花岗岩岩石地球化学
内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征
摘要
研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分布、种类及化学变化。
岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环境等方面基础理论问题。
本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。
火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑云母花岗岩与二长花岗岩主要呈岩基状侵位。将本区闪长质一花岗质岩石侵位时代归为泥盆纪、二叠纪、三叠纪以及侏罗纪等多期次。
关键词：内蒙古；固阳县；二叠纪；岩石地球化学
Inner Mongolia Guyang County granite rock geochemistry
Abstract
Chemical composition of Inner Mongolia County of Guyang Permian intrusive granite, contains the source, content, distribution, types and chemical changes.
Rock geochemistry is a cross subject of modern petrology and geochemistry. Research on various types of rock in the major elements, trace elements and isotopes, for the basic theoretical problems of rock source area, rock genesis, evolution of rock and rock the tectonic environment.
The magmatic activity of this area from the SERTENGSHAN period to Yanshan period are mainly intrusive activities, volcanic activity, mainly in the Mesoproterozoic Baiyunebo period, built as a set of acid - base volcano rock, also widely developed a set of shoshonite. Intrusive rock types, wide distribution, invasion to Baiyunebo group, contact with widespread migmatization, the area exposed magmatic rocks, components can be divided according to ultramafic rocks, mafic alkaline and acidic rocks.
The largest igneous rock in carbonate rocks for ore-bearing dolomite carbonatites, followed by the carbonatite dyke intrusion. Acidic rocks including coarse grained biotite granite, hornblende biotite granite, fine grained biotite granite and acidic dikes; and biotite granite and granite batholith two mainly in the form of emplacement. The dioritic a granitic rock emplacement age of Devonian, Permian, Triassic to Jurassic period. etc.
Key words：Inner Mongolia; Guyang County; Permian; rock geochemistry
;
目录
摘要.................................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................................II 1 绪论. (1)
1.1 选题依据及前人研究基础 (1)
1.2 选题的目的和意义 (1)
1.3 国内花岗岩研究新进展 (1)
1.4 花岗岩研究的新趋向 (1)
1.4.1 “动力学”研究与基础地质 (2)
1.4.2岩石地球化学 (2)
1.5 完成的工作量 (2)
2 区域地质背景 (3)
2.1 区域地质概况 (3)
2.2 花岗岩种类及构造特征 (3)
3花岗岩形成及其大地构造环境 (5)
3.1花岗岩与大地构造的成因联系 (5)
3.2花岗岩的构造成因分类 (6)
3.3花岗岩的物质成分演化趋势 (7)
4 研究区花岗岩岩石特征 (8)
4.1 花岗岩样本采集地点 (8)
4.2 岩石薄片镜下鉴定及分析 (9)
4.2.1镜下鉴定 (9)
4.2.2 镜下鉴定分析 (16)
结论 (17)
致谢 (19)
1 绪论
1.1 选题依据及前人研究基础
华北克拉通北缘的内蒙古白云鄂博地区(内蒙古固阳县属于白云鄂博小区)分布着由辉长岩、辉长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩及钾长花岗岩等基性、中酸性、碱性花岗岩组成的闪长质一花岗质杂岩体，它们曾被认为是泥盆纪至侏罗纪多期次侵位的产物，而新的年代学资料揭示这些侵入体都是在晚古生代形成的。白云鄂博地区15件不同岩性的锆石LA—ICP—Ms u-Pb测年表明，其侵位年龄具有很好的一致性，仅发生在263～281Ma狭窄时间段内，峰期年龄269Ma。这表明白云鄂博矿床的形成与这些闪长质、花岗质岩石的侵入活动没有直接的成因联系，也为重新认识华北克拉通北缘晚古生代构造环境及演化史提供了新的年代学资料。
内蒙古中西部白云鄂博地区位于华北克拉通北缘，紧临华北、西伯利亚两大板块边缘的汇聚部位。由于白云鄂博超大型稀土．铌一铁(REE．Nb-Fe)矿床就赋生在该区，有关该地区闪长质一花岗质岩石的成因及与REE成矿的关系问题很早就受到研究者们的强烈关注，曾有学者认为本区花岗岩形成于海西中、晚期，而REE的成矿与花岗岩侵位有关。最近，大量研究证实白云鄂博矿床的形成与花岗岩类的侵入活动没有直接的成因联系，而可能与火成碳酸岩有关【1】。
1.2 选题的目的和意义
花岗岩通常被用作一种手段研究大陆地壳的化学演化。特别是其同位素组成反映他们的地幔和地壳来源。因为花岗岩在地球历史上形成各种各样的构造背景,他们保留大陆地壳的演化的重要信息。
1.3 国内花岗岩研究新进展
1982年,在南京大学召开了花岗岩地质及成矿作用国际学术讨论会。1987年，在广州又举行了花岗岩成岩成矿作用国际学术会议。这两次学术会议表明，国内花岗岩研究基本上与国际花岗岩研究处于同步。从那时以来，国内研究兴趣又有新的拓展，主要集中在造山带花岗岩、次火山花岗岩、A型花岗岩、花岗岩内包体以及花岗岩岩浆动力学等方面，取得了不少新进展。近年来，又开始注意岩石圈拆沉作用、玄武岩浆底侵作用对花岗岩形成的影响，研究正处于方兴未艾的阶段，一个新的花岗岩研究热潮正在到来【2】。
1.4 花岗岩研究的新趋向
在即将到来的21世纪花岗岩研究将向什么方向发展，目前还难以全面地展望和估计，这取决于基础学科和相关学科的发展、学科之间的渗透和新手段的应用。目前，国内外那些在学科前沿的研究者们所作的新尝试、出现的新思想、应用的新方法，为人们
所嘱目，自然地成了花岗岩研究的新的发展趋向【2】。
1.4.1 “动力学” 研究与基础地质
