmeichang Village一级阶地（T1）为基座型阶地，阶宽19.2m，阶高21.1m，基座为下马岭组灰黑色页岩，基座上主要为粗砂质砾石，砂含量20%~30%，砾石大小约10cm，分选性、磨圆度中等，成分主要为灰岩，见少量火山岩、砂岩砾石。为较典型的河流冲积、洪积物。
二级阶地（T2）为基座型阶地，阶宽10.8m，阶高3m，基座为下马岭组灰黑色页岩。基座之上覆盖较严重，零星可见砾石发育，含泥质成分，含量约15%，泥质为土黄色，手搓有滑感，粒度细。砾石砾径10cm左右，分选性、磨圆度一般，以灰岩砾石为主，含少量火山岩和砂岩。为河流洪积产物。
三级阶地（T3）为基座型阶地，阶宽大于10m，阶高7.1m，基座为下马岭组灰黑色页岩，产状20°∠30°。按岩性分为4层。
1层：土黄色粘土，粒度细，砾石含量少，层状，厚约1.5m，延伸稳定，为水平层。
2层：含泥质砾石，延走向厚度不稳定，最薄处厚约1.5m，最厚为3m。砾石未胶结或松散胶结，分选性、磨圆度中等，砾径以5~10cm为主，大者可达20cm，砾石岩性为灰岩、页岩和少量火山岩。
3层：土黄色粘土，岩性与1层一致。延伸不稳定，厚0.5~1.5m，透镜体状产出。
4层：含泥质砾石，沿走向厚度有变化，厚1.1~ 3.6m，砾石胶结差，分选性、磨圆度中等，砾径多小于5cm，成分为灰岩、火山岩和页岩。
三级阶地上发育较典型的河流冲积、洪积物。
1.2.2 红煤厂西黄土台阶地特征（P03）
阶地地处房山区佛子庄乡红煤厂村西，阶地发育在河床右侧，为河流四级阶地，海拔230m（图 5）。
![]()
图 5 红煤厂西黄土台四级阶地（T4）剖面1—粘土；2—黄土；3—含砂泥质砾石；4—页岩；5—含砾泥质粉细砂；6—样品位置、测试方法及年龄；Qbx—青白口系下马岭组；Qp2—第四系中更新统；Qp3—第四系上更新统；T1—阶地级数Figure 5. Loess terrace (T4) section in the west of Hongmeichang Village该阶地属基座型阶地，基座为下马岭组页岩，基座上为3套岩性，由上而下描述如下。
1层：土黄色粘土，粒度细，手搓有滑感，硬度较大，含钙质，未见砾石发育。厚约3m。
2层：棕红色黄土，粒度细，较硬，发育垂直节理，手搓有滑感，湿时可搓成条，不易断，未见砾石发育。厚3~4m。
3层：含砂泥质砾石，底部见薄层棕红色含砾泥质粉细砂。泥质为棕红色，粒度细，节理不发育，硬度较大。上部砂质含量相对较少，砾石磨圆度较好，分选性一般，砾径5cm左右，大者10~20cm，成分以灰岩、页岩为主。厚2~3m。
该阶地发育的岩石类型具有河流沉积和风积混合成因特点。
1.3 长操北岸二级阶地特征
阶地位于房山区佛子庄乡长操村西北，阶地发育在河床左侧，为二级阶地，海拔185m，河床海拔约175m。阶地属于基座型阶地，基座为下马岭组页岩，由上而下共分为5层。
1层：粉砂质粘土，土灰色、土黄色，粒度较细，手搓略有涩感，未见砾石，植物根系发育。
2层：含砾粗砂质细砂，土灰色，粒度不均匀，砂质含量约占80%，砾石大小约为2cm，分选性、磨圆度较好，以灰岩、页岩砾石为主，含少量泥质。
3层：土黄色粉砂质粘土，粒度均匀，较细，硬度大，手搓略有涩感，砾石很少。
4层：土灰色细砂，无胶结或松散胶结，硬度小，层状，分选性、磨圆度较好，砾石少见。
5层：砾石层，砾石大小2~10cm，分选性差。大砾石磨圆度中等，小砾石磨圆度较差，砂质充填。
该剖面岩石成层性较好，发育泥、砂二元结构，为较典型的河流冲积产物。
1.4 贾峪口村西三级阶地特征
阶地位于房山区佛子庄乡贾峪口村，阶地发育在河床左侧，为河流三级阶地，阶地属于基座型阶地，河床海拔282m。该剖面由上而下共分为16层，为土黄色粘土和砾石层互层状产出，其中8层砾石，8层土黄色粘土。上部砾石层和黄土层较厚，最厚处为1~1.5m，底部粘土层较厚，砾石层多为薄层，沿走向延伸较稳定。
粘土为土黄色，质地较硬，钙质含量较高，局部粉砂质含量略高，手搓较细，有砂感，局部含少量砾石。
砾石松散，砾径以5~10cm居多，大者可达20cm，分选性差，次棱角状磨圆，局部泥质充填。砾石成分较复杂，以白云岩为主，含少量火山岩和砂岩，为近源沉积的产物。
1.5 庄户台村一级阶地特征（P04）
阶地位于房山区霞云岭乡庄户台村，阶地发育在河床右侧，为河流一级阶地，阶地高30m，属基座阶地，基座为龙山组纹层状砂岩，产状平缓，倾角4°~5°，阶地海拔665m，河床海拔635m。
基座上为砾石层，泥砂质充填，松散胶结，砾石为次圆状-圆状磨圆，分选性差。大小以10~20cm为主，小者约5cm，大者50~80cm。砾石层厚3~4m，主要为河流洪积搬运的产物（图 6）。
![]()
图 6 庄户台村一级阶地（T1）剖面1—砾石；2—砂岩；Qbl—青白口系龙山组；Qh—第四系全新统；T1—阶地级数Figure 6. Terrace (T1) section in Zhuanghutai Village1.6 龙门台村一级阶地特征
阶地位于房山区霞云岭乡龙门台村，发育在河床左侧，为河流一级阶地，阶地高约10m，属于基座型阶地，基座为龙山组砂岩，产状平缓，阶地海拔645m，河床海拔635m。
根据不同岩性，由上而下可分为4层。
1层：砾石层，泥砂充填，砾径以5~10cm居多，大者逾20cm，岩性以砂岩为主，分选性差，磨圆度中等，为流水搬运成因。
2层：土黄色粘土，粒度细，硬度中等，局部粉砂含量较高，见少量残积碎石，大小为5cm，岩性均为砂岩。
3层：残坡积物，由粘土、残积碎石及少量砂质组成。粘土为棕红色，砂质以中细砂为主，碎石无分选、无磨圆，砾径为5~20cm，大者达50cm，岩性单一，均为砂岩。
4层：棕红色粘土，粒度细，手搓较滑，硬度大，内部见少量残积碎石。
根据该剖面物质组成分析，龙门台村一级阶地早期为河流洪积粘土层，之后为近源的残坡堆积，晚期经历流水搬运沉积的粘土层和砾石层。
2. 样品采集与测试
2.1 样品采集
