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浙江舟山桃花岛碱性花岗岩的岩石学和地球化学特征及成因探讨_邱检生_图文

南京大学学报

第3129卷96 年第 1月1期 J

OU

RNAL OF NA ( NAT U RA

N L

JIN G U NIVERSIT S C IE N C E S )

Y

 V

ol. 32, No. Jan. , 1996

1

浙江舟山桃花岛碱性花岗岩的岩石学 和地球化学特征及成因探讨X
邱检生 王德滋 彭亚鸣 周金城
( 南京大学地球科学系, 210093, 南京)
摘要 桃花岛花岗岩位于镇海 ——温州深大 断裂的北东端边缘。该岩 石具有发育的文象 结构和 晶洞构造, 特征性的矿 物组合为石英 + 微纹长 石+ 霓石、钠铁闪石 + 锆石、萤石等。化学成 分上 富硅、富碱、富大离 子亲石元素 和高场强元 素, 贫 钙、镁、铝 和过渡 族元素。在 K 2O -N a2O 、G a/ A l - Zr 、N b、Ce、Y 等多种判 别图解上, 均投影在 A 型花 岗岩区。Sr 、Nd 同位素表 明岩石为壳 幔混 源岩浆作 用的产物, 其 中下地壳组份所 占比例可能 较大。根据对岩石 地质地球 化学特征和 产出 构造环境 的详细分析, 通过与国内外碱 性花岗岩的 广泛对比, 表明桃 花岛碱性 花岗岩属后 造山 A 型花岗岩。 关键词 碱性花岗岩, 后造山, 桃花岛, 浙江 分类号 P 581
桃花岛岩体位于浙江舟山市普陀区桃花岛南部, 构造上处于北北东向的镇海—— 温州 深大断裂的北东端边缘。该岩体是继福建魁歧、浙江青田之后, 于浙闽沿海中生代火山岩浆 活动带内产出的又一典型的碱性花岗岩体。本文从岩石学、岩石—地球化学及同位素地质学 等多方面对该岩体进行了全面系统的研究。
1 岩体地质与岩石学特征
岩体出露海面以上部分面积约17km 2, 平面上大致呈倒三角形展布( 图1) 。其北部侵入 于 茶湾组( J3c) 安山质火山碎屑岩中, 南部侵入于西山头组上段( J3x4) 流纹质火山碎屑岩中。 岩体与围岩接触面外倾, 倾角较陡, 一般为60°~80°。由于受岩体侵入的影响, 围岩普遍产生 角岩化。岩体内断裂构造发育, 主要为 NW 向和 NE 向, 其中 NW 向的洞下浦—长坑断裂是 区内的主要断裂构造。岩体岩性较单一, 主要为灰白色晶洞钾长花岗岩, 具发育的晶洞构造 和文象 结构, 局部 为花岗 结构, 伟 晶花岗结 构等。晶 洞大小不 一, 小者 2×3mm , 大者3×
X 国家自然科学基金资助项目( 编号: 49372013) 收稿日期: 1995- 07- 05 第一作者简介: 邱检生, 男, 1965年11月生, 讲师( 博士) , 岩石 学专业, 已发表“郯 庐断裂及其邻 区中生代地幔交 代作
用与钾质岩浆成因”等论文

第1期  邱检 生等: 浙江舟山桃 花岛碱性 花岗岩的岩 石学和地 球化学特征 及成因探讨   · 8 1·    

5. 5m m, 呈不规则状, 晶洞内常充 填有石英晶簇及针状的钠铁闪石

等矿物。组成岩石的矿物为石英

( 25% ±) 、微纹长石( > 70% ) 、钠

铁闪石 和霓石( 1% ~2% ) 、少量

黑云母 ( 1% ~2% ) , 副 矿物主要

有锆石、独居石、萤石等。石英多

与微纹长石呈文象交生, 或呈他

形粒 状充 填于微 斜长 石颗 粒之

间, 文象连晶中石英单个嵌晶( 短

轴) 大小为0. 01~0. 5mm 。微纹长 石是 岩石 中含量 最多 的造 岩矿

物, 局部可见格子双晶, 有序度较

高, 达0. 80。镜下观察 表明: 微纹

长石中钠长石条纹粗宽, 数量极 多, 主要聚集于颗粒边缘, 或遍布

图1 桃花岛碱性花岗岩地质略图 1. 第四系; 2. 晶洞钾长花岗岩;
3. 茶湾组安山质 火山碎屑岩( J3c) 4. 西山头组上段流纹质火山碎屑岩( J3x4) 5. 流纹斑岩; 6. 实测及推测断裂; 7. 取样点。
F ig . 1 Sketch g eolo gical map of T aohuadao alka li gr anite

