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海南儋州兰洋地区发现泥盆纪地层:来自锆石U-Pb年龄的证据

赵小明, 姚华舟, 裴毅俊, 胡在龙, 袁海军, 汪洋, 张仁杰, 何金兰, 龙文国, 吴年文

赵小明, 姚华舟, 裴毅俊, 胡在龙, 袁海军, 汪洋, 张仁杰, 何金兰, 龙文国, 吴年文. 2020: 海南儋州兰洋地区发现泥盆纪地层:来自锆石U-Pb年龄的证据. 地质通报, 39(6): 818-826.
引用本文: 赵小明, 姚华舟, 裴毅俊, 胡在龙, 袁海军, 汪洋, 张仁杰, 何金兰, 龙文国, 吴年文. 2020: 海南儋州兰洋地区发现泥盆纪地层:来自锆石U-Pb年龄的证据. 地质通报, 39(6): 818-826.
ZHAO Xiaoming, YAO Huazhou, PEI Yijun, HU Zailong, YUN Haijun, WANG Yang, ZHANG Renjie, HE Jinlan, LONG Wenguo, WU Nianwen. 2020: The discovery of Devonian strata in Lanyang area, Danzhou, Hainan Province: Evidence from the zircon U-Pb ages. Geological Bulletin of China, 39(6): 818-826.
Citation: ZHAO Xiaoming, YAO Huazhou, PEI Yijun, HU Zailong, YUN Haijun, WANG Yang, ZHANG Renjie, HE Jinlan, LONG Wenguo, WU Nianwen. 2020: The discovery of Devonian strata in Lanyang area, Danzhou, Hainan Province: Evidence from the zircon U-Pb ages. Geological Bulletin of China, 39(6): 818-826.

海南儋州兰洋地区发现泥盆纪地层:来自锆石U-Pb年龄的证据

基金项目: 

中国地质调查局项目《地质调查综合智能编图系统与应用》 DD20190415

《国家地质数据库建设与整合》 DD20160351

国家自然科学基金项目《海南岛古特提斯洋壳的地层古生物判据及海西期构造演化》 41672030

《早三叠世海、陆相地层对比及生物-环境演变过程》 41530104

详细信息
    作者简介:

    赵小明(1970-), 男, 博士, 研究员, 从事地层古生物学调查和科研工作。E-mail:zxm20040021@163.com

  • 中图分类号: P534.44;P597+.3

The discovery of Devonian strata in Lanyang area, Danzhou, Hainan Province: Evidence from the zircon U-Pb ages

  • 摘要:

    在海南岛中部儋州兰洋镇上番开村附近,发育一套灰绿色变细砂岩、变粉砂岩与深灰色板岩互层的岩石组合,其整合于灰色变细砂岩夹浅灰色中厚层状结晶灰岩或白云质灰岩组合的地层之上,伏于灰黑色炭质板岩、千枚岩与灰色变细砂岩互层,夹薄层硅质岩的地层之下。前人将该套岩石组合划归石炭纪青天峡组。本次在该组合下部新发现了2层沉凝灰岩夹层,对该凝灰岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试,60颗锆石206Pb/238U年龄分成4组,其中年龄最小的一组为349~375 Ma,年龄加权平均值为365±3 Ma,代表了火山喷发的时限,也指示地层的沉积时代为晚泥盆世晚期,这是海南岛首次报道的泥盆系绝对年龄。结合在相邻的上番开村青天峡组结晶灰岩中新采获的泥盆纪弗拉期竹节石Polycylindrites鉴定结果,可以确定海南岛存在中晚泥盆世沉积。据此对海南岛中北部晚古生代地层序列进行了重新厘定,为研究古特提斯洋东延及构造演化等问题提供了新的思路和证据。

    Abstract:

    The interbedded rock assemblage of grayish green metamorphic fine-grained sandstone, metasiltstone and dark gray slate is developed near Shangfankai Village, Lanyang Town, Danzhou City in the middle of Hainan Island.This rock assemblage overlies the gray metamorphic fine-grained sandstone intercalated with light gray medium-thick bedded crystalline limestone and dolomitic limestone, and underlies the interbedded strata of grayish-black carbonaceous slate, phyllite, and gray metamorphic fine-grained sandstone intercalated with thin bedded chert.Previously, this rock association was classified as Carboniferous Qingtianxia Formation.In this study, two sedimentary tuff beds were discovered in the lower part of this rock association.According to the zircon U-Pb age dating by LA-ICP-MS, 60 zircon of 206Pb /238U age are divided into four groups.The youngest group is 349~375 Ma, and the weighted average age of 365±3 Ma represents the time of the eruption.Therefore, the strata should be deposited in the Late Devonian.This is the first absolute age of Devonian on Hainan island.The tentaculitoid Polycylindrites, obtained in the crystalline limestone of Qingtianxia Formation near Shangfankai Village, indicate that the Middle-Late Devonian deposition existed in the Hainan Island.The stratigraphic sequence of the Late Paleozoic in the northern part of central Hainan Island was reclassified, which provides new ideas and evidence for the study of eastward extension of the Paleo-Tethys Ocean and tectonic evolution.

  • 坡北基性-超基性岩体位于塔里木板块东北部,区域上出露的地层主要为古元古界北山群、中元古界古硐井群、下古生界寒武系双鹰山组等,岩体形态主要受白地洼-淤泥河断裂控制,岩体长轴与该断裂平行,平面上呈相互联通的岩盆状,出露面积约180km2。前人对坡北岩体进行了专题地质填图[1],岩体的主要岩性为橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩、辉长岩等。辉长岩构成整个岩体的主体,其中有20多个超基性小侵入体。岩体内部赋存大型铜镍矿床,其中主要的含矿岩体为坡一、坡十超基性岩体,赋矿岩性主要为辉橄岩和纯橄岩,矿石以稀疏浸染状矿为主,品位较低,目前还没有进入开发利用阶段。

    很多学者对坡北岩体的地球化学特征、岩浆演化等进行了大量的研究[2-8],获得主体辉长岩锆石U-Pb年龄为278±2 Ma和274±4 Ma[2, 4],对岩体内不同类岩石的岩浆演化关系研究较少。本文在系统收集和总结前人研究成果的基础上,对岩体中不同类型岩石的同位素年代学、岩石地球化学、矿物地球化学、同位素地球化学进行了研究,探讨岩体的形成时代与岩浆演化过程。

    坡北岩体的填图单元主要可划分为辉长岩、辉长苏长岩、橄榄辉长岩、橄榄岩类(图 1),基性岩类与超基性岩类之间为侵入接触关系(图版Ⅰ)。

    图  1  坡北基性-超基性岩体地质图[1]
    1—第四系;2—黑云母片岩夹黑云母斜长变粒岩及大理岩;3—绿帘阳起片岩、黑云石英片岩夹似层状、透镜状白云石英片岩;4—矽卡岩、大理岩;5—钾长花岗岩;6—黑云母花岗岩;7—闪长岩;8—辉长岩;9—辉长苏长岩;10—橄榄辉长苏长岩;11—橄榄辉长岩;12—橄榄岩类(包括二辉橄榄岩、含长二辉橄榄岩、纯橄岩);13—辉绿岩;14—花岗岩脉;15—石英脉;16—断层;17—面理构造;18—测年样品点位
    Figure  1.  Geological map of Pobei basic-ultrabasic intrusion
      图版Ⅰ 
    a.橄榄岩侵入橄榄辉长岩;b.橄榄岩正交偏光下结构特征;c.橄榄岩侵入辉长岩;d.橄榄辉长岩正交偏光下结构特征,可见橄榄石及单斜辉石大晶体内包含斜长石;e.橄榄辉长苏长岩正交偏光下结构特征,可见辉石与斜长石相互包含;f.辉长岩正交偏光下结构特征, 辉石中包裹斜长石。Ol—橄榄石;Pl—斜长石;Cpx—单斜辉石;Opx—斜方辉石
      图版Ⅰ. 