样品采自红煤厂西黄土台河流四级阶地之上（P03），样品号为DS005-ESR-01（图 5），位于剖面第3层底部，采样层厚度约20cm。采样处泥砂质成分较高，岩性为棕红色含砾泥质粉细砂。
2.2 样品测试
2.2.1 测年方法及原理
ESR是电子自旋共振（Electron Spin Reso⁃ nance）的简称，由德国科学家Zeller在1967年提出，是根据样品吸收自然辐照剂量来推导样品形成年代的测年方法[7]。ESR方法是一种非破坏性测量方法，其测年原理是用电子自旋共振方法直接测量晶体样品在自然环境中由于辐照损伤所产生的顺磁中心数目。测量谱仪为德国布鲁克公司生产的EMXBRUKERX-BandESR波谱仪。
2.2.2 实验过程
样品前处理流程如下：根据样品性状不同，取一定数量的原样品称重，放入干燥箱中烘干（温度40℃）。烘干前后记重量，并计算含水量。然后碎样，过筛分选出100~140μm粒径的样品约120g，放入1000ml烧杯中进行化学处理，获取石英矿物。① 用双氧水浸泡处理去除样品中的有机质；② 盐酸浸泡处理去除样品中的碳酸盐类；③ 氢氟酸浸泡处理（蚀刻）去除长石等矿物。
每一步处理完成后都要用清水反复清洗至中性再进行下一步处理。将处理好的样品放入（40℃）烘箱内烘干后待磁选。对该样品进行磁选（去除磁性矿物）：每个样品称小样10份（每份称重0.25g），送北京大学分子化学院钴源实验室进行样品人工辐照；根据样品岩性、地质地貌信息及估计时代，辐照剂量为0、200、400、800、1400、2000、2800、3600、4600、6000（Gy）；辐照后的样品需放置一段时间去除辐照后产生的不稳定信号。
2.2.3 古剂量和环境剂量测定
古剂量测定是在德国布鲁克公司生产的EMX1/6型ESR信号测量谱仪上对辐照后的样品进行信号测量。根据样品岩性、地质地貌信息及估计时代选择样品，测量功率为2.0MW（E`）和（Ge）`信号。根据ESR信号测量结果带入计算相应软件，计算古剂量。
环境剂量率测量是电子自旋共振测年的重要参数之一，样品所吸收的环境辐射剂量是其本身及周围物质中放射性核素（U238、Th232和K40）的α、β和γ衰变产生的电离辐射所提供的，同时也有宇宙射线的少量贡献。样品的环境剂量（铀、钍、钾）含量分析，委托核工业北京地质研究院分析测试中心完成，仪器型号为ELEMENT等离子体质谱分析仪。
样品埋藏层的水含量对样品所接收的剂量率有不可忽视的影响，水对α、β和γ辐射有一定的吸收作用。样品埋藏期间含水量的变化，对样品年龄结果有直接的影响。根据样品的铀、钍、钾含量和样品埋深宇宙射线的少量贡献、含水量等参数，计算样品年剂量。
2.2.4 计算结果
根据公式：A=P/D，计算样品的ESR年龄。其中，A表示年龄（ka）；P表示古剂量（Gy）；D表示年剂量（Gy/ka）。
样品测量信号总体较好，年龄结果为567±56ka（表 1），误差为10%~20%。
表 1 Diagram of the longitudinal river slope in Dashi River valleyTable 1. Analytical results of samples实验
室号野外号 样品
物质U
/10-6Th
/10-6K2O
/%含水量
/%古剂量
/Gy年剂量
/（Gy· ka-1）年龄
/ka15272 DS005-ESR-01 泥质含砂物质 2.46 12.3 2.68 4.90 2268±226 4.00 567±56 3. 讨论
红煤厂西黄土台四级阶地棕红色含砾粉砂经ESR测试年龄为567±56ka，推断大石河河谷在第四纪中更新世早期开始发育，由于新构造运动产生间歇性隆升，在高位宽谷之下发育4级阶地，形成了如今的地貌特征。
3.1 大石河阶地发育特征
通过本次调查发现，大石河流域河北镇陈家台村—霞云岭乡堂上村（山区）河谷阶地普遍发育，河北镇至贾峪口，河流一级至三级阶地保留较完整，而且在河北镇还保留清晰的四级阶地。至庄户台地区，河流下切较深，一级阶地阶高达30m，一级以上阶地保留不完整，庄户台-龙门台普遍发育砾石，至上游霞云岭乡堂上村，仅见巨砾发育。
3.2 河床纵比降特征
大石河流域地质构造为箱状背斜，上新世形成宽谷地貌，宽谷两侧发育放射性沟谷，形成现今的高位宽谷系统。
唐县期大石河高位宽谷系统是北京西山的特色地貌，从陈家台溯源而上至龙门台附近，明显发育宽谷地貌，如南窖、校军厂宽谷与大石河连通，组成宽谷系统。宽谷结束于下石堡，宽谷谷底高度从上游向下游，河床海拔高度依次为龙门台635m、庄户台535m、贾峪口282m、长操175m、红煤厂167m、陈家台125m、辛开口80m，至夏村以北田各庄一带，海拔降至40m。从龙门台至辛开口河流曲线长度约72km，高差555m，平均纵比降约为7.71‰（图 7）。
4. 结论
（1）大石河流域河北镇陈家台村—霞云岭乡堂上村（山区）河谷阶地普遍发育，且较完整，不同区段的各级阶地均可进行对比。
（2）通过阶地面的对比研究，得出大石河流域辛开口—龙门台（山区）平均比降为7.71‰。
（3）根据阶地发育和物质成分成因，以及ESR测年数据初步推断，大石河在中更新世早期初始发育，600ka以来，大石河流域山区隆升速率约为0.96mm/a。
致谢: 审稿专家对本文提出许多宝贵意见和建议，在此谨致谢忱。 -
![]()
![]()
图 2 香泉正长花岗岩手标本（a）和显微照片（b）（正交偏光）
Figure 2. Field photograph (a) and microphotograph (b) of Xiangquan syenogranites
![]()
图 3 香泉正长花岗岩锆石阴极发光图像及206Pb/238U年龄（样品XQ-1）
Figure 3. Zircon cathodoluminescence images and 206Pb/238U ages of Xiangquan syenogranites(sample XQ-1)
![]()
图 4 香泉正长花岗岩锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄图（b）（样品XQ-1）