整个颗粒, 部分交代邻近的长石, 或形成单颗的钠长石斑晶。霓石 和钠铁闪石是岩体中特征的铁镁 矿物, 均呈他形粒状或填隙状, 结 晶明显晚于浅色矿物。霓石呈墨 绿色, 多色性显著, Ng = 浅黄绿、

浅绿褐, Nm = 黄绿, Np= 暗褐绿, 反吸收性, Np> Nm > Ng , 负延性。利用电价差值法( 郑巧 荣, 1983) 对霓石探针成份中 F eO * 的换算表明, 除个别样品外, 矿物中的铁主要以 Fe3+ 形式 存在, 而 Fe2+ 的含量甚微( 表1) , 端元组份中霓石分子均在80% 以上。钠铁闪石呈柱状或针 状, 多色性较特别: Np= 浅蓝, Nm = 蓝, Ng = 淡黄绿, 吸收性公式: Np> Nm > Ng , 负延性。 其探针成份列于表1, 采用23个氧原子计算的矿物化学式表明: 其 N aB 均大于1. 34, Fe3+ /

( F e3+ + 1v A l) > 0. 50, 多 数样 品( N a + K ) A > 0. 50, Mg / ( Mg + F e2+ ) < 0. 50, 参 照 L eake

( 1978) 对角闪石的分类方案, 表明其种属主要为钠铁闪石, 少数为镁钠闪石。   

2 岩石化学

表2列出了桃花岛碱性花岗岩的岩石化学成分、CIP W 标准矿物计算结果及主要岩石化 学参数, 其化学成份上的特征可归结如下: ( 1) 富硅, SiO2变化于76. 44% ~77. 80% 之间, 平 均为77. 04% , 略高于魁歧( 洪大卫等, 1987) 、山海关( 许保良等, 1989) 、尼日利亚( Whalen et al. , 1987) 碱性花岗岩。DI 值较高, 变化于94. 35~96. 44之间, 反映岩体的分异演化程度较 高。( 2) 富 碱, N a2O + K 2O = 8. 13% ~ 9. 24% , 平 均 8. 65% 。N a2O / K 2O = 0. 80~ 1. 09, 在 N a2O - K 2O 关系图上, 均投影在 A 型花岗岩区( 图2) 。( 3) 铝含量较低, A l2O 3= 10. 95% ~ 11. 92% , 平均11. 51% , A/ NKC 值均小于1。AKI 值变化于0. 98~1. 09之间, 多数样品均大

·82·              南京大学学报( 自然科学)             第32卷

于1, 充分显示了岩体具富碱特征。( 4) CaO、Mg O 含 量都低, M nO 平均为0. 11% , 较一般 碱性花岗岩偏 高。( 5) 氧化率( W 值) 较高, 为0. 57~0. 88, 显示岩浆 形成于相对氧化的介质环境。( 6) 多数样品的 CIP W 标准矿物中出现了霓石( Ac) 分子, 且碱性长石含量 均大于60% , 而斜长石含量则很低或为零, 这与实际 观察结果一致。综上所述, 桃花岛碱性花岗岩在化学 成分上以富硅、富碱、贫钙、贫镁、低铝为特征, 同时 A/ NKC < 1, AKI ≥1, CIPW 标准矿物中出现霓石, 所有这些特点均与世界碱性花岗岩一致。

3 稀土元素和微量元素地球化学

桃花岛碱性花岗岩的6 REE 值变化于98. 57×

10- 6 ~146. 16×10- 6, L REE/ HR EE 比值 介于6. 08 图 2 桃花岛碱性花岗岩 N a2O - K 2O 关系

~10.

34( 表3) ,

稀土总量及轻、重稀土比值较之尼日

F ig .

图 2 N a2O

v ersus

K 2O

dia gr am

of

T ao-

利亚、奥斯陆及我国攀西等地产于裂谷环境中的碱

huadao alkali gr anite

性花岗岩明显偏低, 而与福建沿海、内蒙古中部等地

的碱性花岗岩相近。岩石的( La / Sm ) N= 4. 25~12. 29, ( G d/ Y b) N = 0. 28~0. 67, 轻稀土的分

馏程度远高于重稀土。铕亏损强, DEu= 0. 16~0. 20, 显示岩石经历了较强的斜长石的分离

结晶作用。其稀土配分曲线呈右倾, 并具有明显的铕负异常( 图3) 。

微量元素特征上, 桃花岛碱性花岗岩

富大 离子亲石元素和高场强元 素, 贫过渡

族元 素, 其 Rb、T h、Ba 等大 离子亲石元素

和 Nb、T a、Zr、Hf 等高场强 元素含量相当

于原始地幔的数十倍至 数百倍, 而 V 、Co 、

Ni 等过渡族元素的含量则明显偏低( 表4) 。 岩 石的 G a 含量 变化于20. 8×10- 6 ~24. 6 ×10- 6, Ga / A l 比值高, 104 ×G a/ A l = 3. 45