以前对花岗岩的研究较多地集中在成分的、化学的研究上，近一、二十年来人们经常在不同等级上用“动力学”的知识来研究与花岗岩有关的问题，从物理学方面增加对花岗岩的研究深度。“岩石大地构造学”把花岗岩（及其它火成岩）的形成与相应的区域构造活动、“地球动力学”环境的变迁联系起来；在较小的等级上，为了定量地表达花岗质岩浆从源区的分凝、运移、上升，岩浆的对流、冷凝及定位等过程，借用“流体动力学”中常用的概念 和公式来描述岩浆行为，形成“岩浆动力学”这一新的分支学科。在对花岗岩的研究中，不管是“地球动力学”还是“岩浆动力学”研究，都要以区域构造、岩体地质、花岗岩岩相学等基础地质的深入研究为基础，把基础地质研究获得的信息纳入到“动力学”的体系中，从“动力学”的角度剖析地质现象，这样才能在理论上有所创新。新理论、新方法的应用与基础地质研究是相辅相成的, 重视基础地质，重视基本的、自然的、丰富的、生动的岩石学、地质学现象，又善于借用相关基础学科的知识进行理论思维，进而解决基础地质问题，是一种值得借鉴的工作方法。
1.4.2岩石地球化学
从花岗岩的主要元素、微量元素及各种同位素成分特征中分析与花岗岩形成有关的各种地质问题，迄今为止仍然是国内外岩石学家使用的主要手段。Makishima et
al.(1993）用较新的La-Ce法测定了西澳大利亚Yilgarn太古代花岗岩年龄（2664～2686Ma），测定结果 与Rb-Sr法（2629～2654 Ma）、Sm-Nd法（2603～2620 Ma）获得的年龄数据相当一致，他们测定的138La的β衰变常数为（2.33±0.24）.10-12.a-1。李志昌等（1998）测定鄂西黄陵太古宙灰色片麻岩及斜长花岗岩包体的La-Ce等时线年龄为3292Ma，138La的β衰变常数为（2.41±0.12）.10-12.a-1。随着这种方法的日臻完善，将会更多地用来进行地质年龄测定。
1.4.3 实验研究
实验岩石学是地质学、岩石学领域中的“硬科学”，实验岩石学与岩相学相结合至今已构作了基本的岩石学理论框架。
1.5 完成的工作量
1、收集关于内蒙古固阳县以往对花岗岩研究的各种资料，内蒙古区域地质志、内蒙古岩石地层。
2、室内磨制岩石薄片6个均进行了详细的显微镜下鉴定；拍摄显微镜下相片12张。
3、绘制图件镜下鉴定与手标本鉴定表。
2 区域地质背景
2.1 区域地质概况
白云鄂博地区位于内蒙古自治区中部，东经106°~112°，北纬39°~42°，地跨华北古陆及内蒙海西古大洋两大构造单元。大陆与大洋之间被乌兰宝力格深大断裂隔开，北为内蒙海西古大洋区，是一套含蛇绿岩的大洋型沉积，以南至包头为华北陆块内蒙地轴的北侧部分。白云鄂博地区是大陆边缘裂谷带的一部分，该裂谷带位于乌拉特中旗、达茂旗、四子王旗一带，西起狼山，东到太仆寺旗一线，总体呈近东西向展布，长约500km，南北宽约20~50km。在其南侧，并行分布的是渣尔泰裂谷。
依据前人资料，白云鄂博地区出露的地层自下而上有色尔腾山群、白云鄂博群、志留系、石炭系、侏罗系以及第三系和第四系。白云鄂博群是一套浅海相、厚度大、岩相变化剧烈的浅变质岩系，主要由石英岩、板岩、碳酸盐岩组成，不整合于色尔腾山群之上，可分为6个岩组，自下而上由都拉哈拉组、尖山组、哈拉霍疙特组、比鲁特组、白银宝拉格组和呼吉尔图组组成。赋矿白云石碳酸岩体和各种岩墙发育于白云鄂博群中。
对本区的构造格局、岩浆活动、成矿作用起主导作用的区域性大断裂主要是近东西向的乌兰宝力格深断裂和白云鄂博白银角拉克大断裂。乌兰宝力格深断裂位于白云鄂博北10 多公里处，处于北部古生代沉降带和南部古生代隆起带之间。白云鄂博白银角拉克大断裂东起白云鄂博，向西到白银角拉克，全长断续达40km。由于在白云鄂博西被第三纪上新统覆盖，所以在白云鄂博出露长度为15km左右，即宽沟大断层。该断裂呈近东西向，至白云鄂博东与乌兰宝力格深断裂相交。白云鄂博矿床正好位于上述两大断裂的交汇部位附近。
本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化。矿区内出露的岩浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。超基性岩有位于矿区西北部的比鲁特超基性岩体，遭受了强烈的绢石化和滑石化蚀变。碱性基性岩类包括辉绿岩、闪长玢岩及正长岩脉、钠长岩脉，广泛出露于矿区范围内。火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉。在矿区南部，花岗岩呈岩基侵入于白云鄂博群中，在矿区北部和西部花岗岩呈岩株状产出。
从最初裂谷开始活动的中元古代至裂谷结束后历次大的构造运动，本区都有相应的岩浆岩出现，岩石类型也从超基性岩类、基性+碱性岩类向花岗岩类演化，据此推测，本区大规模的花岗岩浆活动代表了裂谷的消亡和陆壳化的开始，其间裂谷作用对本区带来了持久的影响。
2.2 花岗岩种类及构造特征
白云鄂博地区闪长质一花岗质岩石主要分布在白云鄂博矿区南部和东部，以岩基或岩株状侵入于中元古界白云鄂博群板岩和砂岩、白云岩及太古代一早元古代基底杂岩
中，其岩性较复杂，主要有黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、辉长闪长岩、辉长岩及钾长花岗岩等。野外地质观察表明，辉长闪长岩、辉长岩和钾长花岗岩等呈岩株、岩枝或岩瘤状产出，而黑云母花岗岩与二长花岗岩主要呈岩基状侵位。部分地段侵位关系明显，见黑云母花岗岩侵入到辉长闪长岩中，亦见二长花岗岩中捕虏有花岗闪长岩团块。关于白云鄂博地区闪长质．花岗质岩石的侵位时代最初报道是基于K—Ar法获得的(中国科学院地球化学研究所，1988)，认为侵位于白云鄂博群的花岗闪长岩年龄为340Ma，中粗粒黑云母花岗岩为270±10Ma，而细粒黑云母花岗岩为246土12Ma，最近由内蒙古自治区地质调查院完成的1：5万和1：25万白云鄂博地区地质填图时，将本区闪长质一花岗质岩石侵位时代归为泥盆纪、二叠纪、三叠纪以及侏罗纪等多期次【1】。
3花岗岩形成及其大地构造环境
3.1花岗岩与大地构造的成因联系
板块构造理论的建立为岩石大地构造学的研究提供了理论依据。不同的构造环境由于物质组成、温压条件及构造变动的差异,岩浆在形成机制、混染程度、分异类型、运移过程和侵位方式及其以后的变质、变形等地质作用也必然有不同的表现形式,并形成一定的岩石类型和岩浆岩组合。BarkerD.5.关于岩浆作用的基本假设反映了岩浆活动与大地构造作用的内在关系:
(1)岩浆是由地慢或地壳部分熔融产生的,没有一个长久的世界性的岩浆房存在。
(2)熔化是动力过程的反映,热量不能聚集在一个很小的高温空间中,且仅仅依靠放射热能不足以引起熔融。因此,岩浆的形成有三种方式:(a)通过下部岩浆的热传导或者断裂、剪切、俯冲等作用的运移使岩石达到高温状态；(b)断裂抬升或贯入作用的降压过程；（c）变质作用中固相线较低的物质成分变化。
(3)即使岩浆在进入地壳中用地质的时间尺度看是瞬时的,不同期次的岩浆作用(甚至是被改造过的)也将保留其化学特征[3]。
这些基本假设明确地阐述了岩浆作用与大地构造作用之间的成因联系,前两条假设说明了大地构造作用对岩浆作用的限制性,第三条假设则说明了探索二者之间关系的可
能性。
PeiveA.B等人把花岗岩的形成与地壳的演化直接联系起来,将地壳的发展演化划分为大洋、过渡和大陆三个有序阶段[4]。洋壳在俯冲作用等一系列复杂的过程中受到改造,向过渡壳演化。在这一过程中,玄武岩通过局部熔融或者交代作用,在不成熟的过渡壳(如岛弧)中可以形成局部新生的花岗岩层,构成未来陆壳的“萌芽体”,其明显的特点
是Na
2O的含量大于K
2
O的含量,反映了花岗岩层的新生性质和不成熟特点。斜长花岗岩
化是过渡壳成熟过程中的产物,反映了洋壳物质不断被改造,并向陆壳逐步演化的过程。由斜长花岗岩化发展为大规模的钾长花岗岩化是过渡壳向陆壳演化阶段的突出事
件,K
2O和Na
2
O的含量也发生了变化,使地壳走向最终的成熟阶段。这种新的认识揭示了
花岗岩在大地构造演化中的意义,并且明确了地壳演化中各个阶段的花岗岩种类及其性质,成为地壳演化不同阶段的直接标志。
近年来Wiokham5.M.对东比利牛斯裂谷变质作用的研究认为,花岗岩可以形成于大陆裂谷这一高温低压的构造环境。由于裂谷作用使地壳拉伸减薄,引起上地慢热物质的上涌,并使地壳物质发生部分重熔,形成大量的花岗岩类侵入体和若干代表极高的地温梯度的凝缩变质岩系[5]。上地慢的热物质在裂谷环境中也可能直接参与了岩浆的混染改造作用,使地壳物质向过渡类型转化,形成拉张型过渡壳,由此何国琦等提出了地壳演化的五阶段模式[6]。所有这些关于花岗岩与大地构造作用之间的关系的新认识,就是我们研究二者之间内在联系的基础,也是我们进行花岗岩的构造环境判别的理论依据。
