駱金誠(chéng), 賴紹聰, 秦江鋒, 胡瑞忠

1)中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所, 礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州貴陽(yáng) 550002;

2)西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 地質(zhì)學(xué)系, 陜西西安 710069;

3)中國(guó)科學(xué)院研究生院, 北京 100049

揚(yáng)子板塊西北緣碧口地塊南一里花崗巖成因研究

駱金誠(chéng)1,3), 賴紹聰2), 秦江鋒2), 胡瑞忠1)

1)中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所, 礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州貴陽(yáng) 550002;

2)西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 地質(zhì)學(xué)系, 陜西西安 710069;

3)中國(guó)科學(xué)院研究生院, 北京 100049

本文對(duì)揚(yáng)子板塊西北緣南一里巖體進(jìn)行了系統(tǒng)的地球化學(xué)研究, 探討了該巖體的巖石成因、成巖物質(zhì)來(lái)源及其地質(zhì)意義。該巖體具有高SiO2(70.27%～71.21%)、Al2O3(14.97%～16.19%)、K2O(3.11%～3.83%)含量, A/CNK=1.04～1.08, 以低Y(＜10.01×10-6)和HREE(e.g.Yb＜0.70×10-6)為特征, 富集Rb、Th、U、K、Sr, 虧損 Ba、Nb、Ta、P和 Ti, 稀土總量 73.55×10-6～93.86×10-6。Eu異常不明顯(0.67～0.83)。具有較高的Sr/Y(33.01～50.53)和(La/Yb)N(15.30～23.04)比值及強(qiáng)分異的稀土元素組成。結(jié)合巖體產(chǎn)出的時(shí)空位置, 表明南一里巖體形成于典型的后碰撞構(gòu)造環(huán)境, 可能是三疊紀(jì)華北和揚(yáng)子板塊的碰撞作用導(dǎo)致該區(qū)地殼明顯增厚,在伸展-減薄的構(gòu)造體制下, 地殼中變玄武質(zhì)和泥質(zhì)巖石通過(guò)角閃巖脫水發(fā)生部分熔融形成。

南一里花崗巖; 地球化學(xué); 巖石成因; 地殼深熔; 碧口地塊

碧口地塊呈NE-SW展布, 位于揚(yáng)子板塊西北緣,是東、西秦嶺、龍門(mén)山、松潘造山帶的交接轉(zhuǎn)換地段(張國(guó)偉等, 2001)。主要涉及的科學(xué)問(wèn)題為東、西秦嶺交接與龍門(mén)造山帶的關(guān)系。包括晚古生代到中三疊紀(jì)時(shí)期, 勉略洋盆的形成閉合與龍門(mén)山斷裂、攀西裂谷發(fā)生發(fā)展的時(shí)空關(guān)系; 現(xiàn)今交匯的構(gòu)造幾何學(xué)問(wèn)題(張國(guó)偉等, 2004)。在這一復(fù)雜地體內(nèi)侵入了大量的花崗巖, 它們成為研究碧口地區(qū)侵入巖體及相關(guān)礦床成因的最直接物質(zhì)記錄。因此, 探究其形成構(gòu)造環(huán)境、源區(qū)特征及動(dòng)力學(xué)機(jī)制, 可為揭示秦嶺地區(qū)大地構(gòu)造演化及多金屬成礦作用問(wèn)題提供新的資料。前人對(duì)這些巖體的成因認(rèn)識(shí): (1)拆沉作用后幔源巖漿底侵下地殼熔融(秦江鋒等, 2005);

(2)增厚下地殼富K玄武質(zhì)巖類(lèi)部分熔融形成的埃達(dá)克質(zhì)巖(張宏飛等, 2007); (3)地殼加厚環(huán)境下, 砂屑巖部分熔融形成的 S型花崗巖(李佐臣等, 2009, 2010); (4)在增厚-伸展減薄的體制下, 混合源區(qū)脫水部分熔融形成的熔體進(jìn)行一定程度的混合(駱金誠(chéng)等, 2010a)?？梢钥闯? 深部地殼物質(zhì)的組成直接制約了碧口地區(qū)花崗巖的成因機(jī)制及其構(gòu)造演化的認(rèn)識(shí)。因此, 對(duì)南一里巖體的熔融機(jī)理和源區(qū)屬性有進(jìn)一步研究的必要。