Figure 4. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and U-Pb age polt (b) of Xiangquan syenogranites(sample XQ-1)
![]()
图 5 香泉正长花岗岩SiO2-（Na2O+K2O）（a）和SiO2-K2O图解（b）
Figure 5. SiO2-(Na2O+K2O) (a) and SiO2-K2O (b) diagrams of Xiangquan syenogranites
![]()
图 6 香泉正长花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线（a）和微量元素原始地幔蛛网图（b）（标准化数据据参考文献[27]）
Figure 6. Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized spidergrams (b) of Xiangquan syenogranites
![]()
图 7 香泉正长花岗岩岩石类型判别图解（底图据参考文献[28]）
Figure 7. Rock type discrimination diagrams of Xiangquan syenogranites
![]()
图 8 泉正长花岗岩构造环境判别图解
Figure 8. Tectonic discrimination diagrams of Xiangquan syenogranites
表 1 香泉正长花岗岩（样品XQ-1）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analytical data of Xiangquan syenogranites(sample XQ-1)
测点编号 206Pb 232Th 238U Th/U 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 谐和度/% 10-6 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ 1 64 88 218 0.41 0.0697 0.0018 0.5331 0.016 0.0556 0.0015 434 10 434 11 437 58 100 2 343 199 1164 0.17 0.0699 0.0017 0.5341 0.013 0.0556 0.0012 435 9 436 10 435 45 100 3 150 314 520 0.60 0.0686 0.0017 0.8058 0.020 0.0854 0.0018 600 11 428 10 1325 40 71 4 131 162 450 0.36 0.0691 0.0017 0.5270 0.013 0.0555 0.0012 430 9 431 10 431 47 100 5 32 270 118 2.30 0.0646 0.0017 0.4873 0.018 0.0549 0.0020 403 12 403 10 407 77 100 6 28 218 103 2.12 0.0649 0.0017 0.4928 0.019 0.0552 0.0020 407 13 405 10 421 79 100 7 551 1159 1854 0.62 0.0707 0.0017 0.5510 0.013 0.0567 0.0011 446 9 440 10 478 44 99 8 75 609 257 2.37 0.0698 0.0017 0.6227 0.017 0.0649 0.0015 492 10 435 10 770 48 88 9 59 331 212 1.56 0.0663 0.0017 0.5033 0.014 0.0551 0.0014 414 9 414 10 418 53 100 10 242 717 819 0.88 0.0704 0.0017 0.8202 0.020 0.0846 0.0018 608 11 439 10 1307 40 72 11 29 148 100 1.48 0.0703 0.0018 0.5367 0.018 0.0555 0.0017 436 12 438 11 431 67 100 12 56 382 190 2.02 0.0705 0.0018 1.0402 0.027 0.1073 0.0024 724 13 439 11 1754 40 61 13 95 201 344 0.59 0.0663 0.0017 0.5028 0.013 0.0551 0.0013 414 9 414 10 418 50 100 14 200 774 722 1.07 0.0662 0.0016 0.5116 0.013 0.0562 0.0012 420 9 413 10 459 46 98 15 41 387 149 2.59 0.0656 0.0017 0.4935 0.015 0.0546 0.0015 407 10 410 10 397 60 101 16 109 491 387 1.27 0.0673 0.0017 0.5108 0.014 0.0552 0.0013 419 9 420 10 418 52 100 17 30 147 110 1.33 0.0655 0.0017 0.4933 0.017 0.0547 0.0018 407 12 409 10 401 71 100 18 32 242 115 2.10 0.0659 0.0017 0.4997 0.016 0.0551 0.0016 412 11 411 10 416 64 100 19 225 289 813 0.36 0.0664 0.0016 0.5038 0.013 0.0551 0.0012 414 9 414 