巖石構(gòu)造環(huán)境的地球化學(xué)判別ppt課件

1、巖石構(gòu)造環(huán)境判別巖石構(gòu)造環(huán)境判別巖石構(gòu)造環(huán)境地球化學(xué)判別運用中出現(xiàn)的問題： 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高； 選擇判別標(biāo)志和圖解帶有盲目性：選擇判別標(biāo)志和圖解帶有盲目性： 巖石地球化學(xué)判別標(biāo)志本身存在多解性，例如，具有巖石地球化學(xué)判別標(biāo)志本身存在多解性，例如，具有洋脊玄武巖洋脊玄武巖MORBMORB化學(xué)特征的玄武巖可以產(chǎn)出于洋化學(xué)特征的玄武巖可以產(chǎn)出于洋脊、弧后盆地及邊緣海盆等環(huán)境；脊、弧后盆地及邊緣海盆等環(huán)境； 巖石蛻變或蝕變的影響等。巖石蛻變或蝕變的影響等。 這些問題經(jīng)常導(dǎo)致誤判。如何改良，以下幾點值這些問題經(jīng)常導(dǎo)致誤判。如何改良，以下幾點值得留意。得留意。一正確了解構(gòu)造環(huán)境與巖石地球化學(xué)

2、一正確了解構(gòu)造環(huán)境與巖石地球化學(xué)特征的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)是，除數(shù)據(jù)精度根底外，特征的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)是，除數(shù)據(jù)精度根底外，抑制盲目性、提高巖石構(gòu)造環(huán)境地球化學(xué)抑制盲目性、提高巖石構(gòu)造環(huán)境地球化學(xué)判別效果的首要要素。按地質(zhì)運動中各種判別效果的首要要素。按地質(zhì)運動中各種根底運動方式的相互依存、相互制約和相根底運動方式的相互依存、相互制約和相互轉(zhuǎn)化的地學(xué)哲學(xué)觀，對各類巖石構(gòu)成過互轉(zhuǎn)化的地學(xué)哲學(xué)觀，對各類巖石構(gòu)成過程來說，構(gòu)造程來說，構(gòu)造( (環(huán)境環(huán)境) )起著溝通物源、約束起著溝通物源、約束過程發(fā)生場所和運移途徑，以及制約熱動過程發(fā)生場所和運移途徑，以及制約熱動力學(xué)條件的作用。詳細(xì)闡明如下：力學(xué)條件的作用。詳細(xì)闡明如

3、下：1.不同構(gòu)造切割殼幔的深度和部位不同，洋脊可溝通地幔的軟流圈，B型爬升可導(dǎo)致爬升洋殼與巖石圈地幔的相互作用，A型爬升可引起爬升陸殼與另一側(cè)地殼深部和地幔的相互作用，等等。由于地球各層圈及層圈內(nèi)不同部分均為化學(xué)成分差別的物質(zhì)庫，所以特定構(gòu)造和構(gòu)造環(huán)境就溝通著不同物質(zhì)庫源區(qū)及其組合，使巖石一定程度上承繼源區(qū)的化學(xué)特征。2.2.不同構(gòu)造限定著巖石構(gòu)成過程活動場所不同構(gòu)造限定著巖石構(gòu)成過程活動場所與運移途徑的不同，例如，洋脊構(gòu)造限定與運移途徑的不同，例如，洋脊構(gòu)造限定了玄武巖漿沿擴(kuò)張脊活動，構(gòu)成的巖石只了玄武巖漿沿擴(kuò)張脊活動，構(gòu)成的巖石只同海水作用，成分常受海水蝕變的影響；同海水作用，成分常受海水

4、蝕變的影響；B B型爬升限定巖漿在島弧區(qū)自下而上運移，型爬升限定巖漿在島弧區(qū)自下而上運移，穿過大洋巖石圈洋內(nèi)島弧或大陸巖石穿過大洋巖石圈洋內(nèi)島弧或大陸巖石圈大陸島弧，因此巖石會受洋或陸殼圈大陸島弧，因此巖石會受洋或陸殼物質(zhì)影響而表現(xiàn)出成分差別。物質(zhì)影響而表現(xiàn)出成分差別。3.3.不同構(gòu)造環(huán)境顯示出不同的熱動力學(xué)和不同構(gòu)造環(huán)境顯示出不同的熱動力學(xué)和物理化學(xué)條件，影響著各類成巖過程的機(jī)物理化學(xué)條件，影響著各類成巖過程的機(jī)制和特征。制和特征。 例如，洋脊環(huán)境受制于地幔高熱流，使例如，洋脊環(huán)境受制于地幔高熱流，使熱經(jīng)過玄武巖漿向外逸散，只發(fā)生巖漿快熱經(jīng)過玄武巖漿向外逸散，只發(fā)生巖漿快速結(jié)晶或固結(jié)，普通不

5、引起較大的成分分速結(jié)晶或固結(jié)，普通不引起較大的成分分異。板內(nèi)裂谷構(gòu)造同樣是地幔軟流圈上隆異。板內(nèi)裂谷構(gòu)造同樣是地幔軟流圈上隆或地幔熱柱作用引起巖石圈裂解的結(jié)果，或地幔熱柱作用引起巖石圈裂解的結(jié)果，幔源巖漿可以經(jīng)過結(jié)晶分異突變、巖漿不幔源巖漿可以經(jīng)過結(jié)晶分異突變、巖漿不混熔分層等方式構(gòu)成雙方式巖套機(jī)制未混熔分層等方式構(gòu)成雙方式巖套機(jī)制未完全搞清，也可由于幔源巖漿熱的烘烤完全搞清，也可由于幔源巖漿熱的烘烤使下地殼部分熔融構(gòu)成不同源的雙方式巖使下地殼部分熔融構(gòu)成不同源的雙方式巖套，但不引起巖漿中高場強(qiáng)元素套，但不引起巖漿中高場強(qiáng)元素HFSEHFSE相對于大離子親石元素相對于大離子親石元素LILELI

6、LE的分異或的分異或虧損。虧損。又如，又如，B B型爬升帶中為地幔對流下降處，隨爬升型爬升帶中為地幔對流下降處，隨爬升洋殼下插溫度升高和脫水蛻變，構(gòu)成富水條件下洋殼下插溫度升高和脫水蛻變，構(gòu)成富水條件下的部分熔融，必然呵斥富含于難熔溶礦物的部分熔融，必然呵斥富含于難熔溶礦物鈦酸鹽類、金紅石、鋯石等中的高場強(qiáng)元素鈦酸鹽類、金紅石、鋯石等中的高場強(qiáng)元素NbNb、TaTa、ZrZr、HfHf、TiTi、P P更多地留在源區(qū)的更多地留在源區(qū)的剩余固相中，而大離子親石元素剩余固相中，而大離子親石元素K K、RbRb、BaBa、ThTh、U U、REEREE多含于普通造巖礦物中，且具有多含于普通造巖礦物中

7、，且具有不相容性那么傾向富集于構(gòu)成的巖漿和溶液中，不相容性那么傾向富集于構(gòu)成的巖漿和溶液中，因此爬升消減帶中的火山巖和侵入巖均顯示因此爬升消減帶中的火山巖和侵入巖均顯示HFSEHFSE相對于相對于LILELILE虧損的特征。這種特征被稱之為消減虧損的特征。這種特征被稱之為消減帶組分帶組分SZCSZC?？傊鲜鲇嘘P(guān)構(gòu)造性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境對巖總之，上述有關(guān)構(gòu)造性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境對巖石地球化學(xué)特征約束本質(zhì)的闡明，雖然只石地球化學(xué)特征約束本質(zhì)的闡明，雖然只是結(jié)合巖漿作用討論的，但也適用于堆積是結(jié)合巖漿作用討論的，但也適用于堆積作用。只是對堆積作用而言，物源應(yīng)是受作用。只是對堆積作用而言，物源應(yīng)是受構(gòu)造環(huán)境制

