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大兴安岭巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

申亮, 赵胜金, 于海洋, 柳志辉, 周颖帅, 苏建国, 杨海星, 高利东

申亮, 赵胜金, 于海洋, 柳志辉, 周颖帅, 苏建国, 杨海星, 高利东. 2019: 大兴安岭巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义. 地质通报, 38(8): 1314-1326.
引用本文: 申亮, 赵胜金, 于海洋, 柳志辉, 周颖帅, 苏建国, 杨海星, 高利东. 2019: 大兴安岭巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义. 地质通报, 38(8): 1314-1326.
SHEN Liang, ZHAO Shengjin, YU Haiyang, LIU Zhihui, ZHOU Yingshuai, SU Jianguo, YANG Haixing, GAO Lidong. 2019: Geochemical characteristics and zircon U-Pb ages of porphyroclastic lava in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing'an Range, and its geological significance. Geological Bulletin of China, 38(8): 1314-1326.
Citation: SHEN Liang, ZHAO Shengjin, YU Haiyang, LIU Zhihui, ZHOU Yingshuai, SU Jianguo, YANG Haixing, GAO Lidong. 2019: Geochemical characteristics and zircon U-Pb ages of porphyroclastic lava in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing'an Range, and its geological significance. Geological Bulletin of China, 38(8): 1314-1326.

大兴安岭巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

基金项目: 

中国地质调查局项目《内蒙古1:5万吐卜钦、巴雅尔吐胡硕、哈达营子、阿拉哈达、乙旦架拉嘎幅区域地质调查》 DD20160048-15

《大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查》 DD20160048

《内蒙古1:5万包尔呼吉塔拉等八幅区域地质调查》 DD20160048-11

《地学信息产品开发与社会化服务》 DD20190405

详细信息
    作者简介:

    申亮(1983-), 女, 博士, 工程师, 从事区域地质和显微构造研究。E-mail:2547163401@qq.com

    通讯作者:

    赵胜金(1982-), 男, 在读博士生, 高级工程师, 矿物学、岩石学、矿床学专业, 从事区域地质矿产调查工作。E-mail:zhshjin2008@163.com

  • 中图分类号: P588.12+1;P534.53

Geochemical characteristics and zircon U-Pb ages of porphyroclastic lava in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing'an Range, and its geological significance

  • 摘要:

    在大兴安岭中南段巴雅尔吐胡硕地区发现一套碎斑熔岩。根据野外调查,可分为中心相的细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)和边缘相的英安流纹质碎斑熔岩。通过SHRIMP锆石U-Pb测年,获得细微粒斑状石英二长岩的年龄加权平均值为137.4±0.9Ma(MSWD=1.13),英安流纹质碎斑熔岩的年龄加权平均值为135.2±0.8Ma(MSWD=1.17),二者的形成时代均属于早白垩世早期。由元素地球化学分析可知,6件样品均属于过铝质的高钾钙碱性A型花岗岩,且具有完全一致的微量元素蛛网图和稀土元素配分曲线,均具有明显的负Eu异常,均富集大离子亲石元素Rb、Pb和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb,Th较富集,Ba、Sr、Eu具有一定亏损,Pb强烈富集,表明岩石来源于地壳部分熔融。在构造环境判别分析的基础上,提出研究区碎斑熔岩属于碰撞后或造山期后的张性构造环境花岗岩(A2型花岗岩),形成于拉张环境,代表了伸展的大地构造背景。结合大兴安岭地区的大地构造演化特征,其形成与蒙古-鄂霍茨克闭合造山后的岩石圈伸展作用有关。

    Abstract:

    The porphyroclastic lava is located in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing'an Range, which can be divided into two parts, the central facies of fine-grained quartz monzonites (-quartz monzonitic porphyry) and the margin facies of dacitic rhyolitic porphyroclastic lava. Based on the SHRIMP zircon U-Pb dating, the porphyry monzonitic granite and dacitic ryholititic porphyroclastic lava samples yielded U-Pb ages of 137.4±0.9Ma (MSWD=1.13) and 135.2±0.8Ma (MSWD=1.17) respectively, indicating that the porphyroclastic lava samples in the study area were formed during the Early Cretaceous. The results of geochemical analyses show that the six samples are all high-K calc-alkaline A-typed granites and have the same characteristics in the trace element spidergrams and REE patterns. The features of evident negative Eu anomaly, enrichment in the LILEs Rb and Pb, LREE and Th, depletion in HFSE Nb, Ba, Sr and Eu, reveal that these samples may originate from the partial melting of crust. By tectonic environment discriminations, the porphyroclastic lava are plotted into the A2-typed granite, revealling the post-collisional extension environment. Combined with the Mesozoic tectonic evolution of the Great Xing'an Range, the formation of the Early Cretaceous porphyroclastic lava should be related to the lithospheric extensional envrinment caused by the closure of MongoliaOkhotsk ocean.

  • 20世纪60年代,福建省区测队首次提出“碎斑熔岩”概念。80年代以后,在广东被堵、江西相山及内蒙古正镶白旗、古毛登、斯木科、柴河、西太仆寺等地区先后发现碎斑熔岩[1-6]。碎斑熔岩具有结构和成分上的显著特征:①平面上具有分带性,可分为边缘相的玻质碎斑熔岩、过渡相的霏细质碎斑熔岩和中心相的似斑状熔岩;垂直方向上也具有分带性,可分为上部的玻质碎斑熔岩、中部的霏细质碎斑熔岩和下部的似斑状熔岩。②碎斑熔岩斑晶含量从边缘到中心有递增趋势[1]。根据周万蓬等[7]总结分析,碎斑熔岩发育的地区,一般均出现次火山沉积岩和斑状花岗岩,即在空间上三者相伴产生,又在时间上具有共时性,反映了一次集中又短暂的时间阶段内的地质事件。结合谢家莹等[8]的研究,三者具有连续演化的高钾钙碱性及化学成分逐渐过渡的特征,根据稀土元素配分图解,三者又具有极相似的配分曲线,反映三者应为同源岩浆在岩浆房结晶分异作用的结果。

    大兴安岭地区中生代火山岩分布广泛,研究成果较多,但对碎斑熔岩的研究仍较少。赵焕利等[3]在大兴安岭北段斯木科地区发现一种具有独特结构特征的火山岩石类型——流纹质碎斑熔岩;崔天日等[4]在大兴安岭中段柴河地区开展1:5万区域地质调查时发现了碎斑熔岩体;随后,司秋亮等[5]对该地区的流纹质碎斑熔岩进行了锆石U-Pb同位素测年和地球化学分析,结果显示柴河流纹质碎斑熔岩形成于135~138Ma,即早白垩世,并指出碎斑熔岩原始岩浆来源于地壳岩石的部分熔融。