10 418 46 100 20 24 184 88 2.08 0.0663 0.0019 0.5000 0.026 0.0548 0.0029 412 18 414 12 403 113 101 21 292 1064 1081 0.98 0.0651 0.0016 0.4955 0.013 0.0553 0.0013 409 9 406 10 424 50 99 22 26 203 95 2.14 0.0666 0.0017 0.7339 0.022 0.0800 0.0022 559 13 415 10 1198 52 74 23 52 367 173 2.12 0.0725 0.0018 0.5612 0.016 0.0562 0.0014 452 10 451 11 459 56 100 24 45 258 166 1.55 0.0649 0.0016 0.4894 0.015 0.0547 0.0015 405 10 406 10 401 59 100 25 39 219 136 1.61 0.0689 0.0017 0.6952 0.020 0.0733 0.0019 536 12 429 11 1022 51 80 26 39 206 143 1.44 0.0653 0.0017 0.4937 0.015 0.0548 0.0016 407 10 408 10 405 63 100 27 41 320 149 2.15 0.0661 0.0017 0.4998 0.016 0.0548 0.0016 412 11 413 10 405 63 100 28 41 206 152 1.36 0.0656 0.0017 0.4942 0.017 0.0547 0.0018 408 12 409 10 400 72 100 29 53 297 192 1.54 0.0667 0.0018 0.5045 0.018 0.0549 0.0019 415 12 416 11 409 73 100 30 65 344 245 1.41 0.0646 0.0016 0.4889 0.014 0.0549 0.0015 404 10 403 10 410 58 100 
下载: 导出CSV
表 2 香泉正长花岗岩主量元素分析结果
Table 2 Major elements analytical data of Xiangquan syenogranites
% 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 烧失量 总量 XQ-1 71.16 0.28 13.94 2.88 0.07 0.50 1.53 3.56 4.77 0.11 1.42 100.22 XQ-2 71.35 0.28 13.83 2.70 0.07 0.43 1.51 3.50 4.80 0.10 1.29 99.86 XQ-3 72.15 0.27 13.83 2.59 0.07 0.41 1.28 3.35 4.77 0.09 1.16 99.97 XQ-4 73.02 0.22 13.40 2.31 0.06 0.30 1.43 3.35 4.58 0.09 1.05 99.81 XQ-5 72.92 0.23 13.62 2.43 0.06 0.40 1.49 3.42 4.19 0.08 1.26 100.10 XQ-6 69.38 0.61 13.86 4.06 0.09 0.93 1.94 3.47 4.31 0.21 1.30 100.15 XQ-7 68.68 0.52 14.67 3.58 0.08 0.83 1.95 3.34 4.81 0.17 1.32 99.95
下载: 导出CSV
表 3 香泉正长花岗岩稀土、微量元素分析结果
Table 3 Rare earth and trace element analytical data of Xiangquan syenogranites
10-6 样品号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ba Rb Ga Ni XQ-1 82.8 170 18.6 57.7 8.88 1.04 7.48 1.17 5.84 1.10 3.49 0.54 3.36 0.56 775 211 20.5 5.28 XQ-2 93.3 192 20.9 64.9 9.91 1.16 8.31 1.35 6.76 1.31 4.03 0.64 4.10 0.65 844 228 21.0 4.35 XQ-3 88.9 181 19.8 61.6 9.28 1.06 7.75 1.24 6.19 1.20 3.64 0.57 3.79 0.62 772 218 20.6 5.08 XQ-4 73.6 148 16.3 51.7 8.28 1.04 7.12 1.20 6.33 1.20 3.65 0.57 3.69 0.57 713 204 20.9 4.05 XQ-5 71.4 144 16.0 50.3 8.10 0.96 7.08 1.31 7.30 1.40 4.29 0.68 4.35 0.66 671 184 21.4 4.86 XQ-6 110 233 26.1 83.3 12.5 1.73 10.6 1.61 8.14 1.56 4.71 0.69 4.54 0.71 1098 183 21.3 7.13 XQ-7 96.2 201 21.9 69.9 10.7 1.49 8.80 1.36 6.82 1.32 4.02 0.61 3.92 0.65 1159 180 20.4 7.17 样品号 Cr Hf Sc Ta Co U Pb Cs Zr Nb Th Sr Y δEu δCe （La/Yb）N （La/Sm）N （Gd/Yb）N XQ-1 8.72 5.93 3.79 3.43 5.50 4.77 28.6 1.41 222 27.8 48.4 198 34.6 