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user: 5. 岩石地球化学特征 5.1. 主量元素特征 流纹质熔结凝灰岩主量元素及特征参数含量见(表2)，SiO 2 含量变化于67.82%~72.94%，平均为70.43%，属酸性岩类；具有较低的K 2 O为2.83%~4.26%，平均为3.37%及较高全碱(为6.98%~8.0%，平均为7.63%)；较高含量的CaO (为0.95%~2.07%，平均为1.46%)、FeO T (为2.15%~3.54%，平均为2.92%)、MgO (为0.6%~1.38%，平均为0.91%)、TiO 2 (为0.31%~0.46%，平均为0.39%)和P 2 O 5 (为0.06%~0.12%，平均为0.08%)。K 2 O/Na 2 O比值变化于0.56~1.14，平均为0.82。流纹质熔结凝灰岩显示岩浆富Si、贫K、K 2 O/Na 2 O < 1 (钠质成分相对较高)，属酸性岩具水下沉积特点。 Table 2 Contents and characteristic parameters of major elements in the rhyolitic welded tuff (Mass Fraction W(B)/10−2 样品编号 SiO 2 TiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 FeO MnO MgO CaO Na 2 O K 2 O P 2 O 5 LOI total Pm26 -1a 72.94 0.31 14.02 1.06 1.09 0.066 0.60 0.95 5.08 2.83 0.056 0.85 99.852 Pm26 -2a 70.54 0.40 14.96 2.29 0.78 0.066 0.74 1.36 3.97 3.01 0.056 1.75 99.922 Pm26 -3a 67.82 0.46 15.11 1.66 1.88 0.058 1.38 2.07 3.74 4.26 0.12 1.23 99.788 样品编号 (CIPW)标准矿物计算 特征参数 Q An Ab 0r C Di Hy Ilm Mt Ap δ DI SI Pm26 -1a 29.75 4.39 43.42 16.89 1.02 2.25 0.59 1.55 0.13 2.08 77.56 5.63 Pm26 -2a 32.31 6.5 34.24 18.13 2.89 2.71 0.77 2.3 0.13 1.75 73.05 6.9 Pm26 -3a 23.29 9.62 32.11 25.54 0.88 4.94 0.89 2.44 0.28 2.55 65.02 10.68 表2. 流纹质熔结凝灰岩主量元素及特征参数表(W(B)/10 −2 ) 按CIPW标准矿物(Normative mineral)计算法，(Al 2 O 3 > CaO + Na 2 O + K 2 O)属铝过饱和类型，里特曼组合指数(δ = 1.75~2.55) < 4，分类属钙碱性岩类，CIPW标准矿物中见刚玉分子(C = 0.88~2.89)，钙长石(An = 4.39~9.62)；辉石族(Di)矿物未见，石英(Q = 23.29~32.31)、正长石(Or = 16.89~25.5)含量较低，岩石分异指数DI = 65.02~77.56 (较低)，固结指数SI = 5.63~10.68，总体上显示出岩石酸性程度及分异程度较低、固结程度较高的特点。 5.2. 微量元素特征 流纹质熔结凝灰岩微量元素含量见(表3)。 与维氏值比较，样品具有较高的的大离子亲石元素Ba (972 × 10 −6 ~1100 × 10 −6 )，平均1016.33 × 10 −6 、Zr242 × 10 −6 ~303 × 10 −6 ），平均260.33 × 10 −6 、Hf (6.9 × 10 −6 ~7.92 × 10 −6 )，平均7.33 × 10 −6 、均高于维氏值1~7倍；过渡金属元素V、Co、Ni与维氏值比较含量也稍低。 