3.2花岗岩的构造成因分类
近代一些花岗岩学说都包含了一种假说,即花岗岩的形成与造山运动和区域变质作用有关。从这一观点出发,传统的槽台学说认为,地槽褶皱回返或者造山运动的各个不同阶段可以形成一些不同特征的花岗岩,并将其分为同造山期花岗岩、晚造山期花岗岩和造山期后花岗岩,这种分类方法至今仍为一些地质工作者所采用。花岗岩主要集中出露于造山带,最能解释这种关系的理由是:花岗岩是深成岩类,只有造山运动才能使之出露地表。而花岗岩在出露之前的形成环境是多种多样的,正是这种多样性,才可能把花岗岩用于构造环境的判别工作。
Pitcherw.5.在总结了近40年来花岗岩的研究成果后,提出了一个比较合理的花岗岩的构造分类,即西太平洋型(岛弧型)、安底斯型(陆缘弧型)、海西型(大陆碰撞型)、加里东型(碰撞后抬升的)和尼日利亚型(主裂谷作用型),并给出了各类环境中花岗岩的基本地质特征。但Pitcher的分类是以地区为主的总结,有些类型所选择的地区缺乏代表性,如陆一陆碰撞的典型代表是喜马拉雅山造山带,而欧洲的海西带有些地段则是拉张作用形成的。对构造环境的划分也有可改进的地方,主裂谷作用只是地壳拉张减薄过程中的一个阶段,以拉张作用作为一种环境可能更合适；带有陆壳基底的岛弧花岗岩的各种地质、地球化学特征与陆缘弧花岗岩极为相似,难以区分,把它们归为一类(成熟弧)比较合理。
地壳成熟度理论是大地构造理论中的一种新学说,这种理论的特点是在研究大地构造演化过程中,强调地壳在各个不同的演化阶段中物质组成和演化的特征。按照地壳成熟度理论,参考Pitcher的分类,本文将花岗岩的构造环境分为以下几种类型:
(1)拉张型过渡壳花岗岩(ECG),这种花岗岩产生于裂谷形成与大陆解体过程的拉张环境中,它的形成是由于地壳的拉伸减薄,上地慢热物质上涌,使地壳形成一种高温低压的环境,并使地壳发生部分重熔,形成大量的花岗岩侵入体和代表一种极高的地温梯度的凝缩变质岩系。同时上地慢上涌的热物质沿着拉张的裂隙与地壳的热物质发生混染作用,并对陆壳的物质进行改造,使之向过渡类型转化,形成拉张型过渡壳的花岗岩。
(2)不成熟弧花岗岩(IAG),这是挤压型过渡壳花岗岩的一种,它形成于不成熟的岛弧中,主要是由玄武质岩石在俯冲作用下一系列复杂的陆缘地质作用过程中,经过分熔或者交代作用形成的初生花岗岩。这种花岗岩具有许多幔源的特征,其地球化学特征与M型花岗岩相似。
(3)成熟弧花岗岩(MAG),这是挤压型过渡壳花岗岩的另一种类型。它主要形成于两种构造环境中,一是安第斯型的大陆边缘,二是含有前寒武纪地块的岛弧。这两种构造环境中由于有更多的壳源物质介入岩浆活动,其地球化学特征介于慢源与壳源之间。
(4)同造山期花岗岩(SOG),相当于传统分类中的同造山期及晚造山期花岗岩。较为典型的如喜马拉雅山带的花岗岩,基本为陆壳物质重熔而形成,其地球化学特征具有陆壳的种种特点。
(5)造山期后花岗岩(POG),由局部岩浆房形成的小型侵入体。这里需要特别指出的是A型花岗岩,它的形成一般认为与裂谷的作用有关。据许保良、黄福生等人的研究,认为A型花岗岩可能有三种产生构造环境,即板缘(造山晚期)、过渡(造山期后)和板内(裂谷、类裂谷)[7]。实际上A型花岗岩可能形成于造山期后至陆块重新开始分裂,即裂谷作用早期的这一地壳演化阶段。
3.3花岗岩的物质成分演化趋势
判别花岗岩形成的大地构造环境,主要依据它的构造位置和与之相关的岩石组合、沉积建造和变质作用等方面的综合地质特征来确定。反过来,在一定的大地构造环境中,花岗岩的物质来源,分异程度和变质作用等方面都要受到构造环境的控制,因此也具有独特的岩石化学特征,利用这些特征可以作为花岗岩形成的构造环境的判别标志,为研究区域性的大地构造演化提供一方面的依据。
在板块构造理论创立的早期,人们就已经发现了岛弧的成分极性现象,它实际上就是元素地球化学在不同构造演化阶段中有序性的反映。不同类型的地壳,首先表现在其物质组成上的差异。大洋地壳几乎全部由玄武质岩石组成,当洋底扩张到一定程度之后,陆缘发生的俯冲作用可以形成一系列的成熟和不成熟岛弧,但它们的物质组成与大洋或大陆都有较大的差异。从不成熟弧中初生的花岗岩层发展成斜长花岗岩直至最后发生大规模的钾长花岗岩化,是从洋壳向挤压型过渡壳到陆壳演化的一个基本规律。众所周知,陆壳和洋壳的最大区别是硅铝层的厚度,由于硅铝层的厚度从大洋向大陆逐渐增大,花岗岩中含量也逐渐增加,碱性物质的含量也逐渐增大,尤其是K
2
O的变化更为明显。板块
构造把这种K
2O含量的变化与俯冲的速度和深度结合起来,而PeiveA.B.却将K
2
0含量的
变化与地壳的成熟度结合起来,并考虑了K
2O与Na
2
O的相对含量,即K
2
O/Na
2
O的比值变化,
并得出这个比值随着洋壳向陆壳演化而不断增加的结论。相反,Mg,Fe,Ca等元素的氧化物含量却逐步减少,反映了地慢分异的岩浆不断被改造的过程。
在微量元素方面,Pearce.等人做了大量的工作,并给出了典型构造环境中微量元素的分布型式[8]。从Pearce的研究中可以得出以下结论:Pb,Be,Th,Ta,Nb等大离子亲石元素的丰度虽有些起伏变化,但基本是从大洋向大陆方向增加的。而Hf,Zr,Y等元素的丰度则略有降低,这种变化使微量元素的分布曲线由大洋向大陆显示出斜率增大的趋势,Pb/Y比值也不断增加。另一个值得注意的是,具有陆壳性质的花岗岩(包括裂谷、同碰撞期、碰撞期后的)都存在Ba的负异常。
同位素往往被作为岩浆来源的示踪剂,其中尤以Sr,Pb同位素的研究最为深入。人们认为任何重元素的同位素,都不能被岩浆的分异结晶作用所分馏。在整个化学变化的火成岩系列中,Sr,Pb同位素的初始组成是单一的,但Sr,Pb同位素比值的变化显然与岩性有关,并且在花岗岩中有更大的分散性。从大洋向大陆方向,8,Sr/seSr有逐渐增大的趋势,但在具体数值上需要参考其他方面的结果综合研究才能得出适应工作区的实际情况。虽然花岗岩在稀土元素方面的研究大大落后于玄武岩,但是取得了一些进展。
4 研究区花岗岩岩石特征
4.1 花岗岩样本采集地点
以下是岩石样本的采集地点，29-9-1标本的采集地点是内蒙古固阳县东园村的西侧。29-5-3标本的采集点是鄂尔格逊村的南侧。30-5标本 、30-4-1标本、30-7-1标本、30-7-2标本的采集点是金坝壕村的西北侧。
图4-1 29-9-1、29-5-3标本采集点
4.2 岩石薄片镜下鉴定及分析
薄片鉴定前我们进行了薄片的制作，薄片中的石英在正交镜下呈一级灰白时，薄片制作成功。
4.2.1镜下鉴定
表4-3 29-9-1镜下鉴定及手标本鉴定
K 1-353
图片
描述
整体特征
单 偏 光 镜
镜下可见似斑状结构，主要矿物正长石严重风化，可见白色的石英，少量的
角闪石；
正 交 偏 光 镜
石英在正交镜下呈Ⅰ级橙黄色，正长石干涉色为Ⅰ级灰白，可见角闪石的
平行消光；
岩石表面为肉红色，似斑状粗粒结构，块状构造主要矿物成分为肉红色的正长石和石英，次要矿物为黑云母和少量的角闪石。
手 标 本 鉴 定 及 定 名
岩石表面为肉红色，似斑状粗粒结构，粒度平均为3mm，最小2mm，最大为5mm，块状构造主要矿物成分为肉红色的正长石和石英，次要矿物为黑云母和少量的角闪石；岩石定名为角闪石花岗岩
表4-4 30-7-2镜下鉴定及手标本鉴定
K 1-5
图片
描述
整体特征
单 偏 光 镜
单偏光镜下石英和斜长石为白色，黑云母为黑褐色，一组极完全解理。
正 交 偏 光 镜
石英镜下干涉色呈橙黄色，低正突起，斜长石为灰白色，黑云母为黑色。【11】 。浅灰白色。中粒结构。块状构
造。主要由斜长石、石英和黑云母构成。 斜长
石灰白色，板状或粒状，大小3-5mm 为主，解理发育，玻璃光泽，含量约67%。 石英烟淡灰色，粒状，粒度较细，约1mm 左右，油脂光泽，含量约25%。黑云母黑色板状，
大小2-5mm，一组极完全解理，珍珠光泽，含量8%。
手 标 本 鉴 定 及 定 名
浅灰白色。中粒结构。块状构造。主要由斜长石、石英和黑云母构成。 斜长石灰白色，板状或粒状，大小3-5mm 为主。 石英烟淡灰色，粒状，粒度较细，约1mm 左右，油脂光泽。黑云母黑色板状，大小2-5mm，一组极完全解理，珍珠光泽。岩石定名为黑云母斜长花岗岩
表4-5 30-7-1镜下鉴定及手标本鉴定 K 1-3a 图片
描述 整体特征 单 偏 光 镜
单偏光镜下石英和斜长石为白色，黑云母为黑褐色，一组极完全解理；
正 交 偏 光 镜
石英镜下干涉色呈橙黄色，低正突起，斜长石为灰白色，黑云母为黑色。
。浅灰白色。