    通过野外地质调查,笔者将大兴安岭中南段巴雅尔吐胡硕地区一套原定为晚侏罗世的花岗闪长岩、黑云母花岗岩,重新厘定为流纹质碎斑熔岩和细微粒斑状石英二长岩-石英二长斑岩。碎斑熔岩在大兴安岭中南段巴雅尔吐胡硕地区的报道尚属首次,对其进行研究十分必要。因此,本文通过SHRIMP锆石UPb测年及地球化学分析,对巴雅尔吐胡硕细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)-英安流纹质碎斑熔岩进行研究,探讨研究区碎斑熔岩的形成时代、岩石成因和构造环境,对揭示大兴安岭中南段中生代岩浆岩的构造岩浆演化具有重要意义。

    研究区位于大兴安岭中南段、内蒙古扎鲁特旗巴雅尔吐胡硕地区(图 1)。大地构造位置上位于松嫩地块东南缘,属兴蒙造山带东段。出露地层主要为第四系全新统、上侏罗统满克头鄂博组和下白垩统白音高老组、梅勒图组;侵入岩主要为早白垩世细微粒斑状二长花岗岩和花岗斑岩、闪长玢岩脉等。通过野外实地剖面测量及岩性观察分析,将原厘定的晚侏罗世花岗闪长岩、黑云母花岗岩重新厘定为潜火山岩相的细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)-英安流纹质碎斑熔岩,二者之间为过渡接触,分别属于中心相和边缘相,潜火山岩类还有早白垩世白音高老期潜流纹岩。

    图  1  研究区大地构造位置(a,据参考文献[9]修改)和地质简图(b)
    Qheol—第四系风积物;Qhapl—第四系冲洪积物;Qhspl—第四系坡洪积物;J3m—上侏罗统满克头鄂博组;K1b—下白垩统白音高老组;K1ml—下白垩统梅勒图组;ηοπK1b—白音高老期细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩);λπK1b—白音高老期英安流纹质碎斑熔岩;λK1b—白音高老期潜流纹岩;ηγK1—早白垩世细微粒斑状二长花岗岩;γπK1—早白垩世花岗斑岩;δμ—闪长玢岩脉;测年样品位置如图所示。F1—蒙古-鄂霍茨克缝合带;F2—得尔布干断裂带;F3—贺根山缝合带;F4—佳木斯-伊通断裂;F5—敦化-密山断裂
    Figure  1.  The tectonic location (a) and geological sketch map (b) of the study area

    本次研究的碎斑熔岩主要包括中心相的细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)和边缘相的英安流纹质碎斑熔岩(图版Ⅰ)。

      图版Ⅰ 
    a. 细微粒斑状石英二长岩和英安流纹质碎斑熔岩野外接触关系; b、d. 细微粒斑状石英二长岩野外和显微照片; c、e. 英安流纹质碎斑熔岩野外和显微照片。Qtz—石英; Pl—斜长石; Kfs—钾长石; Hbl—角闪石
      图版Ⅰ. 

    细微粒斑状石英二长岩(PM26-31):似斑状结构,块状构造。斑晶为斜长石、钾长石、石英,含量约为54%,大小一般为2~7mm,杂乱分布。斜长石呈半自形板状,绢云母化;钾长石呈半自形板状,土化;石英呈半自形粒状,边部不规则。基质为斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母,含量约为46%,大小一般为0.2~0.5mm,部分为0.5~1mm,少量为1~ 2mm,杂乱分布。斜长石呈半自形板状,绢云母化;钾长石呈半自形-他形粒状,土化;石英为他形粒状,填隙状分布;角闪石呈半自形柱状,被绿泥石、少量绿帘石交代,为假象;黑云母呈片状,被绿泥石、铁质交代。副矿物为磁铁矿、锆石、磷灰石。次生矿物为绢云母、高岭土、绿泥石、不透明矿物。岩石发生碎裂,见网状裂隙,沿裂隙有不透明矿物充填交代(图版Ⅰ-bd)。

    英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40):碎斑熔岩结构,块状构造,主要由斑晶、基质组成。斑晶为斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母,含量介于30%~ 35%之间,大小一般为1~5mm,少量为0.3~1mm,杂乱分布,略显碎而不散、散而不离现象。斜长石呈半自形板状,见珠边结构,绢云母化;钾长石呈半自形板状,见珠边结构,土化;石英呈半自形粒状,见港湾状、穿孔状熔蚀;角闪石呈半自形柱状,被阳起石、绿泥石、不透明矿物交代,为假象;黑云母呈片状,被绿泥石、铁质交代,为假象。基质为斜长石、钾长石、石英,含量介于65%~70%之间,大小一般为0.01~0.1mm,杂乱分布。斜长石绢云母化、钾长石土化,石英表面新鲜干净。副矿物为磁铁矿、锆石、磷灰石。次生矿物为绢云母、高岭土、绿泥石、阳起石、不透明矿物。岩石发生碎裂,沿裂隙有不透明矿物充填交代(图版Ⅰ-ce)。

    2个测年样品在内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院采用常规方法进行粉碎,并用强磁选和电磁选方法进行锆石分选,在双目镜下挑选出晶形较好、无明显裂痕和包体的锆石颗粒。锆石制靶、透射光、反射光及阴极发光(CL)图像采集、样品定年测试在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心完成,测试仪器为SHRIMP(Sensitive High Resolution Ion MicroProbe)仪,具体分析测试方法见宋彪等[10]。样品的谐和图、年龄加权平均值计算及绘图采用Isoplot软件[11]。具体的数据结果见表 1