    橄榄岩类包括岩石类型有橄榄二辉岩、含长二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、单斜辉石岩等,主要出露于坡北岩体的西南岩盆内。超基性岩体数量众多,形态各异,面积不等,主要沿北东东向不连续分布。其中坡一为最大的超基性岩体,形态为椭圆形,面积约1.8 km2。橄榄岩类在基性-超基性岩体中属于较晚侵位,岩石整体颜色较深,发育较强的蛇纹石化与伊丁石化,呈现为棕红色的伊丁石斑点。橄榄岩中含有稀疏浸染状的硫化物,是坡一、坡十小侵入体中的主要含矿岩石。

    橄榄辉长岩在坡北岩体中广泛分布,侵入于辉长岩与辉长苏长岩中,地貌上表现为正地形。在西南岩盆中,橄榄辉长岩呈不规则的长条状,其长轴与区域断裂近于平行,在东北岩盆中,橄榄辉长岩呈环形脉状产出,发育矿物定向构造。岩石为灰黑色,具块状构造,表现出球状风化特点,岩石内部含有少量硫化物,呈星点状分布。由于橄榄石发生蛇纹石化与伊丁石化,局部可见红棕色的伊丁石斑点。

    辉长苏长岩呈不规则形态侵入于辉长岩中,出露范围被辉长岩限定,主要出露于2个岩盆的中部。野外表现为风化后形成的碎块,岩石颜色为深绿色-黄褐色,大部分为纹层状构造。斜方辉石蚀变为绢石,呈褐黄色斑点,部分岩石中可见浸染状钛铁矿。

    辉长岩可划分为2类,第一类为早期侵入的辉长岩,构成坡北岩体的主体,岩石颜色为青灰色,蚀变较其他岩性弱;另一类呈岩枝状侵入超基性岩内部,为细粒辉长岩,出露较少。

    纯橄岩(图版Ⅰ-ab):岩石为深绿色,中细粒状镶嵌结构,块状构造。橄榄石含量可达95%以上,粒径为0.5~2.1 mm,呈不规则颗粒状紧密镶嵌生长,裂隙十分发育,蛇纹石化强烈,伴随着析出磁铁矿,磁性增强;辉石含量一般小于5%,呈不规则粒状分布于橄榄石晶粒之间,粒径小于0.2 mm。

    橄榄辉长岩(图版Ⅰ-ad):岩石为灰黑色,中细粒辉长结构,块状构造。斜长石含量约为60%,呈长条状或板状,半自形,粒径为0.5~3 mm;单斜辉石含量为30%,为不规则粒状到半自形短柱状,粒径为0.5~2 mm,可见辉石包裹斜长石颗粒;橄榄石含量为5%~7%,颗粒较大,粒径为0.5~2.5 mm,发育网状裂理,蚀变较轻。

    橄榄辉长苏长岩(图版Ⅰ-e):岩石为灰褐色,中细-中粒辉长结构、包含结构,块状构造。斜长石含量约为50%,颗粒直径0.3~4 mm,自形-半自形,多为板状或长条状。可见斜长石与辉石互相包裹关系。其中斜方辉石含量为20%~25%,颗粒直径为0.2~2 mm; 单斜辉石含量为15%~20%,颗粒直径为0.3~2.5 mm; 橄榄石含量为5%~10%,颗粒直径为0.5~2 mm,内部裂理发育,周围可见斜方辉石反应边。

    辉长岩(图版Ⅰ-cf):岩石呈灰黑色,细粒辉长结构,块状构造。主要造岩矿物为斜长石和单斜辉石。斜长石含量为65%,半自形板状,粒径为0.2~1.5 mm;单斜辉石含量为35%,不规则粒状到半自形柱状,粒径为0.2~1.3 mm。部分辉石发生角闪石化,颗粒内部包裹斜长石颗粒。

    纯橄榄岩中橄榄石的MgO含量为47.6%~49.6%,FeO含量为8.7%~11.7%,Fo(镁铁比值)值为88.0%~90.9%;橄榄辉长岩中橄榄石的MgO含量为39.82%~41.30%,FeO含量为9.52%~15.81%,Fo值为82.7%~90.1%;橄榄辉长苏长岩中橄榄石的MgO含量为29.30%~42.80%,FeO含量为10.93%~18.58%,Fo值为80.5%~82.8%;辉长岩中橄榄石的MgO含量为30.98%~32.93%,FeO含量为30.35%~32.77%,Fo值为63.0%~66.1%。由此可见,坡北岩体纯橄榄岩中橄榄石Fo值最高,达到90.9%;辉长岩中橄榄石Fo值最低,为63.0%。

    斜长石在各类岩石中多为填隙相,半自形-他形短柱状、板状。橄榄岩中斜长石牌号在68.1~87.2之间;橄榄辉长岩中斜长石牌号在73.8~85.4之间,为培长石,含长结构中被包裹的斜长石牌号较高,最高可达97,为钙长石;辉长苏长岩中斜长石牌号在49.4~68.4之间,为拉长石;辉长岩中斜长石牌号在68.3~70.7之间;坡北岩体中各类岩性中斜长石SiO2与An的相关性较好,呈负相关,辉长苏长岩中斜长石的牌号最低,仅49.4。

    坡北岩体不同岩性中单斜辉石主要为透辉石,斜方辉石主要为古铜辉石与紫苏辉石。各岩性中单斜辉石成分相似,MgO和CaO含量连续变化,而且呈负相关关系,说明不同岩相具有相似的原始岩浆成分;TiO2含量和Alz(单斜辉石中Al在四面体配位位置所占比例)的百分比值具有裂谷环境堆晶岩中单斜辉石特征[9]

    基性-超基性岩体中锆石一般较少,当岩浆结晶出斜长石时,指示岩浆达到硅饱和,具备形成锆石的条件,因此,基性-超基性岩定年一般挑选富含斜长石的岩石;当岩浆没有结晶出斜长石时,指示岩浆没有达到硅饱和,只能形成斜锆石,因此,对于不含斜长石的超基性岩定年,一般挑选斜锆石。总之,基性-超基性岩进行锆石定年,需要采集样品的量足够大,一般在20 kg以上。

    对坡北基性-超基性岩体中各类岩石进行锆石年代学的研究,采用SHRIMP和LA-ICP-MS方法测试各类样品。由廊坊物化探队完成各类岩性样品的单颗粒锆石挑选,制靶、阴极发光照相,SHRIMP测试在北京离子探针中心,LA-ICP-MS测试在中国地质科学院地质研究所完成。锆石样品的挑选、制备和测试方法见参考文献[10-11]。本次选取坡北岩体内各岩相代表性岩石样品进行锆石U-Pb年代学研究。所选样品的岩性包括含长橄榄岩(PB-2)、橄榄辉长岩(PB23-21)、辉长苏长岩(Pd27-2)、辉长岩(P23-22)。

    橄榄岩样品PB-2为含长橄榄岩,测试方法为锆石SHRIMP U-Pb测年。阴极发光图像(图 2-a)显示锆石颗粒呈自形到半自形,粒径在50~200 μm之间,大多数锆石长宽比为1:1~2:1,少量大于4:1,大部分锆石发育明显的岩浆振荡环带,部分锆石晶体形态较好,晶棱清晰,表现出典型的岩浆锆石特征。

    图  2  坡北岩体含长橄榄岩(a)、辉长苏长岩(b)、辉长岩(c)、橄榄辉长岩(d)锆石阴极发光图像(左)及锆石U-Pb年龄谐和图(右)
    Figure  2.  Cathodoluminescence images of zircons(left) and zircon U-Pb isotope concordia plots(right) for the peridotite(a), gabbronorite(b), gabbro(c), olivine gabbro(d) in the Pobei intursion

    在U-Pb年龄谐和图中(图 2-a),测试结果可以划分为2期。测试结果年龄较大的一期,年龄范围为273.1±3.6~287.4±4.1 Ma,年龄加权平均值为280±2 Ma。而年龄较小的一期,点号为12、14、17、18、19、20,其年龄范围则集中在239.8±3.6~260.2±6.9 Ma之间。年龄较大一期锆石的Th/U值为0.15~0.36,年龄较小的一期锆石Th/U值为0.65~0.84,二者区别明显。