中粒结构。块状构造。主要由斜长石、石英和黑云母构成。 斜长石灰白色，板状或粒状，大小3-5mm 为主，解理发育，玻璃光泽，含量约67%。 石英烟淡灰色，粒状，粒度较细，约1mm 左右，油脂光泽，含量约25%。黑云母黑色板状，大小2-5mm，一组极完全解理，珍珠光泽，含量8%
手 标 本 鉴 及 定 名
浅灰白色。中粒结构。块状构造。主要由斜长石、石英和黑云母构成。 斜长石灰白色，板状或粒状，大小3-5mm 为主，解理发育。 石英烟淡灰色，粒状，粒度较细，约1mm 左右，油脂光泽。黑云母黑色板状，大小2-5mm，一组极完全解理，珍珠光泽。岩石定名为黑云母斜长花岗岩。
表4-6 30-5镜下鉴定及手标本鉴定
K1-2a图片 描述 整体特征
单 偏 光 镜 石英无色、透明，粒状，无解理，表面干净，边缘模糊，图片中间为黑云母，黑云母的边缘是磁铁矿黑
点。
正 交 偏 光 镜 由于薄片有点厚，石英镜下干涉色
变成蓝色，低正突起，黑云母平行
消光，长石的干涉色为灰白。
岩石呈浅肉红色。
岩石由钾长石、斜
长石、石英、黑云
母组成。副矿物有
磁铁矿、榍石、锆
石、磷灰石等。
手 标 本
鉴 定 及 定 名 新鲜面颜色为浅肉红色，粗粒结构，块状构造，主要矿物成分有钾长石、更长石，石英，副矿物有黑云母、磁铁矿。岩石定名为黑云母花岗岩。
表4-7 30-4-1镜下鉴定及手标本鉴定
K 1-3a
图片
描述
整体特征
单 偏 光 镜
结构：半自形粒状结构
矿物成分：主要由斜长石（62%）、石英（25%）、钾长石（5%）和黑云母（8%）组成。；
正 交 偏 光 镜
石英镜下干涉色呈橙黄，低正突起，黑云母平行消光，长石干涉色为Ⅰ级灰白。
。颜色为浅灰白色，由于存在少量钾长石，出现部分肉红色斑点，块状构造，中粒等粒结构，主要由斜长石、石英和黑云母组成。
手 标 本 鉴 定 及 定 名
颜色为浅灰白色，块状构造，中粒等粒结构，主要由斜长石、石英和黑云母组成。岩石定名为黑云母斜长花岗岩。
表4-8 29-5-3镜下鉴定及手标本鉴定
L2-3 图片 描述
单 偏 光 镜 半自形-它形粒状结构。 岩石主要由粒径为0.6-1.5mm大小的半自形-它形粒状钾长石、斜长石、石英，部分绿泥石化黑云母、白云母、金属矿物等组成，长石石英彼此镶嵌，其它矿物零星分布，长石已不同程度的高岭土化，大部分黑云母已绿泥石化。
正 交 偏 光 镜 石英镜下干涉色呈橙黄，低正突起，黑云母平行消光，长石干涉色为Ⅰ级灰白
手标
本鉴
定 风化面浅肉红色，新鲜面肉红色，中粒花岗结构，块状构造，钾长石半自形柱状，肉红色，斜长石，半自形板状，石英，他形粒状，灰白色，黑云母，黑色片状。岩石定名为钾长花岗岩
4.2.2 镜下鉴定分析
白云鄂博海西期花岗杂岩体岩浆活动早期阶段花岗闪长岩呈灰色—深灰色，中粒—中细粒结构，块状构造。在岩体的边部常见有较多的析离体或暗色包体。岩石含斜长石45-48%（An=31-35），正长微斜长石15-20%，石英20-23%，角闪石5-10%，多色性显著，副矿物组合为钛铁矿+磁铁矿+褐帘石+榍石+磷灰石+锆石。
中粗粒黑云母钾长花岗岩的构成杂岩体主体，岩石为灰—灰白色，中粗粒花岗结构，局部为含斑结构，块状构造，岩石含石英25-30%，斜长石20-25%（An=15-25），黑云母5-8%，属铁叶云母和铁质云母Mg在八面体位的占位率为19.4-25.7%.副矿物组合为磁铁矿+钛铁矿+独居石+磷灰石+锆石,其中部分锆石可能是残留锆石.
细粒黑云母钾长+碱长花岗岩呈灰白—灰色，细粒等粒结构，致密块状构造。岩石石英30-35%斜长石25-30%（An=12-20），其黑云母5-6%，属铁叶云母Mg在八面体晶位的占位率为14-21.3%.副矿物组合为钛铁矿+磁铁矿+独居石+锆石。
结论
综上所述,可以认为内蒙古固阳县花岗杂岩体为下部地壳古老变质岩石经部分熔融作用产生的岩浆经不同程度的分离结晶作用所形成,处于蒙古板块与华北板块的碰撞期,属同碰撞花岗杂岩.结晶分离相矿物组合为斜长石+角闪岩+褐帘石+锆石→斜长石+独居石+锆石。本区岩浆活动以侵入活动为主，为一套中酸性—基性火山岩建造。矿区内出露的岩浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑云母花岗岩与二长花岗岩主要呈岩基状侵位。将本区闪长质一花岗质岩石侵位时代归为泥盆纪、二叠纪、三叠纪以及侏罗纪等多期次。
地球化学心得
勘查地球化学心得体会--兼浅谈广东化探找金矿 王立强 广东省地质局七一九地质大队地质勘查所 1前言 目前，化探找金逐步被人们重视，在地质找矿中的效果也逐渐明显，成为寻找各种类型金矿床比较快速、经济、有效的重要手段。在区域普查中，通过查明区域地球化学异常，可迅速指出找矿远景区；在详查及勘探阶段，通过岩石地球化学异常的研究，可直接发现金矿床或矿体，更好地发挥化探在地质找矿工作中的作用。但是金在地壳内部的本底含量极低，即使是金矿体中的金含量一般亦仅为n×10-6～10n×10-6，仅凭肉眼无法将之直接区分出来，因此以对样品(水系沉积物、土壤、岩石等>进行定量分析为主要工作手段的化探方法，在当今金矿勘查中发挥了极其重要的作用。 中国地球化学的发展主要是借鉴了前苏联和西方的研究思路，前苏联的勘察地球化学主要依靠对土壤进行金属测量，但采样点布置较稀疏，而西方国家主要采用水系沉积物测量，但是主要用于研究，两者优缺点都有。80年代以来，金分析技术目臻成熟，当时Au分析的检出限低于或等于0.3×10-6，准确度、精密度在一定程度上能满足区域化探的要求，因而全国区域化探找金空前繁荣，特别是谢学锦先生提出的“区域化探全国扫面计划”建议，将我国的勘察地球化学推进到快速发展的崭新阶段。随着时代发展，金分析技术逐步进步，中国勘察地球化学也得到了长足的进步，三十年以来已完成1:500万和1:1 000万比例尺的39种元素或氧化物的全国地球化学图，使中国拥有了最引人瞩目的全国规模地球化学数据库，使中国化探走在了世界前列。而广东化探找金始于1974年，主要为以1:20万水系沉积物测量为主要工作方法的区域化探扫面，不过因为受金分析技术的影响，当时找金主要从金的伴生元素如As、Cu、Pb等入手，其难度不言而喻，但广东各地质单位的前辈在这种艰难条件下提交了大
岩石地球化学特征
岩石地球化学特征 1火山岩岩石学特征 1.1主量元素特征该旋回岩石化学成分平均值与黎彤值和戴里值相比，该旋回火山熔岩，总体具高硅、高镁，低铁、铝、钙的特点；A/NKC值反映该旋回为铝过饱和岩石类型；分异指数（DI）为3 2.63～88.51， 均值为61.04，各氧化物随着DI值的增大有不同变化，如SiO2、K2O 明显升高，Na2O稍有增高，Al2O3变化不明显，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO明显降低，MnO、P2O5稍微降低。总体上反映了该旋回火山 岩正常的分异趋势；里特曼组合指数说明本区义县旋回火山岩具钙碱 性向碱性演化的趋势。总体上来看，依据同源岩系的δ值事连续且相 近的原理，说明义县旋回火山岩浆是同源的。 1.2微量元素特征该旋回火山岩各岩石过渡元素分配型式曲线基本协 调一致，呈明显的“W”型，表明为同源岩浆分异产物。岩石曲线出现 相交现象，是因为个别元素在不同岩石中富集水准不同所致，反映了 岩浆在运移和成岩过程中可能有外界物质的介入和混染。图中给类岩 石的Ba、Nb呈明显的波谷，说明其在该旋回岩浆演化分异过程中分异 较好，而Zr具有明显的波峰说明该元素在该旋回中比较富集。仅在流 纹岩中Th元素具有明显的波谷，说明其在流纹岩中分异较好。 1.3稀土元素特征该旋回火山熔岩各岩石稀土总量差别较大，∑REE 在94.6～230.17，平均值为152.4。与世界同类岩石维氏值相比，该 旋回火山岩基性-中性岩，为富稀土岩石，中酸性-酸性岩为贫稀土岩石。LREE/HREE值为9.26～15.49，（La/Yb）N值为11.8～27.33，（Ce/Yb）N值为7.98～17.35，La/Sm值为3.36～8.83之间，以上参 数值及稀土配分曲线特征反映该旋回火山岩各岩石均具轻稀土富集， 分馏较好；重稀土亏损，分馏较弱的特点，火山岩浆可能来源于壳幔 混源。 2火山岩形成环境及源区
岩石地球化学计算