8、約的剝蝕區(qū)的物質(zhì)成分，構(gòu)造構(gòu)造環(huán)境制約的剝蝕區(qū)的物質(zhì)成分，構(gòu)造限定的成巖條件那么更多是風(fēng)化剝蝕速率限定的成巖條件那么更多是風(fēng)化剝蝕速率及水動力學(xué)條件。蛻變作用物源那么是卷及水動力學(xué)條件。蛻變作用物源那么是卷入構(gòu)造運動的巖漿巖或堆積巖，而構(gòu)造運入構(gòu)造運動的巖漿巖或堆積巖，而構(gòu)造運動那么限定著熱動力學(xué)條件。動那么限定著熱動力學(xué)條件。二選擇有效判別二選擇有效判別標(biāo)志和方法的原那么標(biāo)志和方法的原那么1.1.由物源看，地殼和地幔的各個構(gòu)造層均由物源看，地殼和地幔的各個構(gòu)造層均可視為物質(zhì)庫，在它們之間元素組成差別可視為物質(zhì)庫，在它們之間元素組成差別最明顯的應(yīng)是強(qiáng)和較強(qiáng)不相容元素，即最明顯的應(yīng)是強(qiáng)和較強(qiáng)不相

9、容元素，即LILE(RbLILE(Rb、ThTh、K K、BaBa、LREELREE等與等與HFSE(TiHFSE(Ti、TaTa、NbNb、ZrZr、HfHf、Y Y等，以及強(qiáng)相容元素等，以及強(qiáng)相容元素CrCr、NiNi、Co), Co), 它們在巖漿與固相源巖之它們在巖漿與固相源巖之間有最強(qiáng)和較強(qiáng)分異才干，應(yīng)具有更好的間有最強(qiáng)和較強(qiáng)分異才干，應(yīng)具有更好的判別意義。判別意義。2.2.由物理化學(xué)條件能引起的差別強(qiáng)度看，由物理化學(xué)條件能引起的差別強(qiáng)度看，必需注重必需注重 LILELILE與與HFSEHFSE的相對關(guān)系。因的相對關(guān)系。因LILELILE普通為造巖礦物的組成，這些礦物的穩(wěn)定普通為造巖

10、礦物的組成，這些礦物的穩(wěn)定性較小易熔和易溶，而性較小易熔和易溶，而HFSEHFSE那么主要那么主要受穩(wěn)定性較大的副礦物受穩(wěn)定性較大的副礦物TiTi、NbNb、TaTa復(fù)雜復(fù)雜氧化物氧化物, , 鋯石等的控制，所以這兩類元鋯石等的控制，所以這兩類元素的相對關(guān)系能較靈敏地反映物理化學(xué)條素的相對關(guān)系能較靈敏地反映物理化學(xué)條件不同的構(gòu)造環(huán)境。件不同的構(gòu)造環(huán)境。3.3.從巖石中元素含量差別程度看，微量元從巖石中元素含量差別程度看，微量元素應(yīng)優(yōu)于主量元素。例如，洋脊玄武巖素應(yīng)優(yōu)于主量元素。例如，洋脊玄武巖MORBMORB與大洋裂谷玄武巖洋島玄武巖與大洋裂谷玄武巖洋島玄武巖OIBOIB和大陸裂谷玄武巖和大陸

11、裂谷玄武巖(CRB)(CRB)相比，微量相比，微量元素含量有些可相差元素含量有些可相差1 12 2數(shù)量級，而主量數(shù)量級，而主量元素含量相差甚微。所以微量元素標(biāo)志能元素含量相差甚微。所以微量元素標(biāo)志能有更顯著的判別效應(yīng)。有更顯著的判別效應(yīng)。4.4.從元素在巖石蛻變過程中的穩(wěn)定性看，從元素在巖石蛻變過程中的穩(wěn)定性看，REEREE、HFSEHFSE及及CrCr、NiNi、CoCo也較為惰性，適宜也較為惰性，適宜于在大陸巖石多受蛻變的條件下運用；于在大陸巖石多受蛻變的條件下運用；K K、RbRb、CsCs、U U、SrSr、BaBa和和PbPb等較活動，只能在等較活動，只能在巖石未蛻變或蛻變細(xì)微情況下

12、運用巖石未蛻變或蛻變細(xì)微情況下運用, , 特別特別須留意防止蒙受流體交代的蝕變巖石樣品。須留意防止蒙受流體交代的蝕變巖石樣品。5.5.多元素綜合判別比少數(shù)元素構(gòu)成的判別多元素綜合判別比少數(shù)元素構(gòu)成的判別圖解更有效，例如，近年開展起來的各種圖解更有效，例如，近年開展起來的各種蛛網(wǎng)圖蛛網(wǎng)圖(spidergram), (spidergram), 即以即以LILELILE、HFSEHFSE等等不相容元素為根底，按不相容性減弱趨勢不相容元素為根底，按不相容性減弱趨勢排序，以球粒隕石、排序，以球粒隕石、N-MORBN-MORB、ORGORG、原始地、原始地幔等規(guī)范化，編制元素組成方式圖，其判幔等規(guī)范化，編

13、制元素組成方式圖，其判別效果就優(yōu)于少數(shù)元素的二元和三元圖解。別效果就優(yōu)于少數(shù)元素的二元和三元圖解。將世界知構(gòu)造環(huán)境中巖石數(shù)據(jù)與待判巖石將世界知構(gòu)造環(huán)境中巖石數(shù)據(jù)與待判巖石數(shù)據(jù)放在一同進(jìn)展多元判別分析與多元對數(shù)據(jù)放在一同進(jìn)展多元判別分析與多元對應(yīng)分析，也是值得引薦的方法。應(yīng)分析，也是值得引薦的方法。6.6.這里所討論的構(gòu)造環(huán)境是自大約這里所討論的構(gòu)造環(huán)境是自大約1.8 Ga1.8 Ga以來板塊構(gòu)造體制下的，不應(yīng)直接搬用于以來板塊構(gòu)造體制下的，不應(yīng)直接搬用于地球出現(xiàn)板塊構(gòu)造體制之前，尤其太古宙地球出現(xiàn)板塊構(gòu)造體制之前，尤其太古宙構(gòu)造。例如，一些太古宙的巖石也顯示構(gòu)造。例如，一些太古宙的巖石也顯示S

14、ZCSZC的化學(xué)特征，但不應(yīng)說它們就與洋殼爬升的化學(xué)特征，但不應(yīng)說它們就與洋殼爬升消減有關(guān)，就是產(chǎn)于島弧環(huán)境，由于那時消減有關(guān)，就是產(chǎn)于島弧環(huán)境，由于那時假設(shè)發(fā)生下地殼拆沉也能夠呵斥類似假設(shè)發(fā)生下地殼拆沉也能夠呵斥類似SZCSZC的的特征。特征。7.7.各類巖石構(gòu)成機(jī)制、條件等的復(fù)雜程度各類巖石構(gòu)成機(jī)制、條件等的復(fù)雜程度不同，用于板塊構(gòu)造環(huán)境判別的研討深度不同，用于板塊構(gòu)造環(huán)境判別的研討深度也有差別。普通火山巖，尤其玄武巖研討也有差別。普通火山巖，尤其玄武巖研討最多，運用最廣；其次為花崗巖類，研討最多，運用最廣；其次為花崗巖類，研討較多，運用也較廣；而堆積巖那么相對研較多，運用也較廣；而堆積巖