    前人研究获得的坡北岩体各类岩性的形成年龄为270~280 Ma,可知样品橄榄岩的形成时代为较大一期的锆石年龄,即280±2 Ma。而年龄较小的这期锆石,可能是岩浆期后热液作用的结果。

    辉长苏长岩样品PD27-2测试方法为SHRIMP锆石U-Pb测年。阴极发光图像(图 2-b)显示锆石颗粒呈半自形,长轴长度为50~150 μm,大部分长宽比为2:1。部分锆石岩浆振荡环带清晰,且环带较宽,为典型的岩浆锆石特征。锆石Th/U值变化较大,在0.23~0.99之间。

    在U-Pb年龄谐和图中(图 2-b),有7个数据点成群分布,2、5、7、8、11、12号点则在谐和线上零散分布。其中2、5、12号点的锆石可见不规则的继承内核,其年龄数据偏大,7、8、11号点锆石具有次生边,导致年龄偏小。其他7个点的年龄值相近,年龄区间为266.0±3.9~284.0±5.8 Ma,年龄加权平均值为273.5±2.9 Ma,为辉长苏长岩的岩浆结晶年龄。

    辉长岩样品P23-22测试方法为锆石SHRIMP U-Pb测年。阴极发光图像(图 2-c)显示锆石颗粒呈自形-半自形,长轴长度为90~160 μm,大部分锆石的长宽比为2:1~3:1,少数为长柱状,其长宽比为4:1。大部分锆石晶体形态较好,具有明显的岩浆振荡环带。锆石Th/U值除7号点为0.22外,其余各点比值相近,为0.62~0.74,具有典型岩浆锆石的特征(Th/U>0.4)。

    在U-Pb年龄谐和图中,测点数据几乎都落在谐和线上,获得的年龄区间为271.7±3.7~282.1±4.0 Ma,年龄加权平均值为277.1±2.2 Ma,代表了辉长岩样品P23-22的岩浆结晶年龄。

    橄榄辉长岩样品PB23-21,用锆石LA-ICP-MS U-Pb方法测试年龄。阴极发光图像(图 2-d)显示锆石颗粒呈半自形-他形,长轴长度在60~180 μm之间,长宽比大部分为2:1~3:1。部分锆石发育较宽的岩浆振荡环带,锆石Th/U值在0.68~1.37之间,表现出典型的岩浆锆石特征。

    在U-Pb年龄谐和图中,测点均落在谐和线上,所有分析点的206Pb/238U年龄值较一致,年龄区间为269.0±5.6~281.4±5.7 Ma,加权平均年龄为275.5±1.5 Ma,代表了橄榄辉长岩样品的形成年龄。

    基性岩类的MgO含量相对于超基性岩类较低,Al2O3、CaO和Na2O的含量较高,且变化明显,可能与岩石中的斜长石含量有关。高的MgO含量和低的SiO2含量表明橄榄岩内部发生了橄榄石的堆晶作用。在SiO2-(Na2O+K2O)图解(图 3-a)中坡北所有样品点都落在亚碱性范围,在SiO2-(FeO/MgO)图解(图 3-b)中橄榄岩样品点落在拉斑系列,而基性岩的样品点落在钙碱性系列,即坡北岩体母岩浆为拉斑玄武系列,具有向钙碱性演化的趋势。

    图  3  坡北岩体SiO2-(Na2O+K2O)(a)和SiO2-(FeO/MgO)(b)图解
    Figure  3.  Diagrams of SiO2-(Na2O+K2O) (a) and SiO2-(FeO/MgO)(b) for the Pobei intrusion

    从稀土元素配分图(图 4)可以看出,各岩类的稀土元素总量相差不大,分配模式一致,都为平坦型,都具有正Eu异常,但橄榄岩中的Eu异常相比其他岩类弱,可能是由于基性岩中存在斜长石的堆晶。微量元素原始地幔标准化蛛网图显示,各岩性都亏损高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf),其中橄榄岩为弱的Nb、Ta负异常,不显示Zr、Hf负异常,橄榄岩的Sr含量也低于其他岩类,这与基性岩中长石含量较高相符。一般情况下,地幔各单元岩石样品微量元素经过原始地幔标准化后,蛛网图中没有明显的Nb、Ta负异常,地壳混染或地幔俯冲交代作用是Nb、Ta负异常的主要原因[16]。各类岩石总体显示较一致的分布模式,表明其虽然分不同阶段侵入就位,但应该为同源岩浆的产物。

    图  4  坡北岩体稀土元素配分曲线图(a~d)和微量元素蛛网图(e~h)
    (原始地幔与球粒陨石标准值据参考文献[12-13]),数据据参考文献[6, 14-15])
    Figure  4.  Chondrite-normalized REE patterns(a-d) and primitive-mantle normalized trace element spider diagrams(e-h) of the Pobei intrusion

    坡北岩体中不同类型岩石的稀土元素球粒陨石标准化图为平坦型,但橄榄岩中Eu异常不明显,基性岩中正Eu异常较橄榄岩明显。微量元素地幔标准化图中存在明显的Nb、Ta负异常与Zr、Hf负异常,而橄榄岩中的Nb、Ta、Zr、Hf负异常较其他岩性不明显。岩石地球化学数据总体显示出较一致的分布模式,表明不同类型岩石应该为同源岩浆的产物。坡北岩体不同岩性中单斜辉石的MgO和CaO含量、斜长石的SiO2含量和An值表现为连续变化,且呈负相关关系,进一步说明坡北岩体中不同类型岩石是同一母岩浆分离结晶的产物[17]

    坡北岩体西南段可见大量长城系古硐井群片岩与少数的下石炭统红柳园组大理岩等地层的残留顶盖或顶垂体,可作为坡北岩体发生同化混染的野外证据。当混染作用较强时则会出现拉斑玄武岩系列的镁铁质岩浆转化为钙碱性系列[18]。坡北岩体主量元素从橄榄岩的拉斑玄武岩系列转化为基性岩的钙碱性系列,应是地壳混染所致。在La/Nb-m/f图解(图 5-a)中,各岩性m/f值几乎连续变化,表明各岩性可能为同源岩浆演化的产物,且橄榄岩受地壳混染程度明显低于其他岩性。而同化混染作用会对岩浆Sr、Nd同位素组成产生影响,其中对于Sr同位素的影响大于Nd同位素。前人的Sr-Nd同位素研究成果表明[3, 15, 20-21],混染程度最小的橄榄岩起源于亏损地幔,总体具有向EMⅡ富集地幔端元演化的趋势,εNd(t)变化不大(6.63~-1.79),(87Sr/86Sr)i值变化较大(0.7009~0.7079),指示坡北岩体起源于亏损地幔,经历明显的地壳混染作用。

    图  5  坡北岩体La/Nb-m/f图解(a)与(87Sr/86Sr)i-εNd(t)地壳混染模拟图(b)[19]
    Figure  5.  Diagrams of m/f vs. La/Nb(a) and εNd(t)vs.(87Sr/86Sr)i (b) for crust mixing simulation in the Pobei intrusion

    结晶分异作用会导致岩浆成分连续性的变化,而地壳混染与之不同,更可能为突变性的影响岩浆成分。坡北基性-超基性岩的主量元素MgO、SiO2含量出现间断,本文采用地幔端元(DM),上地壳(UC)值((143Nd/144Nd)i=0.5115,(87Sr/86Sr)i=0.71)[22]和下地壳(LC)值((143Nd/144Nd)i=0.511,(87Sr/86Sr)i=0.72)[19]为端元进行粗略模拟,基性岩受到4%~15%下地壳物质的混染(图 5-b)。因此,超基性岩与基性岩的岩石地球化学特征差异应是地壳混染程度不同导致的,橄榄岩经历地壳混染程度明显低于其他岩类,导致其Sr的含量低于基性岩,Nb、Ta负异常较弱。