    表  1  碎斑熔岩SHRIMP锆石U-Th-Pb测年数据分析结果
    Table  1.  SHRIMIP zircon U-Th-Pb data for the porphyroclastic lava
    点号 元素含量 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    206Pbc/% U/10-6 Th/10-6 206Pb*/10-6 207Pb*/206Pb* 207Pb*/235U 206Pb*/238U 206Pb/238U
    细微粒斑状石英二长岩PM26-31
    1 0.47 493 134 9.09 0.28 0.0487 6.7 0.1433 6.8 0.0214 1.4 136.3 1.8
    2 0 467 149 8.61 0.33 0.0498 3.3 0.1477 3.6 0.0215 1.3 137.1 1.8
    3 0.42 746 303 13.6 0.42 0.0469 5.2 0.1369 5.4 0.0212 1.3 135 1.7
    4 0.36 711 274 13.2 0.4 0.0471 4.3 0.1395 4.4 0.0215 1.2 136.9 1.7
    5 0.3 326 118 6.06 0.37 0.0504 6.7 0.15 6.8 0.0216 1.4 137.6 2.0
    6 0.49 612 184 11.3 0.31 0.0475 4 0.1402 4.2 0.0214 1.3 136.5 1.7
    7 0.1 710 226 13.3 0.33 0.0487 4 0.1456 4.2 0.0217 1.2 138.4 1.7
    8 0.36 457 186 8.44 0.42 0.046 4.4 0.1357 4.6 0.0214 1.3 136.6 1.8
    9 0.09 1204 390 23 0.33 0.04881 2 0.1492 2.4 0.0221 1.2 141.4 1.6
    10 10.42 518 160 10.7 0.32 0.053 22 0.157 22 0.0214 1.9 136.7 2.6
    11 0.73 608 305 11 0.52 0.0455 7.3 0.1313 7.4 0.0209 1.3 133.5 1.7
    12 0.23 626 354 11.8 0.58 0.0496 4 0.1497 4.2 0.0219 1.2 139.6 1.7
    13 -- 835 325 15.6 0.4 0.0487 2.3 0.1459 2.6 0.0217 1.2 138.6 1.6
    14 0 636 170 11.8 0.28 0.0472 2.8 0.1406 3.1 0.0216 1.3 137.9 1.7
    15 0 530 194 9.81 0.38 0.0493 3 0.1466 3.3 0.0216 1.3 137.5 1.7
    16 0.26 512 201 9.5 0.41 0.0504 4.5 0.1497 4.7 0.0215 1.3 137.4 1.8
    英安流纹质碎斑熔岩PM26-40
    1 0.15 935 260 17.1 0.29 0.0478 3.1 0.1398 3.3 0.0212 1.2 135.3 1.6
    2 10.15 405 134 8 0.34 0.042 31 0.12 31 0.0207 2.1 131.8 2.7
    3 0 672 295 12.3 0.45 0.0471 2.6 0.1384 2.9 0.0213 1.2 135.9 1.6
    4 0 399 144 7.2 0.37 0.0505 3.3 0.1463 3.6 0.0210 1.3 134.1 1.7
    5 0 478 179 8.89 0.39 0.0499 3 0.149 3.3 0.0217 1.3 138.1 1.7
    6 0.11 381 149 6.98 0.4 0.0515 5.7 0.1513 5.8 0.0213 1.4 135.8 1.9
    7 0.23 1108 342 20.8 0.32 0.0477 2.6 0.1431 2.8 0.0218 1.2 138.8 1.6
    8 0.06 990 454 18.1 0.47 0.0486 4.3 0.1425 4.5 0.0213 1.2 135.6 1.6
    9 0.06 1061 359 19.2 0.35 0.0484 4 0.1406 4.2 0.0211 1.2 134.6 1.6
    10 0.58 577 189 10.4 0.34 0.048 3.8 0.1376 4 0.0208 1.3 132.7 1.7
    11 -- 730 279 13.3 0.4 0.0492 2.5 0.1436 2.8 0.0212 1.2 135.1 1.6
    12 0.28 504 109 9.02 0.22 0.0487 3.7 0.1395 3.9 0.0208 1.3 132.6 1.7
    13 1.41 853 425 15.6 0.52 0.0451 9.8 0.13 9.9 0.021 1.3 133.7 1.7
    14 0.13 360 113 6.53 0.32 0.0478 6.4 0.1388 6.5 0.0211 1.4 134.4 1.9
    15 0.15 1631 552 30 0.35 0.04782 1.9 0.1411 2.2 0.0214 1.1 136.6 1.5
    16 0.08 732 392 13.5 0.55 0.0494 4.8 0.1465 4.9 0.0215 1.3 137.3 1.7
    17 0.13 1107 405 20 0.38 0.0485 2.3 0.1407 2.6 0.0210 1.2 134.1 1.6
    注:Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射性成因铅
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    6个碎斑熔岩样品的主量元素分析在内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院完成,分析使用GGX-610原子吸收分光光度计、T6新悦可见光分光光度计,检测环境温度为20℃,湿度为30%RH,各项相对偏差及相对偏差允许限符合《地质矿产实验室测试质量管理规范》。

    全岩微量和稀土元素含量采用溶样法在北京科荟测试技术有限公司利用Agilent 7500ce ICPMS分析完成。用于ICP-MS分析的样品处理如下:①将200目样品置于105℃烘箱中烘干12h;②准确称取粉末样品40mg置于Teflon溶样弹中;③先后依次缓慢加入1mL高纯HNO3和1mL高纯HF;④将Teflon溶样弹放入钢套,拧紧后置于190℃烘箱中加热48h以上;⑤待溶样弹冷却,开盖后置于140℃电热板上蒸干,然后加入1mL HNO3并再次蒸干, 此过程重复3次;⑥加入1mL高纯HNO3、1mL MQ水,再次将Teflon溶样弹放入钢套,拧紧后置于190℃烘箱中加热12h以上;⑦将溶液转入聚乙烯料瓶中,并用2% HNO3稀释至80g以备ICP-MS测试。具体的数据结果见表 2