~3. 90, 在 Whalen 等( 1987) 以 Ga/ Al 比值

为基 础的花岗岩成因类型判别 图中, 本区 岩石均投影在 A 型花岗岩区( 图4) 。采用洋 脊花岗岩( Pear ce et al . , 1984) 标准化的综

图3 桃花岛碱性花 岗岩稀土元素球粒 陨石标准化配 合地球化学图谱( 图5) 显示: R b、T h 比 N b、

分型式 F ig . 3  Cho ndrite-no rmalized

REE

distr ibutio n

pat -

Ta

富集,

Ba

负异常很大,

与以地幔来源为

ter ns of T a ohuadao alkali g ra nite

主的 典型裂谷环境中的花岗岩 明显不同,

这种选择性富集可能是由地壳成分卷入引

起的。在 P earce( 1984) 的花岗岩构造环境判别图中( 如 Rb- Y+ Nb、Nb- Y 图解) , 本区碱

性花岗岩绝大部分落在板内花岗岩区, 只有少数落在火山弧花岗岩区, 但也紧邻二区的分界

第1期  邱检 生等: 浙江舟山桃 花岛碱性 花岗岩的岩 石学和地 球化学特征 及成因探讨   · 8 3·     线( 图6) , 显示岩石主要形成于张性构造环境。

表1 桃花岛碱性花岗岩中霓石、钠铁闪石的探针成份( w t% ) 及分子式中的离子系数

T able 1 Chemical co mpo sitions ( w t% ) and io n co efficients in molecular for mula o f

aeg ir ines and ar fvedsonites fr om T aohuada o alkali gr anite  

矿 物 序 号

探 SiO2

    针    

T iO 2

A l2O 3

F eO *

F

e2O

△ 3

F eO △

成 MnO

  MgO

  份

CaO Na 2O

K2O

S i4 +

分 子 式 中 的 离 子 系 数

T i4+ A l3+ A l1v A lv1 Fe 3+ Fe 2+ M n2+ M g2+ C a2+ Na +

K+

霓 石

钠铁闪石

镁钠闪石

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

52. 85 53. 03 52. 78 52. 81 53. 27 52. 86 50. 69 51. 17 50. 52 52. 00 53. 39 54. 29

0. 05 0. 04 0. 82 0. 33 0. 14 0. 91 0. 37 0. 33 0. 14 0. 42 0. 42 0. 18

0. 24 0. 35 1. 07 0. 62 0. 44 0. 52 1. 43 1. 33 1. 47 1. 28 1. 24 1. 40

31. 59 32. 00 30. 63 30. 95 31. 52 31. 94 25. 83 25. 37 25. 86 22. 34 20. 29 20. 33

31. 59 32. 00 30. 63 30. 95 31. 52 28. 40 14. 77 14. 43 14. 75 12. 42 14. 19 13. 13

