扬子地台西缘河口群钠长岩锆石SHRIMP年龄及岩石地球化学特征_周家云
卷（
Ｖｏｌｕｍｅ）３１，期（Ｎｕｍｂｅｒ）３，总（Ｔｏｔａｌ）１２５矿物岩石
页（Ｐａｇｅｓ）６６－７３，２０１１，９，（Ｓｅｐｔ，２０１１）Ｊ ＭＩＮＥＲＡＬ
ＰＥＴＲＯＬ 收稿日期：２０１１－０２－１０； 改回日期：
２０１１－０９－２９基金项目：中国地质调查局资源远景调查项目（１２１２０１１１２０６０３）；中国博士后科学基金（２００９０４６０４０２
）作者简介：周家云，男，３８岁，副研究员（博士），矿床学专业，研究方向：矿床地球化学．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｊｙ
２００２０２０２０＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ扬子地台西缘河口群钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ
年龄及岩石地球化学特征
周家云１，２， 毛景文１， 刘飞燕２， 谭洪旗２， 沈 冰
２朱志敏２， 陈家彪２， 罗丽萍２， 周 雄２， 王 越
２
１．中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 １０００３７；２．中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都 烄烆烌
烎
６１００４１【摘 要】 会理拉拉地区是我国著名的铁铜矿区之一，区内前震旦纪河口群是拉拉式铜矿最主要的赋矿岩石。前人利用多种同位素方法对河口群进行过年龄测定，但获得数据差异大，
造成河口群在康滇地轴前震旦基底地层划分中存在争议，因而无法约束河口群成岩及变质过程与成矿的关系。通过对河口群钠长岩中的锆石采用高精度ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ年代学研究，获得年龄为１ ６８０Ｍａ±１３Ｍａ，因而，将河口群归为早元古代晚期。此外，岩石有一致高的Ｎｂ／Ｙ比值（０．７～３．０），属碱性玄武系列，在Ｎｂ／Ｔｈ－Ｚｒ／Ｎｂ和Ｚｒ／Ｙ－Ｎｂ／Ｙ图上，ＨＦＳＥ比值成分点落入洋岛玄武岩（ＯＩＢ）范围，具有较陡的ＲＥＥ分布型式和“驼峰”状微量元素原始地幔标准化分配型式，缺乏Ｎｂ，Ｔａ负异常，与大陆玄武岩十分吻合，以及岩石形成于板内裂谷环境，这些地球化学特征表明河口群钠长岩形成于陆间裂谷，来源于地幔深部。
【关键词】 河口群；ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ定年；钠长岩；拉拉中图分类号：Ｐ５８８ 文献标识码：Ａ文章编号：１００１－６８７２（２０１１）０３－００６６－０８
扬子地台基底分为结晶基底与褶皱基底。由于
褶皱基底并不是以连续统一的基底出现，而是被后期的断裂分割为一系列独立出露的岩层，前人在不
同地区的地质调查中分别建立了不同的地区性地层系统或者地层名称，造成这些褶皱基底的划分、时代归属以及不同类型褶皱基底的分布特点都存在争
议，一个重要原因是具体的岩层时代归属还缺少可
靠的依据［
１］
。河口群作为褶皱基底的一部分，前人曾进行过一些研究工作。形成时代上，前人运用了Ｋ－Ａｒ，Ｐｂ－
Ｐｂ，Ｕ－Ｐｂ等多种同位素方法对研究河口群开展年龄测定，但获得年龄差距大，变化于８９６Ｍａ～１
７１２Ｍａ之间［
１～３］
。岩石成因上，前人曾提出板内玄武岩［４］、产于岛弧环境的角斑岩［１］
等不同的成因认识。鉴此，
针对近年来研究相对较少的河口群石英钠长岩进行锆石ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ定年，并结合岩石地球化学研究，
对其形成时代和构造背景提出一些不同认识，不仅有助于扬子地台西缘褶皱基底地层的对比划分，也为整个会理－东川地区元古代铜矿的深入研究提供新的年代学数据。
１ 地质背景和岩石学特征
河口群主要出露于四川会理黎溪－拉拉地区，大
地构造位置为康滇地轴中部，会理－东川坳拉槽西端。该区构造复杂，
东西向构造为基底构造，主要表现为向南倾斜的单斜构造。地层以河口群为主，其上与黑山组为断层接触或直接被侏罗系不整合覆盖，
缺失全部古生界，其下与辉长岩侵入接触。河口群是由石英钠长岩（细碧角斑岩）、片岩、大理岩等组
成的一套浅变质岩系［５］
。按主要岩性划分，河口群
由３个火山喷发－沉积旋回组成，
每个旋回以正常沉积开始，至火山喷发沉积结束而告终，地层从老至新分别为白云山组、
小铜厂组、大团箐组、落凼组、新桥组和天生坝组（图１）。白云山组、大团箐组和新桥组主要是沉积变质岩系，岩性主要为黑云片岩、二云片岩和石榴黑云片岩等；小铜厂组、落凼组和天生坝组则主要为火山变质岩系，岩性包括角斑岩、角斑质凝灰岩、
石英角斑岩、石英钠长岩、钠长岩等。石英钠长岩、钠长岩等钠质火山岩分布广、厚度大、变质程度低，与铜、铁矿化密切相关，
拉拉铜矿床就产于
图１ 四川会理拉拉地区地质构造略图
１，２．渡口型（１）、冕宁型（２）、康定型；３．元谋型似双层结构陆壳；４～６．中元古代早期：４．洋壳、洋岛；５．未成熟弧；６．准陆壳；７，８．中元古代中、晚期：７．准洋壳；８．准陆壳；９．中－新元古代准洋壳；１０～１５．新元古代：１０．晋宁期主褶皱幕前的双峰火山－复理石撞击槽；１１．澄江期主褶皱幕后的双峰火山－磨拉石撞击槽；１２，１３．晋宁期和澄江期碰撞火山岩；１４，１５．晋宁期和澄江期碰撞花岗岩；１６．
后碰撞澄江期磨拉石裂陷；１７．碰撞缝合带；１８．裂陷边界断裂；１９．天生坝组；２０．新桥组；２１．落凼组；２２．大团箐组；２３．小铜厂组；２４．
断层；２５．辉长岩；２６．采样点；２７．定年测试样品；Ｑ．
第四纪Ｆｉｇ．１ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ａｎｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍａｐ
ｉｎ ｔｈｅ Ｌａｌａ ａｒｅａ，Ｈｕｉｌｉ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｓｉｃｈｕａｎ７
６ 第３１卷 第３期周家云等：扬子地台西缘河口群钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ年龄及岩石地球化学特征
落凼组石英钠长岩层中。
２ 样品及分析方法
用于锆石ＳＨＲＩＭＰ锆石Ｕ－Ｐｂ定年和岩石地
球化学研究的样品均采自河口群落凼组内远离矿（化）体的新鲜岩石，岩层厚度大、分布广，变质程度相对低。采样位置见图１。ＳＨＲＩＭＰ锆石Ｕ－Ｐｂ定年样品在中国地质科学院矿产综合利用研究所经破碎，重力和磁选方法分选，最后在双目镜下挑纯。将锆石与标样（ＴＥＭ，ＳＬ１３）一起按宋彪等人（２００２）描述的方法制作样品靶。样品靶抛光后，对待测锆石进行透射光、反射光显微镜照相和阴极发光图像分析（均在北京离子探针中心完成），以确定锆石颗粒的内部结构，
从而选定最佳的待测锆石与部位。阴极发光观测后，将样品靶再次抛光以去除所镀碳膜，而后镀上厚度为０．５ｎｍ的金膜（
纯度为９９．９９９％）。锆石的Ｕ，Ｔｈ和Ｐｂ同位素组成分析在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心的
ＳＨＲＩＭＰⅡ型仪器上进行，
详细分析流程和原理见宋彪（２００２）。应用锆石标样ＴＥＭ（年龄４１７Ｍａ）进行元素分馏校正，应用ＳＬ１３（年龄５７２Ｍａ，Ｕ质量
分数２３８×１０－６
）标定样品的Ｕ，Ｔｈ和Ｐｂ质量分
数。每分析一次标样ＴＥＭ，
然后分析３个待测锆石点。数据处理采用Ｌｕｄｗｉｎｇ
ＳＱＵＩＤ １．０及ＩＳＯ－ＰＬＯＴ程序［７］。应用实测２０４
Ｐｂ校正锆石中的普通铅。表１所列单个数据点的误差均为１σ，采用年龄为Ｕ－Ｐｂ谐和年龄，其谐和年龄为９５％的置信度。
岩石地球化学分析样品在中国地质科学院矿产综合利用研究所经过室内洗净晾干，挑选内部新鲜部位，用化学纯乙醇清洗过的玛瑙研钵手工研磨到２００目，
然后送样分析。主量元素在中国地质科学院矿产综合利用研究所用Ｘ荧光光谱法（ＸＲＦ）测定，详细分析方法见文献［８］，分析精度优于２％～５％。微量元素和稀土元素在中国地质科学院矿产综合利用研究所由等离子质谱仪（ＩＣＰ－ＭＳ）完成，详细分析方法见文献［９］，经重复样检测，分析精度优于１％～３％。
表１ 河口群石英钠长岩中锆石ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－
Ｐｂ年龄分析结果Ｔａｂｌｅ １ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ ｉｓｏｔｏｐｅ ｏｆ ｚｉｒｃｏｎ ｇ
ｒａｉｎｓ ｆｒｏｍ ａｌｂｉｔｉｔｅ ｉｎ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ点号
ｗ（Ｕ）／１０－６ｗ（Ｔｈ）／１０－６２３２ Ｔｈ／２３８
Ｕ２０６Ｐｂ＊／１０－６２０６Ｐｂｃ／％２０７Ｐｂ＊／２０６Ｐｂ＊±１σ２０７Ｐｂ＊／２３５ Ｕ±１σ２０６Ｐｂ＊／２３８ Ｕ±１σ２０６Ｐｂ／２３８ Ｕ（Ｍａ，±１σ
）２０７
Ｐｂ／２０６Ｐｂ
（Ｍａ，±１σ）１．１ １１４ ７２ ０．６５ ２９．５ ０．３０ ０．１０１ ２±１．４ ４．１７６±１．７ ０．２９９ ５±０．９３ １，６８９±１４
１，６４５±２６２．１ １５６ １１０ ０．７３ ４３．７ ０．２２ ０．１０２５±１．３ ４．５９５±１．６ ０．３２５３±０．８７ １，８１５±１４
１，６６９±２５３．１ １１８ ８０ ０．７０ ３０．０ ０．２２ ０．１０６ ２±１．５ ４．３１１±１．８ ０．２９４ ３±０．９８ １，６６３±１４ １，７３６±２８４．１ １９２ １４５ ０．７８ ５１．５ ０．２２ ０．１０２ ３±１．２ ４．４０２±１．４ ０．３１２ １±０．７３ １，７５１±１１