1 地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征

圖1 碧口地區(qū)南一里花崗巖體一帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)李佐臣等, 2009)Fig.1 Geological sketch map of Nanyili granite pluton around Bikou area (after LI Zuo-chen et al., 2009)

南一里巖體近三角形(圖 1), 似“葫蘆狀”, 分布面積約 140 km2, 出露于碧口地塊南緣平武縣北部, 是碧口地塊中最大的巖體, 該巖體北側(cè)與碧口群變基性火山熔巖、火山碎屑巖、凝灰?guī)r等呈侵入接觸關(guān)系。南側(cè)與泥盆紀(jì)變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖等呈侵入接觸關(guān)系, 色納路-銅錢(qián)斷裂和卓龍斷裂被巖體切斷。野外觀察巖體與圍巖的界線清楚, 巖體邊緣見(jiàn)有少量捕虜體, 有典型的巖漿侵蝕圍巖的港灣狀、不規(guī)則界面。在巖體中可見(jiàn)沿巖體節(jié)理貫入的長(zhǎng)英質(zhì)脈體, 脈體多相互穿切呈 X形。沒(méi)有明顯的構(gòu)造變形, 表明這些脈體不是韌性剪切作用的產(chǎn)物, 而是巖漿期后熱液作用的產(chǎn)物。該巖體巖性比為黑云母二長(zhǎng)花崗巖, 巖石呈灰白色, 中-細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造。主要礦物組成為石英, 它形粒狀,含量25%～30%; 斜長(zhǎng)石, 自形柱狀, 含量30%～35%;鉀長(zhǎng)石, 不規(guī)則板狀, 含量±30%。暗色礦物以黑云母為主, 含量±8%。副礦物以榍石和磷灰石為主, 其次為鋯石、褐簾石、磁鐵礦等。在斜長(zhǎng)石邊緣可見(jiàn)蠕英石。

2 地球化學(xué)特征

對(duì)野外采集新鮮樣品進(jìn)行詳細(xì)的巖相學(xué)觀察后,選擇沒(méi)有脈體貫入的樣品進(jìn)行主、微量元素分析。分析測(cè)試在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素用XRF光譜測(cè)定, 分析精度一般優(yōu)于5%, 微量元素分析精度一般優(yōu)于10%。南一里花崗巖的主量及微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

花崗巖 SiO2=70.27%～71.21%, 平均為 70.76%,低 Ti(TiO2=0.24%～0.27%); MgO=0.67%～0.97%, Mg#=47～52, 富 Al2O3(14.97%～16.19%), 鋁飽和指數(shù) A/CNK=1.04～1.08, 屬于準(zhǔn)鋁-弱鋁系列(圖 2); CaO=1.62%～2.20%, 富 堿 (Na2O=4.22%～4.90%, K2O=3.11%～3.83%), K2O+Na2O介于7.68%～8.21%,屬于高鉀鈣堿性系列(圖3)。

圖2 南一里花崗巖A/CNK-A/NK圖Fig.2 A/CNK-A/NK plot of Nanyili granite

在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(圖 4a)中,可以看出樣品具有一致稀土配分曲線, 富集輕稀土(LREE)。輕重稀土高度分異, (La/Yb)N=15.30～23.04,強(qiáng)烈虧損重稀土 Yb=0.56×10-6～0.69×10-6, 平均為0.63×10-6＜1.8×10-6, 也表現(xiàn)強(qiáng)分異的元素分配模式,稀土含量偏低 ΣREE=73.55×10-6～93.86×10-6。Eu異常不明顯, δEu=0.67～0.83。在微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖4b), 南一里花崗巖不同程度地富集大離子親石元素(LILE)Rb、Sr、K 等和輕稀土, 虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)Nb、Ta、P、Ti和Y(Y=7.92×10-6～10.001×10-6,平均為8.74×10-6), 由此導(dǎo)致南一里花崗巖具有高的Sr/Y比值(33.01～50.53)。

3 問(wèn)題討論

3.1 巖漿源區(qū)性質(zhì)