/

/

/

/

/ 6. 31 11. 53 11. 44 11. 53 10. 45 6. 80 7. 92

0. 37 0. 30 0. 13 0. 38 0. 61 1. 36 6. 29 5. 64 5. 42 6. 39 6. 30 6. 38

/ 0. 47 0. 11 0. 06 0. 11 0. 03 1. 83 2. 43 2. 39 3. 64 6. 25 6. 36

0. 02 0. 02 / 0. 02 0. 20 0. 40 0. 03 0. 03 / 1. 03 0. 34 1. 40

14. 37 14. 79 13. 65 14. 13 13. 79 11. 88 9. 41 9. 51 9. 28 8. 90 8. 29 7. 94

/

/

/

/

/

/ 1. 12 1. 15 1. 38 0. 91 0. 86 0. 85

2. 01 1. 98 2. 02 2. 01 2. 02 2. 00 7. 84 7. 92 7. 84 7. 93 7. 93 7. 93

/

/ 0. 02 0. 01 / 0. 03 0. 04 0. 04 0. 02 0. 05 0. 05 0. 02

0. 01 0. 02 0. 05 0. 03 0. 02 0. 02 0. 26 0. 24 0. 27 0. 23 0. 22 0. 24

/ 0. 02 /

/

/

/ 0. 16 0. 08 0. 16 0. 07 0. 07 0. 07

0. 01 / 0. 05 0. 03 0. 02 0. 02 0. 10 0. 16 0. 11 0. 16 0. 15 0. 17

0. 90 0. 90 0. 88 0. 89 0. 90 0. 81 1. 72 1. 68 1. 72 1. 43 1. 59 1. 44

/

/

/

/

/ 0. 20 1. 49 1. 35 1. 50 1. 33 0. 84 0. 97

0. 01 0. 01 / 0. 01 0. 02 0. 04 0. 82 0. 74 0. 71 0. 83 0. 79 0. 79

/ 0. 03 0. 01 / 0. 01 / 0. 42 0. 56 0. 55 0. 83 1. 38 1. 39

/

/

/

/ 0. 01 0. 02 /

/

/ 0. 17 0. 05 0. 22

1. 06 1. 07 1. 01 1. 04 1. 02 0. 87 2. 82 2. 85 2. 79 2. 63 2. 39 2. 25

/

/

/

/

/

/ 0. 22 0. 23 0. 27 0. 18 0. 16 0. 16

  FeO * 为探针分析的全铁。F e2O△ 3 、FeO △系根 据有关 方法换算 结果, 对霓 石, 采 用郑巧 荣( 1983) 电价 差

值法 换算, 对钠 铁闪石、镁钠闪石 采用殷俊等 ( 1994) 方法换算 。分子 式中的离子 系数, 对霓石系以 4个 阳离

子为基础 计算, 对钠 铁闪石、镁钠闪石 系以23个氧 原子为基础 计算。探针数据由 南京大学成 矿作用国 家重

点实验室测定。

表2 桃花岛碱性花岗岩的岩石化学成份( w t% ) 、CIPW 标准 矿物及主要岩石化学参数

样号 T- 1 T- 9
T - 10( 2) P 8728
87ZT- 2 87ZT- 4
1
2 样号
T- 1 T- 9 T - 10( 2) P 8728 87ZT- 2 87ZT- 4
1 2

T able 2 Petr ochemical compositio ns ( wt % ) , CIP W - no rmat ive minerals and pr edo minant petr ochemical par ameter s of T ao huadao alkali g ra nite 

S iO 2 T iO 2 A l2O 3 F e2O 3 F eO 77. 80 0. 09 11. 38 1. 03 0. 58

77. 00 0. 11 11. 58 1. 15 0. 46

77. 00 0. 09 11. 53 1. 13 0. 59

76. 48 0. 12 11. 49 1. 19 0. 44

77. 49 0. 13 11. 56 1. 22 0. 16

76. 93 0. 14 11. 92 1. 11 0. 16

77. 19 0. 11 10. 95 1. 43 1. 06

76. 44 0. 15 11. 68 1. 19 0. 89

O r A n A c N s Di-En

25. 53 0. 07 /

/ 0. 20

27. 95 0. 57 /

/ 0. 17

26. 18 / 2. 40 0. 64 0. 01

25. 82 / 1. 13 / 0. 14

25. 12 / 1. 49 / 0. 05

26. 12 / 1. 74 0. 49 0. 14

23. 99 / 0. 64 / 0. 01

25. 88 0. 71 /

/ 0. 04

M nO M gO 0. 11 0. 08 0. 14 0. 08 0. 13 0. 01 0. 12 0. 07 0. 15 0. 05 0. 07 0. 18 0. 10 0. 01 0. 08 0. 11
Di-F s Hy-En
0. 77 / 0. 62 0. 03 0. 80 0. 01 1. 03 0. 04 0. 44 0. 07 0. 28 0. 31 0. 70 0. 02 0. 15 0. 23

CaO N a2O 0. 49 4. 06 0. 49 3. 80
0. 35 4. 74 0. 52 4. 26
0. 27 4. 43 0. 20 4. 82 0. 34 4. 07
0. 27 4. 06 Hy-F s A L K
/ 8. 38 0. 10 8. 53
0. 63 9. 17 0. 30 8. 63
0. 61 8. 68 0. 62 9. 24
1. 55 8. 13 0. 81 8. 44

K2O 4. 32 4. 73
4. 43 4. 37
4. 25 4. 42 4. 06
4. 38 N/ K 0. 94 0. 80
1. 07 0. 97
1. 04 1. 09
1. 00 0. 93

P2O5 A p Il M t Q A b 0. 01 0. 02 0. 17 1. 08 36. 65 34. 35 0. 01 0. 02 0. 21 1. 08 35. 71 32. 15
0. 01 0. 02 0. 17 / 33. 63 34. 64 0. 01 0. 01 0. 23 0. 53 34. 01 34. 77
0. 04 0. 10 0. 25 0. 17 35. 06 35. 80 0. 03 0. 08 0. 27 / 32. 74 36. 70 0. 03 0. 07 0. 21 1. 33 36. 78 33. 72
0. 03 0. 07 0. 26 1. 40 35. 06 34. 35 A K I D I A / N K C W R1 R 2 1. 00 96. 44 0. 93 0. 64 2685 280 0. 98 95. 70 0. 94 0. 71 2628 284
1. 09 94. 35 0. 87 0. 66 2362 264 1. 02 94. 63 0. 91 0. 73 2514 284
1. 03 95. 89 0. 93 0. 88 2664 258 1. 07 95. 55 0. 91 0. 87 2342 264
1. 01 94. 75 0. 94 0. 57 2678 252 0. 98 95. 23 0. 98 0. 57 2562 263