    表  2  碎斑熔岩主量、微量和稀土元素分析结果
    Table  2.  Major, trace and REEs data for volcanic rocks of the porphyroclastic lava in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing' an Range
    元素 细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩) 英安流纹质碎斑熔岩
    PM26-31 PM26-26 PM26-23 PM26-57 PM26-40 PM26-17
    SiO2 68.26 68.91 69.04 71.07 71.02 71.38
    TiO2 0.42 0.61 0.48 0.59 0.34 0.43
    Al2O3 15.17 15.13 15.27 14.86 14.93 14.76
    Fe2O3 1.79 2.4 0.78 1.08 0.92 1.43
    FeO 3.26 2.32 3.48 2.36 2 1.76
    MnO 0.1 0.04 0.03 0.05 0.05 0.05
    MgO 0.74 0.65 1.07 0.48 0.77 0.48
    CaO 1.58 1.79 1.72 1.55 2.08 1.82
    Na2O 3.52 3.94 4.05 4 4.02 3.92
    K2O 5.04 4.21 3.96 3.94 3.81 3.94
    P2O5 0.11 0.01 0.12 0.02 0.07 0.02
    Li 22.21 26.25 21.53 22.77 16.23 15.26
    Be 2.98 3.43 3.51 3.78 4.04 3.85
    Sc 4.88 4.89 4.9 3.44 3.44 3.41
    Ti 2573.69 2562.46 2564.4 1625.08 1808.61 1675.53
    V 19.55 18.24 18.98 12.96 13.33 12.71
    Cr 2.66 6.08 2.71 3.78 2.83 3.11
    Mn 636.53 206.99 249.42 220.3 265.92 274.95
    Co 2.55 2.74 2.97 2.88 3 2.45
    Ni 2.31 5.02 6.12 5.68 3.43 3.73
    Cu 199.63 41.48 8.36 13.56 8.34 6.97
    Zn 110.4 70.29 98.29 49.84 86.93 80.25
    Ga 22.16 21.14 20.85 20.84 20.86 20.77
    Ge 1.68 1.51 1.55 1.51 1.5 1.56
    As 12.57 26.24 7.32 14.81 16.76 6.69
    Rb 196.1 188.85 175.62 180.36 187.58 178.01
    Sr 200.21 275.98 293.04 226.24 220.23 246.85
    Y 18.55 24.64 24.46 22.11 24.85 22.98
    Zr 107.84 111.6 112.57 103.66 111.91 108.37
    Nb 8.8 8.71 8.75 7.78 8.03 8.08
    Mo 1.43 1.43 0.57 1.31 0.34 0.56
    Cd 0.16 0.58 0.58 0.2 0.65 0.09
    In 0.59 0.13 0.15 0.05 0.05 0.06
    Sn 14.31 15.14 17.35 8.83 7.77 7.75
    Sb 0.72 0.52 0.44 0.64 1.06 0.53
    Cs 3.95 5.22 3.67 3.89 4.13 3.53
    Ba 794.05 659.02 615.76 500.36 477.23 532.78
    La 22.01 26.33 30.78 22.33 28.66 29.35
    Ce 55.23 55.28 55.6 54.87 54.75 57.48
    Pr 5.01 6.08 6.46 5.37 6.29 6.23
    Nd 17.18 21.72 23.75 18.9 22.29 22.13
    P 480.11 43.65 523.75 87.29 305.52 87.29
    Sm 3.46 4.46 4.43 3.77 4.13 4.26
    Eu 0.66 0.95 0.91 0.69 0.65 0.78
    Gd 4.19 5 5.3 4.46 4.57 4.98
    Tb 0.62 0.75 0.75 0.65 0.7 0.7
    Dy 3.41 4.1 4.13 3.58 4.02 3.73
    Ho 0.64 0.81 0.79 0.71 0.78 0.74
    Er 2.15 2.62 2.53 2.4 2.55 2.43
    Tm 0.31 0.38 0.37 0.37 0.38 0.36
    Yb 2.22 2.73 2.66 2.66 2.7 2.61
    Lu 0.35 0.4 0.42 0.39 0.43 0.39
    Hf 3.46 3.48 3.56 3.46 3.75 3.76
    Ta 0.9 0.93 0.89 0.98 0.94 1.05
    K 41838.55 34948.47 32873.15 32707.12 31627.95 32707.12
    W 3.62 0.91 0.93 1.31 1.34 0.82
    Tl 1.68 1.37 1.35 0.98 1.00 0.83
    Pb 29.53 28.25 49.92 18.50 28.12 26.01
    Bi 0.17 0.58 0.26 0.57 0.84 0.30
    Th 18.67 20.28 18.87 24.88 23.08 25.70
    U 3.85 2.87 3.04 5.12 3.07 4.59
    A/CNK 1.07 1.06 1.09 1.09 1.03 1.05
    A/NK 1.35 1.37 1.39 1.37 1.39 1.38
    ∑REE 140.87 161.14 168.24 146.70 161.19 162.56
    ∑LREE 126.98 144.35 151.29 131.48 145.06 146.62
    ∑HREE 13.89 16.79 16.95 15.22 16.13 15.94
    ∑LREE/∑HREE 9.14 8.60 8.93 8.64 8.99 9.20
    δEu 0.53 0.61 0.57 0.51 0.46 0.52
    (La/Yb)N 6.68 6.50 7.80 5.66 7.16 7.58
    (Ce/Yb)N 6.44 5.24 5.41 5.34 5.25 5.70
    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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    细微粒斑状石英二长岩(PM26-31)中的锆石呈浅黄色,透明,自形-半自形四方双锥柱状、断柱状,少量表面可见熔蚀坑。粒径一般为0.1~0.2mm,个别达0.25mm以上。长短轴比多介于1.1~2.5之间。阴极发光(CL)图像显示,样品锆石发育明显的振荡环带(图 2),具岩浆成因特点。本次共测得16颗锆石的16个点的数据(表 1),其中Th、U含量分别为118×10-6~390×10-6、74×10-6~1107×10-6,Th/U值介于0.28~0.58之间,均大于0.1,表明样品锆石为岩浆成因。在锆石U-Pb谐和图(图 3)中,16个数据点集中分布在谐和线上。其206Pb/238U年龄介于133.5~141.4Ma之间,年龄加权平均值为137.4 ± 0.9Ma(MSWD=1.13),时代为早白垩世早期。

    图  2  细微粒斑状石英二长岩(PM26-31)和英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40)锆石阴极发光(CL)图像
    Figure  2.  Zircons CL images of the fine-grained porphyry monzonitic granite (PM26-31) and the dacitic rhyolitic porphyroclastic lava(PM26-40)
    图  3  细微粒斑状石英二长岩(PM26-31)和英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40)锆石U-Pb年龄谐和图
    Figure  3.  Zircons U-Pb concordia diagrams of the fine-grained porphyry monzonitic granite (PM26-31) and the dacitic rhyolitic porphyroclastic lava (PM26-40)

    英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40)中的锆石呈浅黄色,透明,自形-半自形四方双锥柱状、断柱状,少量表面可见熔蚀坑。粒径一般为0.1~0.2mm,个别达0.25mm以上。长短轴比多介于1.3~2之间。阴极发光图像显示,样品锆石发育明显的振荡环带(图 4),具岩浆成因特点。本次共测得17颗锆石的17个点的数据(表 1),其中Th、U含量分别为134×10-6~552×10-6、360×10-6~1108×10-6,Th/U值介于0.22~0.55之间,均大于0.1,表明样品锆石为岩浆成因。在锆石U-Pb谐和图(图 3)中,17个数据点集中分布在谐和线上。其206Pb/238U年龄介于131.8~ 138.8Ma之间,年龄加权平均值为135.2 ± 0.8Ma(MSWD=1.17),时代为早白垩世早期。

    图  4  碎斑熔岩TAS(a,底图据参考文献[12])、SiO2-K2O(b,底图据参考文献[13-14])和A/CNK-A/NK(c,底图据参考文献[15])图解
    F—副长石岩;Pc—苦橄玄武岩;B—玄武岩;01—玄武安山岩;02—安山岩;03—英安岩;S1—粗面玄武岩;S2—玄武粗安岩;S3—粗安岩;T—粗面岩、粗面英安岩;R—流纹岩;U1—碧玄岩、碱玄岩;U2—响岩质碱玄岩;U3—碱玄质响岩;Ph—响岩
    Figure  4.  The TAS(a), SiO2-K2O(b) and A/CNK-A/NK(c) diagrams of the porphyroclastic lava