0.38 1.00 16.61 5.87 1.80 XQ-2 9.56 6.05 4.17 3.76 4.81 8.01 31.4 1.65 228 30.6 44.7 205 40.5 0.38 1.01 15.34 5.92 1.64 XQ-3 43.7 6.34 3.65 3.90 3.19 4.18 26.2 1.66 231 29.3 45.7 206 36.5 0.37 1.00 15.81 6.03 1.65 XQ-4 8.99 6.08 3.27 3.70 3.24 4.75 34.2 1.69 198 28.8 38.8 212 36.0 0.40 0.99 13.45 5.59 1.56 XQ-5 9.50 5.72 3.13 2.15 3.80 5.30 42.4 1.56 193 28.9 35.8 223 42.5 0.38 0.99 11.07 5.54 1.31 XQ-6 9.94 3.28 6.06 4.12 5.53 3.15 28.0 1.91 295 34.3 31.0 367 47.0 0.45 1.01 16.34 5.54 1.88 XQ-7 15.3 3.76 5.67 4.16 5.94 3.92 87.9 2.20 287 32.0 35.6 355 40.3 0.46 1.02 16.55 5.66 1.81
下载: 导出CSV
-
王涛.花岗岩混合成因研究及大陆动力学意义[J].岩石学报, 2000, 16(2): 161-168. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200002002.htm 肖庆辉, 邢作云, 张星, 等.当代花岗岩研究的几个重要前沿[J].地学前缘, 2003, 10(3): 222-229. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY200303032.htm 张宏飞, 靳兰兰, 张利, 等.西秦岭花岗岩类地球化学和Pb-SrNd同位素组成对基底性质及其构造属性的限制[J].中国科学(D辑), 2005, 35(10): 914-926. doi: 10.3969/j.issn.1674-7240.2005.10.002 张成立, 王涛, 王晓霞.秦岭造山带早中生代花岗岩成因及其构造环境[J].高校地质学报, 2008, 14(3): 304-316. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXDX200803006.htm Zhang H F, Zhang B R, Nigel Harris, et al. U-Pb zircon HRIMP ages, geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic compositions of intrusive rocks from the Longshan-Tianshui area in the southeast corner of the Qilianorogenic belt, China: Constraints on petrogenesis and tectonicaffinity[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2006, 27: 751-764. doi: 10.1016/j.jseaes.2005.07.008
卢欣祥, 尉向东, 肖庆辉.秦岭环斑花岗岩的年代学研究及其意义[J].高校地质学报, 1999, 5(4): 372-377. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXDX199904001.htm 王洪亮, 何世平, 陈隽璐, 等.北秦岭西段红花铺俯冲性侵入岩LA-ICP-MS定年及其地质意义[J].现代地质, 2006, 20(4): 536-564. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ200604002.htm 裴先治, 孙仁奇, 丁仨平, 等.陇东地区阎家店闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义[J].中国地质, 2007, 34(1): 8-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI200701001.htm 裴先治, 刘战庆, 丁仨平, 等.甘肃天水地区百花岩浆杂岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义[J].地球科学进展, 2007, 22(8): 818-827. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ200708006.htm 裴先治, 丁仨平, 张国伟, 等.西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义[J].地质学报, 2007, 81(6): 773-784. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200706004.htm 何世平, 王洪亮, 徐学义, 等.北祁连东段红土堡基性火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义[J].地球科学进展, 2007, 22(2): 143-151. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ200702003.htm 陈隽璐, 李好斌, 王洪亮, 等.秦祁结合部位王家岔石英闪长岩体锆石LA-ICP-MS定年及地质意义[J].