    表  1  坡北岩体中不同岩相SHRIMP锆石U-Th-Pb定年结果
    Table  1.  SHRIMP U-Th-Pb isotopic dating results for the zircon from different lithofacies of the Pobei intrusion
    测点编号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma
    206Pb 232Th 238U 207Pb/206Pb 1σ/±% 207Pb/235U 1σ/±% 206Pb/238U 1σ/±% 206Pb/238U
    含斜长石橄榄岩(PB2-1)
    PB2-1 17.1 77 438 0.18 0.0504 3.0 0.314 3.3 0.04526 1.3 285.4 3.7
    PB2-2 8.67 38 222 0.18 0.0539 2.6 0.339 3.0 0.04560 1.4 287.4 4.1
    PB2-3 10.4 46 271 0.17 0.0495 2.7 0.3052 3.0 0.04470 1.4 281.9 3.9
    PB2-4 13.4 75 355 0.22 0.0484 4.1 0.291 4.3 0.04356 1.4 274.8 3.7
    PB2-5 7.87 52 212 0.26 0.0577 5.5 0.346 5.7 0.04343 1.5 274.1 4.0
    PB2-6 7.26 29 186 0.16 0.0497 3.4 0.310 3.7 0.04529 1.5 285.5 4.2
    PB2-7 10.4 48 273 0.18 0.0494 4.8 0.302 5.0 0.04429 1.4 279.4 3.9
    PB2-8 18.8 133 492 0.28 0.0489 2.3 0.3006 2.7 0.04454 1.3 280.9 3.7
    PB2-9 14.9 63 389 0.17 0.0539 2.0 0.3314 2.5 0.04456 1.4 281.0 3.9
    PB2-10 14.5 52 372 0.15 0.0489 2.7 0.3037 3.1 0.04505 1.4 284.1 3.8
    PB2-11 9.62 43 250 0.18 0.0479 7.5 0.295 7.7 0.04460 1.8 281.3 4.9
    PB2-12 6.57 150 196 0.79 0.0543 4.2 0.293 4.5 0.03917 1.7 247.7 4.0
    PB2-13 12.1 91 321 0.29 0.0555 3.9 0.336 4.3 0.04390 1.8 277.0 4.8
    PB2-14 5.15 110 154 0.74 0.0538 3.4 0.289 3.8 0.03900 1.5 246.6 3.7
    PB2-15 18.9 177 508 0.36 0.0508 2.4 0.3031 2.7 0.04328 1.3 273.1 3.6
    PB2-16 21.4 113 564 0.21 0.0524 2.3 0.3184 2.7 0.04407 1.4 278.0 3.8
    PB2-17 4.61 96 128 0.77 0.0453 13 0.257 13 0.0412 2.7 260.2 6.9
    PB2-18 6.57 155 192 0.84 0.0468 4.9 0.256 5.1 0.03961 1.5 250.4 3.7
    PB2-19 6.95 132 211 0.65 0.0413 9.0 0.216 9.1 0.03790 1.5 239.8 3.6
    PB2-20 7.99 188 241 0.81 0.0530 3.1 0.282 3.4 0.03852 1.5 243.7 3.5
    PB2-21 6.17 27 165 0.17 0.0459 9.2 0.273 9.3 0.04312 1.6 272.2 4.2
    辉长苏长岩(PD27-2)
    Pd27-2-1 29.9 186 826 0.23 0.05058 1.5 0.2938 2.1 0.04213 1.5 266.0 3.9
    Pd27-2-2 14.0 305 332 0.95 0.0521 2.1 0.3523 2.5 0.04902 1.4 308.5 4.1
    Pd27-2-3 13.7 117 362 0.33 0.0505 3.1 0.306 3.4 0.04388 1.4 276.8 3.8
    Pd27-2-4 7.21 294 185 1.64 0.0489 8.2 0.303 8.5 0.04503 2.1 284.0 5.8
    Pd-27-2-5 12.2 284 295 0.99 0.0502 3.7 0.331 3.9 0.04783 1.4 301.2 4.1
    Pd-27-2-6 15.2 349 410 0.88 0.0502 3.0 0.2981 3.3 0.04306 1.4 271.8 3.8
    Pd-27-2-7 10.00 71 288 0.25 0.0531 2.3 0.2967 2.7 0.04053 1.4 256.1 3.6
    Pd27-2-8 6.05 51 176 0.30 0.0458 6.1 0.250 6.3 0.03949 1.7 249.7 4.1
    Pd27-2-9 17.9 143 487 0.30 0.0508 2.0 0.2988 2.4 0.04269 1.3 269.5 3.5
    Pd27-2-10 12.8 113 337 0.35 0.0508 2.5 0.3099 2.9 0.04425 1.4 279.1 3.8
    Pd27-2-11 13.9 188 473 0.41 0.0495 2.5 0.2334 2.8 0.03417 1.3 216.6 2.9
    Pd27-2-12 13.0 108 332 0.34 0.0526 3.5 0.330 3.8 0.04549 1.4 286.8 4.1
    Pd27-2-13 16.6 158 444 0.37 0.0513 3.1 0.306 3.3 0.04331 1.4 273.3 3.7
    辉长岩(P23-22)
    1 5.60 100 146 0.71 0.0424 11 0.257 11 0.04397 1.6 277.4 4.4
    2 9.78 154 258 0.62 0.0570 2.3 0.3483 2.8 0.04429 1.5 279.4 4.0
    3 8.88 168 234 0.74 0.0512 4.6 0.311 4.8 0.04399 1.4 277.5 3.9
    4 15.2 266 398 0.69 0.0512 3.6 0.315 3.9 0.04454 1.4 280.9 3.7
    5 9.51 169 246 0.71 0.0487 6.6 0.300 6.7 0.04474 1.5 282.1 4.0
    6 18.0 101 476 0.22 0.0516 2.3 0.3130 2.6 0.04401 1.3 277.7 3.6
    7 8.20 117 213 0.56 0.0489 6.5 0.298 6.7 0.04427 1.5 279.2 4.1
    8 13.0 236 344 0.71 0.0484 3.9 0.292 4.2 0.04382 1.4 276.4 3.7
    9 7.94 150 210 0.74 0.0482 7.0 0.290 7.2 0.04365 1.5 275.4 4.1
    10 11.4 219 303 0.75 0.0530 3.3 0.320 3.7 0.04377 1.7 276.2 4.6
    11 9.86 174 262 0.68 0.0529 2.9 0.319 3.3 0.04376 1.5 276.1 4.0
    12 8.67 158 233 0.70 0.0542 3.6 0.323 3.9 0.04325 1.5 273.0 3.9
    13 10.2 164 274 0.62 0.0492 3.6 0.292 3.9 0.04305 1.4 271.7 3.7
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    表  2  坡北岩体橄榄辉长岩(PB23-21)LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb定年结果
    Table  2.  LA-ICP-MS U-Th-Pb isotopic dating results for the zircon from olivine gabbro (PB23-21) of the Pobei intrusion
    测点编号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma
    206Pb 232Th 238U 207Pb/206Pb 1σ/±% 207Pb/235U 1σ/±% 206Pb/238U 1σ/±% 206Pb/238U
    橄榄辉长岩(PB23-21)
    01 97 341.2 375.1 0.91 0.0524 0.11 0.3129 0.70 0.0434 0.07 273.6 4.6
    02 172 614.1 611.0 1.01 0.0525 0.09 0.3112 0.64 0.0430 0.09 271.3 5.3
    03 122 418.6 526.9 0.79 0.0522 0.09 0.3174 0.78 0.0441 0.09 278.1 5.3
    04 179 642.0 616.8 1.04 0.0527 0.08 0.3122 0.67 0.0430 0.08 271.1 4.9
    05 180 657.0 649.4 1.01 0.0521 0.08 0.3060 0.72 0.0426 0.09 269.0 5.6
    06 101 355.5 405.3 0.88 0.0522 0.09 0.3117 0.64 0.0433 0.07 273.0 4.5
    07 374 1351.5 1459.1 0.93 0.0519 0.08 0.3116 0.82 0.0435 0.10 274.5 6.3
    08 158 542.2 663.9 0.82 0.0518 0.09 0.3153 0.75 0.0441 0.09 278.5 5.3
    09 95 327.4 361.9 0.90 0.0523 0.11 0.3171 0.79 0.0440 0.09 277.4 5.5
    10 62 212.0 284.0 0.75 0.0536 0.11 0.3206 0.71 0.0433 0.07 273.5 4.3
    11 120 417.8 436.0 0.96 0.0522 0.09 0.3150 0.78 0.0437 0.09 276.0 5.4
    12 157 540.0 550.0 0.98 0.0530 0.10 0.3227 0.76 0.0441 0.08 278.3 5.1