１，６６６±２１５．１ ９１ ５３ ０．６０ ２３．３ ０．２０ ０．１０３ ９±１．７ ４．２４３±２．０ ０．２９６ ２±１．１ １，６７２±１６ １，６９５±３０６．１ １３１ ９３ ０．７３ ３３．３ ０．２３ ０．１０１ ５±１．５ ４．１２９±１．７ ０．２９５ ０±０．８９ １，６６６±１３
１，６５２±２８７．１ ６３ ３５ ０．５８ １６．５ ０．７３ ０．１０２ ７±３．２ ４．３０±３．６ ０．３０４ ０±１．６ １，７１１±２５
１，６７３±５９８．１ １２９ ８９ ０．７１ ３４．２ ０．１５ ０．１００ ９±１．４ ４．２７１±１．７ ０．３０７ １±０．９９ １，７２６±１５
１，６４０±２５９．１ １１０ ７５ ０．７０ ３３．１ ０．１３ ０．１００ ８±１．４ ４．８６５±１．７ ０．３５０ ０±０．９３ １，９３４±１６ １，６３９±２６１０．１ １１８ ７７ ０．６８ ３０．６ ０．３６ ０．１０２ ７±１．５ ４．２７２±１．８ ０．３０１ ７±０．９２ １，７００±１４
１，６７３±２８１１．１ １７０ １４１ ０．８５ ４３．７ ０．１８ ０．１０１ ６±１．１ ４．１８４±１．５ ０．２９８ ５±０．９９ １，６８４±１５
１，６５４±２１１２．１ １０２ ６７ ０．６７ ２６．５ ０．１８ ０．１０３ ２±１．６ ４．２９４±１．９ ０．３０１ ７±１．１ １，７００±１６ １，６８３±２９１３．１ ４９ ２３ ０．４８ １２．５ ０．４９ ０．１００ ０±２．１ ４．１０±２．７ ０．２９７ ８±１．６ １，６８０±２４
１，６２３±４０１４．１ １４３ １１０ ０．８０ ３６．７ ０．０６ ０．１０４ ７±１．２ ４．３１２±１．６ ０．２９８ ７±０．９６ １，６８５±１４ １，７０９±２３１５．１ ９５ ５６ ０．６２ ２５．６ ０．３９ ０．１００ ８±２．０ ４．３６６±２．３ ０．３１４ ０±１．１ １，７６１±１７
１，６３９±３７１６．１ ６５ ３４ ０．５４ １７．０ ０．４６ ０．１０４ ２±２．６ ４．３４±３．２ ０．３０２ ５±１．９ １，７０４±２９
１，６９９±４７
注：Ｐｂｃ和Ｐ
ｂ＊分别表示普通铅和放射性成因铅，应用实测２０４Ｐｂ值进行普通铅校正３ 锆石特征及Ｕ－
Ｐｂ年龄对样品石英钠长岩的１６个锆石颗粒进行１６个分析点的ＵΣＰｂ同位素年龄分析，分析结果列于表１。所分析的锆石都为透明半自形到自形晶体，
少数为碎裂晶，长８０μｍ～１８０μｍ，长宽比约２∶１～１∶１，锆石阴极发光电子图像都具有明显的岩浆环带特征
（照片１），表明它们属于岩浆成因［１０］。所有分析点的Ｕ质量分数变化于４９×１０－６～１９２×１０－６
，Ｔｈ质量分数变化于２３×１０－６～１
４５×１０－６
，Ｕ，Ｔｈ之间具有正相关关系，Ｔｈ／Ｕ比值在０．４８～０．８５之间
（所有分析点Ｔｈ／Ｕ比值＞０．４）
，也反映了岩浆成因锆石的特点［１１］
。从表１可以看出，除２号，３号和９号三个分析点明显偏离外，其他１３个分析点Ｕ－
Ｐｂ同位素组成在谐和线上成群分布（
图２），没有明显的铅丢失，其谐和年龄为１ ６８０Ｍａ±１３Ｍａ，样品的拟合概率大于０．１５，ＭＳＷＤ＜２．５，
因此，此年龄是可信的［
１２］
，记录了该石英钠长岩的结晶年龄。４ 岩石地球化学特征
河口群钠质火山岩主量元素、稀土元素和微量元素分析结果列于表２。钠长岩的ｗ（ＳｉＯ２）
为８
６矿 物 岩 石２０１１
照片１ 河口群石英钠长岩中锆石阴极发光照片
Ｐｈｏｔｏ １ Ｚｉｒｃｏｎ ＣＬ ｉｍａｇｅｓ ｆｒｏｍ ａｌｂｉｔｉｔｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ
，Ｌａｌａ ａｒｅ
ａ图２ 河口群石英钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ
Ｕ－Ｐｂ年龄谐和曲线
Ｆｉｇ．２ ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ Ｃｏｎｃｏｒｄｉａ ｄｉａｇ
ｒａｍ ｏｆ ｚｉｒｃｏｎ ｆｒｏｍａｌｂｉｔｉｔｅ ｉｎ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ
ａｔ Ｌａｌａ ａｒｅａ，Ｈｕｉｌｉ Ｃｏｕｎ－ｔｙ
，Ｓｉｃｈｕａｎ４７．３４％～５４．６％，ｗ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）
为６．５７％～１１．８％，ｗ（ＴｉＯ２）为２．２５％～３．１９％，ｗ（Ａｌ２Ｏ３）
为９．９３％～１４．１２％，ｗ（ＣａＯ）为４．３１％～８．３９％，ｗ（Ｍｇ
Ｏ）为１．２６％～４．５６％。总体上矿区钠长质火山岩属中基性岩类，具有碱性玄武岩富ＴｉＯ２的质量分数（＞２％），高碱［ｗ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＞５％］的主量元素特征，明显不同于岛弧玄武岩［ｗ（ＴｉＯ２＜２％，ｗ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）
＜５％］。岩石稀土元素总量较高，一般在２０５．１×１０－６
～８
９３．１×１０－６
之间，而样品ＬＣ５稀土重量偏高，为１
８０５×１０－６
，可能受到地壳的混染作用。轻稀土元素含量高于重稀土元素，ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值中等、
稳定，最高为１３．２２，最低为３．１３，属ＬＲＥＥ富集型。ＲＥＥ配分模式呈较缓的右倾曲线，属ＬＲＥＥ中等富
集的分配型式，具有正Ｅｕ异常（
图３）。９
６ 第３１卷 第３期周家云等：扬子地台西缘河口群钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ年龄及岩石地球化学特征
表２ 河口群的主量元素含量．ｗ（Ｂ）／％及稀土、微量元素丰度．ｗ（Ｂ）／１０－６
Ｔａｂｌｅ ２ Ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ（ｉｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ），ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅ－ｍｅｎｔｓ（ｉｎ［×１０－６］）ａｎｄ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋ－
ｏｕ Ｇｒｏｕｐ
岩号ＬＣ１ＬＣ２ＬＣ３ＬＣ４ＬＣ５
岩性
条带
钠长岩
块状
钠长岩
块状
钠长岩
块状
钠长岩
块状
钠长岩
ＳｉＯ２ ５４．６ ５０．４１ ４７．３４ ５１．３ ４７．８ＴｉＯ２２．５５ ２．７４ ３．０６ ３．１９ ２．７１Ａｌ２Ｏ３１４．１２ １４．０９ ９．９３ １０．６８ １２．６１Ｆｅ２Ｏ３４．１ ３．０２ １．０２ ３．１８ ８．５５ＦｅＯ ３．９２ ８．９６ ５．７７ ４．５７ ８．１８ＭｎＯ １．１８ １．１９ １．４７ １．１８ １．３ＭｇＯ ４．５６ ３．７６ ４ ３．１６ １．２６ＣａＯ ４．８６ ４．３１ ８．３９ ７．３３ ４．７２Ｎａ２Ｏ ４．５２ ５．２ ４．５８ ６．２７ ４．１４Ｋ２Ｏ ２．８４ ４．９ １．９９ ５．５３ ３．８５Ｐ２Ｏ５０．３８ ０．３４ ０．６ ０．２７ ０．７３烧失量２．５７ １．０２ １０．９８ ２．８４ ４．５４总量１００．２ ９９．９４ ９９．１３ ９９．５ １００．３９Ｌａ ３８．６ ４９．６ １６５．３ ２３１．４ ３４７．１Ｃｅ ８１．９ １０７．７ １４３．６ ２８０．８ ４２２．４Ｐｒ ９．９ １３．２ １６．４８ ２２ ９４．８Ｎｄ ４１．６ ５８．７ ７６．８ ９６ ３７３．５Ｓｍ ９．１ １３．９ １８ ２４．３ ６９．４Ｅｕ ５．３ ７．１ ８．６ １０．６ ３６．７Ｇｄ ４．６ １３．８ ２５．２ ２３ ４１．３Ｔｂ ０．８ １．７ ３．９ ３．３ ６．８Ｄｙ ５．１ ９．２ ２２．９ ２０ ４０
Ｈｏ １．１ １．９ ５．１ ３．８ ８．７Ｅｒ ３．２ ３．７ １５ １１．２ ２５．１Ｔｍ ０．５ ０．５ １．９ １．７ ３．６Ｙｂ ３ ３．７ １１．２ １３ ２３．８Ｌｕ ０．４ ０．９ １．４ ２ ３．４
ΣＲＥＥ ２０５．１ ２８５．６ ５１５．３８ ８９３．１ １ ８０５
Ｌ／Ｈ ９．９７ ７．０７ ４．９５ １０．４５ １０．８３Ｅｕ／Ｅｕ＊２．３８ １．６６ １．３３ １．４５ ２．０６Ｃｅ／Ｃｅ ０．７７ ０．７８ ０．４２ ０．９ ０．７５Ｓｃ ２２９．９ ２２７．６ ２８２．８ ２３９．８ ２６４．７Ｔｉ ６ ２６４ ７ ０８７ ９ ０５４ ９ ４８０ ９ ９８４
Ｃｒ ８．９ ７．２７ ６．２１ ６．５９ ６．９８Ｇａ ３３．１ ３２．３８ ２３．０２ ２９．５６ ３３．９Ｒｂ ５２．３８ １２２ １．７２ ６５．９ ７１．９Ｓｒ ２７ ４１０．６ ５４．５６ ８６．９ ４７．９Ｙ ３９．１３ １９．６７ ３９．６ ４３．８ ４０．９Ｚｒ ３６５．７ ３４１．３ ３３１．４ ３７３．１ ３４９．１Ｎｂ ５１．１８ ５９ ６４．８ ５０．９９ ５９．５５Ｃｓ ０．３ ０．４ ０．２４ ０．３１ ０．４Ｂａ １００．３ ５４２．１ １３．７ ３１８．９ ６９６．５Ｈｆ １．５７ ０．９６ ０．７８ １．０９ ０．９１Ｔａ ４．２２ ５．４ ３．３４ ４．５６ ４．６５Ｔｈ １３．０２ ９．３８ ７ ８．２１ ７．６９Ｕ １．５７ １．６６ ２．７ １．５５ ２．０９注：主量元素、稀土元素、微量元素在中国地质科学院矿产综合利用研究所分析测试中心完成，测试人：黄进
岩石微量元素原始地幔标准化分配型式为非常醒目的“驼峰”状（图４），并显示了富集强不相容元素，缺乏Ｎｂ，Ｔａ负异常的特征。这种“驼峰”状图解通常是大陆裂谷玄武岩微量元素组合的典型特征，类似于ＥＭⅠ型洋岛玄武岩［１３］。岩石中多数大离子亲石元素和高场强元素的
含量普遍较高。总体上，高场强元素和重稀土元素比值较稳定，如Ｚｒ／Ｎｂ，Ｔｈ／Ｎｂ和Ｚｒ／Ｙ等，而大离子元素和轻稀土元素比值不太稳定，变化较大，如Ｌａ／Ｎｂ，Ｂａ／Ｎｂ等。