15、那么相對研討得弱些，但也有一定的運用。應(yīng)分別了討得弱些，但也有一定的運用。應(yīng)分別了解它們在各種構(gòu)造環(huán)境中的地球化學(xué)特征解它們在各種構(gòu)造環(huán)境中的地球化學(xué)特征和鑒別標(biāo)志，以便較好地運用。和鑒別標(biāo)志，以便較好地運用。8 8隨研討的深化，某些構(gòu)造環(huán)境鑒別已不隨研討的深化，某些構(gòu)造環(huán)境鑒別已不能滿足于大類確定，還需區(qū)分細(xì)的類型。能滿足于大類確定，還需區(qū)分細(xì)的類型。例如，島弧環(huán)境需進(jìn)一步鑒別出洋內(nèi)島弧、例如，島弧環(huán)境需進(jìn)一步鑒別出洋內(nèi)島弧、大陸島弧和陸緣弧；在洋脊玄武巖中需區(qū)大陸島弧和陸緣??；在洋脊玄武巖中需區(qū)分正常型洋脊玄武巖分正常型洋脊玄武巖(N-MORB)(N-MORB)、過渡型洋、過渡型洋脊玄武巖

16、脊玄武巖(T-MORB)(T-MORB)和異常型洋脊玄武巖和異常型洋脊玄武巖(E-(E-MORB)MORB)；板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境需求區(qū)分大洋裂谷與；板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境需求區(qū)分大洋裂谷與大陸裂谷，等等。詳細(xì)區(qū)分的原理與標(biāo)志大陸裂谷，等等。詳細(xì)區(qū)分的原理與標(biāo)志闡明如下。闡明如下。1 1洋內(nèi)島弧如阿留申、大陸島弧洋內(nèi)島弧如阿留申、大陸島弧如巽他和陸緣弧安第斯型的地球如巽他和陸緣弧安第斯型的地球化學(xué)區(qū)別。根據(jù)：按上列順序，島弧玄武化學(xué)區(qū)別。根據(jù)：按上列順序，島弧玄武巖的地幔源區(qū)中陸源堆積物的影響依次加巖的地幔源區(qū)中陸源堆積物的影響依次加強(qiáng)洋殼爬升帶入。標(biāo)志為：雖共同具強(qiáng)洋殼爬升帶入。標(biāo)志為：雖共同具有虧損有虧損H

17、FSEHFSE的特征，但洋內(nèi)島弧根本無大的特征，但洋內(nèi)島弧根本無大陸物質(zhì)影響，大陸島弧至陸緣弧大陸物質(zhì)陸物質(zhì)影響，大陸島弧至陸緣弧大陸物質(zhì)影響逐漸增大。詳細(xì)表現(xiàn)：相對洋內(nèi)島弧，影響逐漸增大。詳細(xì)表現(xiàn)：相對洋內(nèi)島弧，不相容元素含不相容元素含REEREE增富，增富，(La/Yb)N(La/Yb)N增大，增大，La/NbLa/Nb、Ba/NbBa/Nb、Th/NbTh/Nb等增高。等增高。2N型、型、T-型和型和E型型MORB的地球化學(xué)的地球化學(xué)區(qū)別。三種區(qū)別。三種MORB均產(chǎn)于洋脊，在大陸上均產(chǎn)于洋脊，在大陸上均與蛇綠巖有關(guān)。均與蛇綠巖有關(guān)。NMORB來源于虧損地來源于虧損地幔幔DM， E-MOR

18、B巖漿源自地幔深部巖漿源自地幔深部地幔柱源區(qū)，而地幔柱源區(qū)，而T-MORB為上述兩種地幔為上述兩種地幔源巖漿的混合產(chǎn)物。相對于源巖漿的混合產(chǎn)物。相對于DM,地幔柱源地幔柱源巖漿明顯富集不相容元素含巖漿明顯富集不相容元素含REE, (La/Yb)N1(6.613.6), TiTa; Th/Yb、Ta/Yb、Ba/Nb、Ba/Th、Ba/La等偏高，等偏高，Zr/Nb偏低。偏低。3大洋裂谷大洋裂谷OIB和大陸裂谷和大陸裂谷CRB的區(qū)分。的區(qū)分。兩種裂谷環(huán)境中產(chǎn)出的玄武巖均多為地幔兩種裂谷環(huán)境中產(chǎn)出的玄武巖均多為地幔柱源巖漿構(gòu)成，一致顯示上述地幔柱源巖柱源巖漿構(gòu)成，一致顯示上述地幔柱源巖漿的地球化學(xué)

19、特征，并且常與長英質(zhì)巖石漿的地球化學(xué)特征，并且常與長英質(zhì)巖石組成堿性雙峰巖套，普通不易區(qū)別，只是組成堿性雙峰巖套，普通不易區(qū)別，只是OIB有時更富集有時更富集Nb-Ta(在蛛網(wǎng)圖中顯示正在蛛網(wǎng)圖中顯示正異常異常)，CRB常顯示陸殼污染特征。區(qū)分時，常顯示陸殼污染特征。區(qū)分時，應(yīng)留意反映洋和陸的其他標(biāo)志，如共生堆應(yīng)留意反映洋和陸的其他標(biāo)志，如共生堆積巖海相和陸相的特征、有無蛇綠巖相伴積巖海相和陸相的特征、有無蛇綠巖相伴等。等。9 9同位素和微量元素結(jié)合判別能提高效果。同位素和微量元素結(jié)合判別能提高效果。例如，例如，N-MORBN-MORB來源自虧損地幔來源自虧損地幔DMDM，其，其現(xiàn)今現(xiàn)今Nd(

20、0)Nd(0)介于介于+8 +12+8 +12；OIBOIB和和E-MORBE-MORB來自地幔柱源，其現(xiàn)今來自地幔柱源，其現(xiàn)今Nd(0)Nd(0)介于介于+10 +10 - 2- 2； 而島弧玄武巖的而島弧玄武巖的Nd(0)Nd(0)介于介于+8 - +8 - 2 2。如將。如將NdNd同位素標(biāo)志與微量元素標(biāo)志結(jié)合同位素標(biāo)志與微量元素標(biāo)志結(jié)合運用，那么可明顯提高巖石構(gòu)造環(huán)境的分運用，那么可明顯提高巖石構(gòu)造環(huán)境的分辨率。在此應(yīng)留意有些情況下同位素和微辨率。在此應(yīng)留意有些情況下同位素和微量元素是解耦的，如地幔柱源巖漿在不相量元素是解耦的，如地幔柱源巖漿在不相容微量元素上是富集的，但在容微量元素上

21、是富集的，但在NdNd同位素方同位素方面那么多數(shù)顯示虧損特征。面那么多數(shù)顯示虧損特征。三各類板塊構(gòu)造環(huán)境中巖漿巖的化學(xué)三各類板塊構(gòu)造環(huán)境中巖漿巖的化學(xué)特征及其運用的實例特征及其運用的實例下面將對不同構(gòu)造環(huán)境中產(chǎn)出的玄武巖類下面將對不同構(gòu)造環(huán)境中產(chǎn)出的玄武巖類含長英質(zhì)火山巖和花崗巖類的地球化含長英質(zhì)火山巖和花崗巖類的地球化學(xué)特征、鑒別標(biāo)志及其用于判別的情況，學(xué)特征、鑒別標(biāo)志及其用于判別的情況，以圖表方式闡明之，以期可以加深對上述以圖表方式闡明之，以期可以加深對上述原理和原那么的了解，改善在研討中的運原理和原那么的了解，改善在研討中的運用。用。I、玄武巖類構(gòu)造環(huán)境地球化學(xué)判別、玄武巖類構(gòu)造環(huán)境地球