    13 462 1646.2 1480.3 1.11 0.0521 0.07 0.3155 0.65 0.0439 0.08 276.8 4.7
    14 2859 10438.6 10248.7 1.02 0.0523 0.06 0.3173 0.70 0.0439 0.09 277.2 5.4
    15 132 456.9 531.5 0.86 0.0525 0.09 0.3186 0.66 0.0440 0.08 277.8 4.9
    16 190 665.3 736.2 0.90 0.0520 0.08 0.3142 0.66 0.0438 0.08 276.2 4.8
    17 205 688.5 1012.3 0.68 0.0521 0.09 0.3132 0.68 0.0436 0.08 275.0 4.7
    18 89 305.3 357.9 0.85 0.0524 0.12 0.3162 0.80 0.0437 0.08 275.9 5.2
    19 257 885.9 815.6 1.09 0.0530 0.10 0.3253 0.88 0.0445 0.09 280.4 5.7
    20 91 314.4 410.5 0.77 0.0525 0.10 0.3129 0.71 0.0433 0.07 273.0 4.3
    21 92 304.9 392.7 0.78 0.0531 0.09 0.3241 0.67 0.0443 0.06 279.3 3.8
    22 517 1904.7 1350.5 1.41 0.0525 0.07 0.3105 0.62 0.0429 0.07 270.8 4.3
    23 268 934.8 788.0 1.19 0.0525 0.08 0.3186 0.77 0.0440 0.09 277.5 5.5
    24 117 400.3 553.0 0.72 0.0523 0.09 0.3114 0.70 0.0432 0.07 272.8 4.4
    25 126 426.9 503.2 0.85 0.0523 0.11 0.3167 0.72 0.0439 0.08 277.1 4.9
    26 82 283.5 296.3 0.96 0.0524 0.11 0.3120 0.80 0.0432 0.08 272.5 5.3
    27 399 1408.5 1336.4 1.05 0.0519 0.08 0.3109 0.64 0.0435 0.07 274.3 4.3
    28 91 312.0 354.2 0.88 0.0522 0.10 0.3143 0.65 0.0437 0.06 275.4 3.7
    29 214 737.0 924.6 0.80 0.0518 0.07 0.3087 0.67 0.0432 0.08 272.6 5.1
    30 252 905.6 736.2 1.23 0.0516 0.08 0.3111 0.56 0.0437 0.06 275.6 3.5
    31 527 1889.3 1717.8 1.10 0.0518 0.07 0.3075 0.60 0.0431 0.07 271.8 4.6
    32 91 320.9 368.7 0.87 0.0528 0.11 0.3149 0.74 0.0433 0.09 273.2 5.6
    33 316 1126.2 1053.9 1.07 0.0514 0.08 0.3121 0.72 0.0441 0.09 277.9 5.3
    34 121 428.1 407.1 1.05 0.0514 0.10 0.3120 0.76 0.0440 0.08 277.5 4.9
    35 122 425.8 588.2 0.72 0.0518 0.09 0.3099 0.70 0.0434 0.09 273.7 5.6
    36 282 965.3 755.0 1.28 0.0515 0.08 0.3142 0.76 0.0443 0.11 279.2 6.8
    37 328 1202.9 985.7 1.22 0.0514 0.07 0.3073 0.67 0.0434 0.09 273.9 5.5
    38 192 691.7 676.7 1.02 0.0515 0.07 0.3152 0.81 0.0444 0.10 280.2 6.3
    39 633 2305.6 1676.2 1.36 0.0515 0.06 0.3140 0.73 0.0442 0.10 278.8 6.0
    40 327 1163.0 1032.5 1.13 0.0521 0.08 0.3201 0.76 0.0446 0.10 281.2 6.0
    41 196 720.6 550.8 1.31 0.0518 0.08 0.3140 0.76 0.0439 0.10 277.1 6.0
    42 98 339.1 378.8 0.90 0.0524 0.09 0.3224 0.69 0.0446 0.09 281.4 5.7
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    表  3  坡北岩体各岩性岩石全岩主量、微量和稀土元素分析结果
    Table  3.  Whole-rock major, trace elements and REE data of the Pobei intrusion
    元素 HPS-06 HPS-12 HPS-14 HPS-17 HPS-19 HPS-23 HPS-25 HPS-27 HPS-31 HPS-32 P23-21 P317-8 P317-17 IB-20 2016PB-6 A-21 A-28 A-13 A-29 A-43 A-45 A-65 M-76 M-95 A-56 A-74 A-75 A-80 A-17 A-23 A-30 A-63
    单辉橄榄岩 橄榄辉长岩 橄榄辉长岩 橄榄辉长苏长岩 辉长苏长岩 辉长岩
    SiO2 38.4 38.5 38.1 38 40.2 39.3 36.9 39.2 40.7 40.7 46.43 48.6 47.06 48.75 45.56 47.62 49.01 50.64 50.59 47.15 47.37 49.23 51.56 48.42 51.27 48.71 49.58 48.44 47.84 47.79 51.06 50.38
    TiO2 0.15 0.17 0.1 0.15 0.19 0.25 0.13 0.27 0.26 0.45 0.16 0.27 0.4 0.25 0.36 0.16 0.2 0.28 0.38 0.13 0.13 0.28 0.37 0.23 0.22 0.26 0.27 0.25 0.16 0.19 0.31 0.27
    Al2O3 5.47 5.06 4.33 4.94 5.5 6.34 2.19 5.26 7.14 6.66 19.13 21.78 17.12 17.87 16.45 20.61 20.82 17.48 15.43 22.9 22.26 19.62 20.15 18.01 20.94 17.92 18.46 19.18 20.83 19.08 19.84 20.76
    Fe2O3 11.5 13 12.3 11.4 11.5 11.1 12.1 10.8 10.9 10.9 4.47 4.51 7.61 4.85 5.96 6.33 5.8 6.56 7.36 4.9 5.07 5.65 7.17 5.12 4.65 6.23 6.88 6.45 5.97 6.12 5.58 5.23
    MnO 0.16 0.2 0.18 0.17 0.16 0.16 0.16 0.15 0.16 0.16 0.07 0.08 0.12 0.09 0.09 0.09 0.09 0.12 0.13 0.07 0.07 0.09 0.12 0.09 0.09 0.11 0.11 0.1 0.08 0.09 0.09 0.1
    MgO 32.8 33.1 33.1 33.4 31.6 32.7 37 33.4 32.1 31.7 10.58 6.59 10.45 10.21 10.22 10.61 8.47 9.02 10.15 7.77 8.61 8.25 7.07 10.08 6.92 9.5 9.24 8.92 9.13 9.9 6.67 7.39
    CaO 2.9 3.4 2.46 2.52 4.13 3.37 1.61 3.41 3.73 3.59 15.26 14.88 13.67 16.16 14.35 11.45 12.6 12.48 13.1 13 12.82 13.81 10.6 15.21 12.28 14.38 12.91 13.79 10.44 12.04 12.55 11.65
    Na2O 0.36 0.39 0.27 0.43 0.57 0.69 0 0.55 0.81 0.84 1.19 1.88 1.54 1.69 4.72 2.17 2.11 2.34 2.19 1.93 1.95 2.13 2.92 1.72 2.5 1.68 2.11 1.83 2.61 1.94 2.75 2.33
    K2O 0.14 0.06 0.17 0.24 0.15 0.14 0.08 0.1 0.18 0.22 0.05 0.08 0.1 0.05 0.15 0.07 0.1 0.12 0.1 0.08 0.07 0.11 0.14 0.06 0.12 0.05 0.09 0.08 0.18 0.18 0.15 0.2
    P2O5 0.018 0.028 0.015 0.025 0.022 0.036 0.02 0.029 0.032 0.038 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02
    烧失量 6.83 5.02 7.83 7.55 5.18 5 8.6 5.35 2.97 4 2.03 0.41 0.64 0.63 0.46 0.79 0.72 0.92 0.27 1.61 1.27 0.74 0.57 1.75 1.09 0.68 0.37 0.92 2.69 2.57 1 1.61
    总计 98.73 98.93 98.86 98.83 99.2 99.09 98.79 98.52 98.98 99.26 99.38 99.09 98.73 100.56 98.34 99.92 99.94 99.98 99.72 99.56 99.64 99.93 100.7 100.71 100.1 99.54 100.04 99.98 99.96 99.92 100.02 99.94
    Sc 8 7.27 7.24 6.53 12.6 7.32 8.11 12 8.35 8.29 15.8 29.93 18.76 26.18 23.95 15.5 20.08 29.42 31.07 18.21 15.31 26.53 22.09 40.18 8 7.27 7.24 6.53 7.32 8.11 7.72 12
    Cr 2.08 1.21 2.15 1.97 1.97 2 2.42 2.21 2.09 1.93 594.91 174.43 642.9 226.32 379.01 554.1 594.5 482.1 382.5 407.3 450.4 548.6 225.1 687.9 2.08 1.21 2.15 1.97 2 2.42 2.22 2.21
