花岗岩类岩石化学和元素比值特征的区域分布

2025-04-12 23:25:56

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回答1：

（一）不同构造单元特点

从表7-4可以看出，不同构造单元的花岗岩类的岩石化学和元素比值参数存在一定差异。

表7-4 中国不同构造单元花岗岩类岩石化学参数和元素比值　Table7-4 Petrochemical parameters and some element ratios for granitoid of different geotectonic units in China

注：σ=（K₂O+Na₂O）²/（SiO₂43）；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（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/（SiO₂43）；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.Chon-drite data of Herrman（1970）is cited from reference Zhao Lunshan and Zhang Benren（1987）.

1.天山-兴安造山系

里特曼指数σ、K+Na均相对较高，仅低于中朝准地台，为全国第2；K'、K/Na为所有构造单元中的最低值，Na'则为最高值。Fe'、f和Mg^#在各单元中处于中间位置。A/CNK小于1.1，C/ACF较低。Rb/Sr低于扬子准地台和华南-右江造山带，而高于中朝准地台、滇藏造山系、喜马拉雅造山带。K/Rb和Ti/V为各单元中最高值。DC处于第四位，高于中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系、滇藏造山系，而低于扬子准地台、华南-右江造山带、喜马拉雅造山带。δEu高于扬子准地台和华南-右江造山带，低于其他单元。

2.中朝准地台

里特曼指数σ、铁质指数Fe'、K+Na 相比各单元为最高，镁质指数 Mg^#最低。长英指数相对较高，列第二位。K/Na 略高于天山-兴安造山系和昆仑-祁连-秦岭造山系，而低于其他单元。A/CNK和C/ACF接近天山-兴安造山系。Rb/Sr为全国最低值，Nb/Ta则为全国最高值。K/Rb和Ti/V低于天山-兴安造山系而高于其他单元。DC 与天山兴安造山系接近，δEu则相对较高，低于喜马拉雅造山带居全国第三。

3.昆仑-祁连-秦岭造山系

σ和K+Na相对较高。K/Na仅高于天山-兴安造山系而低于其他单元，属于相对较低。长英指数f高于滇藏造山系和喜马拉雅造山带居倒数第三。铁质指数Fe'为全国最低，镁质指数Mg^#为最高。A/CNK 接近1.1。C/ACF相对较高，低于喜马拉雅造山带和滇藏造山系，高于其他单元。K/Rb相对较高。Nb/Ta列第三，属于相对较高值。DC较低。δEu低于喜马拉雅造山带、中朝准地台、滇藏造山系，高于天山-兴安造山系、扬子准地台、华南-右江造山带。

4.滇藏造山系

里特曼指数σ、长英指数f和K+Na相比各构造单元为最低值，显示碱性程度低。K/Na仅低于扬子准地台和华南-右江造山带，相对较高。Fe'仅高于昆仑-祁连-秦岭造山系，相对较低。A/CNK接近1.1。C/ACF低于喜马拉雅造山带而高于其他单元。Sr/Ba列第二位。Ti/V列倒数第二。DC在各单元中为最低值，说明分异程度低。δEu处于相对较高位置。

5.扬子准地台

里特曼指数σ和K+Na均相对较低。长英指数f、K/Na也不高。铝质指数 Al'为各单元中最高。Fe'、Mg^#居中。A/CNK大于1.1。C/ACF相对较低。Ti/V为各单元中最低值。DC低于华南-右江造山带而高于其他单元。δEu仅高于华南-右江造山带。

6.华南-右江造山带

σ低于天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系，而高于其他单元。K+Na低于天山-兴安造山系、中朝准地台、喜马拉雅造山带，而高于其他单元。K'、f、K/Na均为各单元中的最高值。Na'为最低值。Fe'接近中朝准地台的最高值，而高于其他单元。A/CNK和C/ACF分别为各单元中的最高值和最低值。Rb/Sr和DC 值为各单元中的最高值，而K/Rb、Sr/Ba和δEu为最低值。分异程度最高。

7.喜马拉雅造山带

σ值与华南-右江造山带接近，低于天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系。f、K/Na在各单元中属于较低值。K+Na较高，处于第三位。Fe'相对较高。铝质指数Al'为各单元中最低值。与华南-右江造山带相反，A/CNK和C/ACF分别为各单元中的最低值和最高值。Sr/Ba和δEu为各单元中的最高值。Nb/Ta则为各单元中的最低值。DC低于华南-右江造山带和扬子准地台，而高于其他单元。