22、化學(xué)判別圖圖1 勉略蛇綠混雜巖帶玄武巖球粒隕石和勉略蛇綠混雜巖帶玄武巖球粒隕石和N-MORB規(guī)范化微量元素組成方規(guī)范化微量元素組成方式式圖圖2 各類玄武巖各類玄武巖N-MORB規(guī)范化微量元素組成方式規(guī)范化微量元素組成方式N-MORB-正常洋脊玄武巖；正常洋脊玄武巖； IAB-島弧拉斑玄武巖；島弧拉斑玄武巖； CABI-島弧鈣堿性玄島弧鈣堿性玄武巖；武巖； CABM-陸緣弧鈣堿性玄武巖；陸緣弧鈣堿性玄武巖；WPB-板內(nèi)玄武巖。據(jù)板內(nèi)玄武巖。據(jù)BVTP(1981)數(shù)數(shù)據(jù)。據(jù)。圖圖3 大洋中脊玄武巖大洋中脊玄武巖 N-MORB規(guī)范化不相容元素組成方式規(guī)范化不相容元素組成方式圖圖4 松樹溝變拉斑玄武巖

23、松樹溝變拉斑玄武巖Nb/Th-Nb(a)和和NbN-ThN-LaN(b)圖解圖解(據(jù)據(jù)Jochum et al., 1991)(引自周鼎武等引自周鼎武等, 1995a)MORB: 大洋中脊玄武巖大洋中脊玄武巖(注注: N- MORB), OIB: 洋島玄武巖洋島玄武巖, PM: 原始原始地幔地幔, CC: 大陸地幔大陸地幔. 倒三角為第一組巖石倒三角為第一組巖石; 正三角為第二組巖石正三角為第二組巖石; 空空心方塊為第三組巖石心方塊為第三組巖石.圖圖5 松樹溝變拉斑玄武巖松樹溝變拉斑玄武巖Th/Yb-Ta/Yb(a)和和Ta-Th-Hf(b)圖解圖解(引自周鼎武等引自周鼎武等, 1995a)a

24、: MORB(注注N-MORB)、IOB、SHO、CAB、IAT和和DM分別為正常分別為正常洋脊玄武巖、洋島玄武巖、鉀玄巖、鈣堿性玄武巖、島弧拉斑玄武巖洋脊玄武巖、洋島玄武巖、鉀玄巖、鈣堿性玄武巖、島弧拉斑玄武巖和虧損地幔和虧損地幔(數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)根據(jù)Pearce, 1983); b:N-MORB-正常型洋脊玄武巖正常型洋脊玄武巖, E-MORB-異常型洋脊玄武巖異常型洋脊玄武巖, WPB-板內(nèi)玄武巖板內(nèi)玄武巖(數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)根據(jù)Wood, 1980). 圖例同圖圖例同圖3.圖圖6 板內(nèi)玄武巖板內(nèi)玄武巖N-MORB規(guī)范化不相容元素組成方式規(guī)范化不相容元素組成方式CRB-大陸裂谷玄武巖；大陸裂谷玄武

25、巖；OIB-洋島玄武巖。洋島玄武巖。據(jù)據(jù)BVTP(1981)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。2. 與爬升消減帶有關(guān)的火山巖與爬升消減帶有關(guān)的火山巖1島弧構(gòu)造環(huán)境島弧構(gòu)造環(huán)境 產(chǎn)出部位：板塊會聚帶產(chǎn)出部位：板塊會聚帶, 隨部位不同分洋內(nèi)島弧、大陸隨部位不同分洋內(nèi)島弧、大陸島弧和陸緣弧。島弧和陸緣弧。 物質(zhì)來源：洋內(nèi)島弧包括爬升洋殼、遠(yuǎn)洋堆積物和大物質(zhì)來源：洋內(nèi)島弧包括爬升洋殼、遠(yuǎn)洋堆積物和大洋巖石圈地幔；大陸島弧包括爬升洋殼、陸源堆積物與洋巖石圈地幔；大陸島弧包括爬升洋殼、陸源堆積物與洋或陸巖石圈地幔；陸緣弧包括爬升洋殼、陸源堆積物洋或陸巖石圈地幔；陸緣弧包括爬升洋殼、陸源堆積物與大陸巖石圈地幔。與大陸巖石圈地幔。

26、 共同特征：虧損相對于共同特征：虧損相對于LILE) Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等高場強(qiáng)元素。等高場強(qiáng)元素。 圖圖7 丹鳳群變玄武巖的丹鳳群變玄武巖的Th/Yb-Ta/Yb圖解圖解Pearce,1983) (引自張旗等，引自張旗等，1995DM: 虧損地幔；虧損地幔；MORB：洋脊玄武巖：洋脊玄武巖N型；型；OIB：洋島玄武巖；：洋島玄武巖； TH：拉斑玄武巖；：拉斑玄武巖； CAB：鈣堿性玄武巖；：鈣堿性玄武巖；SHO：鉀玄巖?？杖椋衡浶r?？杖槿镤佇鋷r；黑圓點為郭家溝玄武巖；三十里鋪玄武巖；黑圓點為郭家溝玄武巖；：LREE虧損型玄武巖虧損型玄武巖.圖圖8 丹鳳群玄武丹鳳群玄

27、武巖巖Nd-Nb/Th、Nd-La/Nb和和Nd-Ba/Nb圖解圖解(據(jù)李曙光據(jù)李曙光, 1994)根底數(shù)據(jù)引自張根底數(shù)據(jù)引自張旗等旗等(1995).圖圖9 渣滓廟蘇長渣滓廟蘇長-輝長巖輝長巖Nd-Nb/Th、Nd-La/Nb和和Nd-Ba/Nb圖解圖解(引自李曙光引自李曙光, 1997)(2)弧后盆地構(gòu)造環(huán)境弧后盆地構(gòu)造環(huán)境 產(chǎn)出部位：島弧后近大陸一側(cè)，拉產(chǎn)出部位：島弧后近大陸一側(cè)，拉張環(huán)境。張環(huán)境。物質(zhì)來源：復(fù)雜，早階段有爬升消物質(zhì)來源：復(fù)雜，早階段有爬升消減物質(zhì)，減物質(zhì)， 甚至地幔柱物質(zhì)參與，晚甚至地幔柱物質(zhì)參與，晚期主要來自虧損地幔。期主要來自虧損地幔。 玄武巖的化學(xué)特征：早期的類似島

28、玄武巖的化學(xué)特征：早期的類似島弧玄武巖，晚期的與弧玄武巖，晚期的與N-MORB一樣。一樣。 圖圖10 二郎坪群變玄武巖二郎坪群變玄武巖Zr-Ti-Sr圖解圖解(據(jù)據(jù)Pearce & Cann., 1973)和和Zr/Y-Zr圖解圖解(據(jù)據(jù)Pearce, 1982)(引自邱家驤和張珠福引自邱家驤和張珠福, 1994)MORB：洋脊玄武巖；：洋脊玄武巖；LKT：島弧低鉀玄武巖；：島弧低鉀玄武巖；CAB：島弧鈣堿性玄武巖；島弧鈣堿性玄武巖；WPB：板內(nèi)玄武巖；：板內(nèi)玄武巖；16：樣品所：樣品所屬的地層組。屬的地層組。II、花崗巖類、花崗巖類 1. M型花崗巖：巖石為斜長花崗巖，型花崗巖：巖石