    Co 115 125 127 109 116 111 130 116 111 109 45.63 28.31 41.3 45.82 50.51 52.58 38.33 36.58 43.05 34.82 38.54 36.91 58.38 65.58 115 125 127 109 111 130 117 116
    Ni 788 684 1070 805 786 952 1000 1020 952 927 236.32 38.5 107.72 149.08 160.94 172.7 134.5 58.03 69.14 111.2 155.4 72.81 49.41 97.34 788 684 1070 805 952 1000 1060 1020
    Cu 109 92 186 48 118 59 104 50 48 52 153.37 20.27 49.27 46.83 65.9 85.76 43.13 31.9 68.27 63.08 60.91 32.29 33.52 48.66 109 92 186 48 59 104 43 50
    Rb 5.6 1.21 4.69 7.68 4.22 5.59 2.97 3.09 5.16 5.29 2.2 2.21 2.09 1.06 0.92 3.18 3.34 3.34 3.22 3.74 2.98 3.46 3.91 1.57 5.6 1.21 4.69 7.68 5.59 2.97 2.35 3.09
    Sr 20 46 12 16.9 121 83.1 11.8 88.2 116 84.8 329.7 403.77 248.74 347.17 342.92 227.5 261.2 238.5 208.9 338.7 295.9 265 497.9 406.4 317.7 268.4 305.1 326 337.5 218.9 316.6 306.9
    Y 2.14 3.91 1.73 3.19 3.88 4.05 2.83 4.15 4.06 5.76 4.25 6.33 7.04 6.72 7.73 2.59 3.53 5.91 7.51 2.26 2.35 5.09 7.02 7.96 3.57 4.62 3.87 3.54 2.64 3.63 4.5 3.8
    Zr 7.21 15.2 4.61 11.7 10.1 21.9 9.46 18.9 17.1 27.8 4.97 9.28 11.18 6.68 10.71 4.73 6.22 7.66 10.76 4.03 5.52 8.36 11.22 10.18 5.76 5.52 7.2 7.38 5.38 5.78 6.25 7.16
    Nb 0.09 0.16 0.13 0.2 0.17 0.47 0.15 0.36 0.27 0.48 0.11 0.28 0.24 0.1 0.1 0.09 0.17 0.14 0.15 0.1 0.14 0.19 0.47 0.13 0.13 0.06 0.14 0.16 0.12 0.12 0.15 0.25
    Ba 2.32 1.61 2.55 1.82 18 10.6 3.47 8.74 19 9.85 13.57 28.68 30.09 15.35 11.37 15.02 23.48 31.19 18.19 20.55 17.35 26.2 72.58 25.64 23.8 16.54 25.73 27.81 27.21 15.69 35.51 33.05
    La 0.19 0.38 0.22 0.32 0.45 0.98 0.38 0.74 0.76 1.09 0.84 1.55 1.67 1.05 0.94 0.66 0.95 0.99 0.9 0.91 0.84 1.14 2.28 1.08 0.89 0.62 0.78 0.81 0.94 0.78 0.89 1.24
    Ce 0.53 1.23 0.55 1.02 1.22 2.58 1.11 2.18 2.19 3.16 2.05 3.8 4.03 2.74 2.82 1.63 2.25 2.22 2.51 1.73 1.93 2.74 5.02 3.07 2.1 1.73 2.02 2.15 2.14 1.88 2.22 2.83
    Pr 0.1 0.21 0.08 0.17 0.2 0.39 0.17 0.35 0.36 0.5 0.31 0.55 0.62 0.46 0.5 0.23 0.31 0.39 0.42 0.28 0.27 0.4 0.67 0.5 0.3 0.28 0.3 0.32 0.29 0.28 0.33 0.38
    Nd 0.58 1.19 0.47 0.99 1.11 1.78 1.01 1.75 1.76 2.71 1.66 2.89 3.47 2.48 2.93 1.28 1.61 2.14 2.4 1.32 1.33 2.14 3.43 3.01 1.51 1.66 1.77 1.73 1.46 1.51 1.73 1.78
    Sm 0.22 0.45 0.19 0.36 0.42 0.52 0.36 0.46 0.53 0.82 0.59 0.87 1.14 0.91 1.06 0.4 0.48 0.73 0.91 0.33 0.36 0.69 0.92 1.07 0.5 0.6 0.61 0.58 0.4 0.54 0.62 0.48
    Eu 0.12 0.16 0.11 0.14 0.18 0.25 0.12 0.2 0.27 0.37 0.43 0.63 0.63 0.54 0.64 0.39 0.43 0.54 0.53 0.4 0.4 0.52 0.73 0.67 0.54 0.43 0.45 0.41 0.45 0.41 0.54 0.5
    Gd 0.23 0.48 0.23 0.37 0.55 0.59 0.41 0.63 0.54 0.97 0.78 1.21 1.54 1.24 1.41 0.56 0.69 1.09 1.34 0.5 0.54 0.98 1.37 1.49 0.71 0.88 0.84 0.77 0.59 0.71 0.87 0.66
    Tb 0.05 0.11 0.04 0.09 0.11 0.11 0.09 0.12 0.11 0.18 0.14 0.2 0.24 0.22 0.27 0.09 0.11 0.19 0.22 0.08 0.08 0.16 0.2 0.24 0.11 0.15 0.14 0.13 0.09 0.13 0.14 0.11
    Dy 0.36 0.65 0.3 0.47 0.71 0.66 0.5 0.76 0.68 1.06 0.88 1.23 1.75 1.44 1.64 0.52 0.72 1.2 1.5 0.46 0.48 1 1.51 1.76 0.71 0.99 0.88 0.79 0.55 0.77 0.88 0.71
    Ho 0.07 0.15 0.07 0.11 0.16 0.14 0.11 0.17 0.16 0.23 0.18 0.25 0.32 0.29 0.32 0.12 0.15 0.25 0.31 0.09 0.1 0.2 0.29 0.33 0.15 0.2 0.18 0.16 0.11 0.16 0.18 0.14
    Er 0.22 0.37 0.17 0.35 0.4 0.4 0.34 0.44 0.44 0.65 0.47 0.72 0.88 0.78 0.92 0.33 0.38 0.72 0.87 0.27 0.28 0.58 0.92 0.93 0.39 0.52 0.47 0.44 0.32 0.43 0.5 0.44
    Tm 0.03 0.05 0.03 0.04 0.07 0.06 0.05 0.06 0.06 0.09 0.06 0.09 0.14 0.1 0.12 0.05 0.06 0.09 0.13 0.03 0.04 0.08 0.13 0.13 0.06 0.07 0.07 0.06 0.05 0.06 0.07 0.06
    Yb 0.22 0.4 0.18 0.3 0.41 0.39 0.28 0.41 0.41 0.58 0.41 0.67 0.71 0.68 0.74 0.28 0.36 0.6 0.71 0.18 0.23 0.45 0.8 0.73 0.38 0.47 0.4 0.33 0.29 0.37 0.4 0.44
    Lu 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06 0.07 0.05 0.07 0.06 0.1 0.06 0.09 0.11 0.09 0.1 0.04 0.06 0.09 0.12 0.03 0.04 0.07 0.12 0.11 0.06 0.07 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06
    Hf 0.2 0.37 0.13 0.28 0.3 0.5 0.27 0.45 0.45 0.71 0.2 0.3 0.42 0.29 0.45 0.15 0.22 0.26 0.4 0.12 0.16 0.29 0.34 0.41 0.19 0.22 0.24 0.26 0.18 0.22 0.23 0.22
    Ta 0.01 0.02 0.01 0.03 0.02 0.04 0.02 0.03 0.01 0.04 0.03 0.04 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02
    Th 0.02 0.05 0.03 0.08 0.07 0.21 0.06 0.11 0.05 0.13 0.08 0.17 0.13 0.07 0.04 0.05 0.1 0.16 0.1 0.12 0.08 0.11 0.8 0.81 0.06 0.02 0.04 0.04 0.09 0.05 0.06 0.13
    U 0.03 0.01 0.03 0.18 0.04 0.06 0.02 0.03 0.01 0.04 0.03 0.07 0.08 0.13 0.03 0.02 0.05 0.19 0.37 0.21 0.04 0.04 1.29 1.4 0.06 0.03 0.13 0.11 0.06 0.13 0.07 0.08
    Pb 2 0.42 1.13 2.56 1.09 1.24 1.02 0.7 0.81 0.85 1.37 1.12 1.1 0.6 0.52 1 1.18 1.07 0.86 1.04 0.86 0.83 2.34 1.46 0.96 0.8 0.82 1.4 1.26 1.35 1.08 1.51
    来源 [6] 本文 [14] [15]
    注:主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量单位为10-6
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    综合上述研究,笔者发现坡北基性-超基性杂岩体中,不同岩相形成时代上相似,辉长岩相和橄榄辉长岩相出露面积大,锆石U-Pb年龄相对较集中,而橄榄岩相和辉长苏长岩相出露面积小,锆石U-Pb年龄受到一定的干扰。不同岩相的岩石地球化学及矿物地球化学相似,但是受岩浆结晶分异作用和地壳混染作用影响,不同岩相中橄榄石的Fo值、斜长石的牌号、单斜辉石的MgO和CaO含量存在差异;特别是橄榄岩相受堆晶作用影响,与其他岩相相比,岩石地球化学成分上存在一定的差异。本次取得的主要认识如下。