    中心相的3件细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)SiO2含量为68.62%~69.04%,平均值为68.74%,富硅;K2O为3.96% ~5.04%,Na2O为3.52%~4.05%,K2O+Na2O为8.01%~8.56%,平均值为8.24%,K2O/Na2O值为0.98~1.43,指示富碱;里特曼指数σ为2.46~2.90,小于3.3,属于钙碱性岩石;Al2O3为15.13%~15.27%,平均值为15.19%,表现为高铝;CaO为1.58%~1.79%,平均值为1.70%(表 2)。边缘相的3件英安流纹质碎斑熔岩SiO2含量为71.02%~71.38%,平均值为71.16%,富硅;K2O为3.81%~3.94%,Na2O为3.92%~4.02%,K2O+Na2O为7.83%~7.94%,平均值为7.88%,K2O/Na2O值为0.95~1.01,指示富碱;里特曼指数σ为2.46~2.90,小于3.3,属于钙碱性岩石;Al2O3为14.76% ~ 14.93%,平均值为14.85%,表现为高铝;CaO为1.55%~2.08%,平均值为1.82%(表 2)。这6件样品的A/CNK值为1.03~1.09,均大于1;A/NK值为1.35~1.40,平均值为1.38。

    根据火山岩TAS图解(图 4-a)可知,中心相的细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)投图落在粗面岩、粗面英安岩(对应侵入岩TAS图解中的石英二长岩,图略),边缘相的英安流纹质碎斑熔岩均落在流纹岩范围;在SiO2-K2O图解(图 4-b)上,样品点均落在高钾钙碱性系列;在A/CNK-A/NK图解(图 4-c)上,均落在过铝质花岗岩系列。由此可知,本次研究的6件样品均属于过铝质的高钾钙碱性花岗岩。

    研究区6件样品的稀土元素分析结果见表 2。稀土元素总量(ΣREE)在140.87×10-6~168.24×10-6之间,平均值为156.78 ×10-6;LREE/HREE值为8.59~9.20,平均值为8.92,(La/Yb)N值为5.66~ 7.80,平均值为6.90,(Ce/Yb)N值为5.24~6.44,平均值为5.56,属轻稀土元素富集型。从稀土元素球粒陨石标准化配分图解(图 5-a)可以看出,6件样品具有完全一致的稀土元素配分型式,均呈相对平滑、斜率相近的右倾曲线;轻稀土元素配分曲线斜率较陡,重稀土元素较缓,近于平行,显示轻、重稀土元素分馏明显。δEu=0.46~0.61,平均值为0.53,且配分曲线呈“V”字形,显示明显的负Eu异常,可能与斜长石的分离结晶有关。

    图  5  碎斑熔岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)
    (球粒陨石和原始地幔标准化数据据参考文献[16])
    Figure  5.  Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized trace element patterns(b) of the porphyroclastic lava

    6件样品的微量元素分析结果见表 2。由微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 5-b)可以看出,各样品的蛛网图型式完全一致,均呈明显陡峭的右倾型式,反映岩石的母岩浆应该具有同源性。富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Pb和LREE,亏损高场强元素(HFSE)Nb,Th较富集,Ba、Sr、Eu具有一定亏损,Pb强烈富集,显示壳源岩浆或岩浆被地壳物质混染的特征。

    巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩(包括英安流纹质碎斑熔岩和细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩))在平面上具有分带性,英安流纹质碎斑熔岩属于边缘相,细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)属于中心相,二者之间为过渡接触。在矿物组合特征方面,中心相的细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩)斑晶含量明显高于边缘相的英安流纹质碎斑熔岩。通过元素地球化学分析,二者均落在高钾钙碱性系列,且具有一定的演化特征。同时,二者具有完全一致的微量元素蛛网图和稀土元素配分曲线,表明二者应来自同源岩浆。

    根据10000Ga/Al与FeO/MgO、Zr、Nb、K2O +Na2O的关系,研究区碎斑熔岩样品点均落在A型花岗岩范围(图 6)。结合样品SiO2含量大于68%,K2O + Na2O为7.83% ~8.56%,Al2O3为14.76% ~ 15.27%,A/CNK值为1.03~1.09(均大于1),笔者认为,研究区碎斑熔岩在岩性上为过铝质的高钾钙碱性A型花岗岩。

    图  6  花岗岩判别图解(底图据参考文献[17])
    I&S—S、Ⅰ型花岗岩;A—A型花岗岩
    Figure  6.  The discrimination for granites

    关于A型花岗岩的成因,目前还没有统一的认识。曹光跃等[6]在前人研究的基础上,将现阶段A型花岗岩的成因模式总结为3种:①幔源岩浆的结晶分异;②幔源岩浆与壳源岩浆混合;③地壳物质的部分熔融。一般幔源岩浆分异形成的A型花岗岩往往伴随有大规模同时代的基性-超基性岩产生[18]。由野外地质调查可知,巴雅尔吐胡硕地区缺少同时代的基性-超基性岩,基本可以排除其由幔源岩浆分异形成的可能。若是幔源岩浆与壳源岩浆混合成因,A型花岗岩中应有大量的暗色镁铁质包体发育[19]。但是,研究区碎斑熔岩中缺少暗色镁铁质包体,表明其并非幔源与壳源岩浆混合形成。结合上文可知,研究区碎斑熔岩属于A型花岗岩,其可能为地壳物质部分熔融成因。

    同时,花岗岩的Nb/Ta、Ti/Y、Ti/Zr、Rb/Sr值也可以指示地壳来源。研究区样品的Nb/Ta值介于7.70~9.83之间,平均值为8.86,明显低于原始地幔的Nb/Ta值(17.5±2.0)[20],而接近陆壳岩石的值(11.4)[21],表明原始岩浆可能主要来源于地壳;Ti/Y值介于72.8~138.7之间,平均值为94.5,接近陆壳岩石的值(<200)[22];Ti/Zr值介于15.5~23.9之间,平均值19.5,符合陆壳岩石的值(小于30)[22];Rb/Sr值介于0.60~0.97之间,明显高于中国东部上地壳的平均值0.31[23],也暗示壳源岩浆的特征。由此可知,研究区碎斑熔岩具有壳源岩浆特征。