·84·              南京大学学报( 自然科学)             第32卷

  87ZT - 2, 87ZT - 4引 自舟山幅1÷5万区调报告, 1、2引自 浙江省区域地质志, 其余为本 文资料, 由 南京
大 学地球科学 系中心实 验室测定。A LK = K 2O + N a2O , N / K = Na 2O/ K2O , AK I = ( K 2O + N a2O ) / Al2O 3( 分 子比) , A / N K C= A l2O 3/ ( N a2O + K 2O+ CaO ) ( 分子比, ) , W = Fe2O 3/ ( Fe2O 3+ FeO )

表3 桃花岛碱性花岗岩稀土 元素含量( ×10- 6 )
T able 3 REE abundances of T aohuadao alkali g r anite
样号 T - 1 T - 3( 2) T - 9 T - 10( 2) 87ZT - 2 87ZT - 4

表4 桃花岛碱性 花岗岩微量 元素含量( ×10- 6)
T able 4 T r ace element abundances o f

T ao huadao alkali gr anite

样号

T - 1 T - 3( 2) T - 9 T - 10( 2) 87Z T - 2 87Z T - 4

La 29. 58 38. 69 28. 62 31. 98 37. 00 27. 00 Ce 37. 62 56. 23 56. 88 60. 90 59. 00 46. 00

R b 208 241 196 187 242. 8 164. 8 S r 4. 9 15. 0 5. 2 8. 0 10. 8 5. 3

Pr 4. 51 5. 78 7. 56 7. 96 4. 70 4. 50

Ba 72 48 42 34 13. 3 45. 1

Nd 15. 48 18. 37 22. 80 23. 70 14. 60 14. 90

U 4. 6 1. 1 3. 5 3. 4 N. D N. D

S m 2. 54 1. 92 4. 10 3. 86 1. 89 2. 00

T h 12. 2 18. 9 14. 9 16. 0 N. D N. D

Eu 0. 15 0. 11 0. 22 0. 22 0. 12 0. 11

Nb 36. 10 27. 77 30. 70 29. 87 48. 9 53. 1

Gd 2. 04 1. 89 4. 14 3. 71 1. 93 1. 91

T a 2. 58 2. 01 2. 31 2. 22 11. 8 12. 5

Tb 0. 30 0. 01 0. 71 0. 66 0. 37 0. 38

Zr 245 244 251 276 274. 7 306. 6

Dy 1. 67 3. 08 4. 62 4. 08 2. 80 2. 80

Hf 7. 2 7. 6 6. 2 7. 4 N. D N. D

Ho 0. 43 0. 01 1. 04 0. 97 0. 79 0. 83

Ga 20. 8 22. 6 21. 2 21. 2 23. 8 24. 6

Er 1. 42 3. 15 3. 61 3. 11 2. 90 3. 00

Sc 2. 37 2. 81 2. 29 2. 27 2. 8 3. 1

T m 0. 28 0. 01 0. 60 0. 50 0. 56 0. 58

Y 13. 0 30. 6 38. 5 33. 0 26. 0 24. 0

Yb 2. 19 4. 76 4. 39 3. 90 4. 30 4. 40

V

13 12 11 13 N. D N. D

Lu 0. 36 0. 84 0. 67 0. 61 0. 76 0. 77

Co 1. 2 /

4. 5 1. 8

/

/

6 REE 98. 57 134. 83 139. 96 146. 16 131. 73 109. 18

Ni 3. 0 2. 9 3. 6 3. 3

/

1. 0

L RE E/HREE 10. 34 8. 82 6. 08 7. 33 8. 14 6. 44

K / R b 172 150 200 197 145 223

DEu 0. 20 0. 18 0. 16 0. 18 0. 19 0. 18

104×Ga/Al 3. 45 3. 72 3. 46 3. 47 3. 89 3. 90

( La/Sm)N 7. 09 12. 29 4. 25 5. 04 11. 91 8. 21

Y/ Nb 0. 36 1. 10 1. 25 1. 10 0. 53 0. 45

( Gd/ Yb) N 0. 66 0. 28 0. 66 0. 67 0. 32 0. 31

Nb / Ta 13. 99 13. 82 13. 29 13. 45 4. 14 4. 25

87ZT - 2、87Z T - 4引自舟山幅1÷5万区调报告 , 其余 为本 文资料, 由南京大 学地球 科学系 中心实 验室用 ICP 方法测定。

87Z T - 2、87ZT - 4引自舟山幅1÷5万区调报告, 其余 为本文资料, N b、T a 由南 京大学金属 矿床成矿 作用 国家重点 实验室用 ICP 方法测定, 其余 由南京大 学 现代 分析中 心用 XRF 方法 测定。N . D 表示 未测 定 该元素。