Table 3 Contents of trace elements in the pyroclastic rocks of the rhyolitic welded tuff working area (Mass Fraction W(B)/10−6 样品编号 分 析 项 目 Ba Co Ga Hf Ni Nb U Rb Sr Th Ta V Zr Cs Pm26 -1a 977 3.16 18.7 7.92 4.26 17.6 1.58 83.2 101 10.4 1.31 22.2 303 3.06 Pm26 -2a 972 5.14 17.6 7.17 3.88 15.2 2.81 116 236 9.82 1.15 43.0 236 4.70 Pm26 -3a 1100 6.44 18.9 6.90 5.63 16.4 1.76 166 244 12.1 1.18 47.2 242 5.28 酸性岩维氏值 [ 12 ] 830 5 20 1 8 20 3.5 200 300 18 3.5 40 200 5 样品编号 Nb/Ta Zr/Hf Rb/Nb Sr/Y Ba/Rb Rb/Sr Rb/Cs Pm26 -1a 13.44 38.26 4.73 4.11 11.74 0.82 27.19 Pm26 -2a 13.22 32.91 7.63 11.92 8.38 0.49 24.68 Pm26 -3a 13.90 35.07 10.12 10.21 6.63 0.68 31.44 表3. 流纹质熔结凝灰岩工作区火山碎屑岩微量元素含量表(质量分数W(B)/10 −6 ) V为22.2 × 10 −6 ~43 × 10 −6 、Co为3.16 × 10 −6 ~6.44 × 10 −6 、Ni为3.88 × 10 −6 ~5.63 × 10 −6 ，均低于上部地壳含量(Wedepohl， 1995)。这些特征表明流纹质熔结凝灰岩火山质岩浆主要与上地壳物质有关。在不相容元素对原始地幔(Sun and McDonough， 1989)蛛网图上(图5)，样品的配分曲线相似，呈锯齿状均向右倾斜，明显富集大离子亲石元素Ba、Zr、Hf。与相邻元素相比，样品强烈亏损K、Sr、Ti，表明岩石具有陆相喷发水下结晶的特征。 5.3. 稀土元素特征 流纹质熔结凝灰岩稀土元素及特征参数含量见(表4)。流纹质熔结凝灰岩稀土元素及特征参数含量变化不大，具有高含量的∑REE，变化于181.63 × 10 −6 ~239.78 × 10 −6 ，平均为212.45 × 10 −6 ；∑LREE/∑HREE变化于11.29 × 10 −6 ~11.53 × 10 −6 ，轻稀土富集较为明显；(La/Yb) N 变化于17.38~20.10，轻、重稀土分馏较明显；(Gd/Yb) N 变化于2.82~3.05，重稀土略有分馏。所有样品的(La/Sm) N 含量相似，变化于4.35~5.01，平均为4.59，轻稀土具有较明显分馏，稀土配分曲线总体相似(图6)，为右倾斜显示轻稀土富集；重稀土元素较平缓，分馏较明显，Eu中等亏损。在Rb-Y+Nb图解中，样品投影点均落入后碰撞花岗岩区(图7)，显示流纹质熔结凝灰岩形成构造背景为造山晚期。 图5. 流纹质熔结凝灰岩不相容元素蛛网图(原始地幔数据据Sun and McDonough， 1989 [ 13 ]) Table 4 Contents and characteristic parameters of REE in the rhyolitic welded tuff (Mass Fraction W(B)/10−6 样品编号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Pm26 -1a 50.6 110 10.9 41.0 7.22 0.93 7.34 1.02 4.70 1.0 2.54 0.32 1.94 0.27 Pm26 -2a 44.0 75.1 8.99 32.2 5.52 1.04 5.49 0.77 3.64 0.78 2.04 0.26 1.57 0.23 Pm26 -3a 44.1 99.1 10.1 37.8 6.37 1.09 6.43 0.86 4.24 0.92 2.50 0.35 1.82 0.26 样品编号 ΣREE LREE HREE LREE/HREE La N /Yb N La N /Sm N Gd N /Yb N δEu Pm26 -1a 239.78 220.65 19.13 11.53 18.71 4.41 3.05 0.39 Pm26 -2a 181.63 166.85 14.78 11.29 20.10 5.01 2.82 0.57 Pm26 -3a 215.94 198.56 17.38 11.42 17.38 4.35 2.85 0.52 表4. 流纹质熔结凝灰岩稀土元素含量及特征参数表(质量分数W(B)/10 −6 )