    另外,前人从A型花岗岩形成深度的角度对其源区进行了研究[24-27],指出A型花岗岩可以形成于正常或较小的地壳厚度,也可以形成于陆壳加厚的60~70km的下地壳底部。King等[28]也认为,铝质A型花岗岩来源于长英质地壳部分熔融。隋振民等[29]认为,大兴安岭白垩纪A型花岗岩可能是在伸展构造背景下,岩石圈减薄引起软流圈物质上涌或地幔岩浆底侵,导致中上地壳物质加热熔融形成。关于A型花岗岩的形成深度一直存在争议,但通过以上研究,可以认为A型花岗岩属于壳源。

    综上所述,笔者认为,具有过铝质、高钾钙碱性A型花岗岩特征的巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩,可能是长英质地壳部分熔融形成的。但是,关于其来源于古老地壳再循环还是新生地壳,有待于进一步研究。

    尽管大兴安岭中生代岩浆岩形成的构造环境仍存在争议,但早白垩世岩浆岩形成于伸展环境的观点已基本达成共识[30-38]。同时,华北克拉通东部和东北亚地区发育一系列变质核杂岩[39-46]、拆离断层系[47]和断陷盆地[41-42]构造,这些伸展构造组合在中国东部甚至欧亚大陆东部(从贝加尔向南经过蒙古北部,到中国的东北和华北地区)广泛分布,并表现出显著的分带性和宏观统一性[41],同样证实了伸展环境的观点。结合大地构造位置看,大兴安岭中南段的巴雅尔吐胡硕地区位于古亚洲构造域与环太平洋构造域交汇部位,在中生代主要受蒙古-鄂霍茨克构造体系的影响。

    前人研究表明,太平洋板块向东亚大陆边缘的俯冲最早始于晚白垩世。140~125Ma古太平洋板块(Izanagi板块)向北东33°扩张[48],太平洋板块的俯冲对早白垩世火山岩形成的影响可能不大[49]。许文良等[50]认为,中侏罗世晚期—早白垩世早期为古太平洋板块俯冲的间歇期。中生代,古太平洋板块对东亚大陆最有影响的则是Izanagi板块,该板块在侏罗纪—早白垩世基本平行东亚大陆边缘向北和北北东向俯冲,直到晚白垩世才开始东亚大陆正向俯冲[51-52]。综上所述,研究区早白垩世岩浆岩的形成与古太平洋板块的俯冲无关。孙德有等[53]提出,在蒙古国中东部也存在大量与大兴安岭火山岩相同的火山岩,与古太平洋板块距离遥远。由此判断,侏罗纪—早白垩世火山岩的形成可能与古太平洋板块的俯冲并无关联。

    近年来,随着蒙古-鄂霍茨克洋缝合带研究的深入,特别是蒙古-鄂霍茨克洋向南俯冲的确定,越来越多的学者把大兴安岭中生代火成岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋的演化联系起来[54]。研究表明,蒙古-鄂霍茨克洋从西向东剪刀式闭合,东部最终碰撞时间在晚侏罗世—早白垩世[55],且中侏罗世之后大兴安岭地区在一定时期内受蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山作用的影响。结合本文年龄数据判断,巴雅尔吐胡硕地区早白垩世岩浆岩的形成可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展构造作用有关。

    由上文可知,巴雅尔吐胡硕地区碎斑熔岩属于A型花岗岩。在Nb-Y-Ce图解(图 7-a)和Nb-Y- 3Ga图解(图 7-b)中,样品点全部落在A2型花岗岩范围(图 7-ab),表明其形成于碰撞后或造山期后的伸展构造环境;在(Y+Nb)-Rb图解(图 7-c)中,全部落入post-COLG范围,即后碰撞花岗岩范围。结合大地构造演化特征,笔者认为,巴雅尔吐胡硕地区早白垩世早期酸性岩浆岩的形成可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展作用有关。

    图  7  花岗岩构造环境判别图解
    a—Nb-Y-Ce图解(底图据参考文献[56]);b—Nb-Y-3Ga图解(底图据参考文献[56]);c—(Y+Nb)-Rb图解(底图据参考文献[57];postCOLG据参考文献[58])。A1—板内裂谷作用中(伴有大量同时代的镁铁质岩石)和地幔柱或热点环境花岗岩;A2—碰撞后或造山期后的张性构造环境花岗岩;ORG—洋脊花岗岩;WPG—板内花岗岩;VAG—火山弧花岗岩;syn-COLG—同碰撞花岗岩;post-COLG—后碰撞花岗岩
    Figure  7.  The tectonic setting discriminations of granites

    (1)通过SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,获得细微粒斑状石英二长岩和英安流纹质碎斑熔岩年龄加权平均值分别为137.4±0.9Ma(MSWD=1.13)和135.2±0.8Ma(MSWD=1.17),时代为早白垩世早期。

    (2)根据岩石地球化学特征,巴雅尔吐胡硕地区的碎斑熔岩具有富硅、富碱特征,属于高钾钙碱性、弱过铝质岩石;富集轻稀土元素、大离子亲石元素及部分高场强元素,明显亏损Ba、Sr、Eu,说明岩浆源区有斜长石残留,为长英质地壳部分熔融的产物。

    (3)巴雅尔吐胡硕地区的碎斑熔岩为A型花岗岩,属碰撞后或造山期后的张性构造环境花岗岩(A2型花岗岩),形成于伸展环境。结合大地构造演化特征,其形成可能与蒙古-鄂霍茨克闭合后的岩石圈伸展作用有关。

    致谢: 成文过程中得到中国地质调查局沈阳地质调查中心宋维民高级工程师和辽宁省地质矿产研究院有限责任公司关文彬工程师的帮助,审稿专家提出了详细的修改意见,在此一并致谢。
  • 图  1   研究区大地构造位置(a,据参考文献[9]修改)和地质简图(b)

    Qheol—第四系风积物;Qhapl—第四系冲洪积物;Qhspl—第四系坡洪积物;J3m—上侏罗统满克头鄂博组;K1b—下白垩统白音高老组;K1ml—下白垩统梅勒图组;ηοπK1b—白音高老期细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩);λπK1b—白音高老期英安流纹质碎斑熔岩;λK1b—白音高老期潜流纹岩;ηγK1—早白垩世细微粒斑状二长花岗岩;γπK1—早白垩世花岗斑岩;δμ—闪长玢岩脉;测年样品位置如图所示。F1—蒙古-鄂霍茨克缝合带;F2—得尔布干断裂带;F3—贺根山缝合带;F4—佳木斯-伊通断裂;F5—敦化-密山断裂

    Figure  1.   The tectonic location (a) and geological sketch map (b) of the study area

    图版Ⅰ  

    a. 细微粒斑状石英二长岩和英安流纹质碎斑熔岩野外接触关系; b、d. 细微粒斑状石英二长岩野外和显微照片; c、e. 英安流纹质碎斑熔岩野外和显微照片。Qtz—石英; Pl—斜长石; Kfs—钾长石; Hbl—角闪石

    图版Ⅰ.  