图３ 河口群岩稀土配分图解（原始地幔据Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄＭｅｔｅｎｎａｎ，１９８５）
Ｆｉｇ．３
ＲＥＥ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ（ＰＭ
ａｆｔｅｒ Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｅｎｎａｎ，１９８５）
图４ 河口群微量元素原始地幔标准化图解（原始地幔据Ｗｏｏｄ，１９７９）
Ｆｉｇ．４ Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ ｍａｎｔｌｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｐａｔ－ｔｅｒｎｓ ｆｏｒ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ（ＰＭ
ａｆｔｅｒ Ｗｏｏｄ，１９７９）
５ 讨 论
５．１ 河口群形成时代
从区域地层对比来看，河口群的岩性、火山活动与矿产都可以和大红山群对比［３］，而与会理群、昆阳群岩性、变质程度有显著差别，但是难于查明其与会理群、昆阳群之间的直接接触关系［２］。所以，一些研究者将河口群并入会理群（永仁幅１∶２０×１０４区域地质调查），也有人将其单独划分［２］。开展康滇地区前震旦系研究时［２］，在河口群细碧角斑岩中，用锆石Ｕ－Ｐｂ法测得模式年龄为１ ７１２Ｍａ。因而，认为该年龄值代表了河口群的形成年龄，将河口群的时代笼统地定为早元古宙晚期。但由于测试条件的限制和缺少当时锆石的研究资料，这个年龄的地质意义变得模糊。耿元生（２００８）从河口群变质石英砂岩中分选出锆石进行ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ同位素年龄测定，虽然大多数分析点沿着谐和线分布，但锆石的Ｕ－Ｐｂ同位素沿着谐和线均匀分布在一个较大的年龄范
０
７矿 物 岩 石２０１１
围，这种特点表明样品中的锆石来源于不同形成时代的母岩，
所以，测试者利用其中最年轻的一组碎屑锆石的加权平均２０７Ｐｂ／２０６
Ｐｂ年龄（１
８１７Ｍａ±１０Ｍａ
）来限定河口群形成的下限，将河口群归入中元古代，也有待商榷。
对采集于河口群新鲜的石英钠长岩样品进行锆石ＳＨＲＩＭＰ
Ｕ－Ｐｂ定年，分析点Ｕ－Ｐｂ同位素组成沿谐和线上成群分布（
图３），没有明显的铅丢失，１
６８０Ｍａ±１３Ｍａ这一谐和年龄有较高的可信度，也就是说，河口群形成于１ ６８０Ｍａ±１３Ｍａ，应归入早元古代晚期。５．２ 岩石成因
在Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ ｅｔ ａｌ提出的Ｚｒ／ＴｉＯ２－Ｎｂ／Ｙ岩石分类图（图５）和Ｎｂ／Ｙ－Ｚｒ／Ｐ２Ｏ５岩浆系列分类图上（图６），河口群火山岩仅有个别样品Ｎｂ／Ｙ较低，其他多数样品有一致高的Ｎｂ／Ｙ（０．７～３．０）
，落入碱性玄武系列范围，具有大陆裂谷岩浆岩属性特征
。
图５ 河口群火山岩Ｚｒ／ＴｉＯ２－
Ｎｂ／Ｙ分类图（底图据Ｗｉｃｈｅｓｔｅｒ ｅｔ
ａｌ，１９７７）Ｆｉｇ．５ Ｚｒ／ＴｉＯ２ｖ
ｓ Ｎｂ／Ｙ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ（
ａｆｔｅｒ Ｗｉｃｈｅｓ－ｔｅｒ ｅｔ
ａｌ，１９７７
）图６ 河口群火山岩Ｎｂ／Ｙ－Ｚｒ／Ｐ２Ｏ５分类图（
底图据Ｗｉｃｈｅｓｔｅｒ ｅｔ
ａｌ，１９７７）Ｆｉｇ．６ Ｎｂ／Ｙ ｖｓ Ｚｒ／Ｐ２Ｏ５ｄ
ｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ（
ａｆｔｅｒ Ｗｉｃｈｅｓ－ｔｅｒ ｅｔ
ａｌ，１９７７）高场强元素对于判别岩石来源具有更广泛的意义。运用Ｃｏｎｄｉｅ（２００５）
最近建立的高场强元素（ＨＦＳＥ）比值（Ｎｂ／Ｔｈ，Ｚｒ／Ｎｂ，Ｎｂ／Ｙ和Ｚｒ／Ｙ）评价体系来约束河口群的幔源性质，可以发现：在Ｎｂ
／Ｔｈ－Ｚｒ／Ｎｂ图上（图７Ａ），岩石ＨＦＳＥ比值成分点主要投在ＥＭⅡ（富集地幔）附近，其中有４个点落入源于洋岛玄武岩（ＯＩＢ）范围，１个点则在洋岛玄武岩区附近漂移，
但都远离洋脊玄武岩、大洋高原玄武岩和与大陆岩石圈相互作用的地幔柱源玄武岩区；在Ｚｒ／Ｙ－Ｎｂ／Ｙ图上（图７Ｂ），岩石ＨＦＳＥ比值成分点都投在ＥＭⅠ（富集地幔）附近，落入源于洋岛玄武岩（ＯＩＢ）
范围
。图７ 河口群Ｎｂ／Ｔｈ－
Ｚｒ／Ｎｂ（Ａ）和Ｚｒ／Ｙ－Ｎｂ／Ｙ（Ｂ）图解中的分布（图解据Ｃｏｎｄｉｅ，２００５
）ＵＣ．上部陆壳；ＰＭ．原始地幔；ＤＭ．浅部亏损地幔；ＨＩＭＵ．
高Ｕ／Ｐｂ源；ＥＭⅠ和ＥＭⅡ．富集地幔源；ＤＥＰ．
深部亏损地幔；ＥＮ．富集组份；ＲＥＣ．
再循环组份Ｆｉｇ．７ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｏｆ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ ｏｎ（Ａ）Ｎｂ／Ｔｈ－Ｚｒ／Ｎｂ，ａｎｄ（Ｂ）Ｚｒ／Ｙ－Ｎｂ／Ｙ ｄｉａ－
ｇ
ｒａｍｓ（ａｆｔｅｒ Ｃｏｎｄｉｅ，２００５）岩石Ｚｒ／Ｎｂ为５．１１～７．３２，平均为６．２４，Ｔｈ／Ｎｂ为０．１１～０．２５，平均为０．１６，Ｔｈ／Ｌａ为０．０２～
０．３４，平均为０．１２，
这些比值与ＥＭⅡ型洋岛玄武岩比较相近（Ｚｒ／Ｎｂ为４．５～７．３；Ｔｈ／Ｎｂ为０．１１１～０．１５７；Ｔｈ／Ｌａ为０．１２２～０．１６３）；样品的Ｔｈ／Ｙｂ为
０．３３～４．３４，平均为１．５７，Ｚｒ／Ｙ为８．４～１７．３，平均为１０．４，
这些比值与ＥＭⅠ型洋岛玄武岩比较相近１
７ 第３１卷 第３期周家云等：扬子地台西缘河口群钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ年龄及岩石地球化学特征
图８ 河口群形成的构造环境判别图解（底图据Ｐｅａｒｃｅ，１９８２
）ＷＰＢ．板内玄武岩；ＩＡＢ．岛弧玄武岩；ＭＯＲＢ．
洋中脊玄武岩Ｆｉｇ．８ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ
ｆｏｒ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕｇｒｏｕｐ（
ｆｒｏｍ Ｐｅａｒｃｅ，１９８２）（Ｔｈ／Ｙｂ为１．８５，Ｚｒ／Ｙ为
９．６６）。总体上看，河口群火山岩总体上可能起源于富集型地幔源（ＥＭⅠ或ＥＭⅡ）
。利用不相容元素的性质以及Ｚｒ／Ｙ的比值可有效识别岩浆岩产生的构造环境。在Ｚｒ／Ｙ－Ｚｒ构造环境判别图解中（图８），河口群火山岩样品几乎都落入板内玄武岩（ＷＰＢ）区内，说明岩石形成于板内裂谷构造环境。５．３ 与成矿的关系
陈好寿（１９９２）根据矿石Ｐｂ同位素获得矿石硫
化物的Ｐｂ－Ｐｂ等时线年龄８３３Ｍａ［３］
和石英流体包裹体Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄９９５Ｍａ［３］，孙燕（２００６）利用陈好寿（１９９２）的铅同位素数据却获得８８７Ｍａ［２
０］
的等时线年龄，Ｇｒｅｅｎｔｒｅｅ（２００７）
获得脉石矿物白云母和黑云母Ａｒ－Ａ
ｒ年龄８４８Ｍａ～８６０Ｍａ［２１］
，显示矿床形成于新元古代。李泽琴等（２００３）对拉拉铜矿中辉钼矿采用Ｒｅ－Ｏｓ法进行同位素年龄测定，４个样品的Ｒｅ－Ｏｓ表面年龄分别为９２８Ｍａ，９８３Ｍａ，１
００１Ｍａ和１
００５Ｍａ［２２］
，大体属于中元古代的末期，显然与前人报道的Ｐｂ－Ｐｂ等时线年龄和Ａｒ－Ａｒ年龄相差甚远。为此，对矿石中的辉钼矿进行了Ｒｅ－Ｏ
ｓ等时线年代学测试工作，重新厘定矿床成矿年龄为１
２６２Ｍａ±１９Ｍａ。本研究所得拉拉铜矿的赋矿层———河口群年龄为１ ６８０Ｍａ±１３Ｍａ，与矿床的形成年龄相差甚远，说明铜矿化远比河口群原岩形成晚，矿床不属于部分学者提出的火山喷气－沉积矿床。根据成矿物质研究，
拉拉铜矿的成矿物质主要来自河口群，成矿流体为变质热液［２２］
，进一步证实
了拉拉矿床应属于变质热液成因。
６ 结 论
古元古代晚期（２．０Ｍａ～１
．８５Ｍａ），整个扬子克拉通范围内发生了强烈的构造热事件，存在一定规模的幔源岩浆底辟作用，表现为扬子地区一次重要的成壳事件，
并可能构成了扬子地区最早期初生地壳和基底岩系，因此，该构造事件导致了扬子陆块统一基底的形成（凌文黎，２０００
）。通过四川会理拉拉地区河口群锆石ＳＨＲＩＭＰＵ－Ｐｂ年代学和岩石地球化学研究，
可以得出以下结论，河口群石英钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ年龄为１ ６８０Ｍａ±１１Ｍａ，把河口群准确限定于早元古代晚期；岩石为碱性玄武岩成分，富钠、轻稀土和强不相容元素，具有较高的Ｂａ，Ｒｂ，Ｕ，Ｔｈ等元素含量，较陡的ＲＥＥ分布型式和“驼峰”状微量元素原始地幔标准化分配型式，以及缺乏Ｎｂ，Ｔａ负异常，与大陆玄武岩十分吻合；ＨＦＳＥ比值成分点几乎全落在ＥＭⅠ型富集地幔和ＥＭⅡ型富集地幔之间，落入洋岛玄武岩（ＯＩＢ）范围；岩石形成于板内裂谷环境，指示了河口群拉长岩属于海底喷发的碱性和碱－拉斑系列，形成于陆间裂谷或坳拉槽环境，从而进一步说明河口群是扬子古元古代成壳事件中重要的基底岩系之一。
同时，河口群生成年龄与其内部赋存的拉拉铜矿床的形成年龄相差甚远，也说明铜矿化远比河口群原岩形成晚，矿床不属于火山喷气－沉积矿床。
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ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－ＰＢ ＺＩＲＣＯＮ ＣＨＲＯＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ
ＧＥＯＣＨＥＭＩＳＴＲＹＯＦ ＡＬＢＩＴＩＴＥ ＦＲＯＭ ＴＨＥ ＨＥＫＯＵ ＧＲＯＵＰ ＩＮ