4 St、N d 同位素地球化学

为确定桃花岛碱性花岗岩的物质来源, 我们对该岩体进行了 Sr 、Nd 同位素综合测定,

分析结果列于表5、表6, 样品的 Sr、N d 同位素组成采用∈tSr 、∈tNd表示:

∈tSr =

(

87 Sr

/

86S r )

t s

(

87

Sr

/

86S

r

)

t U

R

-

1

×104, ∈tNd =

(

( 143N d/ 144 143N d/ 144N

N

d)

t s

d)

t CHU

R

-

1

×1 04

第1期  邱检 生等: 浙江舟山桃 花岛碱性 花岗岩的岩 石学和地 球化学特征 及成因探讨   · 8 5·    

式中:

(

87S

r

/

86S

r

)

t s

=

( 87Sr/ 86Sr) s-

( 87R b/ 86Sr) s( eKRbt -

1)

(

87S

r

/

86

S

r

)

t U

R=

( 87Sr/ 86Sr) U R-

( 87R b/ 86Sr) U R ( eKRbt-

1)

(

143N d/

144N d)

t s

=

( 143 N d/ 144N d) s-

( 147 Sm / 144N d) s( eKSm t-

1)

(

143N

d

/

144

N

d)

t C

HU

R

=

( 143 N d/ 144 N d) CHUR -

( 147 Sm/ 144 N d) CHU R ( eKSmt -

1)

  ( 87 Sr/ 86Sr ) s、( 87 Rb/ 86 Sr) s、( 143 N d/ 144 N d) s 和 ( 147 Sm / 144 N d) s 为 样品的测定值, ( 87 Sr/ 86

Sr ) UR = 0. 7045, ( 87 R b/ 86 Sr) U R = 0. 0816( F aure, 1986) , ( 143 N d/ 144 N d) = CHU R 0. 512638, ( 147

Sm/ 144 N d) CHU R = 0. 1967( J acobsen, 1980) , KRb = 1. 42×10- 11 年- 1 , KSm = 6. 54×10- 12 年- 1, t

为岩石结晶年龄, 采用桃花岛岩体北东侧与其同时代的朱家尖钾长花岗岩的 Rb- Sr 等时

年龄107. 4M a? , 由此计算的有关参数一并列于表中。

图4 桃花岛碱性花岗岩的 Zr 、N b、Ce、Y - G a/ A l 关系图 I、S 和 A 型花岗岩的分界线据 W halen J B et al. ( 1987) Fig. 4   Z r, N b, Ce, Y ver sus Ga / A l dia gr am o f T a ohuadao alkali gr anite
由表中数据可看出: 桃花岛碱性花岗岩的 ISr值介于0. 7060~0. 7085之间, 变化范围较 小, 与我国其它地区典型碱性花岗岩 ISr值变化幅度较大的特点有一定区别, 如福建魁歧晶 洞花岗岩的 ISr = 0. 7034~0. 7112( 洪大卫等, 1987) , 内蒙古中部二迭纪碱性花岗岩的 ISr = 0. 7038~0. 7088( 洪大卫等, 1994) , 新疆乌伦古河碱性花岗岩的 ISr= 0. 7030~0. 7091( 王式 光等, 1994) , 说明岩体组成相对均一。其值总体与华南同熔型花岗岩类相似, 均落在壳幔混 源的锶同位素比值范围内( 0. 704~0. 709, F aur e, 1972) 。岩石的 Sm / Nd 比值变化于0. 122
? 浙江地质五队, 1988, 舟山幅1÷5万区调报告

·86·              南京大学学报( 自然科学)             第32卷

~0. 206, 与碱性火成岩 Sm/ Nd 比值的变化范 围 ( 0. 10~1. 20, F aure, 1986) 相似。∈tN d 值变化 于- 8. 87~- 9. 89, 此值较之华南同熔型花岗

岩类( ∈Nd= - 1. 9~- 5. 9, 徐克勤等, 1989) 偏 低, 也低于福建魁歧碱性花岗岩( ∈Nd = - 2. 3 ~- 5. 4, 吴克隆, 1994) ? , 与苏州 A 型花岗岩 ( ∈N d= - 8. 64, 汪建明等, 1993) 和安徽沿江 A

型 花 岗岩 ( ∈N d = - 7. 1 ~ - 8. 0, 邢凤 鸣 等, 1994) 相近。如此低的∈N d 值, 反映其源区可能 主 要是下部地壳。据徐步台等( 1989) 对浙东沿

海火山岩区变质基底的 Nd 同位素研究资料, 区 内 陈 蔡 群 变 质 岩 的143 N d/ 144 N d 值 变 化 于 0. 511432~0. 511630, 将其同位素比值计算到