29、為斜長花崗巖，普通產(chǎn)于弧后盆地或不成熟的洋內(nèi)島弧，普通產(chǎn)于弧后盆地或不成熟的洋內(nèi)島弧，為幔源玄武巖漿分異結(jié)晶產(chǎn)物，常與蛇為幔源玄武巖漿分異結(jié)晶產(chǎn)物，常與蛇綠巖共生；綠巖共生；Al2O3/(Na2O+K2O+CaO) 1.1， 18O 10；主；主要為變堆積巖部分熔融產(chǎn)物，產(chǎn)出于碰撞造山帶中同構(gòu)造到后構(gòu)造期。要為變堆積巖部分熔融產(chǎn)物，產(chǎn)出于碰撞造山帶中同構(gòu)造到后構(gòu)造期。 由于由于I和和S型花崗巖類可產(chǎn)出于多種構(gòu)造環(huán)境，必需進(jìn)一步鑒別它們構(gòu)型花崗巖類可產(chǎn)出于多種構(gòu)造環(huán)境，必需進(jìn)一步鑒別它們構(gòu)成的詳細(xì)環(huán)境，以下地球化學(xué)判別標(biāo)志與方法是較有效的：成的詳細(xì)環(huán)境，以下地球化學(xué)判別標(biāo)志與方法是較有效的：1花

30、崗巖類洋脊花崗巖花崗巖類洋脊花崗巖M型花崗巖型花崗巖)規(guī)范化不相容元素組成方式規(guī)范化不相容元素組成方式Pearce et al., 1984)根本可以區(qū)分兩類花崗巖根本可以區(qū)分兩類花崗巖 圖圖11 北秦嶺早古生代花崗巖類洋脊花崗巖規(guī)范化元素組成方式北秦嶺早古生代花崗巖類洋脊花崗巖規(guī)范化元素組成方式 (據(jù)據(jù)Pearce, et al., 1984)智利和牙買加花崗巖均產(chǎn)于島弧構(gòu)造環(huán)境智利和牙買加花崗巖均產(chǎn)于島弧構(gòu)造環(huán)境圖圖12 南秦嶺印支期碰撞型花崗巖類洋脊花崗巖規(guī)范化元素組成方式南秦嶺印支期碰撞型花崗巖類洋脊花崗巖規(guī)范化元素組成方式(據(jù)據(jù)Pearce et al., 1984)1.華陽華陽;

31、2.五龍五龍; 3.胭脂壩胭脂壩; 4.西南歐洲海西褶皺帶碰撞型花崗巖西南歐洲海西褶皺帶碰撞型花崗巖; 5.沙河灣沙河灣; 6. 東江口東江口; 7.老城老城; 8.阿爾卑斯帶碰撞型花崗巖阿爾卑斯帶碰撞型花崗巖.2Rb-Y+Nb和和 Rb-Yb+Ta可區(qū)別火山弧型、同碰撞型和板可區(qū)別火山弧型、同碰撞型和板內(nèi)型花崗巖圖內(nèi)型花崗巖圖13：圖圖13 北秦嶺早古生代花崗巖類北秦嶺早古生代花崗巖類Rb-(Y+Nb)和和Rb-(Yb+Ta)圖解圖解(據(jù)據(jù)Pearce, et al., 1984)Syn-COLG-同碰撞型花崗巖同碰撞型花崗巖; VAG-島弧型花崗巖島弧型花崗巖; WPG-板內(nèi)型花崗巖板內(nèi)型

32、花崗巖; ORG-洋脊型花崗巖洋脊型花崗巖. 丹鳳區(qū)小巖體包括棗園、許莊和石門巖體丹鳳區(qū)小巖體包括棗園、許莊和石門巖體; 漂池花漂池花崗巖為與弧崗巖為與弧-陸碰撞有關(guān)的陸碰撞有關(guān)的S型花崗巖型花崗巖.3花崗巖多陽離子判別圖解能大致區(qū)分同碰撞型和晚碰花崗巖多陽離子判別圖解能大致區(qū)分同碰撞型和晚碰撞型花崗巖撞型花崗巖圖圖14 北秦嶺北秦嶺(a)和南秦嶺和南秦嶺(b)晚海西晚海西-支期花崗巖多陽離子判別圖解支期花崗巖多陽離子判別圖解( de la Roche., 1977)1.地幔斜長花崗巖；地幔斜長花崗巖；2破壞性活動板塊邊緣碰撞前；破壞性活動板塊邊緣碰撞前；3碰撞后隆起區(qū)；碰撞后隆起區(qū)；4造山晚

33、期區(qū)；造山晚期區(qū)；5非造山區(qū)；非造山區(qū)；6同碰撞區(qū)。同碰撞區(qū)。a中的巖體代號：中的巖體代號：寶雞；寶雞；寬坪；寬坪；翠華山、蟒嶺、高山寺和鐵峪鋪。翠華山、蟒嶺、高山寺和鐵峪鋪。b中的巖體代號：中的巖體代號：曹坪和沙河灣；曹坪和沙河灣；光頭山、西壩、老城和東江口；光頭山、西壩、老城和東江口；華陽、五龍、胭脂壩和柞水華陽、五龍、胭脂壩和柞水.4與消減作用有關(guān)的花崗巖常顯示成分穿弧極性與消減作用有關(guān)的花崗巖常顯示成分穿弧極性空間分帶南 帶中 帶北 帶巖體名稱棗園許莊石門巖石類型黑云母花崗巖黑云母花崗巖黑云母花崗巖 SiO2 K2O K2O+Na2O K2O/Na2O K2O/SiO2 MgO CaO

34、 Th Rb Zr Hf La REE 18O (87Sr/86Sr)i Nd(t) 70.13 3.94 7.61 1.07 0.056 0.97 1.88 8 177 145 9.4 29 134 10.34 0.7076 -2.97 71.28 4.76 8.81 1.18 0.067 0.85 1.68 14 140 153 7.5 35 130 11.02 -3.42 70.81 5.23 8.93 1.41 0.74 0.76 1.77 24 238 172 5.4 73 304 11.11 0.7185 -5.50 主要組分含量單位: 分量%; 微量元素含量單位: n10-6.表

35、表2 丹鳳地域早古生代小巖體花崗巖類成分空間分帶丹鳳地域早古生代小巖體花崗巖類成分空間分帶四堆積巖類的地球化學(xué)特征與構(gòu)造環(huán)境四堆積巖類的地球化學(xué)特征與構(gòu)造環(huán)境1. 細(xì)粒碎屑堆積巖的地球化學(xué)特征與構(gòu)造環(huán)境細(xì)粒碎屑堆積巖的地球化學(xué)特征與構(gòu)造環(huán)境 本質(zhì)是：構(gòu)造環(huán)境控制著物源區(qū)的巖石和化學(xué)本質(zhì)是：構(gòu)造環(huán)境控制著物源區(qū)的巖石和化學(xué)組成、地殼的成熟度，物源區(qū)的巖層風(fēng)化剝蝕組成、地殼的成熟度，物源區(qū)的巖層風(fēng)化剝蝕程度，以及剝蝕區(qū)和堆積區(qū)的水動力條件與物程度，以及剝蝕區(qū)和堆積區(qū)的水動力條件與物質(zhì)分選程度。此外，尚需思索元素在堆積作用質(zhì)分選程度。此外，尚需思索元素在堆積作用中化學(xué)行為的不同。例如，洋內(nèi)島弧區(qū)盆地

