海南岛五指山地区顺作花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

王超, 魏昌欣, 云平, 吕嫦艳, 吕昭英, 蒙忠盈. 海南岛五指山地区顺作花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质通报, 2019, 38(8): 1352-1361.
引用本文: 王超, 魏昌欣, 云平, 吕嫦艳, 吕昭英, 蒙忠盈. 海南岛五指山地区顺作花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质通报, 2019, 38(8): 1352-1361.
WANG Chao, WEI Changxin, YUN Ping, Lü Changyan, Lü Zhaoying, MENG Zhongying. Zircon U-Pb age, geochemistry and geological significance of Shunzuo granite in Wuzhishan area, Hainan Island[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(8): 1352-1361.
Citation: WANG Chao, WEI Changxin, YUN Ping, Lü Changyan, Lü Zhaoying, MENG Zhongying. Zircon U-Pb age, geochemistry and geological significance of Shunzuo granite in Wuzhishan area, Hainan Island[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(8): 1352-1361.

海南岛五指山地区顺作花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《海南1:5万番阳、五指山、营盘村、乘坡等幅区域地质调查》(编号:1212011120820)
详细信息
    作者简介: 王超(1984-), 男, 硕士, 高级工程师, 从事岩石学地球化学研究工作。E-mail:532757257@QQ.com
  • 中图分类号: P588.12+.1;P597+.3

Zircon U-Pb age, geochemistry and geological significance of Shunzuo granite in Wuzhishan area, Hainan Island

  • 顺作花岗岩位于海南岛五指山地区白垩纪火山岩的东西两侧,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为254.4±2.4Ma,形成于晚二叠世。岩石学及地球化学特征显示,其属于亚碱性岩系列,SiO2含量为69.88%~74.51%,平均72.99%,属酸性岩类。具有明显的Ba、Ta-Nb、P、Ti负异常和较明显的Rb、K、Pb、Nd正异常。初始锶比值为0.70947~0.717388,低于大陆岩石平均锶初始比值(0.719),属中等锶花岗岩。εNdt)为-9.25~-5.14,T2DM值为1444~1777Ma,其可能是板岩、千枚岩、斜长片麻岩、麻粒岩、斜长透辉石岩等岩石或更深部同类岩石受地壳增厚而发生的深熔作用及NW-SE向挤压应力共同作用的产物,为S型花岗岩。侵位方式是同碰撞构造环境下的强力侵位,最可能的是热气球膨胀式的底侵。属于壳源重熔型花岗岩,形成于同碰撞环境。

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  • 图 1  顺作花岗岩岩体地质简图

    Figure 1. 

    图 图版Ⅰ   

    Figure 图版Ⅰ. 

    图 2  顺作花岗岩锆石阴极发光图像及206Pb/238U年龄值

    Figure 2. 

    图 3  顺作花岗岩锆石U-Pb谐和图(a)和206Pb/238U年龄加权平均值(b)

    Figure 3. 

    图 4  顺作花岗岩硅-碱图解(a)和SiO2-K2O(b)图解

    Figure 4. 

    图 5  顺作花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(a)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)

    Figure 5. 

    图 6  顺作花岗岩成岩模式

    Figure 6. 

    图 7  顺作花岗岩R1-R2(a)和Y-Nb(b)图解

    Figure 7. 

    表 1  顺作花岗岩锆石U-Th-Pb测年数据

    Table 1.  Zircon U-Th-Pb analyses of the Shunzuo granite

    样品号 含量/10-6 Th/U 207Pb/235U 206Pb/238U
    年龄/Ma
    207Pb/235U 206Pb/238U
    年龄/Ma
    232Th 238U 测值 测值 测值 测值
    TD013-2-1 58.2 756 0.08 0.28388 0.00936 0.03936 0.00042 254 7 249 3
    TD013-2-2 49.0 779 0.06 0.28305 0.01148 0.03966 0.00046 253 9 251 3
    TD013-2-3 39.8 818 0.05 0.28035 0.01122 0.03992 0.00044 251 9 252 3
    TD013-2-4 36.1 572 0.06 0.26347 0.01178 0.03995 0.00045 237 9 253 3
    TD013-2-5 60.1 942 0.06 0.27743 0.00979 0.04012 0.00036 249 8 254 2
    TD013-2-6 50.0 1160 0.04 0.28782 0.01068 0.04016 0.00038 257 8 254 2
    TD013-2-7 66.9 1395 0.05 0.28235 0.00990 0.04043 0.00040 253 8 255 2
    TD013-2-8 45.0 697 0.06 0.30763 0.01173 0.04063 0.00044 272 9 257 3
    TD013-2-9 227 990 0.23 0.31555 0.01086 0.04096 0.00044 278 8 259 3
    TD013-2-10 88.2 1855 0.05 0.2748 0.00785 0.04112 0.00039 247 6 260 2
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    表 2  顺作花岗岩主量、微量元素分析结果