107. 4M a 时的组成, 则∈Nd( t = 107. 4Ma ) = -

18. 59~- 22. 27, 由此可以看出, 桃花岛岩体应

图5 桃花岛碱性花岗岩综合地球化学图谱

为老变质基底重熔岩浆与幔源岩浆混合作用的

F ig . 5   Ocean-r idge gr anite -nor malized geo -

chemical patter ns of T aohuadao alkli 产物。

gr anite

图6 桃花岛碱性 花岗岩微量元素构造判别图( 据 P earce J. et al . , 1984) V A G —火山弧花岗岩; O RG —洋脊花岗岩; W PG —板内花岗岩; Sy n- CO L G—同碰撞花岗岩
Fig . 6 T race el em ent tect onic dis crimi nat ion diagram of t he Taohuadao alkali gran it e ( af t er Pearce J . et al . , 1984)
? 吴克隆, 1994, 福建 I- A 型花岗岩

第1期  邱检 生等: 浙江舟山桃 花岛碱性 花岗岩的岩 石学和地 球化学特征 及成因探讨   · 8 7·    

表5 桃花岛碱性花岗岩的 R b- Sr 同位素组成

T able 5 Rb- Sr isoto pic co mpo sitions of T aohuadao alkali g r anite

样号 T- 1 T - 3( 2) T- 9 T - 10( 2)

Rb( ×10- 6)
157. 14 168. 04 156. 15
150. 71

Sr ( ×10- 6)
18. 34 35. 99 19. 86
28. 80

Rb/ Sr
8. 57 4. 67 7. 86
5. 23

 87Rb/ 86Sr
24. 8001 13. 4846 22. 7501
15. 1201

 87Sr / 86Sr
0. 746325 0. 726715 0. 742540
0. 729075

IS r
0. 70847 0. 70613 0. 70782
0. 70600

   南京大学现代分析中心同位素质 谱室测定

∈tS r
58. 13 24. 91 48. 90
23. 06

表6 桃花岛碱性花岗岩 Sm- N d 同位素组成

T able 6 Sm- N d isoto pic co mpo sitions of T a ohuadao alkali g r anite

样号
T- 1 T - 3( 2)
T- 9 T - 10( 2)

Sm( ×10- 6)
2. 198 2. 452 4. 105
4. 067

Nd( ×10- 6)
13. 565 20. 13 19. 899
20. 244

Sm/ Nd
0. 162 0. 122 0. 206
0. 201

 147Sm/ 144Nd 143N d/ 144Nd

IN d

0. 09802 0. 512114 0. 512045

0. 07376 0. 512045 0. 11993

0. 1248 0. 512119 0. 512031

0. 1215 0. 512125 0. 512040

∈tN d
- 8. 87 - 9. 89 - 9. 15
- 8. 97

    南京大学现代分析中心同位素 质谱室测定

   1. 地幔斜 长花岗 岩( 拉斑玄 武岩质 花岗 岩) -

幔 源花 岗岩 ( M 型 花岗 岩) ; 2. 钙碱 性更 长 花岗 岩 ( 消减的 活动板 块边缘 花岗 岩) —板 块碰 撞前消 减

地区花岗 岩( I 型 科迪 勒拉花 岗岩 ) ; 3. 高 钾钙碱 性

花岗 岩( 加里东 型深熔 花岗 岩) —板 块碰 撞后隆 起

期花岗岩( I 型加里东花岗岩) ; 4. 二 长岩( 造 山晚期 花岗岩—晚造山期花 岗岩) ; 5、7. 碱性、强碱性 花岗

岩( 非造山 区的 A 型花 岗岩- 5, 造山 期后 的 A 型

花岗岩- 7) ; 6. 地壳熔融的 花岗岩( 同造 山花岗岩)

- 同碰撞花岗岩( S 型花岗岩 )

R 1 = 4Si- 11( N a+ K ) - 2( F e+ T i) , R2 = 6Ca

图 7 桃 花岛碱 性花 岗岩 R1- R2 图解 ( 据 Batchelo r + 2M g + A l

et al. , 1985)

5 岩石成因类型归属 F ig . 7 R1- R2 diag r am of T aohuadao alka li g r anite ( after Bat chelor et al. , 1985)

自 L oiselle 等 ( 1979) 和 Wones( 1981)

提出 A 型花岗岩的概念以来, 由于其特有的岩石地球化学特征和产出构造环境而为众多学

者所瞩目。目前, A 型花岗岩研究的重要进展就是认识到这类岩石的岩石类型具有多样性,

A 型花岗岩实际上包括了从碱性花岗岩经碱长花岗岩到正长花岗岩, 以及石英正长岩、钾长

球斑花岗岩( r apakiv i) 和大洋斜长花岗岩等岩石类型( 王式光等, 1994) , 它们可能具有不同

的成因和物质来源, 形成的构造环境也不只限于板内裂谷作用, 还包括了造山晚期、造山期

后以及与走向平推断层或与俯冲作用有关的构造环境。Eby( 1990, 1992) 区分出两类构造环

境和来源不同的 A 型花岗岩, A1组以其元素比值与洋岛玄武岩相似为特征, 为大陆裂谷或 板内岩浆作用过程中的分异产物; A2组类似平均地壳及岛弧玄武岩, 岩浆起源于经过陆-