在很多陸-陸撞造山帶中, 都形成了大量后碰撞準(zhǔn)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性花崗巖類(lèi), 其成因還存在很多爭(zhēng)論,目前主要認(rèn)識(shí): (1)高鉀鈣堿性花崗巖源于富K安山巖的部分熔融作用(Roberts et al., 1993); (2)高鋁玄武質(zhì)巖漿在上升過(guò)程中同化泥質(zhì)巖石(Pati?o Douce, 1995); (3)源自沉積巖的長(zhǎng)英質(zhì)巖漿和鎂鐵質(zhì)巖漿的混合作用(Davis et al., 1993); (4)幔源鉀質(zhì)巖漿在上升過(guò)程中發(fā)生結(jié)晶分異并同化了大量地殼物質(zhì)(Schaltegger et al., 1992)。而南一里高鉀鈣堿性花崗巖地球化學(xué)特征相對(duì)于 I型和 S型花崗巖(White et al., 1977), 虧損Y(7.92×10-6～10.01×10-6)和強(qiáng)烈虧損重稀土(HREE) Yb=0.56×10-6～0.69×10-6, 富集 Sr(405×10-6), 使該巖體具有高的Sr/Y比值(51)和(La/Yb)N比值(23)。在目前用于鑒別埃達(dá)巖的地球化學(xué)特征的圖中(圖5), 樣品都落于典型埃達(dá)克巖范圍內(nèi), 顯示該巖體具有部分類(lèi)似埃達(dá)克質(zhì)巖的屬性。但與典型埃達(dá)克巖相比, 具有低Sr(314×10-6)、較低 Cr、Ni含量, 高 Rb/Sr、CaO/Na2O(0.38～0.55＞0.3)比值及較高的 K2O、鋁飽和指數(shù)A/CNK(1.04～ 1.14＞1), 這種特性不可能簡(jiǎn)單地用巖漿分離結(jié)晶作用來(lái)解釋。

圖3 南一里花崗巖K2O-SiO2圖Fig.3 K2O-SiO2diagram of Nanyili granite

表1 南一里黑云母崗巖主量(%)、微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 1 Analytical results of major (%) and trace elements (×10-6) for Nanyili granite

圖4 南一里花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式(a)和不相容元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun et al., 1989)Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized incompatible element spidergrams of Nanyili granites(b) (normalization values after Sun et al., 1989)

圖5 南一里花崗巖Y-Sr/Y圖(a)和YbN-(La/Yb)N圖(b) (據(jù)Defant et al., 1990)Fig.5 Y-Sr/Y(a) and YbN-(La/Yb)N(b) diagrams for Nanyili granite (after Defant et al., 1990)

目前研究表明: 區(qū)內(nèi)這些巖體的地球化學(xué)特征主要顯示準(zhǔn)鋁-弱過(guò)鋁的高鉀鈣堿性I型花崗巖及高K 埃達(dá)克質(zhì)巖的特性(秦江峰等, 2005; 張宏飛等, 2005, 2007); 李佐臣等(2009)認(rèn)為由雜砂巖熔融形成 S型花崗巖。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)證實(shí): 地殼中基性巖類(lèi)(玄武質(zhì)成分)部分熔融形成化學(xué)成分偏基性的準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖類(lèi)(Johannes et al., 1996; Sisson et al., 2005),而源巖為泥質(zhì)巖石的熔融, 無(wú)論水是否飽和, 形成的花崗質(zhì)巖漿Al總是過(guò)飽和A/CNK＞1.1(Sen et al., 1994; Rapp et al., 1995; Winther, 1996; Montel et al., 1997; Stevens et al., 1997), 硬砂巖熔融也形成鋁飽和的花崗閃長(zhǎng)巖和過(guò)飽和的花崗巖(Montel et al., 1997; Stevens et al., 1997)。當(dāng)A/CNK均小1.1時(shí), 不可能是由泥質(zhì)巖或是硬砂巖部分熔融形成。角閃巖在水飽和的條件下熔融形成的巖漿也是過(guò)鋁的(Beard et al., 1991), 但角閃巖在水不飽和的條件下,隨著水壓的降低, 脫水熔融形成巖漿的A/CNK逐漸從大于1變?yōu)樾∮?, 而且鋁的含量隨著熔融壓力的增加而增加, 因?yàn)槠渲行遍L(zhǎng)石的 An組分在高壓下變得不穩(wěn)定(基性的斜長(zhǎng)石比酸性的斜長(zhǎng)含鋁高)。由此看來(lái), 南一里巖體的源巖可能在水壓不高的條件下, 通過(guò)角閃巖的脫水作用導(dǎo)致部分熔融。