ＴＨＥＷＥＳＴＥＲＮ ＹＡＮＧＴＺＥ
ＢＬＯＣＫＺＨＯＵ Ｊｉａ－ｙｕｎ１，２， ＭＡＯ Ｊｉｎｇ－ｗｅｎ１， ＬＩＵ Ｆｅｉ－ｙａｎ２， ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｑｉ ２ＳＨＥＮ Ｂｉｎｇ２， ＺＨＵ Ｚｈｉ－ｍｉｎ２， ＣＨＥＮ Ｊｉａ－ｂｉａｏ２， ＬＵＯ Ｌｉ－ｐｉｎｇ２
ＺＨＯＵ Ｘｉｏｎｇ２，
ＷＡＮＧ Ｙｕｅ２
１．ＭＬＲ Ｋｅｙ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，Ｉｎｓｉｔｕｔｅ ｏｆ ＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，烄烆烌
烎ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ： Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｒｅｃａｍｂｒｉａｎ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｌａｌａ ａｒｅａ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｏｒｅ－ｂｅａｒｉｎｇ
ｓｔｒａ－ｔｕｍ．Ｉｓｏｔｏｐｉｃ ａｇｅ ｄａｔｉｎｇ ｂｙ
ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｗｏｒｋｅｒ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｌｅａｄ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｉｅｗ－ｐｏｉｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｇｅ ｏｆ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｍｏｎｇ
ｔｈｅ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ，ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ａｎｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ
ｚｉｒｃｏｎ ｆｒｏｍ ａｌｂｉｔｉｔｅ ｏｆＨｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ
ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｉｔｓ ａｇｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｇｅ ｏｆ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｏｆ ｔｈｅ ＨｅｋｏｕＧｒｏｕｐ ｉｓ １ ６８０Ｍａ±１３Ｍａ，ａｎ ａｇｅ ｏｆ ｌａｔｅ Ｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｓａｍｐｌｅｓ ｐｒｅｓｅｎｔｈｉｇｈ Ｎｂ／Ｙ ｒａｔｉｏ（０．７～３．０），ｉｍｐｌｙｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｏｆ Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ ｂｅｌｏｎｇ
ｔｏ ａｌｋａｌｉｃｏｍｐｌｅｘ．Ｄｉａｇ
ｒａｍ ｏｆ Ｎｂ／Ｔｈ－Ｚｒ／Ｎｂ ａｎｄ Ｚｒ／Ｙ－Ｎｂ／Ｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｅｌｏｎｇｔｏ ｏｃｅａｎｉｃ ｉｓｌａｎｄ ｂａｓａｌｔ（ＯＩＢ）ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ ｆｒｏｍ ａ ｍａｎｔｌｅ ｐｌｕｍｅ ｓｏｕｒｃｅ．Ｓｔｅｅｐ
ＲＥＥ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔ－ｔｅｒｎ ｉｎｃｌｉｎｉｎｇ ｓｌｉｇｈｔｌｙ
ｔｏｗａｒｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ，＂ｈｕｍｐ＂ｓｈａｐｅ ｏｆ ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ ｍａｎｔｌｅ－ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｌａｃｋｉｎｇ Ｎｂ，Ｔａ ｎｅｇａｔｉｖｅ ａｎｏｍａｌｙ，ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ｒｉｆｔ ｂａｓａｌｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ
ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｉｎｔｒａ－ｃｏｎｔｉ－ｎｅｎｔ ｐｕｌｌ－ａｐａｒｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｅ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｈｅｋｏｕ ｇｒｏｕｐ ｖｏｌ－ｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔ ｒｉｆｔ ｖａｌｌｅｙ ａｎｄ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｍａｎｔｌｅ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ： Ｈｅｋｏｕ Ｇｒｏｕｐ；ＳＨＲＩＭＰ Ｕ－Ｐｂ ｚｉｒｃｏｎ ｄａｔｉｎｇ；ａｌｂｉｔｉｔｅ；Ｌａｌａ３
７ 第３１卷 第３期周家云等：扬子地台西缘河口群钠长岩锆石ＳＨＲＩＭＰ年龄及岩石地球化学特征
工作笔记——锆石定年
工作笔记—锆石定年 2014年4月4日，于中国地质科学院地质所，经与多接受等离子质谱实验室联系，老师安排我做两天LA-MC-ICP-MS锆石U- P b定年实验。 一、工作内容 整个锆石定年过程大致包括锆石分选、样品制靶、锆石U-P b 测年、分析测试数据。我们的实验工作主要为锆石U-P b测年，包括装靶/换靶→定位→吹气→打点→调数据→吹气→打点。仪器运行几乎是全自动控制，我们的主要任务就是选好要测试的锆石颗粒以及每颗锆石要测试的年龄位置。此次实验样品采自塔里木盆地前寒武纪基底的碎屑岩、变质岩、岩浆岩，测试时使用锆石标样GJ1、SRM610/620和91500作为参考物质。 二、工作流程方法 （一）锆石分选 锆石采集之前要对采样区的岩石出露情况、风化、剥蚀程度，岩浆活动的期次、成分，变质作用的程度、期次以及岩石成因机制等进行比较全面的了解。 锆石的主要成分是硅酸锆，由于岩石酸性不同，不同类型岩石一般采集重量不同。偏酸性的岩类一般含锆石相对多一些，而偏基性岩类含锆石则相对较少。对于花岗岩、流纹岩等偏酸性岩石，采集3~4kg重的样品就行；对于闪长岩、安山岩等中性岩石，通常采集7~10kg；而对辉长岩、玄武岩等偏基性岩石，一般采集40~50kg。
对采集样品进行机械粉碎（以不破坏锆石晶体形态为标准）、淘洗、重力分选或磁选、双目镜下把锆石分选开来。 （二）样品制靶 在双目显微镜下挑选锆石颗粒粘到双面胶上，加注环氧树脂，待固化后，将靶内锆石打磨至原尺寸一半大小。样品靶抛光后在显微镜下拍摄锆石反射光和折射光照片，在等离子质谱实验室拍摄阴极发光（CL）照片。 （三）锆石U-P b测年 实验根据锆石CL照片、反射光和折射光照片选择锆石测试位置，利用激光器对锆石进行剥蚀。 每个实验样靶一般粘有6~8个样品，每个样品可以根据情况测试不同数量的样点，而样点多时一般分成几组进行打点。样点分组时，每组前后都有四个标样，即两个GJ1、一个SRM610/620和一个91500，其中SRM620不能出现在总体样点的首位位置且只出现一次。 1.装靶 首先用酒精擦拭样靶，直到样品附近镜片透亮没有油花；其次Bypass→手动装靶/换靶，要求：粘有锆石一面向上，刻有样靶号侧面对着操作人员，轻拿轻放、不可碰标靶→Purge ,Online。 2.定位 点position进行定位，如果没有该样品名，position→选中样品行某位置→Add,输入样品名→set to current position。 一个样品建立一个文件夹，其中包括一个excel表格和一个
微量元素地球化学课程作业