吉林大学学报(地球科学版), 2007, 37(3): 423-431. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ200703001.htm 陈隽璐, 徐学义, 王洪亮, 等.北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义[J].现代地质, 2008, 22(1): 63-70. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ200801007.htm 王婧, 张宏飞, 徐旺春, 等.西秦岭党川地区花岗岩的成因及其构造意义[J].地球科学-中国地质大学学报, 2008, 33(4): 474-486. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200804006.htm 刘树文, 杨朋涛, 李秋根, 等.秦岭中段印支期花岗质岩浆作用与造山过程[J].吉林大学学报(地球科学版), 2011, 41(6): 1928-1943. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201106022.htm 王银川, 裴先治, 李佐臣, 等.北祁连造山带东端张家川地区长宁驿中元古代花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义[J].地质通报, 2012, 31(10): 1576-1587. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2012.10.004 王银川. 秦祁结合部位加里东期碰撞-后碰撞型花岗岩地质特征及构造意义[D]. 长安大学硕士学位论文, 2013: 1-86. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11941-1014022221.htm 魏方辉, 裴先治, 李瑞保, 等.甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石定年及构造意义[J].地质通报, 2012, 31(9): 1496-1509. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZQYD201209013.htm 魏方辉. 北祁连造山带东端早古生代物质组成、变形特征及其构造演化过程[D]. 长安大学硕士学位论文, 2013: 1-130. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11941-1014022227.htm 李佐臣, 裴先治, 李瑞保, 等.西秦岭糜署岭花岗岩体年代学、地球化学特征及其构造意义[J].岩石学报, 2013, 29(8): 2617-2634. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201308001.htm 任厚州, 裴先治, 刘成军, 等.西秦岭天水地区太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义[J].地质通报, 2014, 33(7): 1041-1054. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZQYD201407011.htm 吕星球. 北秦岭太白花岗岩体年代学和成因研究[D]. 中国地质大学(北京)硕士学位论文, 2015: 1-78. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11415-1015385448.htm Wu Y B, Zheng Y F. Genesis of zircon and its constraints on interpretation of U-Pb age[J]. Chinese Science Bulletin, 2004, 49(15): 1554-1569. doi: 10.1007/BF03184122
Siebel W, Blaha U, Chen F K, et al. Geochronology and geochemistry of a dyke-host rock association and implications for the formation of the Bavarian Pfahl shear zone, Bohemian Massif[J]. International Journal of Earth Sciences, 2005, 94(1): 8-23. doi: 10.1007/s00531-004-0445-0
Le Maitre R W, Bateman P, Dudek A, et al. A Classification of igneous rocks and glossary of terms[M]. Oxford: Blackwell, 1989.
Rickwood P C. Boundary lines within petologic diagrams which use oxides of major and minor element[J]. Lithos, 1989, 22(4): 247-263. doi: 10.1016/0024-4937(89)90028-5
Sun S S, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes [C]// Sunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. London: Geol. Soc. Spec. Publ., 1989, 42: 313-345.