    (1) 坡北岩体主要由橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩、辉长岩等组成;各岩类形成年龄集中在270~280 Ma之间,其中辉长岩年龄为277.1±2.2 Ma;辉长苏长岩年龄为273.5±2.9 Ma;橄榄辉长岩年龄为275.5±1.5 Ma;含斜长石橄榄岩年龄为280.0±2.0 Ma,超基性岩结晶时间最早。

    (2) 坡北岩体中不同类型岩石的微量与稀土元素地球化学数据显示出较一致的分配模式,具有同源岩浆演化的特征;结合Sr-Nd同位素数据,坡北岩体起源于亏损地幔,受到4%~15%下地壳物质的混染。

    (3) 坡北岩体中不同类型岩石的年代学、岩石地球化学、矿物晶体化学及同位素地球化学特征具有一定差异,主要与岩浆结晶分异及地壳混染程度有关。

    致谢: 感谢海南省地质调查院李孙雄、云平、周进波、林仪华高级工程师野外调查期间的帮助;感谢中国地质调查局武汉地质调查中心邱啸飞、江拓博士在锆石处理和结果讨论中给予的帮助。
  • 图  1   研究区地质简图(据参考文献[1]修改)

    1—第四系;2—白垩系;3—二叠系;4—石炭系;5—志留系;6—二叠纪闪长岩;7—二叠纪二长花岗岩;8—断层;9—化石采集点;10—本次实测剖面位置;11—龙文图等[15]剖面

    Figure  1.   Geological map of the study area

    图  2   凝灰岩野外露头与镜下特征

    a—变细砂岩与板岩组合中的沉凝灰岩层;b—沉凝灰岩样品SF-4-3产出特征;c—样品SF-4-3岩石薄片中晶屑、玻屑镜下特征

    Figure  2.   Field outcrop and microscopic features of tuff

    图  3   PM01剖面岩性柱状图

    Figure  3.   Lithologic histogram of PM01 section

    图  4   青天峡组代表性锆石阴极发光(CL)图像及其U-Pb年龄

    Figure  4.   Typical CL images with U-Pb ages for zircons from Qingtianxia Formation

    图  5   兰洋地区青天峡组凝灰岩锆石U-Pb谐和图和年龄直方图

    Figure  5.   U-Pb concordia diagrams and age histogram of zircons from Qingtianxia Formation tuff in Lanyang area

    表  1   兰洋地区青天峡组沉凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb年龄测定结果

    Table  1   Zircon U-Th-Pb isotope data obtained by LA-ICP-MS from Qingtianxia Formation tuff in Lanyang area