蛇绿岩中地幔橄榄岩成因及构造意义研究 研究目的和意义： 地幔橄榄岩是蛇绿岩超镁铁岩的主要岩石类型。在蛇绿岩的形成过程和构造侵位的过程中，地幔橄榄岩还会遭受部分熔融作用，熔体萃取作用，以及地幔交代等多种地质作用的影响和改造。不同的地质作用会产生相应的矿物组合，通过对蛇绿岩中的地幔橄榄岩不同时代矿物组合特征的研究，可以进一步对蛇绿岩形成构造背景的认识，对于恢复蛇绿岩的形成和演化至关重要。 拟解决的问题： 1.地幔橄榄岩的形成过程中所经历的地质作用，如部分熔融作用，熔体抽取作用，流体-岩石反应，熔体-岩石反应等。 2.蛇绿岩的形成环境，如SSZ环境和MOR环境[1]。 拟研究的手段和方法： 1. 岩石学 对岩石的结构，构造，风化程度以及变质程度以及组成矿物进行研究，对岩石进行定名，如地幔橄榄岩包含纯橄岩，方辉橄榄岩以及二辉橄榄岩。 2. 矿物学 对岩石的组成矿物进行观察研究，地幔橄榄岩中不同时代的矿物的矿物组合具有不同的结构特征，反映了岩石成因的复杂性和多阶段演化的特征。 地幔橄榄岩中的矿物会保存地幔橄榄岩形成和演化历史的印记，尤其是地幔橄榄岩的矿物组合及化学特征对认识地幔橄榄岩的成因和恢复蛇绿岩的形成背景至关重要。对地幔橄榄岩中的橄榄石，斜方辉石，单斜辉石，尖晶石等矿物的化学成分进行研究和分析。 室内试验工作显示，尖晶石二辉橄榄岩在10—20 kbar的压力范围内，随着岩石熔融程度的增加，岩石中单斜辉石的含量迅速减少，斜方辉石的含量将逐渐降低。橄榄石的Fo和NiO含量，辉石的Mg#和Cr2O3含量，铬尖晶石的Cr#值将逐渐增加，而辉石和全岩的Al2O3和TiO2将逐渐减少[2]。 尖晶石的Cr#值是地幔岩熔融程度、源区亏损程度以及结晶压力的灵敏指示剂，Cr#反映了地幔部分熔融程度的增加[3]，经历较高程度部分熔融和萃取的橄榄岩具有较高的Cr#值。Dick 和Bullen（1984）根据铬尖晶石的成分将阿尔卑斯型地幔橄榄岩分为三中类型：Ⅰ型：铬尖晶石的Cr#<60;Ⅲ型：铬尖晶石的Cr#>60；Ⅱ型：为一种过渡类型，铬尖晶石的Cr#包含Ⅰ型和Ⅲ型地幔橄榄岩中的铬尖晶石。其中Ⅰ型地幔橄榄岩可能反映了洋中脊大洋岩石圈的环境，相当于深海橄榄岩，其部分熔融程度较低；Ⅲ型地幔橄榄岩，形成于岛弧环境，经历了较高程度的部分熔融；Ⅱ型地幔橄榄岩，则反映了复合来源的特征[3]。 利用铬尖晶石的Cr#—Mg#图解，可以判断地幔橄榄岩的形成环境，即为SSZ型还是MOR
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
地球化学勘查(专升本)阶段性作业
地球化学勘查(专升本)阶段性作业1 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 勘查地球化学最初起源于_____(5分) (A) 美国 (B) 德国、 (C) 中国 (D) 前苏联 参考答案：D 2. 勘查地球化学研究元素在天然介质中的分布特征，其主要目的是_____(5分) (A) 发现地球化异常 (B) 找到矿产资源 (C) 元素的分布规律 (D) 治理污染 参考答案：B 3. 影响元素在矿物中分配形式的主要因素是_____(5分) (A) 元素的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 同位素组成 (D) 其它元素 参考答案：B 4. 贵金属的含量单位常用_____(5分) (A) % (B) ‰ (C) g/t (D) 10－6 参考答案：C 5. 从元素的戈尔特施密特分类来看，Au属于_____(5分) (A) 亲硫元素 (B) 亲铁元素 (C) 亲生物元素 (D) 亲气元素 参考答案：B 二、多选题 1. 影响元素表生地球化学行为的主要因素有_____(5分) (A) 元素本身的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 降雨 (D) 生物作用 参考答案：A,C,D 2. 影响物理风化的主要因素是_____(5分) (A) 植物根系 (B) 气候、 (C) 地形 (D) 温度 参考答案：B,C,D
(A) Si (B) Al、 (C) Zn (D) Cu 参考答案：C,D 4. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 5. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 三、判断题 1. 降水是影响元素表生地球化学行为的主要因素之一(5分)正确错误 参考答案：正确 解题思路： 2. 松散堆积物就是残坡积物_____(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 3. 高异常区下面就能找到矿_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 土壤测量是化探中适用性最好的方法_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 5. Mg在岩石中通常是微量元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 6. 稀土元素是亲硫元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 7. LILE是亲石元素(4分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路：
地球化学阶段性作业11(答案)
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学课程作业1（共 3 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：绪论——第一章 一．名词解释 1．克拉克值：指元素在地壳中的平均含量。 2．地球化学体系：把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（T、P等），并且有一定的时间连续。根据研究需要，这个体系可大可小。 3．元素丰度：将元素在地球化学体系中的平均含量称之为丰度，它是对这个体系里元素真实含量的一种估计，即元素在一个体系中分布的一种集中（平均）倾向。 4．大陆地壳：地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层，下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。 二．填空题 1. 陨石的主要类型有石陨石、铁陨石和石铁陨石三类。 2. 元素的丰度主要是针对相对较大的体系而言，例如太阳系、地球和大陆地壳。而元素的含量主要针对相对较小的体系而言，例如研究对象是某矿物、某流体包裹体或某块岩石。 3. 就结构分层而言，地球自地表向下可依次分为地核、地幔和地壳三个主要圈层。 4. 地球化学主要研究和解决（1）地球系统中元素及同位素的组成，（2）地球系统中元素的共生组合和元素的赋存形式，（3）元素的迁移和循环，（4）元素在自然界所发生的各种地质作用中的行为，（5）元素的地球化学演化和（6）地球的历史及其演化等六个方面的主要问题。 三．简答题 1. 简要介绍太阳系元素丰度的基本特点。 答：（1）、H和He是丰度最高的两元素，几乎占了太阳中全部原子数目的98%；（2）、原子序数较低的元素，丰度随原子序数增大呈指数递减，而原子序数较大的（Z＞45）各元素丰度值很相近；（3）、原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素。这一规律即奇偶规律；（4）、质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。原子序数（Z）或中子数（N）为“幻数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。如，4He （Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce(Z=58，N=82)等都具有较高的丰度；（5）、Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。 2. 说明地球的圈层结构和对应物质组成。 答：答：地球大体上分地壳、地幔和地核三个大的圈层。其中地壳为地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，包括大陆地壳（上部硅铝层，由沉积岩层和花岗岩、片麻岩等组成，富Si、K、Rb、Th、U等元素下部硅镁层，相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩相岩石。）和大洋地壳（上部2km为未固结的海相沉积物下部为硅镁层（玄武质岩层））。地幔为莫霍面以下到~2900km，分上地幔（~410km，主要由致密、刚性的Fe-Mg硅酸盐岩组成，即斜长石相-石榴石相橄榄岩）、过渡带（是一个温度相当于岩石熔点的可流动塑性层，又称软流层）和
南华-震旦系界线的锆石 U-Pb 年龄
第50卷 第6期 2005年3月 快 讯 南华-震旦系界线的锆石U-Pb 年龄 储雪蕾① Wolfgang Todt ② 张启锐① 陈福坤① 黄 晶① (① 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; ② Max-Planck-Institut für Chemie, 55020 Mainz, Germany. E-mail: xlchu@https://www.360docs.net/doc/a08052618.html, ) 中国地层委员会在2001年通过了中国的新元古代三分方案, 新建南华系[1,2]. 新的系顶界置于陡山沱组之底; 以冰期有关的地层从原震旦系分出, 命名 为南华系[1~3], 取意于刘鸿允先生的“南华大冰期”[3,4] . 2004年3月, 国际地科联(IUGS)又批准设立了Edicaran 系, 其GSSP 定在澳大利亚南部沿Enorama Creek 出露的冰成岩石之上, 即结构和化学都与众不同的层状碳酸盐岩的底界[5]. 如此, 中国的南华-震旦系界线对应着国际上的Cryogenian-Ediacaran 界线, 而Ediacaran 系就相当于中国的震旦系. Cryogenian-Ediacaran 界线年龄原估计在610~ 635 Ma 之间[5]. 不久前, 在纳米比亚剖面的Ghaub 组火山灰层获得了635.5±1.2 Ma 这个精确的锆石U-Pb 年龄[6], 现已被广泛地接受作为Marinoan 冰期结束的年龄[7,8]. 可是, 在2001年公布的中国区域年代地层 (地质年代)表中, 还将南华-震旦纪界线定在680 Ma [1,2]. 然而, 瓮安陡山沱组磷块岩的Lu-Hf 和Pb-Pb 定年表明, 南华-震旦系界线的年龄应在大约600~ 610 Ma 附近 [9,10], 与全国地层年表给出的680 Ma [1,2]相差甚远, 也与Cryogenian-Ediacaran 界线的年龄不同. 本文发表的吴坞剖面南沱冰成岩石上火山灰层中的锆石U-Pb 年龄数据, 为南华-震旦系界线的年龄提供直接限定. 江西上饶市北8 km 的吴坞村附近出露一套相当连续的中上新元古界地层层序[4], 如图1所示. 上饶 地区的南华系休宁组分上、下两段, 由一套杂色含砾或不含砾的粗砂岩到粉砂岩、泥岩组成, 夹有沉凝灰岩; 其上覆的南沱组为浅灰色含砾沉凝灰岩、灰黑色含砾硅质粉砂岩夹硅炭质页岩, 即冰海沉积物或杂砾岩; 震旦系兰田组直接覆盖在南沱组上, 由黑色含 图1 吴坞剖面附近地质简图 Nh 1x 2-1: 南华系休宁组二段下亚段; Nh 1x 2-2: 南华系休宁组二段上亚段; Nh 2n : 南华系南沱组; Z 1l : 震旦系兰田组; Z 2p : 震旦系皮 园村组; 1h : 寒武系荷塘组; 2y : 寒武系杨柳组; O 1y : 奥陶系印渚埠组; O 1n : 奥陶系宁国组 600 https://www.360docs.net/doc/a08052618.html,