Whalen J B, Currie K L, Chappell B W. A-type granites: Geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95: 407-419. doi: 10.1007/BF00402202
贾小辉, 王强, 唐功建. A型花岗岩的研究进展及意义[J].大地构造与成矿学, 2009, 33(3): 465-480. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK200903020.htm 王强, 赵振华, 熊小林.桐柏-大别造山带燕山晚期A型花岗岩的厘定[J].岩石矿物学杂志, 2000, 19(4): 297-306. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW200004001.htm Turner S P, Foden J D, Morrison R S. Derivation of some A-type magmas by fractionation of basaltic magma: An example from the Padthaway Ridge, South Australia[J]. Lithos, 1992, 28: 151-179. doi: 10.1016/0024-4937(92)90029-X
Mushkin A, Navon O, Halicz L, et al. The petrogenesis of A-type magmas from the Amram Massif, southern Israel[J]. Journal of Petrology, 2003, 44: 815-832. doi: 10.1093/petrology/44.5.815
Clemens J D, Holloway J R, White A J R. Origin of an A-type granite: Experimental constrains[J]. American Mineralogist, 1986, 71: 317-324. https://www.researchgate.net/publication/279898234_Origin_of_an_A-type_granite_experimental_constraints
Harris C, Marsh J S, Milner S C. Petrology of the alkaline core of the essum igneous complex, Namibia: Evidence for the progressively decreasing effect of crustal contamination[J]. Journal of Petrology, 1999, 40: 1377-1397. doi: 10.1093/petroj/40.9.1377
Yang J H, Wu F Y, Chung S L, et al. A hybrid origin for the Qianshan A-type granite, northeast China: Geochemical and Sr-NdHf isotopic evidence[J]. Lithos, 2006, 89: 89-106. doi: 10.1016/j.lithos.2005.10.002
Skjerlie K P, Johnston A D. Vapor-absent melting at 10 kbar of a biotite-and amphibole-bearing tonalitic gneiss: Implications for the generation of A-type granites[J]. Geology, 1992, 20: 263-266. doi: 10.1130/0091-7613(1992)020<0263:VAMAKO>2.3.CO;2
Patiño Douce A E. Generation of metaluminous A-type granites by low-pressure melting of calc-alkaline granitoids[J]. Geology, 1997, 25: 743-746. doi: 10.1130/0091-7613(1997)025<0743:GOMATG>2.3.CO;2
Creaser R A, Price R C, Wormald R J. A-type granites revisited: Assessment of a residual-source model[J]. Geology, 1991, 19: 163-166. doi: 10.1130/0091-7613(1991)019<0163:ATGRAO>2.3.CO;2
King P L, White A J R, Chappell B W, et al. Characterization and origin of aluminous A-type granites from the Lachlan fold belt, southeastern Australia[J]. Journal of Petrology, 1997, 38(3): 371-391. doi: 10.1093/petroj/38.3.371