陆碰撞或岛弧岩浆作用的陆壳或板下地壳( underplat ed crust ) 。我国学者许保良等( 1990) 也

提出 A 型花岗岩可进一步区分为板缘( 造山晚期) 、过渡( 造山期后) 和板内( 裂谷、类裂谷)

·88·              南京大学学报( 自然科学)             第32卷

三种亚类的观点。最近, 洪大卫等( 1995) 通过对 国内外碱性花岗岩地质地球化学特征及产出构

造环境的全面分析和广泛对比, 提出碱性花岗岩

至少可分成非造山( AA 型) 和后造山( PA 型) 两

类。桃花岛碱性花岗岩构造上处于“浙闽型”活动

大陆边缘( 王德滋等, 1990) , 活动时间相对短暂

( 110~90M a) , 与其共生的岩石主要是钙碱性的

I 型花岗岩类, 表现在从普陀山北部往南经朱家

尖、登步岛至桃花岛、虾峙岛, 岩性依次从黑云母

二长花岗岩演变至钾长花岗岩、碱性花岗岩, 碱

性花岗岩是区内钙碱性岩浆系列演化的最后产

物。Bat chelor 等( 1985) 曾使用多 阳离子图解讨

论花岗岩类的产出构造环境, 桃花岛碱性花岗岩

图8 桃花岛碱性花岗岩 R1 - G a/ A l( ×104)

的 R1值介于2342~2685之间, 变化范围较窄, 在

图解

图中 P A 与 A A 的分界线据洪大卫等( 1995) F ig . 8   R1 ver sus Ga/ Al ( × 104 ) diagr am

of

R1 - R2 图解中, 投影点靠近造山期后的 A 型花 岗岩分布 区( 图7) 。岩石 的 G a/ A l ( × 104) 比值

T aohuadao alka li g r anite

( 3. 45~3. 90) 较之产于板内裂谷环境的 A 型花

岗岩( 4~9, 洪大卫等, 1995) 明显偏低, 在 R1-

Ga/ Al 图解中, 投影点均落在后造山 A 型花岗岩( PA ) 区( 图8) 。总之, 大量的资料均表明桃

花岛碱性花岗岩属后造山 A 型花岗岩, 它的出现标志着东南沿海中生代造山作用的结束。

参 考 文 献
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PETROLOGY, GEOCHEMISTRY AND GENESIS OF TAOHUADAO ALKALI GRANITE IN ZHOUSHAN,
ZHEJIANG PROVINCE
Qiu J i ansheng Wang Dez i Peng Y am ing  Zhou J incheng
( Depar tment of Ear th Sciences, N anjing U niver sity , 210093, N anjing, PRC)
Abstract T he T aohuadao granite is l ocat ed in the v icinit y of t he nort heast end of Zhenhai-Wenzho u deep f aul t. T he data fro m g eo logy , pet ro graphy , petr ochemist ry and g eo chemist ry of this r ock are discussed and used t o det ermine it s pet rog enet ic ty pe. T hese data show t hat t he g ranit e em placed int o t he lat e-Jurassic vol canic rocks is composed of quart z ( 25% ±) , micro pert hit e ( > 70% ) , aeg ir ine and arf vedso nit e ( 1~2% ) and bio tit e ( 1~2% ) ; t he accessory minerals ar e zircon, monazit e, fluorit e and m ag net it e; bot h miarolit ic str ucture and microg raphic t ext ure occur in it w idely, and t he alkaline melane miner als usual ly cr yst allize in t he lat e st age of t he m agmat ism . Chemically, it is hig h in silica, alkal i, LIL E and HFSE, poor in cal cium , mag nesium, aluminium and siderophile element s, w it h a str ong Eu depletio n ( DEu= 0. 16~0. 20) . On K 2O - N a2O , G a/ A l( ×104) Zr, Nb, Ce, Y diagram s; t hey are all plot ted int o t he A- t ype g ranit e distr ict . Sr and Nd isot opic composit ions ( ISr = 0. 7060~ 0. 7085, ∈tNd = - 8. 87~- 9. 89) sugg est that t hey might be originat ed chief ly fro m lo w crust . According to det ailed analysis o f t heir geolog ical-g eochem ical charact erist ics and rock-f orm ing t ect onic set ting , and by co mparing t hem w ith t he t ypical alkali gr anit es at hom e and abr oad, t his paper concludes t hat t he T ao huadao gr anit e is a t ypical posto rogenic A - t ype granite.
Keywords A lkali g ranit e, Posto rog eny, T ao huadao, Zhejiang Prov ince


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