勘查地球化学习题集答案
地球化学找矿习题集 一、填空题 1．地球化学找矿具有对象的微观化，分析测试技术是基础，擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2．地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3．地球化学找矿的研究对象是地球化学指标（或物质组成）。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的，不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1％以下的元素称为微量元素，其单位通常是ppm（或10-6）。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质，但是在特定的条件下，可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性，将元素分为亲铁元素、亲硫（亲铜）元素、亲氧（亲石）元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中，成晕元素主要呈液相迁移，迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12．影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类，常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量，又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。
地球化学复习题汇总
地球化学赵伦山张本仁 韩吟文马振东等 P 1：地球化学基本问题) P 5：克拉克值，地球化学发展简史（几个发展阶段） P31：元素丰度，表示单位元素在地壳平均化学丰度―――确定方法，克拉克值， P37：元素克拉克值的地球化学意义 P68：类质同象和固溶作用 P81：元素的赋存状态――1，5种 P88: 元素迁移 P 123: 相律 P169: 衰变定律 P181：痕量元素地球化学，稀土元素的研究方法和意义（痕量元素=微量元素） 复习内容及答案汇总 一、地球化学研究的基本问题、学科特点及其在地球科学中的地位（P1－） 地球化学是研究地球及相关宇宙体的化学组成、化学作用和化学演化的科学，在地球化学发展历史中曾经历了较长时间的资料积累过程，随后基于克拉克、戈尔施密特、维尔纳茨基、费尔斯曼等科学家的出色工作，地球化学由分散的资料描述逐渐发展为有系统理论和独立研究方法的学科。目前地球化学已发展成为地球科学领域的重要分支学科之一，与岩石学、构造地质学等相邻学科相互渗透与补充，极大地丰富了地球科学研究内容，在地质作用过程定量化研究中已不可或缺。 地球化学的研究思路和学科特点是：（1）通过分析常量、微量元素和同位素组成的变化，元素相互组合和赋存状态变化等追索地球演化历史；（2）利用热力学等现代科学理论解释自然体系化学变化的原因和条件，探讨自然作用的机制；（3）将地球化学问题置于地球和其子系统（岩石圈、地壳、地幔、地核等）中进行分析，以个系统的组成和状态约束作用过程的特征和元素的行为。 围绕原子在自然环境中的变化及其意义，地球化学研究主要涉及四个基本问题：（1）研究地球和动质体中元素和同位素的组成；（2）研究元素的共生组合和赋存形式；（3）研究元素的迁移和循环；（4）研究元素和同位素迁移历史和地球的组成、演化历史、地球化学作用过程。 二、简述痕量元素地球化学研究解决的主要问题 痕量元素地球化学理论使许多地质难题迎刃而解，其可解决的主要问题有：
勘查地球化学复习题
《勘查地球化学》复习题 一、名词对解释与异同比较 1、变异系数与衬度系数 变异系数：地球化学指标的均方差相对于均值的变化程度，即C V=S/X*100%。 衬度系数：异常清晰度的度量，目前有多种表示方法：异常均值相对异常下限或背景值的百分比、异常峰值与异常下限的比值等三种。 前者反映了数据的相对离散程度，该值较大时也可表现出较大的衬度系数。 2、表生环境与内生环境 表生环境指氧、二氧化碳、水等充分且能自由参与、常温恒压、开放的体系，并有生物作用参与的地表或近地表环境，包括岩石圈表层、土壤圈、水圈、大气圈、生物圈等环境。 内生环境则与之相反，是一种高温、高压、还原、流体活动受限的环境。 3、同生碎屑异常与后生异常 同生碎屑异常：岩石在地表以物理风化为主时，其风化后形成的土壤中碎屑矿物与岩石的化学组成并没有发生明显改变所形成的异常。 后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。 4、上移水成异常与侧移水成异常 上移水成异常：土壤中的呈溶解态的离子在毛细管作用下，由深部向地表迁移，在土壤中形成的次生异常。 金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离，在某种沉淀障上析出，这就形成了侧移的水成异常。 5、地球化学背景与异常 地球化学背景指未受矿化影响或无明显的人为污染的地区为背景区，在背景区内某个地球化学指标的数值特征即为背景值。与背景相对存在就是异常区，空间上如矿化地区及受到明显人为污染地区，我们常把高于背景上限的或低于背景上限的范围称为异常。 6、机械分散流与盐分散流 前者以物理风化作用形成的碎屑流为主；后者为岩屑在水介质搬运过程中溶解形成的可溶性的离子或分子为盐分散流。 7、原生晕与次生晕 前者的赋存介质主要为岩石，而后者的赋存介质为岩石的次生产物，如土壤、水系沉积物、水中可溶性物质及生物地球化学异常等。 8、非屏障植物与屏障植物 非屏障植物指植物中某元素的含量与下伏土壤中该元素的含量（可溶解吸收部分）呈线性相关，具有该元素的极大的富集能力（大于300倍）的植物。其对矿产勘查来说是最优选择的种属。 9、空间分带与成因分带 这是原生晕的两种分类方式，前者以现代方位来观察原生晕的形态，分垂直分带和水平分带；后者考虑热液成矿过程及地质体产状等，具有成因意义，分轴向、纵向及横向分带等三种。 10、相容元素与不相容元素 总分配系数大于1的元素为相容元素，而其小于1为不相容元素，即元素在固液两相间倾向于后期流
中国地质大学(北京)地球化学复习题第四章
微量元素:将各种地质体系中呈微量或痕量(<0.1wt%)的元素称为痕量或微量元素。 严格定义：只要元素在所研究的客体(地质体，岩石，矿物等)中的含量低到可以近似地用稀溶液定律描述其行为， 即可称为微量元素。 Major elements （主量或常量元素）：大多数地质物质中含量大于0.1%的元素： O ，Si ，Al ，Fe ，Ca ， Na ， K ， Mg 。造岩矿物的基本组成。 用氧化物质量百分比表示。 Minor elements （少量元素）：不太丰富的主量元素: Ti ， Mn ， P 等。 常量元素：SiO 2、TiO 2、Al 2O 3、TFe 2O 3、FeO 、MnO 、MgO 、 CaO 、Na 2O 、K 2O 、P 2O 5、烧失量； Trace elements （微量或微迹元素）: 大多数地质作用中含量小于0.1%的元素。 除主量和少量(总重量丰度占99%左右)以外呈微量或痕量(<0.1wt%)的元素。 相容元素(Compatible elements): 岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱矿物相的微量元素； 不相容元素(Incompatible elements): 岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱熔体或溶液相的微量元素。 也称为亲岩浆元素(hygromagmatophile) 高场强元素(high field strength elements-HFSE): 离子半径小的高电荷阳离子 (离子电位>3.0)。 Zr ， Hf ， Nb ， Ta ， Th ， U ， Ti ， REE 。 低场强元素(low field strength elements-LHSE): 离子半径大的低电荷阳离子(离子电位<3.0)。 又称大离子亲石元素(large ion lithophile elements-LILE)。如K ， Rb ， Cs ， Sr ， Ba 。 此组元素更活泼， 特别在涉及流体相的体系中。 场强:微量元素离子电荷/离子半径比值称为场强(field strength)。指阳离子每单位表面积的静电荷，也称为离子电位， 即离子在化学反应中吸引价电子的能力 能斯特分配定律：在给定溶质、溶剂及温度和压力下， 微量元素i 在两相间的浓度比值为常数K D ，它与温度和压力有关， 与i 的浓度无关(在一定浓度范围内)。 两相中的浓度比值就是能斯特分配系数。 只适用于稀溶液或微量元素的分配。 总分配系数 D ＝ n 为含元素i 的矿物数， W i 为每种矿物在集合体中所占的重量百分数， K Di 为元素在每种矿物与熔体间的简单分配系数。 某体系i 元素的总分配系数D 为元素i 在所有矿物中的简单分配系数加权和。 复合分配系数：亦称变换分配系数，或亨德森分配系数，它既考虑微量元素在两相中的比例，也考虑与微量元素置换的常量元素在两相中的浓度比例，能较真实的反映两者之间类质同像交换对微量元素分配的影响。表达式为： 晶体-熔体分异： 晶出矿物和残余熔浆两相。 不混溶熔体的物理分离(Physical separation of immiscible melts):岩浆或流体分异成两种以上互不相溶的液相，通常可能是硫化物＋硅酸盐两相，或富硅+富铁的两种硅酸盐熔体相等。如果分离出的两相都为熔体，称为岩浆熔离作用。 熔体-流体分离(Melt-fluid separation):岩浆活动过程中挥发分的逸出。由于压力突然降低或温度下降到流体饱和以下。 REE 两分法或三分法 两分法: (1)轻稀土(LREE )或铈族稀土，La 到Eu:原子序数小，质量小； (2)重稀土(HREE )，Gd 到Lu ：原子序数大，质量大，有时把钇(Y)也列入HREE 。Gd 到Lu+Y 为钇族稀土； 三分法: 轻稀土(LREE:La-Nd )，中稀土(MREE: Sm-Ho )和重稀土(HREE:Er-Lu )； 原始地幔标准化蛛网图：原始地幔指大陆地壳形成之前的地幔。Wood et al.(1979)估计了原i D n i i K W ?∑=1
