华南赣杭构造带岩浆岩的成因与动力学背景

2023-09-27 理论教育版权反馈

【摘要】：对采自杨梅湾矿床的8个花岗岩样品以及大桥坞矿床的18个花岗斑岩样品进行了主量元素和微量元素的分析，分析结果见表6-5。图6-6新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的SiO2-A/CNK［=Al2O3/］(摩尔比)图解图例同图6-5主量元素和部分微量元素含量相对于SiO2成分变异图解如图6-8所示。

对采自杨梅湾矿床的8个花岗岩样品以及大桥坞矿床的18个花岗斑岩样品进行了主量元素和微量元素的分析，分析结果见表6-5。将除了烧失量之外的其他主量元素含量归一化到100%，然后投点到Streckeisen et al(1979)的Q'-ANOR分类图解中(图6-5)，得出杨梅湾花岗岩主要属于正长花岗岩或者碱长花岗岩，大桥坞花岗斑岩主要属于正长花岗岩或者二长花岗岩。

表6-5杨梅湾花岗岩以及大桥坞花岗斑岩的主量元素(%)和微量元素组成(×10-6)

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续表6-5

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续表6-5

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图6-5　新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的Q'-ANOR分类命名图解

(据Streckeisen et al，1979)Q'=100×Q/(Q+Or+Ab+An)，ANOR=100×An/(Or+An)

杨梅湾花岗岩具有较高的SiO2含量(74.93%～77.21%)，而大桥坞花岗斑岩的SiO2含量相对较低(69.15%～74.78%)。杨梅湾花岗岩的Al2O3含量在12.08%～13.23%之间，属于弱过铝质岩石，A/CNK［=molar Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)］主要介于0.99～1.05之间(除了其中一个样品的A/CNK值为1.19)(图6-6)。大桥坞花岗斑岩的Al2O3含量在11.17%～13.84%之间，其A/CNK值变化较大，在SiO2-A/CNK图解上(图6-6)，大桥坞花岗斑岩的数据点落在了准铝质范围到弱过铝质范围，并且有4个点落在了强过铝质的范围里面。杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩都具有较高的K2O含量(杨梅湾花岗岩的K2O=4.33%～5.61%，大桥坞花岗斑岩的K2O=5.45%～7.68%)。在ARSiO2图解(Wright，1969)上(图6-7)，杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的数据点都落在了碱性岩的范围里面。

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图6-6　新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的SiO2-A/CNK［=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)］(摩尔比)图解

图例同图6-5

主量元素和部分微量元素含量相对于SiO2成分变异图解如图6-8所示。杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的化学组成具有相同的演化趋势，并且两种岩性之间不存在成分间断。从这些图中可以看出，(=Fe2O3+1.11×FeO)、MgO、TiO2、Al2O3、CaO、P2O5(部分样品具有较低的P2O5含量或者低于检测限)和SiO2之间表现出负相关性，这种相关性表明了在岩浆演化过程中发生了分异作用。

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图6-7　新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的AR-SiO2图解(据Wright，1969)

AR(碱度率)=［Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)］/［Al2O3+CaO-(Na2O+K2O)］(质量百分数比)。图例同图6-5

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图6-8　新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的Harker图解图例同图6-5

杨梅湾花岗岩相比于大桥坞花岗斑岩具有较低的Zr、Ba、Sr含量以及较高的Nb和Rb含量(图6-8h～l)。大部分杨梅湾花岗岩的Sr含量小于20×10-6［(14.2～19.5)×10-6之间，除了一个样品的值为36.1×10-6］。大桥坞花岗斑岩的Sr含量则变化比较大，变化范围在(20.5～111)×10-6之间。杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩都具有较高的Rb含量，杨梅湾花岗岩的Rb含量变化范围在(253～317)×10-6之间，大桥坞花岗斑岩的Rb含量变化范围在(130～269)×10-6之间。

在球粒陨石标准化(球粒陨石值采用Boynton，1984的数据)图解(图6-9a、c)上可以看出，杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的稀土配分模式均为富LREE型，稀土元素配分曲线向右陡倾，而重稀土元素配分曲线相对平坦，反映岩石成岩过程中LREE发生了较强烈的分馏，HREE分馏微弱。但是，杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩的稀土配分曲线实际上并不完全一样，在稀土总含量方面，两者的总稀土元素含量都较高(表6-5)，但杨梅湾花岗岩的∑REE含量较低，变化范围在(153～209)×10-6之间，而大桥坞花岗斑岩的∑REE含量则相对较高，变化范围在(289～475)×10-6之间。

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图6-9　新路火山盆地中杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩稀土元素的球粒陨石标准化图解［(a)(c)球粒陨石值采用Boynton，1984的数据］以及微量元素的原始地幔标准化图解［(b)(d)原始地幔值采用McDonough et al，1995的数据］

注:大桥坞花岗斑岩部分样品的P2O5含量低于检测限，因此在图中没有这些样品的P的投点

此外，两者之间的轻重稀土比值以及Eu的负异常程度也不相同，杨梅湾花岗岩样品(La/Yb)N值变化范围在1.2～3.7之间，表现出较弱的轻重稀土分馏程度，但杨梅湾花岗岩具有非常强烈的Eu负异常，Eu/Eu*变化范围在0.03～0.13之间。相比之下，大桥坞花岗斑岩的(La/Yb)N值变化范围在9.9～24.4之间，表现出较为强烈的轻重稀土分馏程度，Eu负异常程度则比较小，Eu/Eu*值变化范围在0.15～0.47之间。

以原始地幔成分(原始地幔值采用McDonough et al，1995的数据)为标准，对杨梅湾花岗岩和大桥坞花岗斑岩样品的微量元素含量进行标准化作图。从微量元素蛛网图(图6-9b、d)上可以看出，两个岩体的样品具有相似的微量元素配分模式，Ba、Sr、P、Ti都表现出明显的负异常，并且杨梅湾花岗岩中这些元素比大桥坞花岗斑岩表现出更强烈的负异常。这些负异常可能指示了长石、磷灰石以及钛铁矿的分离结晶。杨梅湾花岗岩以及大桥坞花岗斑岩具有较高的高场强元素(HFSE)含量(如Rb、Th、Nb、Ta、Zr、Hf以及Ga)，具有高的Ga/Al比值。在微量元素蛛网图上这些元素都表现出正异常(除了大桥坞花岗斑岩的Nb、Ta表现出负异常)。这些微量元素的差异性可能也指示了两个岩体的岩浆演化过程是有差异的。

华南赣杭构造带岩浆岩的成因与动力学背景

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