岩石地球化学计算 1. TFe2O3=FeO+0.9Fe2O3 FeOT(wt.%)=FeO(wt.%)+Fe2O3(wt.%)*0.8998 =FeO(wt.%)+Fe2O3(wt.%)*(71.844/(159.6882/2)) 2. LOI 烧失量 3. Mg#=100*(MgO/40.3044)/(MgO/40.3044+FeOT/71.844) FeOm71.85 ；MgOm40.31 上述是分别测试分析了FeO和Fe2O3的计算方法，如果是测试的全铁，也可以近似计算。 通常说的高Mg，是指岩石具有较高的MgO含量，如火山岩中的高镁安山岩（通常情况下，异常高的MgO含量指示着可能有地幔物质参与，如俯冲带地幔楔或者软流圈熔体上涌等等）。Mg#（镁指数）也可以定量的表示岩石中的Mg含量高低。Mg#通常用于镁铁质岩石，可以粗略指示地幔岩石的部分熔融程度，高Mg#的地幔橄榄岩可能经历了更高程度的部分熔融，常在92-93左右，而原始地幔会相对富集，Mg#较低，在88-89左右。 4. 里特曼组合指数δ或里特曼指数δ=（K2O+Na2O）2/（SiO2-43）（wt%）δ<3.3 者称为钙碱性岩，δ=3.3-9 者为碱性岩，δ>9 者为过碱性岩。 5.A/NK = Al2O3/102/(Na2O/62+K2O/94) 6.A/CNK = Al2O3/102/(CaO/56+Na2O/62+K2O/94) 7.全碱ALK = Na2O+K2O 8.AKI = (Na2O/62+K2O/94)/Al2O3*102 9.AR = (Al2O3+CaO+Na2O+K2O)/(Al2O3+CaO-Na2O-K2O) 10.固结指数(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O+K2O) (Wt%) 11.阳离子R1-R2图（岩石氧化物wt%总量不用换算成100%） R1=（4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti)*1000 R2=（6Ca+2Mg+Al）*1000
岩石地球化学数据解释
主要标准矿物组合： Or ：正长石 Ab ：钠长石 An ：钙长石 Q ：石英 En ：辉石 Hy ：紫苏辉石 C ：刚玉 Mt ：磁铁矿 A/CNK=Al 2O 3/CaO+Na 2O+K 2O A/CNK 数值： ＞1.1，S 型花岗岩，过铝的 ＜1.1，I 型花岗岩 里特曼指数σ： σ＜1.8，钙性的 1.8＜σ＜3.3，钙碱性的 3.3＜σ＜9，碱钙性的 Σ＞9，碱性的 钙碱率A.R ，（适用于42%＜SiO 2＜70%的岩石），SiO2相同时，数值越大越碱性 NK/A=Na 2O+K 2O/Al 2O 3 NK/A 数值： NK/A ＜0.9，钙碱性 0.9＜NK/A ＜1，偏碱性 1≤NK/A ，偏碱性 分异指数DI ：数值越大表明岩浆分异演化越彻底，酸性程度越高 数值越小表明岩浆分异演化程度低，基性程度相对高 一般数值： 固结指数SI ：岩浆分异程度高，SI 就越小，岩石酸性程度高 岩浆分异程度差，SI 就越大，岩石基性程度高 一般数值： 长英指数FL 与镁铁指数MF ：岩浆分离结晶作用程度高，镁铁指数就大，长英指数也大 岩浆分离结晶作用程度低，镁铁指数就小，长英指数也小 一般长英指数和镁铁指数的数值在50—100，绝对小于100 碱性花岗岩 93 花岗岩 80 花岗闪长岩 67 闪长岩 48 辉长岩 30 橄榄辉长岩 27 橄榄岩 6 岩类 玄武岩 玄武安山岩 安山岩 安山英安岩 SI 30-40 20-30 10-20 0-10
稀土重量ΣREE：一般几百都是偏低，上千就高。 轻重稀土比值ΣCe/ΣY：一次热事件的早期单元，比值较大，轻稀土越富集 随着岩浆演化到晚期单元，比值减小， (La/Yb)N： (Ce/Yb)N： 反映轻稀土的分馏程度，比值越大，轻稀土分馏越明显，富集程度越高。 数值一般和1比较 (Sm/Eu)N： 反映重稀土的分馏程度，比值越小，重稀土分馏越明显，富集程度越高。 数值一般和1比较 元素铕值δEu：： δEu＞0.7，基性岩浆分异的花岗岩，成因与板块有关 0.3＜δEu＜0.7，分布最广泛，地壳经不同程度的部分熔融形成 δEu＜0.3，岩浆演化晚期的偏碱性花岗岩， 一个超单元的最后一、二个单元，由完全的分异结晶作用形成 δEu一般都是亏损 微量元素数据解释 元素含量数值对比，和地壳丰度值 特征参数： Nb*，Sr*，P*，Ti*，Zr*，数值小于1就亏损，大于1，就富集，与投图一致。 形成的构造环境解释 Tr，同熔型花岗岩，Gr，改造型花岗岩 R1-R2图解： 1，地幔分离 2，板块碰撞前 3，碰撞后抬升 4，造山晚期 5，非造山的 6，同碰撞期 7，造山后期 CRG：洋脊花岗岩，WPG：版内花岗岩，V AG：火山弧花岗岩，COLG：同碰撞花岗岩
地球化学数据处理与图件编制方法流程
地球化学数据 处理与图件编制方法流程 编写人:刘红杰 QQ:498236930 内蒙古第三地质矿产勘查开发院
一、指导思想 成矿地质背景地球化学研究就是从地球化学特征出发，借助已建立的地球化学信息提取技术，充分利用地球化学调查所获得的海量数据信息，提取有关反应成矿地质背景条件的地球化学信息，并编制相应地球化学图及相应的推断解释图件，为资源潜力评价有关成矿地质背景的研究提供地球化学支撑。 二、工作内容 （一）基础图件 成矿地质背景条件的地球化学信息提取首先是要编制有关基础地球化学图件。主要有： 1. 39种元素（化合物）地球化学图 2. 地球化学组合异常图 3. 地球化学综合异常图 （二）解释推断图件 地球化学解释推断图件，内容包括： 1. 地球化学推断解译地质图 2. 地球化学找矿预测图 三、工作方法 （一）数据校正处理 由于区域地球化学数据受地理景观、采样介质、分析手段的影响，不可避免的产生明显的系统误差，尤其是涉及到区域性的化探数据，这种误差更为突出。因此，在各省进行数据处理与专题地球化学图编制之前，有必要分别对各元素进行系统误差的处理，以便能更好地反映地质现象和矿产信息。误差处理主要针对图幅间（包括分析批次）明显的系统分析误差（必须处理）和地质景观环境差异影响解释的效果（根据解释的需要确定）。
1. 系统误差特征及处理原则 （1）分析误差源，所展示的数据误差与周边数据值具有明显的台阶状。 （2）数据误差在空间上具有区域性特点，区域、图幅或分析批次。 （3）在数据值的分布上，掩盖了地球化学特征和地质特征展布的延续性和规律性。 （4）在数据处理方法上，尽可能地选择线性校正，通过简单的计算可以复原数据。 2. 系统误差处理步骤 （1）按原始点位采用符号分级的方式生成元素的符号图，分级方法采用累计频率方式。 （2）通过校正图示窗浏览原始数据全图，确定具有明显的数据台阶区域，区域的确定原则是由区域－＞图幅－＞批次；采用图形编辑工具，在图上直接圈定要处理的区域（用面的方式表示）。 （3）确定局部图幅和分析批次范围产生的系统误差，校正单元由系统提供的工具直接在显示窗中勾绘，确定完所有需要校正单元，各校正单元的ID需设定为唯一。 （4）建立校正单元与处理数据表空间位置索引关系。 （5）确定各单元的校正值或校正系数，主要方法是与单元周边数据进行对比分析，部分规律性较复杂的单元可以通过统计规律确定，同时还需考虑地球化学分布的整体空间分布趋势和地质背景； 计算方法推荐采用：V ai=A V i+B 其中：V ai为校正点校正后数据，A为校正系数，V i为校正点原始数据，B 校正常数。A与B值的确定参照校正单元周边数据单元（正常的数据单元）确定，可以由经验判断，也可通过统计规律确定。 （6）数据校正，可采用SQL语言操作模式或应用软件系统提供的专用工具，按确定的校正值对各校正单元逐一进行计算。 元。 （5）单元校正计算，以基准单元为基础，应用归一化方法调整其他单元的数据值。计算方法推荐采用： V aij=V ij×(V j/V r)
地球化学岩石测量规程
岩石地球化学测量规程 1．引言 根据ZT/DKY－S－2003的要求，为更好的执行ZT/DKY7.5-1C—2003，结合地质矿产行业相关标准的规定，制定本要求。 2．目的和范围 2．1 目的 本要求的目的是规范地球化学勘查岩石测量野外工作的技术要求，保证岩石测量的质量，使其完全满足地质勘查工作需要。 2．2 范围 适用于地质矿产勘查项目中地球化学岩石测量工作及其它专项地球化学勘查项目的岩石测量工作。 3．职责 3．1 本要求的责任部门是生产技术部和各勘查室及项目组。 3．2 生产技术部负责各地质勘查项目中地球化学岩石测量工作进行中和工作结束后对工作质量的检查验收。 3．3 各勘查室根据工作进程负责安排地球化学岩石测量工作，并对工作进行定期的检查和指导。 3．4 项目组成员具体负责地球化学岩石测量工作的实施。 4．管理内容与要求 4．1适用范围 4．1．1为系统地了解不同地层和岩浆岩中元素的含量（或近似丰度），为区域化探异常解释和评价提供资料，同时，也为基础地质研究提供地球化学资料。 4．1．2为在异常查证和矿产普查中，应用岩石地球化学测量，解决矿源层、赋矿层、矿体剥蚀程度、寻找隐伏矿床等提供资料。 4．1．3在区域化探中不适宜采用水系沉积物、土壤、岩屑等方法的地区利用岩石地球