（二）区域分布的特征

据黎彤和张西繁（1992）对华北花岗岩类大地构造岩石化学特征的研究，从地槽、地台至地洼的三个大地构造发展阶段，华北花岗岩类的里特曼指数、长英指数、钾质指数、铁质指数和碱度指数等依次递增，铝质指数、镁质指数和钠质指数等则依次递减。

表7-4可见中国花岗岩类的岩石化学和元素比值亦具有一定的区域分布特性。

各单元的σ均小于3.3，属于钙碱性系列，但不同的单元之间还是有差异。以长江为界，北部的天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系σ大于2；而南部的滇藏造山系、扬子准地台、华南-右江造山带、喜马拉雅造山带σ小于2；其中以中朝准地台σ最大，滇藏造山系σ最小。

按长英指数f的大小可以将各单元划分成2个集团，f小于80的滇藏造山系和喜马拉雅造山带，f大于80的天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系、扬子准地台、华南-右江造山带。其中以华南-右江造山带f最大，滇藏造山系f最小。

K/Na是按照天山-兴安造山系、昆仑-祁连-秦岭造山系、中朝准地台、喜马拉雅造山带、滇藏造山系、扬子准地台、华南-右江造山带顺序逐渐递增的。与σ的分布趋势相反，长江以北的天山-兴安造山系、中朝准地台、昆仑-祁连-秦岭造山系的K/Na小于1.1，相对低于长江以南的滇藏造山系、扬子准地台、华南-右江造山带、喜马拉雅造山带的K/Na大于1.1。其中以华南-右江造山带K/Na最大，天山-兴安造山系K/Na最小。

Fe'、Mg^#值，在中朝准地台、华南-右江造山带、喜马拉雅造山带Fe'大于80，相对较高，Mg^#小于20，相对较低。在昆仑-祁连-秦岭造山系、滇藏造山系，Fe'小于75，为最低值，Mg^#大于25，为最高值；天山-兴安造山系、扬子准地台的Fe'、Mg^#居中。

扬子准地台、华南-右江造山带花岗岩类的A/CNK大于1.1，其他单元的A/CNK接近或小于1.1，明显地反映出扬子准地台、华南-右江造山带花岗岩类比其他单元的花岗岩类富铝。喜马拉雅造山带贫铝。

C/ACF值在滇藏造山系和喜马拉雅造山带最高，均大于0.18；在扬子准地台、华南-右江造山带和中朝准地台相对较低，其中以华南-右江造山带最低。

Rb/Sr在扬子准地台、华南-右江造山带明显高于其他单元，在中朝准地台最低。K/Rb 以天山-兴安造山系、中朝准地台中较高，扬子准地台、华南-右江造山带明显偏低。Sr/Ba则以滇藏造山系、喜马拉雅造山带中偏高，扬子准地台、华南-右江造山带明显偏低为特点。

分异系数DC值在扬子准地台、华南-右江造山带显著高于其他单元，在滇藏造山系为最低值。δEu值显示出相反的特征，在扬子准地台、华南-右江造山带中偏低，在滇藏造山系、喜马拉雅造山带中则明显偏高，其中在华南-右江造山带最低，在喜马拉雅造山带最高。

总体上看，在各个构造单元间，滇藏造山系的花岗岩类相对贫碱富钙、喜马拉雅造山带的花岗岩类相对贫铝富钙，岩浆分异程度较低；而扬子准地台、华南-右江造山带的花岗岩类相对富铝贫钙，岩浆分异程度较高（图7-2）。

图7-2 特征参数值在不同构造单元变化趋势

1—天山-兴安造山系；2—中朝准地台；3—昆仑-祁连-秦岭造山系；6—滇藏造山系；7—扬子准地台；8—华南-右江造山带；9—喜马拉雅造山带

Fig.7-2 Tendencies of petrochemical parameters among different units

1—Tianshan-Xing'an orogenic series；2—Sino-Korean metaplatform；3—Kunlun-Qilian-Qinling orogenic series；6—Yunnan-Tibet orogenic series；7—Yangtze metaplatform；8—South China-Youjiang orogenic zone；9—Himalayan orogenic zone