巖體的 w(La)/w(Yb)為 21.32～31.67, 平均為28.42, (La/Yb)N為15.30～23.04, 平均為20.40, 表明是在陸殼底部較深源區(qū)巖石脫水熔融形成。明顯虧損Y(7.92×10-6～10.01×10-6)和HREE (Yb=0.56×10-6～0.69×10-6＜1.8×10-6), 具有低 Yb/Lu(6～7)和 Dy/Yb (2.2～2.8)比值, 表明其源區(qū)殘留相主要為石榴石+角閃石(Moyen, 2009), 這些特征表明玄武質(zhì)地殼在高溫高壓條件下達(dá)到石榴石角閃巖相發(fā)生脫水部分熔融(Rapp et al., 1995)。Nb、P的虧損說(shuō)明斜長(zhǎng)石作為熔融殘留相或結(jié)晶分離相存在, 即熔融過(guò)程中斜長(zhǎng)石沒(méi)有耗盡(Pati?o Douce, 1995)。Cr(7×10-6～20×10-6)和 Ni(5×10-6～13×10-6)較低, Nb/U 比值為 1.6～3.9, Ce/Pb比值為 1.3～1.6, 均和大陸上地殼非常接近。同時(shí)該巖體 U(1.9×10-6～2.4×10-6)、Th(6.8×10-6～8.6×10-6)等元素的含量較高, 其 Th/U比值介于 2.3到 4.4之間, 與上地殼接近(U=2.8×10-6, Th=10.7× 10-6, Th/U=3.8; Taylor et al., 1985), 表明源區(qū)有一定量上地殼沉積物的參與。巖石的 Rb=126×10-6～145×10-6, Sr=314×10-6～405×10-6, Ba=55×10-6～1017× 10-6, Rb/Sr比值介于0.32到0.45之間, 表明源區(qū)由含不成熟地殼物質(zhì)的部分熔融, 與圖 5中顯示含有泥質(zhì)熔體加入一致。同時(shí)全巖Sr-Nd-Pb同位素表明這些花崗巖的巖漿源應(yīng)為存留于下地殼的元古宙玄武質(zhì)巖類(lèi)(張宏飛等, 2007), 該區(qū)元古宙下地殼主要為玄武質(zhì)巖石, 可能包含一定量砂巖、泥巖等沉積巖。在CaO/Na2O-Al2O3/TiO2圖中(圖6b), 巖石具有低的CaO/Na2O比值和高Al2O3/TiO2比值, 表明源區(qū)可能包含一定量富 Al2O3的沉積巖(圖 5)。Rb-Sr圖解(圖6a)反映源巖存在泥質(zhì)熔融體的加入。

Sisson et al.(2005)證實(shí)低鉀的玄武質(zhì)巖石部分熔融不可能產(chǎn)生高鉀巖漿, 島弧玄武質(zhì)下地殼的部分熔融作用可以形成大量中鉀到高鉀鈣堿性長(zhǎng)英質(zhì)巖漿, 熔融反應(yīng)為角閃石和黑云母裂解。Clemens(2009)研究后碰撞型高鉀鈣堿性花崗巖的成因機(jī)制可能為: 碰撞后階段巖石圈的減薄作用導(dǎo)致巖石圈地幔部分熔融形成大量鎂鐵質(zhì)巖漿, 這些鎂鐵質(zhì)巖漿底侵島弧地殼底部, 在地殼深部富 K的鎂鐵質(zhì)巖漿和源自地殼的長(zhǎng)英質(zhì)巖漿發(fā)生混合作用,花崗巖中的暗色微粒包體就代表來(lái)自地幔的鎂鐵質(zhì)巖漿, 巖石富K的原因是其源區(qū)有富K的鎂鐵質(zhì)巖漿參與。野外地質(zhì)工作中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這類(lèi)包體, 地球化學(xué)特征也沒(méi)有顯示明顯的幔源貢獻(xiàn)。因此, 源巖可能為沉積巖和玄武質(zhì)巖的互層, 當(dāng)角閃巖脫水其富K流體誘發(fā)部分熔融形成混合花崗質(zhì)巖漿或源自沉積巖的長(zhǎng)英質(zhì)熔體和富K的鎂鐵質(zhì)熔體發(fā)生巖漿混合作用。Moyen(2009)研究表明源巖成分對(duì)于熔體的Sr/Y和La/Yb比值也具有重要控制作用, 與洋殼玄武巖相比陸殼巖石本身具有高 Sr/Y 比值和Al2O3含量, 在一定壓力條件下發(fā)生部分熔融作用時(shí), 其殘留相很容易出現(xiàn)石榴子石, 這時(shí)大陸下地殼起源的長(zhǎng)英質(zhì)巖漿一般也具有高Sr/Y比值和和虧損重稀土。加上該區(qū)域火山巖系具有高Sr和La及低Y和Yb含量(Sr=550×10-6, La=20×10-6, Y=4×10-6, Yb=2×10-6; 閆全人等, 2004), 反映源區(qū)本身可能具有這種性質(zhì), 從而造成該區(qū)花崗巖顯示了部分埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征。