的测量进行区域化探扫面。 4．2采样密度 仅在利用岩石地球化学测量进行区域化探扫面时，其采样密度要求为： 1：20万化探扫面：1个点/1-2km2 1：5万化探扫面：4-12个点/ km2 用作其他目的的岩石测量不作密度要求。 4．3采样布局 4．3．1用作区域化探扫面的岩石测量布局原则同水系沉积物测量。 4．3．2为了解不同地层、岩浆岩中元素丰度值的岩石测量按不同地质构造单元（或沉积相）来布置。对不同时代的沉积岩、变质岩和岩浆岩进行系统采样。 地层以系（或组）为统计单元，每个采样单元应有30件以上样品；岩浆岩以期或主要岩类为采样单元，每个主要岩类至少有7-10件样品，变质岩区以变质建造或分布面积大的主要岩类为采样单元，每个主要岩类样品数一般不少于5件。 4．4采样方法 4．4．1区域化探扫面的岩石测量采样方法和要求： a）沉积岩（含火山岩）样品的采集。主要选取各地质时代研究程度高、代表性好、岩性出露齐全的区域地质调查标准剖面进行，在标准剖面不能满足要求时，可布 置部分辅助剖面或点采少量样品；岩浆岩样品的采集。主要选取各岩类（不同时 代）面积较大的和有代表性的岩体取样，采样剖面应穿过岩体的不同岩性单元； 变质岩样品的采集，应依变质岩的不同类型区别对待，深变质体的采样可参照岩 浆岩类的取样方法，采样要着重考虑变质建造、岩类及其面形分布特征。浅变质 体的采样，可参照沉积岩的采样方法进行。 b）采集岩石样品时，每个样品在采样点周围10-20米范围内，多处采集（3处以上）同一岩性的新鲜岩石碎块（直径应小于30mm）组合成一个样品，重量300克以 上。按岩石测量记录卡的格式记录有关内容，并应附有采样点的地形地质示意图。
岩石地球化学
云南个旧卡房火山岩稀土元素地球化学特征分析 徐章辉 摘要：云南个旧锡铜多金属矿是一个以锡铜为主的多金属矿区,前人对矿区将行了大量的研究，对矿床成因提出了不同的观点，近年来随着研究的深入表明,个旧锡铜矿区不仅与燕山期花岗岩岩浆期后气化热液侵入有关,印支期的基性火山岩对个旧铜锡矿床起到了很重要的作用，稀土元素具有十分相近的地球化学行为,对于揭示矿区岩石的成因与分类、成矿成岩的物理化学条件和物质来源、成矿机制起到了极其重要的作用而受到重视,并广泛应用于地质矿产资源方面的研究。 关键词：稀土元素球粒陨石分配曲线蛛网图 1地质概况 个旧矿区位于云南省东南部,基本构造格局为东西向、南北向、北东向及北西向断裂、褶皱。卡房矿田位于北东向五子山复式背斜南部,北与老厂矿田相邻,南以白龙断裂为界,出露地层主要为个旧组卡房段,侵入岩为新山花岗岩体,火山岩为三叠纪火山岩。卡房段安尼期火山岩主要产于个旧组下段( T2g1 ) 的碳酸盐层中,与碳酸盐岩层呈整合接触,同步褶曲和位移,未见穿层现象。该期火山岩主要分布于个旧东区,南北长约25 km ,宽约25 km ,分布面积125 km 以上。
图1 稀土元素球粒陨石标准化图解 2 稀土元素球粒陨石标准化图解分析 玄武岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈右倾斜,ΣREE 为57.67 ×10^-6～340.84×10^-6平均166.51 ×10^-6 ,具富集轻稀土分布模式( Ce / Y = 2.75～4.12, NLa / Yb = 7.38～18.84) 。轻重稀土分馏程度差异不明显( NL a / Sm = 1.99 ～2.47, NGd / Yb = 2.45～3.95 ) 。铈异常不明显(δCe= 0.90～0.96 ) ,铕具弱的负异常(δEu = 0. 53 ～1.14 ) 。大理岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线同样呈右倾斜, ΣREE 为17.78 ×10^-6～56.05 ×10^-6 ,平均37.04 × 10^-6,具富集轻稀土分1010Σ布模式(ΣCe / Y = 2.36 ～2.79, NL a / Yb = 6.84 ～8.20 ) ,轻稀土比重稀土分馏程 度略明显一些(NLa / Sm = 3.01 ～3.22, NGd / Yb = 1.67 ～1.91 ) 。铈异常不明显(δ = 0.86 ～0.89 ) ,铕具弱的负异Ce常(δEu = 0.85～0.89 ) 。
岩石地球化学-杨学明
第一章岩石地球化学数据的控制因素和分析方法 第一节引言 本书主要讨论岩石地球化学数据及其如何用来获取有关地质过 程和成因信息的方法。习惯上，地球化学数据可分四类：主要元素、 微量元素、放射性成因同位素和稳定同位素地球化学数据(见表1.1)。 我们将以这四类地球化学数据为主线，分别来进行介绍和编写本书 的主要章节。每一章将说明如何用特定的地球化学数据来追索一套 岩石的成因，讨论数据的表达方式和评价其优缺点。 表1.1 津巴布韦Belingwe绿岩带科马提岩岩流的全岩地球化学数据 (据Nisbet等，1987) ZV14 ZV85 ZV10 ZV14 主要元素氧化物(wt%) SiO2 48.91 45.26 45.26 Ni 470 TiO2 0.45 0.33 0.29 Cr 2080 Al2O3 9.24 6.74 6.07 V 187 Fe2O3 2.62 2.13 1.68 Y 10 FeO 8.90 8.66 8.70 Zr 21 MnO 0.18 0.17 0.17 Rb 3.38 MgO 15.32 22.98 26.31 Sr 53.3 CaO 9.01 6.94 6.41 Ba 32 Na2O 1.15 0.88 0.78 Nd 2.62 K2O 0.08 0.05 0.04 Sm 0.96 P2O5 0.03 0.02 0.02 S 0.04 0.05 0.05 放射性成因同位素比值H2O+ 3.27 3.41 2.20 εNd+2.4 H2O- 0.72 0.57 0.28 87Sr/86Sr 0.7056 CO2 0.46 0.84 1.04 总计100.38 99.03 99.20 稳定同位素比值(‰) δ18Ο+7.3 *注明: 主要元素和微量元素Ni，Cr，V，Y，由XRF测定；FeO 由湿化学法测定；H2O和CO2由量重法测定；Rb，Sr，Sm，Nd 由IDMS测定。 主要元素(第三章)是指在任何岩石中占绝对多量的元素，如Si，
微量元素地球化学的发展
地球化学论文 题目：___微量元素地球化学的发展 年级：__________2010级________________ 专业：_________地质学__________________ 学号：_________03210301________________ 姓名：__________郭鹏__________________ 中国地质大学长城学院思想政治理论教研室 年月日 微量元素地球化学的发展