勘查地球化学复习题
勘查地球化学复习题 一、概念 1、勘查地球化学与地球化学 2、地球化学指标 3、地球化学背景与异常 4、地球化学障 5、表生环境与内生环境 6、原生晕、次生晕与分散流 7、采样单元 8、检出限、灵敏度、精确度、准确度 9、地球化学标样 10、随机误差与系统误差 11、地球化学省与地球化学场 12、异常下限 13、异常强度、衬度、线金属量 14、指示元素 15、扩散作用与渗滤作用 16、前缘晕、后尾晕 17、轴、横、纵向分带 18、多建造晕 19、同生碎屑异常与后生异常 20、土壤分层
21、上移水成异常与侧移水成异常 22、一级水系 23、丰度(克拉克值) 24、类质同象与同质多象 25、主量与微量元素 26、相容元素、不相容元素 27、元素地球化学亲合性 28、分配系数 二、简答与论述 1.简述克拉克值及其地质意义 2.类质同象及其地质意义 3.地壳中元素的主要赋存形式 4.地壳中元素的基本分布和结合规律 5.元素含量在地质体中分布型式的规律 6.地球化学找矿有何特点？ 7.简述地球化学找矿方法分类 8.地球化学异常分类（根据赋存介质）？ 9.阐述岩石地球化学找矿的野外工作方法。 10.阐述土壤地球化学找矿的野外工作方法。 11.阐述水系沉积物地球化学找矿的野外工作方法。 12.地球化学样品分析的特点与要求 13.简述背景值在勘查地球化学中的研究意义及常用计算方法。
14.影响岩石地球化学形成的主要因素 15.轴向分带及其意义 16.次生晕与分散流的形成特点？ 17.地球化学异常评价中，如何区分矿致异常和非矿致异常? 18.简述勘查地球化学中找矿思路（或依据）及工作程序。 19.结合所学知识试述岩石、土壤及水系沉积物采样特点与注意事项 20.运用所学知识，论述金属硫化物矿床的常规化探方法，并简要说 明各自的运用条件。 三、计算与作图 1.异常下限计算方法：直方图解法与计算法 2.分带指数法与浓集系数法确定原生晕轴向分带
矿床地球化学结课作业(原著-可直接交)
中国地质大学（北京） 课程期末考试 作业
矿床地球化学作业（一） 根据下列给定的火山岩岩石化学数据计算火山岩的特征参数，并作出图解，分析火山岩岩石系列和形成环境（参考岩石矿床地球化学教材第三章计算方法）。 原数据中火山岩岩性有流纹斑岩、杏仁状流纹斑岩、角砾岩和硅化角砾岩。共有样品18个，数据包括样品全分析与部分微量元素。全析中大多样品SiO2含量大于63%，样品岩性以流纹岩为主。 根据样品全分析数据计算出的火山岩的各类特征参数如表1表示，先将样品数据进行CIPW 标准矿物计算，其中氧化铁调整方法为TFeO=FeO+0.8998Fe2O3，所计算出的标准矿物均为重量百分含量，则可得出各矿物分异指数(DI) = Qz + Or + Ab + Ne + Lc + Kp。其中固结指数为(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O +K2O) (Wt%)。里特曼指数算式为σ43=(Na2O+K2O)^2/(SiO2-43)，据表里特曼指数多位于1.8-3.3显示为钙碱性，由于原岩多数SiO2含量较高，里特曼指数确定出的钙碱度准确度差。碱度率(AR) =[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO- (Na2O+K2O)] (Wt%)，当SiO2>50%, K2O/Na2O大于1而小于 2.5时, Na2O+K2O=2*Na2O，本例以碱度率对样品碱度进行判别，由表可知，杏仁状流纹斑岩的碱度率都为1-3，显示钙碱性，流纹斑岩为3.3-5显示出弱碱性。 图1 样品SiO2-K2O+Na2O 图解 Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。
生物地球化学作业
举例说明碳循环与气候反馈的过程和机理。 1.碳循环 碳循环：是指碳元素在自然界的循环状态。碳循环是地球系统物质和能量循环的核心，是地圈－生物圈－大气圈相互作用的纽带。 1.1 全球碳库分布与碳储量 《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)将温室气体“源”定义为向大气中释放温室气体的过程或活动, 温室气体“汇”为从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体前体物的过程、活动或机制。全球碳循环的源与汇是以大气圈为参照系, 以从大气中输出或向大气中输入碳为标准来确定。全球碳源与碳汇分布极为普遍, 由陆地到海洋、由耕地到森林、由自然界到人类社会等都存在碳源与汇。 地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库——大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。 碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在；在水圈中以多种形式存在；在生物库中，则存在着几百种被生物合成的有机物。在大气中，二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。在生物库中，森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相当于其他植被类型的两倍。森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为4.82×1011吨，相当于目前大气含碳量的2/3。 1.1.1 岩石圈中的碳 地壳岩石中平均含有0 .27 %的碳, 约有6 .55 ×1011 GtC , 其中73 %是以碳酸盐岩(海相碳酸盐岩、沉积碎屑岩中碳酸盐胶结物以及泥质岩中碳酸盐矿物)和幔源碳的形式存在, 其余部分以石油、天然气、煤等各种有机碳形式存在。在各种内外营力作用过程中(如脱碳气、氧化、热裂解、微生物降解等), 碳以水溶气相、油溶气相、连续气相、连续液相等各种形式迁移或转化, 最终以CO2 等气体形式通过地下水、油(气)田、地热区、活动断裂带和火山活动不断地释放出来, 或者储存在沉积地层中成为CO2 气田。 尽管地质碳库是最大的碳库, 但其中储存的绝大多数的碳不参与全球的碳循环。除了人类大规模的矿产和燃料开采, 使岩石圈储存的碳得以释放, 并 直接影响全球碳循环平衡外, 岩石圈的碳的活动一般只对地球的局部产生影响(如火山喷发引发区域的CO2 浓度升高)或者只会在较大的时间尺度内(千年以上)发生作用。 1.1.2 岩溶作用过程中的碳循环 岩溶碳循环是全球碳循环的重要一环, 全球陆地碳酸盐岩体碳库容量估计近1 ×108GtC , 分布面积为2 .2 ×107 km2 。碳酸盐的产生与地质历史时期的大气、气候、水热和生物环境条件密切相关, 它是过去全球碳循环方向和强度变化过程中被固化的部分。岩溶作用是岩溶水系统内可溶岩、水、空气、生物界面之间的地球化学场上能量、物质交换的表现及结果, 在岩溶作用过程中存在CO2 -H2O -碳酸盐岩三相动态平衡过程。碳酸盐岩的溶蚀过程是从大气中吸收碳的过程, 凝结钙华的过程是碳的排放过程。当大气中CO2 浓度降低时, 岩溶系统中将出现钙华凝结沉降, 并向大气中排放CO2 , 反之则吸收CO2 。在目前全球CO2 浓度普遍过高的状况下, 岩溶系统对碳的调节作用主要以吸收碳为主。 1.1.3 陆地生态系统中的碳
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。
中国地质大学地球化学习题及答案
