高级地球化学讲义2张本仁院士.ppt

表5 宽坪群硅质岩微量元素成分的变化 表6 二郎坪群硅质岩化学组成特征 2.新元古-早古生代北秦岭活动大陆边缘构造发展 南面主缝合带：新元古代蛇绿岩的N-MORB和E-MORB； 紧邻缝合带北侧：新元古代丹凤群洋内岛弧型火山岩系； 主缝合带北侧古元古代秦岭群基底上： 新元古代晚期大陆岛弧型基性侵入岩； 新元古代晚期同碰撞型和岛弧型花岗岩； 早古生代陆缘弧型基性侵入岩； 早古生代同碰撞型和陆缘弧型花岗岩； 秦岭群北侧：新元古代晚期-早古生代弧后盆地型二郎坪群火山-沉积岩系。 结果表明： 这种不同构造环境的岩石和岩套的时空配置有力地说明：新元古代至早古生代北秦岭具有活动大陆边缘的性质，显示出沟-弧-盆系的基本格架，揭示了洋壳不只一次俯冲，以及有由洋内岛弧形成向大陆岛弧和陆缘弧发展的历史，其间相伴着弧-陆碰撞与弧后扩张。这表明采用岩类和岩套配套的综合研究途径，不仅能增强判别的确切性，而且还能提供造山带构造发展的细节。 谢 谢 ! * * * * * * * * * * * * * 图6 板内玄武岩N-MORB标准化不相容元素组成模式 CRB-大陆裂谷玄武岩；OIB-洋岛玄武岩。 据BVTP(1981)数据。 2. 与俯冲消减带有关的火山岩 （1）岛弧构造环境 产出部位：板块会聚带, 随部位不同分洋内岛弧、大陆岛弧和陆缘弧。 物质来源：洋内岛弧包括俯冲洋壳、远洋沉积物和大洋岩石圈地幔；大陆岛弧包括俯冲洋壳、陆源沉积物与洋或陆岩石圈地幔；陆缘弧包括俯冲洋壳、陆源沉积物与大陆岩石圈地幔。 共同特征：亏损（相对于LILE) Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等高场强元素。 图7 丹凤群变玄武岩的Th/Yb-Ta/Yb图解（Pearce,1983) (引自张旗等，1995） DM: 亏损地幔；MORB：洋脊玄武岩（N型）；OIB：洋岛玄武岩； TH：拉斑玄武岩； CAB：钙碱性玄武岩；SHO：钾玄岩。空圈为三十里铺玄武岩；黑圆点为郭家沟玄武岩；×：LREE亏损型玄武岩. 图8 丹凤群玄武岩εNd-Nb/Th、εNd-La/Nb和εNd-Ba/Nb图解 (据李曙光, 1994) 基础数据引自张旗等(1995). 图9 垃圾庙苏长-辉长岩εNd-Nb/Th、εNd-La/Nb和εNd-Ba/Nb图解 (引自李曙光, 1997) (2)弧后盆地构造环境 产出部位：岛弧后近大陆一侧，拉张环境。 物质来源：复杂，早阶段有俯冲消减物质， 甚至地幔柱物质加入，晚期主要来自亏损地幔。 玄武岩的化学特征：早期的类似岛弧玄武岩，晚期的与N-MORB相同。 图10 二郎坪群变玄武岩Zr-Ti-Sr图解(据Pearce Cann., 1973)和Zr/Y-Zr图解(据Pearce, 1982) (引自邱家骧和张珠福, 1994) MORB：洋脊玄武岩；LKT：岛弧低钾玄武岩；CAB：岛弧钙碱性玄武岩；WPB：板内玄武岩；1—6：样品所属的地层组。 II、花岗岩类 1. M型花岗岩：岩石为斜长花岗岩，一般产于弧后盆地或不成熟的洋内岛弧，为幔源玄武岩浆分异结晶产物，常与蛇绿岩共生；Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)或=0.6, Ba、Ti、P亏损小，SZC可变，δ18O = 5.5~6。 2. A型花岗岩：高钾花岗岩（±正长岩），富碱、REE和HFSE， Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)=0.9~1.1, 强烈亏损Sr、P和Ti，具有高的初始87Sr/86Sr值,δ18O = 8~10, 不具有SZC；下地壳部分熔融产物，形成于后构造阶段、大陆裂谷（？）或非造山环境。 3. I型花岗岩类: 主要为英云闪长岩、花岗闪长岩等，Ba 、Ti、P亏损中等，SZC显著， Al2O3/(Na2O+K2O+CaO) = 0.5-1.1, δ18O = 8- 10；为 CAB或IAB岩浆结晶分异产物，或由未经风化的偏基性岩浆岩部分熔融形成，形成于造山前到同造山期，产出于陆缘弧或碰撞带。 4. S型花岗岩：为具有化学成分变化不大的淡色花岗岩，Ba、 Ti、P亏损中等，SZC变化不定， Al2O3/(Na2O+K2O+CaO) 1.1， δ18O 10；主要为变沉积岩部分熔融产物，产出于碰撞造山带中同构造到后构造期。 由于I和S型花岗岩类可产出于多种构造环境，必需进一步鉴别它们形成的具体环境，下列地球化学判别标志与方法是较有效的： （1）花岗岩类洋脊花岗岩（M型花岗岩)标准化不相容元素组成模式（Pearce et al., 1984)基本可以区分两类花岗岩 图11