【摘要】近年来，微量元素地球化学得到了迅猛发展和广泛应用。作为地球化学领域里的一个重要分支学科，微量元素地球化学研究微量元素在地球及其子系统中的分布、化学作用及化学演化，它根据系统的特征和微量元素的特性，阐明他们在地球系统中的分布、分配、在自然体系中的性状、在自然界的迁移和演化的历史。 【关键字】微量元素地球化学化学作用化学演化 微量元素地球化学经历了两个主要的发展时期：在20世纪60年代前，主要通过元素的原子、离子半径，电荷、极化性质、电负性等特性．研究微量元素在地球各系统及不同矿物、岩石中的分配和分布，即从微观的角度来认识微量元素的分布及其在自然界的结合规律；自20世纪70年代起，微量元素地球化学的研究从定性向定量，从微观向宏观方向发展，进入了建立定量理论模型阶段。微量元素可作为地质地球化学过程的示踪剂，在解决当代地球科学的基础理论问题——如天体、地球、生命和元素的起源，为人类提供充足资源和良好生存环境等方面正发挥着重要的作用。至今，微量元素地球化学的研究几乎涉及地学的所有领域，包括对地幔的不均一性、古构造环境的恢复、成岩成矿物源的示踪、全球及局域环境的监测等问题的研究。微量元素地球化学研究的思路及方法可以归纳为： ①通过观察自然界中之“微”(微量元素)来认识地球之“著”(系统特征和其中的自然作用过程)； ②在获得高精度数据的基础上，应用各种先进理论(如分配定律、耗散结构理论、协同论等)来认识地学的宏观规律。 近20年来，微量元素地球化学理论迅速发展、开辟了地球科学研究向定量、动态过程方向发展的新途径。微量元素在地球系统中不是孤立存在的，它们与各种地球物质和地质过程相联系。它们在各种地球化学体系的分散和集中与自身独特的赋存形式和共生组合有关。微量元素参与各种地球化学作用．作用过程中体系物理化学状态的转变、作用物质的质量迁移、能量输运及动量传递等，必然在微量元素组成上打上作用随时间演化的烙印。为此，通过观察、捕捉微量元素提供的地球化学作用的时-空信息，可用来解析各种复杂的地质作用的原因和条件、追踪作用演化历史，使为地球科学基础理论的发展、为人类提供充足资源和良好生存环境等做贡献成为可能。 微量元素地球化学的核心是“示踪”，因此本进展主要说明微量元素地球化学示踪作用的研究进展。 1壳幔作用微量元素地球化学示踪 板块构造学说的兴起，使恢复地壳小各种岩石或矿床形成时构造环境的研究越来越引起注意。按照现代地球科学的理论，大规模的构造活动主要起源于岩石圈深部，软流圈热动力状态的变化和运动的不均一性导致了地球物质的大规模运动。这种运动推动着岩石圈的演化。一般根据地球物理资料来研究地壳结构，并根据岩石组合类型恢复占构造环境(俯冲带、岛弧、洋中脊、弧后、板块内部等)，但近年来的研究表明，由于不同构造环境的物质、热源、物理化学条件及动力学机制等方面存在差异．形成岩石的微量元素含量与组合(包括同位素组成)有较明显的不同。例如，洋中脊玄武岩的热源为上隆的软流层，物源为单纯洋壳的地幔，并处于拉张的动力学状态，又无陆壳的污染(仅与海水互相作用)，决定了它们特定的微量元素组成特征，即富集Ti、Mn、P、Co、Ni、Cr、
岩石地球化学一些原理
花岗岩研究 一、花岗岩的系列划分 根据花岗岩化学成分划分为准铝(metaluminous)、过铝(peraluminous)和过碱性nous)和亚碱性(peralkaline)的成分分类。由于花岗岩通常具有较高的Si02含量，一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用。 所以花岗岩的系列划分时只用投K2O-SiO2 和ANK-ACNK就可以了。碱性-钙碱性-高钾钙碱性和准铝质-过铝质这些系列的划分，是因为通过大量数据证明，这些划分对岩石成因等方面有一些指示意义。例如：钙碱性花岗岩石是岛弧岩浆活动产物，碱性和过碱性与板内背景有关，过铝质花岗岩石（ACNK要大于 1.1）是沉积岩深熔作用形成，尤其是大陆碰撞时期。 二、花岗岩的成因分类MlSA MlsA(即M、I、S和A型)是目前最常用的花岗岩成因分类方案。其英文分别是I(infraerustal或igneous)、s(supraerustal或sedimentary)、A(alkaline，anorogenie 和anhydrous)和M(mantle derived)。 分类依据：花岗岩的岩浆源区性质划分，及火成岩、沉积岩、碱性岩和有地幔参与成分的源区。 A型特征及成因 A型：岩石学和实验岩石学(Clemensetal.，1986;patino Douce，1997）证据表明，A型花岗岩形成温度高，而且部分A型花岗岩形成压力还很低（即较浅部的中上地壳）。因此，正常的I或者S型花岗岩经分异作用是形成不了A型花岗岩的。 A型花岗岩都表现出低Sr、Eu和富集Nb、Zr等元素的特点，反映其源区存在斜长石的残留(形成的压力较低)，因此它也不可能是慢源岩浆分异而来(在极端情况下，慢源岩浆的强烈结晶分异可能会产生有限的低Sr、Eu的碱性岩石，但此时应与大规模的镁铁质岩石伴生)，或来源于镁铁质源岩的部分熔融。 A型花岗岩的最重要之处是，如果浅部地壳能够发生高温部分熔融，显然暗示其深部存在热异常，而这大多只会在拉张情况下出现。因此，A型花岗岩是判断伸展背景的重要岩石学标志。
岩石地球化学-结课作业答案(原著-可直接交)-中国地质大学
2013《岩石地球化学》开卷考试题目 一、元素分配系数的定义及其测定方法(20分)。 在温度、压力一定的条件下，微量元素在两相平衡分配时其浓度比为一常数K D，K D即为分配系数。在一定浓度范围内分配系数与微量元素的浓度无关，只与温度、压力有关。 根据能斯特定律，分配系数需测定平衡体系中固相和液相两部分的微量元素浓度，目前常用直接测定法和实验测定法。直接测定法即直接测定地质体中两平衡共存相的微量元素丰度，再按能斯特分配定律计算分配系数。实验测定法是用化学试剂合成与天然岩浆成相似的玻璃物质；或者直接采用天然物质作为初始物质，实验使一种矿物和熔体或两种矿物间达到平衡，并使微量元素在两相中达到溶解平衡，然后测定元素在两相中的浓度，得出分配系数。 二、举例说明何谓相容元素和不相容元素(20分)。 相在岩浆或热液中的某些微量元素(如Cr、Ni、Co、V等)。在矿物结晶过程中趋向于在早期固相中富集。因其浓度低，不能形成独立矿物，但其离子半径、电荷、晶体场等晶体化学性质与构成结晶矿物的主要元素相似，故在固——液相反应或平衡中易于呈类质同象形式进入有关矿物相。其固——液相分配系数明显大于1。元素的相容性可因结晶条件的不同而改变。 不相容元素又称湿亲岩浆元素，在岩浆或热液的矿物结晶过程中趋向于在液相中富集的某些微量元素(如Sn、Li、Rb、Sr、Cs、Be、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U和稀土元素)。因其浓度低，不能形成独立矿物相。因受其离子半径、电荷和化合键所限，很难进入造岩矿物晶体结构中，而在残余岩浆或热液中相对富集。其固-液相分配系数近于零。元素的不相容性可因结晶条件的不同而改变。 三、Rb-Sr同位素定年的方程、等时线年龄测定的原理及其适用的岩石类型(20 分)。 Rb-Sr法测定地质年龄的原理基于87Rb经过一次β衰变生成稳定的87Sr，即： 87Rb→87Sr+β￣+v+E 式中：β￣表示负电子；v为反中微子；E为衰变能。设含有初始(87Sr)0，
岩石地球化学找矿
岩石地球化学找矿：是用岩石地球化学测量了解岩石中元素分布，总结元素分散与集中地规律，研究其与成岩成矿作用的联系，并通过发现异常与解释评价来进行找矿的。也可根据所发现的区域异常，评价各时代的地层及侵入体的含矿性。 成矿热液：沿着构造通道自深处向上进入上层围岩，由于物理化学条件的改变，促使金属组分从溶液中析出，在成矿有利部位，大量沉淀聚集，形成了矿体。同时成矿溶液还对矿体围岩产生影响，一方面是改变围岩的矿物组成和结构构造，产生近矿围岩蚀变现象，另一方面使成矿有关组分带入和围岩某些组分释出，改变围岩的元素分布，特别是改变围岩中微量元素的分布，形成原生晕。 成晕元素的迁移方式：渗透迁移，扩散迁移。气相迁移 引起含矿溶液物理化学条件的因素：1.含矿溶液进入开阔断裂带，外部压力降低，挥发物质气化逸出，造成有关物质沉淀。2.。热液随远离岩浆而冷却。3.热液与围岩相互作用，改变了溶液的成分或Ph值和Eh值。4，在近地表处氧化使络合物分解。5，与下渗的地下水相遇而起化学反应。 影响元素迁移的因素：含矿溶液的性质，构造，围岩性质， 岩石地球化学测量的应用：矿产的普查评价阶段，对有矿化，蚀变或物探，化探异常的找矿远景地段，进行岩石地球化学找矿工作，可寻找盲矿体，并对矿化蚀变带或物化探异常区的找矿远景作出评价。在普查找矿阶段，岩石地球化学找矿可用以评价地质体（岩体，地层，断裂带，蚀变岩等）的含矿性。 区域地质研究的主要方面：地层的划分与对比。沉积环境的分析。侵入体的划分，对比和成因分析。变质岩原岩类别的判断。 水系沉积物地球化学找矿的应用：了解水系沉积物中元素的分布，总结其分散，集中的规律，研究其与附近基岩中地质体的联系，通过发现异常与解释评价异常来进行找矿。 分散流和次生晕的共同点：首先：具有共同的物质来源，即都是矿体及其原生晕在表生作用下，与矿石组分有关的元素，迁移分散所形成。其次：形成作用基本相同，在形成过程中，即可有与物理风化作用有关的机械分散，又可有化学风化作用下的水成分散，而且都是以机械分散为主。第三：都是表生作用下形成的因而都受气候因素所控制。 分散流的形成有特殊之处：第一：形成分散流的物质不仅是来自地表的矿体与原生晕，也可以来自地下的盲矿体及原生晕，甚至还可以来自次生晕，进一步迁移，分散，在水系沉积物中形成分散流。第二：形成作用方面，虽然分散流，次生晕都可有机械分散和水成分散，但分散流的机械分散并不像次生晕那样由于气候变化所造成，而主要是由于水动力的冲刷，搬运，矿石物质进入水系，并在水系内进一步分散而形成分散流。第三：气候对分散流形成的控制，不仅如同次生晕那样反应在年平均温度，年降雨量方面，而且还反映在季节性气温变化和降雨量上，因为季节性气温和降雨量变化，对形成分散流物质的冲刷搬运影响很大。水系沉积地球化学找矿：适合在地形切割剧烈，水系发育的山区进行，而在地形平坦，水系不发育的地区，起应用效果受到限制，水系沉积地球化学找矿不仅能找到有成矿远景的地区，为成矿预测及基础地质研究提供资料，而且方法简单，效率高，用于大规模扫面，有利于迅速查明广大地区矿产资源远景，对找矿来说可起到战略侦察的重要作用。 化探野外工作：一个完整的化探工作包括踏勘，实验，工作设计，采样，样品加工处理，分析，资料整理，异常解释评价与验证直到提交报告的全过程，是一个有组织，有计划，有步聚调查研究的过程，涉及很多人员协同工作，不但是技术工作，也是组织管理工作。 地球化学异常的评价方法：等级评价。类比评价异常。地质，物探，化探综合评价异常。利用单矿物中微量元素区分矿与非矿。