中国地质大学《地球化学》练习题及答案 中国地质大学《地球化学》练习题绪论 1. 概述地球化学学科的特点。2. 简要说明地球化学研究的基本问题。3. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。4. 地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法 2.简述太阳系元素丰度的基本特征.3.说说陨石的分类及相成分的研究意义.4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？5.讨论陨石的研究意义.6. 地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？7. 阐述地球化学组成的研究方法论.8. 地球的化学组成的基本特征有哪些？9. 讨论地壳元素丰度的研究方法.10.简介地壳元素丰度特征.11. 地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？ 12.地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？13.概述区域地壳元素丰度的研究意义.14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律. 第二章元素结合规律与赋存形式1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？ 2.简述类质同像的基本规律. 3.阐述类质同像的地球化学意义. 4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法. 5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义. 6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响，造成住宅土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标，但与未受污染的邻村相比，在人体健康方面两村没有明显差异。为什么？ 第三章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移 1.举例说明元素地球化学迁移的定义. 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。 3.列举自然界元素迁移的标志. 4.元素地球化学迁移的研究方法. 5.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？ 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义. 7.简述元素迁移形式的研究方法. 8.什么是共同离子效应？什么是盐效应？9.天然水的pH值范围是多少？对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义？10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响. 11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh，在研究元素地球化学行为方面有什么作用？12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。 第四章地球化学热力学和地球化学动力学 1.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么？ 2.自然体系中哪些特征可作为体系达到平衡态的证据与标志？ 3.讨论相律及其应用。 4.编制相图的原理和方法。 6.简述化学反应制动原理的宏观解释7.简述热力学在地球化学中的应用。8.简述地球化学热力学与地球化学动力学的异同。9. 简述水溶液中元素的迁移方式。第五章微量元素地球化学 1.什么是微量元素地球化学？其研究意义是什么？ 2.了解微量元素地球化学的研究思路及研究方法。 3.什么叫微量元素、什么是主量（常量）元素？微量元素的主要存在形式有哪些？ 4.阐述能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。 5.稀土元素的主要特点是什么？其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面？。 6.讨论稀土元素的研究意义。7.你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么？8 根据微量元素的特点,说明那些元素适合于研究沉积岩物源区特征,为什么? 第六章同位素地球化学 1. 同位素地球化学在解决地学领域问题中有何独到之处？ 2. 何谓稳定同位素、何谓轻稳定同位素和重稳定同位素。 3. 选择同位素标准样品的条件。 5. 造成稳定同位素组成变化的原因是什么？ 6. 放射性同位素年龄测定公式，各符号的含义。
《矿床学》习题思考和教学参考(1)
《矿床学教程》 习题思考和教学参考 一、习题思考 第一章概论 1、什么是矿床学？ 矿床学是以矿床为研究对象的地质科学，它的基本任务是研究各种矿床的地质特征、成因和分布规律，为矿产预测和找矿勘探工作提供理论基础。 2、概念解释：矿床（mineral deposit 或ore deposit）系指在地壳中由成矿地质作用形成的，其所含有用矿物资源的质和量符合当前经济和技术条件，并能被开采和利用的地质体。 矿体为矿石在三维空间的堆积体，通常构成独立的地质体。 矿体产状系指矿体在空间上产出的空间位置和地质环境 矿石——如果岩石中含有经济上有价值，技术上可利用的元素、化合物或矿物，即称为矿石（ore）。 脉石——一般将矿床中与矿石相伴生的无用固体物质称为脉石（gangue），包括脉石矿物、夹石、围岩的碎块等。 矿石矿物亦称有用矿物，系指可以被利用的金属或非金属矿物。 脉石矿物（gangue mineral）则是指那些虽与矿石矿物相伴，但不能被利用或在当前技术经济条件下暂时不能被利用的矿物， 夹石——矿体内这些达不到工业要求而不被利用的部分，一般称为夹石（horse-stone）。 矿石结构（ore texture），系指矿石中矿物颗粒的形状、大小和相互关系。 矿石构造矿石构造（ore structure），系指矿石中矿物集合体的特点，包括集合体的形态、大小以及集合体之间的相互关系。 同生矿床（syngenetic ore deposits）是指矿体与围岩在同一地质作用过程中同时或近于同时形成的矿床。 后生矿床（epigenetic ore deposits）是指矿体与围岩分别在不同的地质作用过程中形成的，且矿体的形成明显晚于围岩的矿床， 矿石品位系指矿石中所含有用组分的单位含量。 工业品位是指在当前经济技术条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位 边界品位指在当前经济技术条件下用来划分矿体与非矿体界限的最低品位，是在圈定矿体时对单个矿样中有用组分所规定的最低品位数值。 围岩是指矿体四周无实际价值的岩石 主岩是指矿体赋存其中的岩石 母岩是指给矿床形成提供主要成矿物质的岩石 矿源层（岩）是指能为后期热液活动提供成矿物质的岩层。 3、什么是矿产？其主要属性和类型分别有哪些？ 矿产一词实际上是经济学或者是商业上的名词，矿产是指自然界产出的，由地质作用形成的有用矿物资源。 是指天然赋存于地壳内部或地表由地质作用形成的，呈固态、液态或气态的具有经济价值或潜在经济价值的物质。
微量元素地球化学期末作业培训课件
西藏阿里多龙地区中侏罗统碎屑沉积岩的地球 化学特征及其构造环境分析 学号：120110100 姓名：胡维云专业：构造地质学 前言 班公湖—怒江成矿带西段位于西藏自治区西北部的阿里地区境内，跨班公湖—怒江缝合带南北两侧，由于仅开展过 1∶25 万区域地质调查、1∶20万区域化探等少量基础地质工作，是西藏地质工作程度最低的地区之一。近年来该成矿带内资源评价工作取得了突出的进展，多龙超大型斑岩铜金矿床和嘎尔穷、嘎拉勒、弗野、材玛等大型矽卡岩型铜铁多金属矿床的相继发现与评价，揭示出班公湖—怒江成矿带成矿条件优越，找矿潜力巨大。关于班公湖—怒江结合带所代表的特提斯洋盆的性质，打开、闭合的时限和多龙大型矿集区的构造背景、成矿作用，不同的学者存在很大的争议。目前，己有许多资料证明了该带代表了一个已消失的具有一定规模的洋壳盆地。王恒忠等（2005）认为班公湖--怒江缝合带内的早白奎世OIB型火山岩是班公湖—怒江洋盆演化晚期的洋岛(塔仁本区早白垩世OIB型玄武岩(主要依据于上覆灰岩中化石时代))；而张玉修等（2004）研究认为该套玄武岩是早白垩世冈底斯弧弧后盆地的产物。 一、研究目的及意义 拟通过研究多龙地区中侏罗统地层的岩石类型及组合特征和岩石地球化学特征，分析该地区中侏罗统地层形成的大地构造环境，为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和结合带的演化提供了新的线索。 二、研究区地质背景 构造位置上，多龙地区处于班公湖—怒江缝合带北侧, 羌塘地块的南缘；地理位置上处于西藏自治区阿里地区。该区构造以断裂为主，呈近东西向带状断续展布。断裂构造主要表现为一系列走向近东西向且大致平行的北倾逆冲断层，并控制着地层和岩浆岩的分布。沿构造-岩浆带，大规模的岛弧火山活动发生在中—晚侏罗世，形成燕山早期陆缘火山弧，为一套含大量火山碎屑岩的以安山质为主的玄武—安山—流纹岩组合，火山作用晚期岩浆成分向碱性演化，以陆相中心式喷发为主，兼具熔岩溢流（西藏自治区区域地质志，2000）。岩浆的深成侵入作用发生在早白垩世至晚白垩世早期，以中酸性幕式侵入为特点，岩体一般呈岩珠或小岩基沿东西向呈带状分布，岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩及花岗斑岩，年龄在70—140Ma之间（西藏自治区区域地质志，2000）。研究区地层主要为晚三叠统的日干配错组、中侏罗统的曲色组一段、色哇组、，早白垩统的美日切组，新近系中新统的康托组、更新统和全新统。地层属羌塘—昌都地层区内的羌南地层分区之多码分区，出露宽度大于10km。 三、研究依据 据现有资料研究表明：砂岩的TFe2O3+MgO、TiO2含量，以及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O 和A12O3/(CaO+Na2O)等比值具有显著的构造背景差异，因而成为其形成的大地构造环境判别的重要参数(Bhatia，1983)。Roser等人(1986)认为，K2O/Na2O值与SiO2值可有效地示踪砂岩形成构造环境，并编制了构造判断图解。在Bhatia(1983)提出的TiO2-TFe2O3+MgO图解，Roser和Korsch（1988）提出了区分物源区是铁镁质的、中性的或长英质火成岩和石英沉积