    测点 含量/10-6 Th/U 同位素比值 同位素年龄/Ma 谐和度
    Pb Th U 207Pb/
    206Pb
    207Pb/
    235U
    206Pb/
    238U
    207Pb/
    206Pb
    207Pb/
    235U
    206Pb/
    238U
    SF-4-4
    4.1 77 218 645 2.53 0.0535 0.0008 0.4352 0.0081 0.0587 0.0010 350.1 33 366.9 6 367.7 6 99%
    4.2 73 198 637 2.80 0.0542 0.0007 0.4297 0.0075 0.0573 0.0009 376.0 31 363.0 5 359.1 6 98%
    4.3 174 174 567 2.86 0.0710 0.0009 1.5618 0.0226 0.1592 0.0025 966.7 26 955.2 9 952.2 14 99%
    4.4 36 98 332 2.91 0.0541 0.0009 0.4337 0.0084 0.0580 0.0009 372.3 32 365.8 6 363.3 5 99%
    4.5 153 360 345 0.83 0.0570 0.0009 0.6663 0.0118 0.0845 0.0011 500.0 35 518.4 7 523.0 7 99%
    4.6 38 102 322 2.74 0.0599 0.0013 0.4622 0.0111 0.0559 0.0009 611.1 48 385.8 8 350.4 6 90%
    4.7 81 242 704 2.63 0.0561 0.0010 0.4300 0.0083 0.0557 0.0010 457.5 39 363.2 6 349.5 6 96%
    4.8 62 172 523 2.66 0.0547 0.0007 0.4384 0.0084 0.0580 0.0010 398.2 30 369.1 6 363.2 6 98%
    4.9 692 646 1125 1.50 0.0796 0.0008 2.2063 0.0259 0.2007 0.0029 1187.0 20 1183.0 8 1179.3 15 99%
    4.10 62 181 469 2.34 0.0547 0.0008 0.4374 0.0081 0.0578 0.0009 398.2 35 368.4 6 362.5 6 98%
    4.11 109 347 759 1.89 0.0526 0.0007 0.4115 0.0066 0.0568 0.0012 322.3 31 350.0 5 356.4 7 98%
    4.12 20 49 168 3.01 0.0564 0.0012 0.4672 0.0128 0.0598 0.0012 477.8 48 389.2 9 374.3 7 96%
    4.13 37 109 192 1.53 0.0541 0.0012 0.4815 0.0131 0.0645 0.0016 376.0 53 399.1 9 403.0 10 99%
    4.14 105 230 1137 4.25 0.0578 0.0035 0.5333 0.0312 0.0672 0.0013 520.4 133 434.0 21 419.2 8 96%
    4.15 205 610 802 1.17 0.0626 0.0009 0.5651 0.0073 0.0660 0.0011 694.5 30 454.9 5 411.8 7 90%
    4.16 46 56 672 10.11 0.0577 0.0007 0.5348 0.0083 0.0672 0.0010 520.4 26 435.0 5 419.1 6 96%
    4.17 187 514 966 1.86 0.0552 0.0007 0.5051 0.0081 0.0663 0.0010 420.4 31 415.1 5 414.0 6 99%
    4.18 409 350 666 1.62 0.0851 0.0010 2.5400 0.0412 0.2167 0.0033 1318.2 24 1283.6 12 1264.4 18 98%
    4.19 109 107 279 2.20 0.0763 0.0011 1.9758 0.0305 0.1887 0.0030 1102.8 28 1107.3 10 1114.4 16 99%
    4.20 62 175 618 3.03 0.0540 0.0008 0.4335 0.0070 0.0584 0.0009 372.3 64 365.7 5 365.9 6 99%
    4.21 57 154 336 1.88 0.0568 0.0011 0.5109 0.0110 0.0653 0.0008 483.4 43 419.0 7 407.6 5 97%
    4.22 61 73 96 1.14 0.0736 0.0012 1.7083 0.0379 0.1682 0.0027 1031.5 33 1011.6 14 1002.0 15 99%
    4.23 89 266 741 2.42 0.0546 0.0006 0.4286 0.0066 0.0570 0.0009 398.2 31 362.2 5 357.3 5 98%
    4.24 73 114 84 0.71 0.0668 0.0015 1.2197 0.0307 0.1333 0.0027 831.5 48 809.6 14 806.6 15 99%
    4.25 55 103 1043 8.68 0.0538 0.0008 0.4269 0.0083 0.0576 0.0011 361.2 33 361.0 6 360.9 7 99%
    4.26 269 101 271 2.34 0.1448 0.0017 8.1813 0.1610 0.4093 0.0072 2287.0 20 2251.3 18 2211.6 33 98%
    4.27 118 99 157 1.38 0.0848 0.0011 2.6860 0.0493 0.2297 0.0036 1322.2 25 1324.6 14 1332.9 19 99%
    4.28 103 279 1106 3.41 0.0552 0.0007 0.4440 0.0070 0.0584 0.0009 420.4 31 373.1 5 366.0 5 98%
    4.29 253 201 666 3.21 0.0784 0.0015 2.0360 0.0721 0.1879 0.0057 1166.7 39 1127.6 24 1109.8 31 98%
    4.30 134 107 638 5.20 0.0713 0.0010 1.6384 0.0293 0.1668 0.0028 968.5 28 985.1 11 994.5 15 99%
    3.1 34 71 314 3.88 0.0630 0.0012 0.6636 0.0201 0.0757 0.0014 705.6 41 516.8 12 470.5 8 90%
    3.2 233 286 421 1.34 0.0716 0.0008 1.6074 0.0246 0.1627 0.0023 975.9 24 973.1 10 972.0 13 99%
    3.3 171 72 378 4.72 0.1168 0.0014 5.1471 0.0815 0.3200 0.0053 1909.3 21 1843.9 13 1789.8 26 97%
    3.4 59 171 402 2.06 0.0544 0.0009 0.4502 0.0086 0.0599 0.0008 390.8 40 377.4 6 374.8 5 99%
    3.5 136 105 596 5.13 0.0757 0.0009 1.7701 0.0324 0.1689 0.0027 1088.6 29 1034.6 12 1005.9 15 97%
    3.6 106 84 313 3.46 0.0805 0.0010 2.3741 0.0434 0.2130 0.0032 1209.3 26 1234.8 13 1244.5 17 99%
    3.7 39 105 420 3.68 0.0557 0.0008 0.4857 0.0098 0.0632 0.0012 438.9 36 402.0 7 395.3 7 98%
    3.8 96 303 708 2.12 0.0543 0.0008 0.4350 0.0072 0.0581 0.0009 383.4 33 366.7 5 364.2 6 99%
    3.9 67 206 602 2.61 0.0536 0.0007 0.4235 0.0064 0.0573 0.0007 353.8 30 358.6 5 359.0 5 99%
    3.10 90 283 650 2.04 0.0539 0.0007 0.4370 0.0069 0.0586 0.0006 364.9 25 368.1 5 367.2 4 99%
    3.11 82 220 492 2.00 0.0547 0.0008 0.5221 0.0087 0.0693 0.0010 398.2 33 426.5 6 432.1 6 98%
    3.12 57 69 137 1.87 0.0730 0.0013 1.6357 0.0403 0.1618 0.0027 1013.0 37 984.0 16 966.7 15 98%
    3.13 40 47 316 6.00 0.0618 0.0008 0.9406 0.0144 0.1103 0.0014 733.3 28 673.2 8 674.4 8 99%
    3.14 50 153 389 2.29 0.0538 0.0008 0.4345 0.0077 0.0584 0.0007 361.2 31 366.3 5 365.8 4 99%
    3.15 52 159 406 2.30 0.0535 0.0009 0.4311 0.0073 0.0585 0.0007 350.1 39 363.9 5 366.5 5 99%
    3.16 48 149 388 2.39 0.0538 0.0008 0.4434 0.0083 0.0597 0.0009 361.2 33 372.6 6 373.6 5 99%
    3.17 110 227 532 2.13 0.0545 0.0008 0.5705 0.0105 0.0757 0.0012 394.5 36 458.4 7 470.5 7 97%
    3.18 138 154 412 2.57 0.0700 0.0009 1.6293 0.0291 0.1685 0.0028 927.8 32 981.6 11 1003.7 15 97%
    3.19 80 199 664 2.95 0.0556 0.0008 0.5359 0.0101 0.0697 0.0010 435.2 6 435.7 7 434.4 6 99%
    3.20 169 435 817 1.85 0.0551 0.0007 0.5731 0.0120 0.0756 0.0016 416.7 28 460.0 8 469.6 10 97%
    3.21 44 131 435 2.96 0.0540 0.0009 0.4364 0.0081 0.0586 0.0008 372.3 31 367.7 6 366.8 5 99%
    3.22 30 80 203 2.26 0.0552 0.0009 0.5190 0.0108 0.0681 0.0010 420.4 37 424.5 7 424.4 6 99%
    3.23 190 512 1237 2.18 0.0572 0.0007 0.5405 0.0086 0.0685 0.0010 501.9 28 438.8 6 427.4 6 97%
    3.24 99 319 680 2.06 0.0534 0.0007 0.4341 0.0085 0.0589 0.0008 346.4 27 366.1 6 368.9 5 99%
    3.25 63 155 882 5.06 0.0536 0.0007 0.4381 0.0075 0.0594 0.0009 353.8 31 368.9 5 372.0 5 99%
    3.26 125 333 766 2.03 0.0558 0.0007 0.5430 0.0095 0.0706 0.0010 442.6 28 440.4 6 439.6 6 99%
    3.27 302 105 716 6.54 0.1190 0.0015 5.4236 0.1149 0.3291 0.0049 1940.4 21 1888.6 18 1834.0 24 97%
    3.28 106 279 598 1.90 0.0564 0.0008 0.5535 0.0079 0.0713 0.0009 477.8 30 447.3 5 444.1 6 99%
    3.29 28 82 220 2.41 0.0570 0.0011 0.4669 0.0083 0.0595 0.0008 500.0 41 389.0 6 372.8 5 95%
    3.30 96 296 857 2.62 0.0548 0.0007 0.4355 0.0066 0.0575 0.0007 405.6 21 367.1 5 360.2 4 98%
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    表  2   海南岛晚古生代地层划分方案

    Table  2   Stratigraphic division of Late Paleozoic in Hainan Island

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-21
  • 修回日期:  2020-02-20
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2020-06-14

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