岩石地球化学文献整理绝对有用
岩石地球化学文献整理 文献： No 2. Acadian造山带超高压变质作用的发现 在造山带中构造作用如逆冲推覆的速度要比热传递速度快得多, 因而会扰 动地壳的热结构。一旦构造运动停止, 这种受扰动的地壳热结构就会向稳态松弛, 同时加厚地壳区由于遭受剥蚀及构造伸展等因素会导致深部岩石折返抬升。 金红石是俯冲带变质岩( 如榴辉岩)中高场强元素(特别是Nb、Ta元素)的一个重要载体, 长期以来一直受到许多地质学家的重视。它可以容纳和控制高达百分比含量的高场强元素和过渡金属元素, 如Nb、Ta、V、Cr、Fe、A l和W 等。 超高温（富Zr）金红石出现在富Zr，Ti的石榴子石中，Zr含量与石榴子石达到平衡，受石榴子石的保护保留了峰期或者近峰期的变质特征，锆石甚至斜锆石的出现可能是因为体系中Zr的饱和，也可能是退变质过程中金红石中Zr重新结晶形成。出现在蓝晶石区域的低温（贫Zr）金红石是由于退变质过程中金红石中的Zr向外扩散产生的。 金红石Zr温度计具有较好的精度，在超高温地质活动研究中受压力影响较小。一般来看，被石榴子石包裹并达到平衡的金红石记录了峰期或近峰期变质作用的信息。总体来说，除了温度，金红石Zr还受到(1)压力;(2)ZrO2和SiO2的活度; (3)亚固相条件下Zr含量变化(交换和扩散);(4)降压折返过程中的退变反应;(5)金红石生长世代及介质等一系列因素影响，这虽然给我们判定其温度地质意义带来一定的影响，但也暗示了大量的地质信息。 超高温变质作用的热源可能有：（1）高温幔源物质的热量（2）增厚地壳富集的放射性元素（3）机械作用（4）岩浆作用 No 6.地壳深熔和S型花岗岩形成初期熔体组分与流体机制的重建 文献的理解与领悟( 通过Spanish Betic Cordillera 地区变沉积岩转熔矿物石榴子石中的熔体包裹体的均一化实验，得到均一化的MI在700℃条件下的组分：淡色花岗质过铝质组分，铝饱和指数ASI=1.04~1.35，含水量：3.1~7.6wt%。并认为该组分最能代表地壳深熔时的熔体组分。 这篇文章具有很强的目的导向性——即地壳深熔初期熔体组分。那么如何获得答案，实验岩石学是一个途径，但是不能做太精细化的限定。从野外采集样品是另外一个途径，作者成功的关键就在于选取了一个最能代表地壳熔融初始熔体的样品——转熔矿物中的熔体包裹体(MI)，最后作均一化实验和理论分析，结果已是水到渠成。 文章存在的问题：如何确定本研究的石榴子石是转熔矿物? 因为转熔矿物能完整保存下来的很少，而且，对转熔矿物的鉴定还没有形成统一的意见。 本次研究的方法新颖，就像是一把钥匙，打开了深熔体初始组分的这道大门。但是这把钥匙是不是对所有地质背景下的地壳深熔都适用，需要进一步检验。
花岗岩岩石地球化学
内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征 摘要 研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分布、种类及化学变化。 岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环境等方面基础理论问题。 本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。 火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑云母花岗岩与二长花岗岩主要呈岩基状侵位。将本区闪长质一花岗质岩石侵位时代归为泥盆纪、二叠纪、三叠纪以及侏罗纪等多期次。 关键词：内蒙古；固阳县；二叠纪；岩石地球化学
Inner Mongolia Guyang County granite rock geochemistry Abstract Chemical composition of Inner Mongolia County of Guyang Permian intrusive granite, contains the source, content, distribution, types and chemical changes. Rock geochemistry is a cross subject of modern petrology and geochemistry. Research on various types of rock in the major elements, trace elements and isotopes, for the basic theoretical problems of rock source area, rock genesis, evolution of rock and rock the tectonic environment. The magmatic activity of this area from the SERTENGSHAN period to Yanshan period are mainly intrusive activities, volcanic activity, mainly in the Mesoproterozoic Baiyunebo period, built as a set of acid - base volcano rock, also widely developed a set of shoshonite. Intrusive rock types, wide distribution, invasion to Baiyunebo group, contact with widespread migmatization, the area exposed magmatic rocks, components can be divided according to ultramafic rocks, mafic alkaline and acidic rocks. The largest igneous rock in carbonate rocks for ore-bearing dolomite carbonatites, followed by the carbonatite dyke intrusion. Acidic rocks including coarse grained biotite granite, hornblende biotite granite, fine grained biotite granite and acidic dikes; and biotite granite and granite batholith two mainly in the form of emplacement. The dioritic a granitic rock emplacement age of Devonian, Permian, Triassic to Jurassic period. etc. Key words：Inner Mongolia; Guyang County; Permian; rock geochemistry ;