    图  2   细微粒斑状石英二长岩(PM26-31)和英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40)锆石阴极发光(CL)图像

    Figure  2.   Zircons CL images of the fine-grained porphyry monzonitic granite (PM26-31) and the dacitic rhyolitic porphyroclastic lava(PM26-40)

    图  3   细微粒斑状石英二长岩(PM26-31)和英安流纹质碎斑熔岩(PM26-40)锆石U-Pb年龄谐和图

    Figure  3.   Zircons U-Pb concordia diagrams of the fine-grained porphyry monzonitic granite (PM26-31) and the dacitic rhyolitic porphyroclastic lava (PM26-40)

    图  4   碎斑熔岩TAS(a,底图据参考文献[12])、SiO2-K2O(b,底图据参考文献[13-14])和A/CNK-A/NK(c,底图据参考文献[15])图解

    F—副长石岩;Pc—苦橄玄武岩;B—玄武岩;01—玄武安山岩;02—安山岩;03—英安岩;S1—粗面玄武岩;S2—玄武粗安岩;S3—粗安岩;T—粗面岩、粗面英安岩;R—流纹岩;U1—碧玄岩、碱玄岩;U2—响岩质碱玄岩;U3—碱玄质响岩;Ph—响岩

    Figure  4.   The TAS(a), SiO2-K2O(b) and A/CNK-A/NK(c) diagrams of the porphyroclastic lava

    图  5   碎斑熔岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)

    (球粒陨石和原始地幔标准化数据据参考文献[16])

    Figure  5.   Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized trace element patterns(b) of the porphyroclastic lava

    图  6   花岗岩判别图解(底图据参考文献[17])

    I&S—S、Ⅰ型花岗岩;A—A型花岗岩

    Figure  6.   The discrimination for granites

    图  7   花岗岩构造环境判别图解

    a—Nb-Y-Ce图解(底图据参考文献[56]);b—Nb-Y-3Ga图解(底图据参考文献[56]);c—(Y+Nb)-Rb图解(底图据参考文献[57];postCOLG据参考文献[58])。A1—板内裂谷作用中(伴有大量同时代的镁铁质岩石)和地幔柱或热点环境花岗岩;A2—碰撞后或造山期后的张性构造环境花岗岩;ORG—洋脊花岗岩;WPG—板内花岗岩;VAG—火山弧花岗岩;syn-COLG—同碰撞花岗岩;post-COLG—后碰撞花岗岩

    Figure  7.   The tectonic setting discriminations of granites

    表  1   碎斑熔岩SHRIMP锆石U-Th-Pb测年数据分析结果

    Table  1   SHRIMIP zircon U-Th-Pb data for the porphyroclastic lava

    点号 元素含量 232Th/238U 同位素比值 年龄/Ma
    206Pbc/% U/10-6 Th/10-6 206Pb*/10-6 207Pb*/206Pb* 207Pb*/235U 206Pb*/238U 206Pb/238U
    细微粒斑状石英二长岩PM26-31
    1 0.47 493 134 9.09 0.28 0.0487 6.7 0.1433 6.8 0.0214 1.4 136.3 1.8
    2 0 467 149 8.61 0.33 0.0498 3.3 0.1477 3.6 0.0215 1.3 137.1 1.8
    3 0.42 746 303 13.6 0.42 0.0469 5.2 0.1369 5.4 0.0212 1.3 135 1.7
    4 0.36 711 274 13.2 0.4 0.0471 4.3 0.1395 4.4 0.0215 1.2 136.9 1.7
    5 0.3 326 118 6.06 0.37 0.0504 6.7 0.15 6.8 0.0216 1.4 137.6 2.0
    6 0.49 612 184 11.3 0.31 0.0475 4 0.1402 4.2 0.0214 1.3 136.5 1.7
    7 0.1 710 226 13.3 0.33 0.0487 4 0.1456 4.2 0.0217 1.2 138.4 1.7
    8 0.36 457 186 8.44 0.42 0.046 4.4 0.1357 4.6 0.0214 1.3 136.6 1.8
    9 0.09 1204 390 23 0.33 0.04881 2 0.1492 2.4 0.0221 1.2 141.4 1.6
    10 10.42 518 160 10.7 0.32 0.053 22 0.157 22 0.0214 1.9 136.7 2.6
    11 0.73 608 305 11 0.52 0.0455 7.3 0.1313 7.4 0.0209 1.3 133.5 1.7
    12 0.23 626 354 11.8 0.58 0.0496 4 0.1497 4.2 0.0219 1.2 139.6 1.7
    13 -- 835 325 15.6 0.4 0.0487 2.3 0.1459 2.6 0.0217 1.2 138.6 1.6
    14 0 636 170 11.8 0.28 0.0472 2.8 0.1406 3.1 0.0216 1.3 137.9 1.7
    15 0 530 194 9.81 0.38 0.0493 3 0.1466 3.3 0.0216 1.3 137.5 1.7
    16 0.26 512 201 9.5 0.41 0.0504 4.5 0.1497 4.7 0.0215 1.3 137.4 1.8
    英安流纹质碎斑熔岩PM26-40
    1 0.15 935 260 17.1 0.29 0.0478 3.1 0.1398 3.3 0.0212 1.2 135.3 1.6
    2 10.15 405 134 8 0.34 0.042 31 0.12 31 0.0207 2.1 131.8 2.7
    3 0 672 295 12.3 0.45 0.0471 2.6 0.1384 2.9 0.0213 1.2 135.9 1.6
    4 0 399 144 7.2 0.37 0.0505 3.3 0.1463 3.6 0.0210 1.3 134.1 1.7
    5 0 478 179 8.89 0.39 0.0499 3 0.149 3.3 0.0217 1.3 138.1 1.7
    6 0.11 381 149 6.98 0.4 0.0515 5.7 0.1513 5.8 0.0213 1.4 135.8 1.9
    7 0.23 1108 342 20.8 0.32 0.0477 2.6 0.1431 2.8 0.0218 1.2 138.8 1.6
    8 0.06 990 454 18.1 0.47 0.0486 4.3 0.1425 4.5 0.0213 1.2 135.6 1.6
    9 0.06 1061 359 19.2 0.35 0.0484 4 0.1406 4.2 0.0211 1.2 134.6 1.6
    10 0.58 577 189 10.4 0.34 0.048 3.8 0.1376 4 0.0208 1.3 132.7 1.7
    11 -- 730 279 13.3 0.4 0.0492 2.5 0.1436 2.8 0.0212 1.2 135.1 1.6
    12 0.28 504 109 9.02 0.22 0.0487 3.7 0.1395 3.9 0.0208 1.3 132.6 1.7
    13 1.41 853 425 15.6 0.52 0.0451 9.8 0.13 9.9 0.021 1.3 133.7 1.7
    14 0.13 360 113 6.53 0.32 0.0478 6.4 0.1388 6.5 0.0211 1.4 134.4 1.9
    15 0.15 1631 552 30 0.35 0.04782 1.9 0.1411 2.2 0.0214 1.1 136.6 1.5
    16 0.08 732 392 13.5 0.55 0.0494 4.8 0.1465 4.9 0.0215 1.3 137.3 1.7
    17 0.13 1107 405 20 0.38 0.0485 2.3 0.1407 2.6 0.0210 1.2 134.1 1.6
    注:Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射性成因铅
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    表  2   碎斑熔岩主量、微量和稀土元素分析结果