36、源中化學(xué)行為的不同。例如，洋內(nèi)島弧區(qū)盆地源區(qū)主要由玄武巖組成，成熟度低，區(qū)主要由玄武巖組成，成熟度低，SiO2含量低，含量低，水動力強(qiáng)分選差。而以被動大陸邊緣或由克拉水動力強(qiáng)分選差。而以被動大陸邊緣或由克拉通高地為源的堆積作用，因剝蝕區(qū)為多次堆積通高地為源的堆積作用，因剝蝕區(qū)為多次堆積再循環(huán)的成熟地殼、由于再循環(huán)的成熟地殼、由于K易被吸附，易被吸附，Na易被易被淋濾，淋濾， SiO2因石英耐風(fēng)化而相對富集，加之因石英耐風(fēng)化而相對富集，加之水動力弱分選強(qiáng)，因此堆積物以高水動力弱分選強(qiáng)，因此堆積物以高SiO2含量與含量與高高K2O/Na2O比值為特征。比值為特征。圖圖15二郎坪群和丹鳳群變雜二郎坪

37、群和丹鳳群變雜砂巖砂巖K2O/Na2O-SiO2圖解圖解(據(jù)據(jù)Roser and Korsh, 1986)ARC-大洋島弧區(qū)大洋島弧區(qū); ACM活活動大陸邊緣區(qū)動大陸邊緣區(qū); PM-被動大被動大陸邊緣區(qū)陸邊緣區(qū). 二郎坪群，弧二郎坪群，弧后盆地堆積，由南側(cè)島弧區(qū)后盆地堆積，由南側(cè)島弧區(qū)和北側(cè)華北克拉通提供碎屑；和北側(cè)華北克拉通提供碎屑； 丹鳳群，產(chǎn)于陸緣弧區(qū)盆丹鳳群，產(chǎn)于陸緣弧區(qū)盆地。地。(1) K2O/Na2/O-SiO2圖解圖解Roser and Korsh, 1986)圖圖16 秦嶺與鄰區(qū)各秦嶺與鄰區(qū)各時代碎屑巖時代碎屑巖K2O/Na2O -SiO2圖解圖解(據(jù)據(jù)Roser and Ko

38、rsch, 1986)PM-被動大陸邊緣區(qū)被動大陸邊緣區(qū); ACM-活動大陸邊緣區(qū)活動大陸邊緣區(qū); ARC-大洋島弧區(qū)大洋島弧區(qū). 年年代代號代代號: Pt-元古宙元古宙; C-寒武紀(jì)寒武紀(jì); O-奧陶紀(jì)奧陶紀(jì); S-志留紀(jì)志留紀(jì); D-泥盆紀(jì)泥盆紀(jì); C-P-石炭石炭-二疊紀(jì)二疊紀(jì).。構(gòu)造。構(gòu)造單元與地層小區(qū)單元與地層小區(qū): NC-華北陸塊南緣華北陸塊南緣, YC- 揚揚子陸塊北緣子陸塊北緣, NQ-北秦北秦嶺嶺; LY和和BZ:南秦嶺南秦嶺留壩留壩-鄖縣和白云鄖縣和白云-柞水柞水小區(qū)小區(qū), ZZ: 南秦嶺紫陽南秦嶺紫陽-竹溪小區(qū)竹溪小區(qū), WXC: 南南秦嶺淅川小區(qū)西部秦嶺淅川小區(qū)西部,

39、EXC: 南秦嶺淅川小區(qū)南秦嶺淅川小區(qū)東部。東部。運用結(jié)果的討論運用結(jié)果的討論K2O/Na2/O-SiO2圖解反映的更主要是圖解反映的更主要是剝蝕源區(qū)巖石的成分，然而，仍可剝蝕源區(qū)巖石的成分，然而，仍可起判別堆積盆地構(gòu)造環(huán)境的作用，起判別堆積盆地構(gòu)造環(huán)境的作用，例如，區(qū)別火山弧區(qū)的丹鳳群及弧例如，區(qū)別火山弧區(qū)的丹鳳群及弧后盆地二郎坪群雜砂巖；后盆地二郎坪群雜砂巖；K2O/Na2/O-SiO2圖解判別結(jié)果存在著圖解判別結(jié)果存在著相對于實踐構(gòu)造開展的某種程度的相對于實踐構(gòu)造開展的某種程度的滯后，例如，南秦嶺于震旦紀(jì)已進(jìn)滯后，例如，南秦嶺于震旦紀(jì)已進(jìn)入被動陸緣開展期，但是還有相當(dāng)入被動陸緣開展期，但

40、是還有相當(dāng)多寒武紀(jì)甚至奧陶紀(jì)的樣品點落于多寒武紀(jì)甚至奧陶紀(jì)的樣品點落于活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境區(qū)。這點需活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境區(qū)。這點需在運用時留意，并結(jié)合實踐地質(zhì)構(gòu)在運用時留意，并結(jié)合實踐地質(zhì)構(gòu)造開展加以合理的解釋。造開展加以合理的解釋。( 2) 稀土元素判別準(zhǔn)那么稀土元素判別準(zhǔn)那么Bhatia, 1985) 運用細(xì)粒碎屑堆積巖稀土元素組成特征能運用細(xì)粒碎屑堆積巖稀土元素組成特征能區(qū)別大洋島弧、大陸島弧、活動大陸邊緣安區(qū)別大洋島弧、大陸島弧、活動大陸邊緣安第斯型與被動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境。其規(guī)律為：第斯型與被動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境。其規(guī)律為：自大洋島弧自大洋島弧大陸島弧大陸島弧活動陸緣活動陸緣被動陸緣被動

41、陸緣, La、Ce、Nd等輕稀土含量和等輕稀土含量和REE逐漸增高，逐漸增高，LaN/YbN與與LREE/HREE漸次增大輕重稀土漸次增大輕重稀土分餾加強(qiáng)，分餾加強(qiáng)，Eu/Eu*依次減小依次減小Eu虧損增虧損增大。大。 此規(guī)律是此規(guī)律是Bhatia研討澳大利亞不同構(gòu)造環(huán)境研討澳大利亞不同構(gòu)造環(huán)境中產(chǎn)出的碎屑巖得出的結(jié)果。見下表：中產(chǎn)出的碎屑巖得出的結(jié)果。見下表：表表3 南秦嶺及揚子陸塊北緣砂質(zhì)和泥質(zhì)堆積巖稀土元素組成特征南秦嶺及揚子陸塊北緣砂質(zhì)和泥質(zhì)堆積巖稀土元素組成特征澳大利亞各種構(gòu)造環(huán)境中巖石的數(shù)據(jù)引自Bhatia,1985.地區(qū)時 代 樣品數(shù) La Ce Nd REE La/Yb LaN

42、/YbN LREE/HREE Eu/Eu*南秦嶺震旦紀(jì)寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì)泥盆紀(jì) 1 2 8 5 18 23 47 25 146.7 0.99 5.9 6.6 0.79 41 76 38 208.2 1.67 9.4 9.7 0.62 43 83 35 197.0 1.65 10.8 10.1 0.63 38 76 32 180.4 1.53 9.9 10.5 0.66 35 67 28 162.4 1.51 9.7 9.0 0.69揚子北緣震旦紀(jì)寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì) 6 2 2 2 28 52 25 135.0 1.13 7.0 7.1 0.75 41 80 41 215.0 0.97 8.1

43、6.4 0.68 42 87 31 193.0 1.53 8.8 9.6 0.60 41 80 37 197.0 1.38 8.7 8.6 0.65奧*大利亞 大洋島弧 大陸島弧 活動大陸邊緣 被動大陸邊緣8 22.5 11.4 5810 0.48 2.80.9 3.80.9 1.040.11 24 51 21 14620 1.02 7.52.5 7.71.7 0.790.13 33 73 25 186 1.33 8.5 9.1 0.60 34 72 29 210 1.31 10.8 8.5 0.56結(jié)果討論結(jié)果討論 震旦紀(jì)開場，揚子已克拉通化，南秦嶺已近入被動大震旦紀(jì)開場，揚子已克拉通化，南