3.2 大地構(gòu)造意義

圖6 南一里花崗巖Rb-Sr圖解(圖a據(jù)高利娥等, 2010)和源巖成分判別圖解(圖b據(jù)Sylvester, 1998)Fig.6 Diagram for Rb versus Sr (Fig.a, after GAO Li-e et al., 2010) and discriminating compositions of source rocks (Fig.b, after Sylvester, 1998) for Nanyili granite

秦嶺-大別-蘇魯造山帶東西延伸2000 km, 它標(biāo)志著中國(guó)大陸最終成為統(tǒng)一體(張國(guó)偉等, 2001)。到目前為止, 縱觀前人對(duì)秦嶺地區(qū)三疊紀(jì)花崗巖進(jìn)行的年代學(xué)研究, 發(fā)現(xiàn) U-Pb鋯石年齡主要集中在245～200 Ma(金維浚等, 2005; 張宏飛等, 2005; 秦江鋒等, 2005; Zhang et al., 2006a, b; 李佐臣等, 2007;駱金誠(chéng)等, 2010b; Qin et al., 2010a, b), 這些巖體多具后碰撞花崗巖的特征, 其形成時(shí)代較為集中, 暗示了這一時(shí)期內(nèi)整個(gè)秦嶺地區(qū)存在大面積地殼熔融事件, 而且不受某一個(gè)構(gòu)造單元嚴(yán)格控制的特征。碧口地塊中南一里巖體的侵位時(shí)間約 225 Ma(李佐臣等, 2007; 張宏飛等, 2007), 稍晚于秦嶺造山帶的主造山期(242±21 Ma)(李曙光等, 1996), 構(gòu)造形式也顯示出一種相對(duì)拉張環(huán)境下巖體的被動(dòng)侵位, 沒(méi)有明顯的變形和巖漿面理, 邊界也沒(méi)有接觸變形帶(圖1)。在lg[CaO/(K2O+Na2O)]-SiO2圖解中(圖7a),顯示該巖體形成于擠壓環(huán)境向伸展環(huán)境轉(zhuǎn)變的后造山期。在Rb/30-Hf-3Ta圖解上(圖7b), 數(shù)據(jù)點(diǎn)主要落入后碰撞花崗巖區(qū)內(nèi)。

碧口地塊在該時(shí)期的演化過(guò)程中, 位于勉略縫合帶以南, 龍門(mén)山構(gòu)造帶以西。勉略洋板塊在早三疊世沿勉略縫合帶向北插入微秦嶺陸塊之下,華北和揚(yáng)子發(fā)生大規(guī)模陸-陸碰撞, 碧口地塊內(nèi)的地殼受到強(qiáng)烈的橫向縮短和構(gòu)造擠壓變形, 導(dǎo)致明顯地殼增厚。野外地質(zhì)特征顯示, 碧口地區(qū)花崗巖的侵位不僅控制了印支期的變形過(guò)程, 而且花崗巖體直接侵入到已發(fā)生斷裂和褶皺的地層中,巖體的分布總體沿著 NEE方向, 與區(qū)內(nèi)的構(gòu)造斷裂帶幾乎平行。Meng等(2005)通過(guò)對(duì)四川盆地西北緣中生代沉積大地構(gòu)造演化的研究表明, 揚(yáng)子地塊在晚三疊世發(fā)生順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)作用, 秦嶺造山帶的西段在巖石圈深部處于相對(duì)擠壓的環(huán)境而地殼部分可能仍為張性環(huán)境。伸展—減壓的構(gòu)造作用易誘發(fā)下地殼含水礦物(如云母類(lèi)和/或角閃石)發(fā)生脫水反應(yīng)而導(dǎo)致地殼物質(zhì)的部分熔融。實(shí)驗(yàn)表明, 玄武質(zhì)或玄武安山質(zhì)巖石在水不飽和的條件下脫水熔融是形成地殼中酸性巖石的重要原因, 但是正常厚度地殼的下地殼部并沒(méi)有足夠高的溫度使下地殼發(fā)生部分熔融。文中采用鋯石飽和溫度計(jì)得出約 750℃, 從角閃石的固相曲線看,達(dá)到了角閃石脫水熔融的溫度650℃。筆者認(rèn)為可能在三疊紀(jì)地殼處于伸展-減薄的構(gòu)造體制, 該區(qū)中-基性下地殼減壓增溫, 由角閃巖脫水部分熔融形成。