    Table  2   Major, trace and REEs data for volcanic rocks of the porphyroclastic lava in the Bayaerhushuo area, the south-central segment of Great Xing' an Range

    元素 细微粒斑状石英二长岩(-石英二长斑岩) 英安流纹质碎斑熔岩
    PM26-31 PM26-26 PM26-23 PM26-57 PM26-40 PM26-17
    SiO2 68.26 68.91 69.04 71.07 71.02 71.38
    TiO2 0.42 0.61 0.48 0.59 0.34 0.43
    Al2O3 15.17 15.13 15.27 14.86 14.93 14.76
    Fe2O3 1.79 2.4 0.78 1.08 0.92 1.43
    FeO 3.26 2.32 3.48 2.36 2 1.76
    MnO 0.1 0.04 0.03 0.05 0.05 0.05
    MgO 0.74 0.65 1.07 0.48 0.77 0.48
    CaO 1.58 1.79 1.72 1.55 2.08 1.82
    Na2O 3.52 3.94 4.05 4 4.02 3.92
    K2O 5.04 4.21 3.96 3.94 3.81 3.94
    P2O5 0.11 0.01 0.12 0.02 0.07 0.02
    Li 22.21 26.25 21.53 22.77 16.23 15.26
    Be 2.98 3.43 3.51 3.78 4.04 3.85
    Sc 4.88 4.89 4.9 3.44 3.44 3.41
    Ti 2573.69 2562.46 2564.4 1625.08 1808.61 1675.53
    V 19.55 18.24 18.98 12.96 13.33 12.71
    Cr 2.66 6.08 2.71 3.78 2.83 3.11
    Mn 636.53 206.99 249.42 220.3 265.92 274.95
    Co 2.55 2.74 2.97 2.88 3 2.45
    Ni 2.31 5.02 6.12 5.68 3.43 3.73
    Cu 199.63 41.48 8.36 13.56 8.34 6.97
    Zn 110.4 70.29 98.29 49.84 86.93 80.25
    Ga 22.16 21.14 20.85 20.84 20.86 20.77
    Ge 1.68 1.51 1.55 1.51 1.5 1.56
    As 12.57 26.24 7.32 14.81 16.76 6.69
    Rb 196.1 188.85 175.62 180.36 187.58 178.01
    Sr 200.21 275.98 293.04 226.24 220.23 246.85
    Y 18.55 24.64 24.46 22.11 24.85 22.98
    Zr 107.84 111.6 112.57 103.66 111.91 108.37
    Nb 8.8 8.71 8.75 7.78 8.03 8.08
    Mo 1.43 1.43 0.57 1.31 0.34 0.56
    Cd 0.16 0.58 0.58 0.2 0.65 0.09
    In 0.59 0.13 0.15 0.05 0.05 0.06
    Sn 14.31 15.14 17.35 8.83 7.77 7.75
    Sb 0.72 0.52 0.44 0.64 1.06 0.53
    Cs 3.95 5.22 3.67 3.89 4.13 3.53
    Ba 794.05 659.02 615.76 500.36 477.23 532.78
    La 22.01 26.33 30.78 22.33 28.66 29.35
    Ce 55.23 55.28 55.6 54.87 54.75 57.48
    Pr 5.01 6.08 6.46 5.37 6.29 6.23
    Nd 17.18 21.72 23.75 18.9 22.29 22.13
    P 480.11 43.65 523.75 87.29 305.52 87.29
    Sm 3.46 4.46 4.43 3.77 4.13 4.26
    Eu 0.66 0.95 0.91 0.69 0.65 0.78
    Gd 4.19 5 5.3 4.46 4.57 4.98
    Tb 0.62 0.75 0.75 0.65 0.7 0.7
    Dy 3.41 4.1 4.13 3.58 4.02 3.73
    Ho 0.64 0.81 0.79 0.71 0.78 0.74
    Er 2.15 2.62 2.53 2.4 2.55 2.43
    Tm 0.31 0.38 0.37 0.37 0.38 0.36
    Yb 2.22 2.73 2.66 2.66 2.7 2.61
    Lu 0.35 0.4 0.42 0.39 0.43 0.39
    Hf 3.46 3.48 3.56 3.46 3.75 3.76
    Ta 0.9 0.93 0.89 0.98 0.94 1.05
    K 41838.55 34948.47 32873.15 32707.12 31627.95 32707.12
    W 3.62 0.91 0.93 1.31 1.34 0.82
    Tl 1.68 1.37 1.35 0.98 1.00 0.83
    Pb 29.53 28.25 49.92 18.50 28.12 26.01
    Bi 0.17 0.58 0.26 0.57 0.84 0.30
    Th 18.67 20.28 18.87 24.88 23.08 25.70
    U 3.85 2.87 3.04 5.12 3.07 4.59
    A/CNK 1.07 1.06 1.09 1.09 1.03 1.05
    A/NK 1.35 1.37 1.39 1.37 1.39 1.38
    ∑REE 140.87 161.14 168.24 146.70 161.19 162.56
    ∑LREE 126.98 144.35 151.29 131.48 145.06 146.62
    ∑HREE 13.89 16.79 16.95 15.22 16.13 15.94
    ∑LREE/∑HREE 9.14 8.60 8.93 8.64 8.99 9.20
    δEu 0.53 0.61 0.57 0.51 0.46 0.52
    (La/Yb)N 6.68 6.50 7.80 5.66 7.16 7.58
    (Ce/Yb)N 6.44 5.24 5.41 5.34 5.25 5.70
    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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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-11
  • 修回日期:  2019-03-17
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2019-08-14

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