44、秦嶺已近入被動大陸邊緣開展時期，然而揚子和南秦嶺震旦紀(jì)細(xì)粒碎屑陸邊緣開展時期，然而揚子和南秦嶺震旦紀(jì)細(xì)粒碎屑巖均顯示出介于大陸島弧和活動大陸邊緣碎屑巖之間巖均顯示出介于大陸島弧和活動大陸邊緣碎屑巖之間的的REE組成特征。寒武和奧陶紀(jì)細(xì)粒碎屑巖，在揚子組成特征。寒武和奧陶紀(jì)細(xì)粒碎屑巖，在揚子區(qū)和南秦嶺均顯克拉通區(qū)或被動大陸邊緣特征。以后，區(qū)和南秦嶺均顯克拉通區(qū)或被動大陸邊緣特征。以后，南秦嶺的志留紀(jì)和泥盆紀(jì)細(xì)粒碎屑巖又復(fù)顯近似活動南秦嶺的志留紀(jì)和泥盆紀(jì)細(xì)粒碎屑巖又復(fù)顯近似活動大陸邊緣的特征，而揚子同時代的細(xì)粒碎屑巖那么仍大陸邊緣的特征，而揚子同時代的細(xì)粒碎屑巖那么仍顯示克拉通區(qū)成熟地殼的特征。闡

45、明：顯示克拉通區(qū)成熟地殼的特征。闡明：1細(xì)粒碎屑細(xì)粒碎屑巖巖REE組成特征根本是承繼剝蝕區(qū)的巖石化學(xué)成分；組成特征根本是承繼剝蝕區(qū)的巖石化學(xué)成分；2判別結(jié)果也存在較構(gòu)造開展滯后一個節(jié)拍的景象；判別結(jié)果也存在較構(gòu)造開展滯后一個節(jié)拍的景象；3南秦嶺志留南秦嶺志留-泥盆紀(jì)細(xì)粒碎屑巖復(fù)顯活動大陸邊泥盆紀(jì)細(xì)粒碎屑巖復(fù)顯活動大陸邊緣特征，暗示與南北物質(zhì)混合堆積有關(guān)，反映被動和緣特征，暗示與南北物質(zhì)混合堆積有關(guān)，反映被動和活動大陸邊緣之間的洋盆已趨近封鎖見后?；顒哟箨戇吘壷g的洋盆已趨近封鎖見后。3細(xì)粒碎屑堆積巖陸源碎屑物質(zhì)源區(qū)的判別細(xì)粒碎屑堆積巖陸源碎屑物質(zhì)源區(qū)的判別原理：原理： Th、 Sc、 Co、

46、REE、 Nb、 Ta等在巖石風(fēng)化、等在巖石風(fēng)化、剝蝕、搬運、堆積、成巖和蛻變過程中為較穩(wěn)定剝蝕、搬運、堆積、成巖和蛻變過程中為較穩(wěn)定的元素，細(xì)粒碎屑堆積巖的這些元素含量和比值的元素，細(xì)粒碎屑堆積巖的這些元素含量和比值能近似定量代表源區(qū)各該元素的含量和比值能近似定量代表源區(qū)各該元素的含量和比值Taylor & McLennan,1955)。 二元混合的普通方程為雙曲線函數(shù)：二元混合的普通方程為雙曲線函數(shù)： Ax+Bxy+Cy+D=0 據(jù)此式進(jìn)展推導(dǎo)，當(dāng)以細(xì)粒碎屑巖穩(wěn)定元素比值據(jù)此式進(jìn)展推導(dǎo)，當(dāng)以細(xì)粒碎屑巖穩(wěn)定元素比值-比值作比值作 圖判別時，二源混合堆積方式成立的條件圖判別時，二源混合

47、堆積方式成立的條件為：為： A.當(dāng)兩元素對比值的分母元素一樣時，圖上投當(dāng)兩元素對比值的分母元素一樣時，圖上投點應(yīng)呈不斷線分布；點應(yīng)呈不斷線分布； B.當(dāng)兩元素對比值的分母元素不同時，圖上投當(dāng)兩元素對比值的分母元素不同時，圖上投點呈雙曲線的一支分布；點呈雙曲線的一支分布； C. 曲線上下端點巖石的成分可分別近似代表曲線上下端點巖石的成分可分別近似代表巖石兩個源區(qū)的平均成分。巖石兩個源區(qū)的平均成分。圖圖17 秦嶺群秦嶺群(左左)及寬坪群和二郎坪群及寬坪群和二郎坪群(右右)變雜砂巖的變雜砂巖的La/Co-Sc/Th和和LA/Co-Th/Co結(jié)合圖解結(jié)合圖解右圖右圖: 1-二郎坪群二郎坪群, 2-寬坪

48、群寬坪群, 3-秦嶺群平均成分秦嶺群平均成分, 4-太華群平均成分。太華群平均成分。 混混合曲線兩端的元素濃度分別相當(dāng)兩端元巖石各該元素最小含量的極限合曲線兩端的元素濃度分別相當(dāng)兩端元巖石各該元素最小含量的極限, 并并以之作為兩端點樣品的平均成分。以之作為兩端點樣品的平均成分。碎屑巖物源區(qū)研討的意義 判別堆積盆地所處的構(gòu)造環(huán)境：例如，根據(jù)秦嶺群雜判別堆積盆地所處的構(gòu)造環(huán)境：例如，根據(jù)秦嶺群雜砂巖屬于由雙方式堿性巖套兩端元巖石提供碎屑物質(zhì)砂巖屬于由雙方式堿性巖套兩端元巖石提供碎屑物質(zhì)混合構(gòu)成的證明，可判別該堆積盆地處于裂谷型構(gòu)造混合構(gòu)成的證明，可判別該堆積盆地處于裂谷型構(gòu)造環(huán)境，環(huán)境， 判別陸塊

49、的相對運動和位置、提示盆地的性質(zhì)及陸塊判別陸塊的相對運動和位置、提示盆地的性質(zhì)及陸塊的開、合與其時限：例如，經(jīng)過二郎坪群雜砂巖源區(qū)的開、合與其時限：例如，經(jīng)過二郎坪群雜砂巖源區(qū)判別，證明巖石是南側(cè)秦嶺群和北側(cè)華北克拉通高地判別，證明巖石是南側(cè)秦嶺群和北側(cè)華北克拉通高地物質(zhì)的二元混合產(chǎn)物，闡明該盆地不能夠為開闊洋盆；物質(zhì)的二元混合產(chǎn)物，闡明該盆地不能夠為開闊洋盆；又如南秦嶺細(xì)粒碎屑巖物源研討征明，志留又如南秦嶺細(xì)粒碎屑巖物源研討征明，志留-泥盆紀(jì)之泥盆紀(jì)之前碎屑物質(zhì)來自揚子單一來源，以后轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳鼻貛X前碎屑物質(zhì)來自揚子單一來源，以后轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳鼻貛X物質(zhì)混合來源，從而證明南北秦嶺之間的洋盆應(yīng)于志物質(zhì)