目前對(duì)碧口地塊的基底認(rèn)識(shí): (1)基底是一個(gè)古老的硬塊(任紀(jì)舜等, 1980); (2)缺失大陸基底(?eng?r, 1984); (3)具有揚(yáng)子地塊的屬性, 其基底為陸殼組分(許志琴等, 1992; 姜春發(fā)等, 2000; 張國(guó)偉等, 2001; 張季生等, 2007; 趙永久等, 2007; 張宏飛等, 2007; 李佐臣等, 2009, 2010; 駱金誠(chéng)等, 2010a)。結(jié)合南一里花崗巖體的空間位置, 張宏飛等(2007)認(rèn)為碧口地塊內(nèi)太古宙魚(yú)洞子群及新元古代碧口群基性火山巖類(lèi)的 Sr-Nd-Pb同位素組成均不能作為碧口塊體中印支期花崗巖的直接來(lái)源。張季生等(2007)運(yùn)用地球物理方法表明基底巖石由前南華紀(jì)變質(zhì)地層組成。趙永久等(2007)認(rèn)為基底巖石可能是黑云母片麻巖, 其原巖主要是變質(zhì)中性火成巖或雜砂巖。綜上所述, 筆者認(rèn)為碧口基底的地殼并不均一, 其源巖可能為變質(zhì)的沉積巖和玄武質(zhì)巖石的互層, 正因這一復(fù)雜組構(gòu)導(dǎo)致對(duì)其基底的認(rèn)識(shí)尚不統(tǒng)一。

圖7 南一里花崗巖lg[CaO/(K2O+Na2O)]-SiO2圖(a)(據(jù)Brown, 1982)和微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖(b)(據(jù)Harris et al., 1986)Fig.7 Diagrams of lg[CaO/(K2O+Na2O)]-SiO2(Fig.a, after Brown, 1982) and tectonic setting of trace elements (Fig.b, after Harris et al., 1986) for Nanyili granite

4 結(jié)論

1)研究表明南一里花崗巖為富SiO2、Al2O3、K2O的高鉀鈣堿性系列, 富集LILE、Sr及高Sr/Y(33.01～50.53)和(La/Yb)N比值, Eu異常不明顯, 明顯虧損Y和 Yb, 表現(xiàn)出部分類(lèi)似埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征?？赡苤饕芷湓磶r控制, 而非拆沉作用下地幔軟流圈物質(zhì)底侵下地殼物質(zhì)熔融形成。

2)三疊紀(jì)華北—揚(yáng)子兩大板塊發(fā)生大規(guī)模陸-陸碰撞導(dǎo)致碧口地塊內(nèi)的地殼明顯增厚, 在伸展-減薄減壓增溫的構(gòu)造體制下, 地殼中角閃巖脫水富 K流體誘發(fā)互層的變玄武質(zhì)和泥質(zhì)沉積巖部分熔融形成。由此進(jìn)一步限定了碧口地區(qū)深部地殼的屬性。

致謝: 匿名審稿人和編輯部細(xì)致認(rèn)真地審閱了全文,并提出了啟發(fā)性的修改意見(jiàn), 在此表示衷心感謝!

