中国花岗岩类和不同花岗岩类岩石的岩石化学和元素比值特征

Question

如题所述

Answer 1

在中国东部地区，从碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩至花岗闪长岩大多数特征参数都呈现出很有规律的变化。递增的指标有 FMC、Sr/Ba、Eu/Eu^*、M/F、Na₂O/K₂O和K/Rb，数值从酸性、中酸性至中性增大；其中以FMC最灵敏，它代表了镁铁矿物和钙质长石的总和。递减的指标是DC、NK/FMC、Zr·20/Ti和Rb/Cs，它反映了分异作用降低或部分熔融程度增高的趋势；其中以分异系数DC最灵敏，从碱长花岗岩至花岗闪长岩相差达四个数量级。含铝指数亦呈递减趋势，但变化不大（鄢明才等，1997a）。

表7-2列出了中国花岗岩类、不同岩石类型花岗岩类岩石的常用岩石化学特征参数和一些元素对比值。

表7-2 中国花岗岩类及不同岩石类型花岗岩岩石化学参数　Table7-2 Petrochemical parameters and some element ratios of granitoid rocks in China

σ=（K₂O+Na₂O）2/（SiO₂43）；f=100×（Na₂O+K₂O）/（Na₂OK₂O+CaO）；K'=100×K₂O/（Na₂O+K₂O）；Na'=100×Na₂O/（Na₂O+K₂O）；Al'=100×Al₂O₃/（Na₂O+K₂O+CaO）；Fe'=100×（FeO+Fe₂O₃）/（MgO+FeO+Fe₂O₃）；Mg^#=100×MgO/（MgO+FeO+Fe₂O₃）；δEu=2Eu_N/（Sm_N+Gd_N）；A/CNK=Al₂O₃/（CaO+Na₂O+K₂O）；C/ACF=CaO/（Al₂O₃+CaO+FeO+Fe₂O₃）；DC（分异系数）=（Be×W×Rb×Nb×La×Th）/（Cr×V×Cu）。A/CNK和C/ACF按分子数百分比计算，其余按质量分数（%）计算。δEu采用赫尔曼（1970）的球粒陨石数据（赵伦山等，1987）标准化。

σ=（K₂O+Na₂O）2/（SiO₂-43）；f=100×（Na₂O+K₂O）/（Na₂O+K₂O+CaO）；K'=100×K₂O/（Na₂O+K₂O）；Na'=100×Na₂O/（Na₂O+K₂O）；Al'=100×Al₂O₃/（Na₂O+K₂O+CaO）；Fe'=100×（FeO+Fe₂O₃）/（MgO+FeO+Fe₂O₃）；Mg^#=100×MgO/（MgO+FeO+Fe₂O₃）；δEu=2Eu_N/（Sm_N+Gd_N）；A/CNK=Al₂O₃/（CaO+Na₂O+K₂O）；C/ACF=CaO/（Al₂O₃+CaO+FeO+Fe₂O₃）；DC=（Be×W×Rb×Nb×La×Th）/（Cr×V×Cu）.A/CNK and C/ACF are calculated by molecule percentage，others by mass percentage.Chondrite data of Herrman（1970）is cited from reference Zhao Lunshan and Zhang Benren（1987）.

当用里特曼指数σ来确定碱性程度时，无论是以Rittmann（1957）的σ=4来划分，还是以邱家骧（1985）的σ=3.3来划分碱性和钙碱性岩，中国的花岗岩类均属于钙碱性岩。对于中国花岗岩类的平均成分来说，其里特曼碱性指数σ=2.12，长英指数f=85.34，铝质指数Al'=154.18，铁质指数Fe'=78.75，镁质指数Mg^#=21.25，K/Na=1.22，K+Na=7.86，K/Rb=113.5，δEu=0.597，A/CNK=1.1，C/ACF=0.13。

不同的岩石类型具有不同的参数特征，如碱长花岗岩的里特曼指数为2.11，正长花岗岩的里特曼指数为2.13，二长花岗岩的里特曼指数为1.78，花岗闪长岩的里特曼指数为1.27，石英二长岩的里特曼指数为2.59，石英二长闪长岩的里特曼指数为1.64；碱长花岗岩的Fe'为86.86，正长花岗岩的Fe'为78.73，二长花岗岩的Fe'为70.90，花岗闪长岩的Fe'为61.79，石英二长岩的Fe'为63.01，石英二长闪长岩的Fe'为60.06；K/Rb比值碱长花岗岩为91.909，正长花岗岩为107.035，二长花岗岩为127.827，花岗闪长岩为180.513，石英二长岩为102.434，石英二长闪长岩为112.498；C/ACF比值碱长花岗岩为0.05，正长花岗岩为0.14，二长花岗岩为0.22，花岗闪长岩为0.28，石英二长岩为0.29，石英二长闪长岩为0.34；A/CNK比值碱长花岗岩为1.11，正长花岗岩为1.09，二长花岗岩为1.06，花岗闪长岩为1.08，石英二长岩为0.88，石英二长闪长岩为0.86。

从碱长花岗岩→正长花岗岩→二长花岗岩→花岗闪长岩，多数参数或比值显示出有规律的变化：

1）σ、K/Na、K+Na呈逐渐递减，说明碱性程度是逐渐降低的；

2）K'逐渐降低而Na'逐渐增高的趋势，显示出与从碱长花岗岩→正长花岗岩→二长花岗岩→花岗闪长岩碱性长石减少而斜长石增多的规律是一致的；

3）Al'和Al₂O₃含量是逐渐增加的；

4）f、Fe'、Rb/Sr、Ti/V、DC逐渐减低，Mg^#、K/Rb、Sr/Ba、Nb/Ta、δEu逐渐增高，表明岩浆分异程度的降低或部分熔融程度的增高；其中以DC变化最大，相差达5个数量级；

5）全国花岗岩类平均值的A/CNK为1.1，碱长花岗岩A/CNK大于1.1，正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩A/CNK 接近1.1；而石英二长岩和石英二长闪长岩的A/CNK小于1.1。花岗岩类平均值和各种花岗岩类岩石的C/ACF均较低，变化范围在0.05～0.34。