50、混合來源，從而證明南北秦嶺之間的洋盆應(yīng)于志留泥盆紀(jì)期間根本閉合留泥盆紀(jì)期間根本閉合,以及此時南、北秦嶺塊體應(yīng)根以及此時南、北秦嶺塊體應(yīng)根本對接。本對接。2 海相內(nèi)源海相內(nèi)源(生源生源)堆積巖化學(xué)特征的指表示義堆積巖化學(xué)特征的指表示義 根據(jù)的原理：海相內(nèi)源化學(xué)或生物化學(xué)堆積根據(jù)的原理：海相內(nèi)源化學(xué)或生物化學(xué)堆積物主要純碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖物主要純碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖-燧石堆積時燧石堆積時與海水是平衡的，因此此類堆積巖的化學(xué)特與海水是平衡的，因此此類堆積巖的化學(xué)特征能反映堆積條件和堆積水體的化學(xué)特征，征能反映堆積條件和堆積水體的化學(xué)特征，尤其尤其REE等穩(wěn)定元素更適于作為指示劑。等穩(wěn)定元素更適于作為指示劑

51、。1硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征與堆積環(huán)境：硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征與堆積環(huán)境： Satoshi Yamamoto1986研討提示：深海研討提示：深海燧石富集重金屬元素，燧石富集重金屬元素，Mg和和Fe具有很高的相具有很高的相關(guān)性，而淺海生物成因的燧石那么僅富集關(guān)性，而淺海生物成因的燧石那么僅富集Mn。 Martin,J.M.,1976及及Shimizu & Masuda1977等研討證明，等研討證明， 深海硅質(zhì)巖顯示負(fù)深海硅質(zhì)巖顯示負(fù)Ce異常、較高的異常、較高的REE,而構(gòu)成于寬廣陸架的硅質(zhì)而構(gòu)成于寬廣陸架的硅質(zhì)巖燧石無明顯的負(fù)巖燧石無明顯的負(fù)Ce異常、異常、 REE含量較含量較低低. N i C

52、u Z n Y Z r B a M n P U REE L/H C e/C e* A(7) 23 71 257 17.7 39 1239 84 675 1141 37.0 2.19 0.71 B(2) 4 3 11 0.6 1.6 14 148 60 5.9 2.45 8.89 1.09 表表4 南秦嶺古生代硅質(zhì)巖化學(xué)組成特征南秦嶺古生代硅質(zhì)巖化學(xué)組成特征 A-紫陽地域寒武-奧陶紀(jì)塊狀硅質(zhì)巖; B-鎮(zhèn)安小木嶺結(jié)核狀硅質(zhì)巖. L/H-LREE/HREE. 括弧中數(shù)字為樣品數(shù).規(guī)律：淺海相無Ce負(fù)異常，低REE和重金屬元素，高M(jìn)n 深海相具Ce負(fù)異常，高REE和重金屬元素，低MnMurray,R.

53、W. et al.,(1990)研討加州沿海地域侏羅研討加州沿海地域侏羅-白堊紀(jì)燧石白堊紀(jì)燧石 和頁巖，發(fā)現(xiàn)巖石的和頁巖，發(fā)現(xiàn)巖石的Ce/Ce*能區(qū)分三類構(gòu)造環(huán)境：能區(qū)分三類構(gòu)造環(huán)境： 燧石燧石 頁巖頁巖 Ce/Ce* REE Ce/Ce* REE洋脊附近洋脊附近 0.29 11.77 0.28 -洋盆底部洋盆底部 0.55 - 0.56 -大陸邊緣大陸邊緣 0.931.08 6.714.9 0.840.93 56 29.2 解釋：河流是海洋解釋：河流是海洋REE的主要來源。河流中的主要來源。河流中REE組成特征為組成特征為Ce不同其他不同其他REE明顯分別，所以大陸架上的海水不顯示負(fù)明顯分別

54、，所以大陸架上的海水不顯示負(fù)Ce異常。大洋中部氧飽和的水中，異常。大洋中部氧飽和的水中， Ce3+被氧化為相對難溶解的被氧化為相對難溶解的Ce4+，使，使Ce優(yōu)先隨氧化錳自海水析出，從而深洋水具有明顯優(yōu)先隨氧化錳自海水析出，從而深洋水具有明顯負(fù)負(fù)Ce異常和貧于異常和貧于Mn，錳結(jié)核那么顯示明顯正，錳結(jié)核那么顯示明顯正Ce異常。洋脊附異常。洋脊附近，常受富重金屬的熱液影響，尤其其中的近，常受富重金屬的熱液影響，尤其其中的Fe和和Mn可將更多可將更多的的Ce去除出海水，使之負(fù)去除出海水，使之負(fù)Ce異常更為明顯。異常更為明顯。2純碳酸鹽巖純碳酸鹽巖 反映堆積水體化學(xué)特征和環(huán)境的原理，與硅質(zhì)巖類似。反

55、映堆積水體化學(xué)特征和環(huán)境的原理，與硅質(zhì)巖類似。但必需去除樣品中陸源碎屑、黏土物質(zhì)等對碳酸鹽巖但必需去除樣品中陸源碎屑、黏土物質(zhì)等對碳酸鹽巖中微量元素含量的嚴(yán)重影響。方法是：限制碳酸鹽巖中微量元素含量的嚴(yán)重影響。方法是：限制碳酸鹽巖中中SiO25%, Al2O3 95%。這。這種樣品就可近似地作為純碳酸鹽巖。種樣品就可近似地作為純碳酸鹽巖。 例如：例如： La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er I 2.1 5.5 0.06 2.4 0.39 0.06 0.26 0.05 0.2 0.04 0.11 II 2.0 3.5 0.40 1.3 0.23 0.04 0.14 0

56、.03 0.11 0.02 0.06 Tm Yb Lu REE Ce/Ce* Eu/Eu* La/Yb I 0.05 0.14 0.03 11.32 1.91 0.54 14.64 II 0.01 0.04 0.005 7.83 0.89 0.67 48.78闡明：闡明： I是華北克拉通南緣洛南縣寒武系三川組碳酸鹽巖平均是華北克拉通南緣洛南縣寒武系三川組碳酸鹽巖平均成分，顯示出較高的成分，顯示出較高的REE 、較低的、較低的La/Yb比值、及比值、及明顯的正明顯的正Ce異常異常Ce/Ce*=1.91)和中等強(qiáng)度的負(fù)和中等強(qiáng)度的負(fù)Eu 異異常常(Eu/Eu*=0.54。 II是南秦嶺紫陽地域寒武

57、系箭竹壩組碳酸鹽巖，產(chǎn)于是南秦嶺紫陽地域寒武系箭竹壩組碳酸鹽巖，產(chǎn)于裂陷深海槽中，巖石平均成分顯示出較低的裂陷深海槽中，巖石平均成分顯示出較低的REE能夠由于共生的黑色巖系堆積時將大量能夠由于共生的黑色巖系堆積時將大量REE夾帶出夾帶出海水海水 、明顯高的、明顯高的La/Yb比值、以及清楚的負(fù)比值、以及清楚的負(fù)Ce異常異常Ce/Ce* =0.89)和中等偏弱的負(fù)和中等偏弱的負(fù)Eu 異常異常(Eu/Eu*=0.67。 對比闡明：兩地寒武系盆地水體具有不同的化學(xué)特征，對比闡明：兩地寒武系盆地水體具有不同的化學(xué)特征，應(yīng)產(chǎn)于不同的海盆；三川組巖石短少負(fù)應(yīng)產(chǎn)于不同的海盆；三川組巖石短少負(fù)Ce異常，與其異常，與其陸表海堆積環(huán)境相符；箭竹壩組巖石顯示清楚的負(fù)陸表海堆積環(huán)境相符；箭竹壩組巖石顯示清楚的負(fù)Ce異常與其產(chǎn)出于裂陷深海槽中的環(huán)境吻合。異常與其產(chǎn)出于裂陷深海槽中的環(huán)境吻合。三、巖類和巖套配套綜合判別三、巖類和巖套配套綜合判別 為了抑制單巖類研討存在的多解性與模為了抑制單巖類研討存在的多解性與模糊性