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亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)編圖等項(xiàng)目順利通過(guò)評(píng)審

按照中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水環(huán)部委托和統(tǒng)一安排, 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所于2011年8月17—19日在北京組織召開(kāi)了亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)編圖、江西萍樂(lè)坳陷帶水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、地下水科學(xué)與工程大型試驗(yàn)基地水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)參數(shù)研究、華北平原地下水安全與可持續(xù)利用和工程地質(zhì)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略及對(duì)策研究等5個(gè)工作項(xiàng)目成果評(píng)審驗(yàn)收會(huì)議。

評(píng)審專家組由來(lái)自中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所、國(guó)家自然基金委員會(huì)、清華大學(xué)及中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所的12位專家和學(xué)者組成。

與會(huì)專家在認(rèn)真聽(tīng)取各項(xiàng)目承擔(dān)單位的項(xiàng)目匯報(bào)的基礎(chǔ)上, 經(jīng)專家組評(píng)議, 全部成果都獲得通過(guò), 其中亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)編圖和工程地質(zhì)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略及對(duì)策研究評(píng)為優(yōu)秀級(jí)。專家一致認(rèn)為, 亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)編圖項(xiàng)目在洲際專題編圖領(lǐng)域做出了有益的探索, 統(tǒng)一了跨國(guó)界編圖方法和要求, 首次編制了亞洲地下水資源圖和亞洲地?zé)釄D, 并初步建立了亞洲地下水資源與環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù), 能夠與國(guó)際社會(huì)實(shí)現(xiàn)信息共享, 便于及時(shí)更新信息數(shù)據(jù)。工程地質(zhì)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略及對(duì)策研究項(xiàng)目提出了工程地質(zhì)學(xué)科現(xiàn)階段所面臨的問(wèn)題及發(fā)展方向, 提煉出8個(gè)方面的工程地質(zhì)前沿科學(xué)問(wèn)題, 系統(tǒng)地提出了工程地質(zhì)學(xué)科應(yīng)優(yōu)先研究發(fā)展的領(lǐng)域, 為開(kāi)展工程地質(zhì)戰(zhàn)略研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

本刊編輯部 采編

Genesis of Nanyili Granite in Bikou Block, Northwest Margin of Yangtze Plate

LUO Jin-cheng1,3), LAI Shao-cong2), QIN Jiang-feng2), HU Rui-zhong1)
1) Institute of Geochemistry, State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang, Guizhou 550002;
2) State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi’an, Shaanxi 710069; 3) Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049

The Nanyili granite pluton is located in Bikou block on the northwestern margin of the Yangtze Plate.This paper reports the geochemistry of the Nanyili granite and discusses its genesis, ore-forming material source and geological significance.The granite has high SiO2(70.27%～71.21%), Al2O3(14.97%～16.19%) and K2O (3.11%～3.83%) content with its A/CNK being 1.04～1.08, low Y (＜10.01×10-6) and HREE (e.g., Yb＜0.70×10-6).The ∑REE has a range of 73.55×10-6～93.86×10-6, characterized by enrichment of Rb, Th, U, K, Sr and depletion of Ba, Nb, Ta, Ti and P, slightly negative Eu anomalies (δEu=0.67～0.83) and high Sr/Y(33.01～50.53) and (La/Yb)N(15.30～23.04) ratios with strongly fractionated REE patterns.According to these properties, in combination with a comprehensive analysis of the regional geological-tectonic settings, it is thought that the Nanyili granite pluton was formed in a typical post-collsional tectonic environment.It is probable that the collision between the North China and Yangtze plates during the Triassic resulted in obvious thickening of the crust.Under the extension and thinning tectonic mechanism, the metabasaltic and metapelitic rocks of the crust were partially melted through the amphibolitic dehydration.

Nanyili granite; geochemistry; petrogenesis; crustal anatexis; Bikou block

P588.121; P594.1; P541

A

10.3975/cagsb.2011.05.06

本文由國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào): 40872060)、教育部博士點(diǎn)基金(編號(hào): 20096101110001)和西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基地創(chuàng)新基金(編號(hào): XDCX08-08)聯(lián)合資助。

2011-06-29; 改回日期: 2011-08-09。責(zé)任編輯: 魏樂(lè)軍。

駱金誠(chéng), 男, 1986年生。碩士研究生。從事地球化學(xué)研究。E-mail: luojincheng027@126.com。