吴福元, 李献华, 杨进辉, 等.花岗岩成因研究的若干问题[J].岩石学报, 2007, 23(6): 1217-1238. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBDK199001002.htm Rapp R P, Watson E B. Dehydration melting of metabasalt at 8~32 kbar: Implications for continental growth and crust-mantle recycling[J]. Journal of Petrology, 1995, 36: 891-931. doi: 10.1093/petrology/36.4.891
Gao S, Rudnick R L, Yuan H L, et al. Recycling lower continental crust in the North China craton[J]. Nature, 2004, 432: 892-897 doi: 10.1038/nature03162
Whalen J B, Jenner G A, Longstaffe F J, et al. Geochemical and isotopic (O, Nd, Pb and Sr) constraints on A-type granite: Petrogenesis based on the Topsails igneous suite, Newfound land Appalachians[J]. Journal of Petrology, 1996, 37: 1463-1489. doi: 10.1093/petrology/37.6.1463
Eby G N. Chemical subdivision of the A-type granitoids: Petrogenetic and tectonic implications[J]. Geology, 1992, 20: 641-644. doi: 10.1130/0091-7613(1992)020<0641:CSOTAT>2.3.CO;2
Pearce J A. Sources and settings of granitic rock[J]. Episodes, 1996, 19(4): 120-125. https://www.researchgate.net/publication/262099137_Sources_and_settings_of_granitic_rocks
裴先治, 丁仨平, 李佐臣, 等.西秦岭北缘关子镇蛇绿岩的形成时代:来自辉长岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据[J].地质学报, 2007, 81(11): 1550-1561. doi: 10.3321/j.issn:0001-5717.2007.11.010 董云鹏, 杨钊, 张国伟, 等.西秦岭关子镇蛇绿岩地球化学及其大地构造意义[J].地质学报, 2008, 82(9): 1186-1194. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200809004.htm 裴先治, 刘会彬, 丁仨平, 等.西秦岭天水地区李子园群变质火山岩的地球化学特征及其地质意义[J].大地构造与成矿学, 2006, 30(2): 193-205. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK200602010.htm 闫全人, 王宗起, 陈隽璐, 等.北秦岭斜峪关群和草滩沟群火山岩成因的地球化学和同位素约束、SHRIMP年代及其意义[J].地质学报, 2007, 81(4): 488-500. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200704006.htm 闫全人, 陈隽璐, 王宗起, 等.北秦岭小王涧枕状熔岩中淡色侵入岩的地球化学特征、SHRIMP年龄及地质意义[J].中国科学(D辑), 2007, 37(10): 1301-1313. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK200710005.htm 李王晔. 西秦岭-东昆仑造山带蛇绿岩及岛弧型岩浆岩的年代学和地球化学研究——对特提斯洋演化的制约[D]. 中国科学技术大学博士学位论文, 2008: 1-124. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10358-2008091811.htm Pei X Z, Li Z C, Liu H B, et al. Geochemical characteristics and zircon U-Pb isotopic ages of island-arc basic igneous complexes from the Tianshui area in West Qinling[J]. Front. Earth Sci. China, 2007, 1(1): 49-59. doi: 10.1007/s11707-007-0008-3
胡波. 甘肃天水地区清水-张家川早古生代变质火山岩岩石地球化学特征及其构造意义[D]. 长安大学硕士学位论文, 2005: 1-75. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-11941-2006030053.htm 何艳红, 陈亮, 孙勇, 等.陇县地区新街片麻岩套锆石年龄及其地质意义[J].西北大学学报(自然科学版), 2005, 35(5): 625-632. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDZ200505030.htm 长安大学地质调查研究院. 1: 25万天水市幅区域地质调查(修测)报告. 2004. 陕西省地质调查院. 1: 25万宝鸡市幅区域地质调查(修测)报告. 2004.
计量
- 文章访问数: 2695
- HTML全文浏览量: 462
- PDF下载量: 2307