    Table 2.  The major and trace elements analyses of the Shunzuo granite

    样品号 D0329-5 D0628-1 D5181-1 D5202-2 TD002-1 D3136-1 平均值
    SiO2 74.51 75.18 74.37 69.88 72.84 71.16 72.99
    TIO2 0.10 0.10 0.07 0.21 0.31 0.32 0.19
    Al2O3 13.56 13.79 14.81 15.37 14.06 15.53 14.52
    Fe2O3 0.03 0.27 0.17 0.10 0.20 0 0.13
    FeO 0.75 0.55 0.53 0.85 1.33 1.86 0.98
    MnO 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02
    MgO 0.51 0.34 0.24 0.43 0.56 0.54 0.44
    CaO 0.24 1.07 1.00 1.27 1.51 2.32 1.24
    Na2O 1.93 1.91 3.07 2.73 2.62 3.06 2.55
    K2O 7.18 5.81 4.79 8.41 5.08 4.09 5.89
    P2O5 0.09 0.07 0.09 0.08 0.15 0.04 0.09
    H2O 0.77 0.61 0.62 0.36 0.88 0.32 0.59
    CO2 0.07 0.11 0.04 0.12 0.27 0.10 0.12
    Rb 210 186 166 179 152 139 172
    Ba 967 512 386 570 437 265 523
    Sr 209 249 281 142 222 162 211
    Th 9.24 1.63 6.14 49.90 32.10 22.00 20.17
    U 1.63 0.87 2.03 5.61 9.36 1.61 3.52
    Ta 0.36 0.41 0.51 0.88 1.52 1.19 0.81
    Nb 2.07 3.97 3.45 8.90 12.60 14.70 7.62
    Pb 51.30 48.20 42.30 53.11 43.70 18.21 42.80
    Zr 192.00 75.72 55.91 46.10 186.00 160.00 119.29
    Hf 6.29 2.27 1.88 1.65 5.76 4.96 3.80
    Ga 12.72 13.60 15.30 15.63 19.12 24.10 16.75
    Zn 17.50 21 13.61 36.30 43.22 123 42.44
    Ni 4.28 3.14 1.72 2.51 2.19 37 8.47
    V 16.10 12.21 3.56 11.80 13.62 155 35.38
    Cr 9.82 17.10 16.21 9.48 7.65 91.00 25.21
    Cs 3.61 2.92 3.86 5.14 4.69 4.58 4.13
    Co 1.37 1.83 1.02 193. 2.56 15.7 4.07
    Li 7.96 20.11 11.13 9.35 35.80 47.40 21.96
    Cu 0.85 1.63 1.85 2.19 1.17 30.62 6.39
    Mo 0.21 0.17 0.12 044 1.09 1.10 0.52
    Ag 0.04 0.05 0.05 0.03 0.08 0.09 0.06
    Au 0.70 0.20 0.30 0.40 0.38 3.40 0.90
    Rb/Sr 1 0.75 0.59 1.26 0.68 0.86 0.86
    注:主量元素含量单位为%,微量元素含量单位为10-6
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    表 3  顺作花岗岩稀土元素、CIPW标准矿物含量及主要岩石化学参数分析结果

    Table 3.  Rare earth elements, CIPW standard mineral content and main rock chemistry parameters analytical results of the Shunzuo granite

    样品号 D0329-5 D0628-1 D5181-1 D5202-2 ID002-1 D3136-1 平均值
    La 19.80 15.21 1830 58.30 38.11 35.02 30.79
    Ce 36.81 22.70 33.32 129.00 79.61 65.10 61.09
    Pr 4.34 2.99 4.03 14.60 8.62 6.91 6.92
    Nd 15.30 10.92 14.51 54.6 315 23.81 25.11
    Sm 2.77 2.41 3.22 10.90 5.86 4.00 4.86
    Eu 1.67 1.02 0.83 0.80 0.82 1.18 1.05
    Gd 2.08 2.59 2.50 7.67 4.49 25 3.64
    Tb 0.27 0.60 0.34 0.96 0.52 0.25 0.49
    Dy 1.4 4.36 1.79 3.72 2.17 0.90 2.39
    Ho 028 0.85 0.32 0.45 0.33 0.14 0.40
    Er 0.79 2.20 0.86 0.94 101 0.27 101
    Tm 0.17 0.31 0.16 0.13 0.12 0.02 0.15
    Yb 0.92 1.63 0.94 0.70 0.72 0.24 0.86
    Lu 014 0.23 0.15 0.10 0.10 0.03 0.13
    Y 7.23 23.10 3.96 12.71 13.12 3.40 11.42
    REE 71.43 67.99 81.23 282.87 173.95 14031 136.3
    δEu 2.04 1.24 0.86 0.25 0.47 1.06 0.99
    L/H 10.80 4.32 10.53 18.28 17.4 31.11 15.41
    (La/Sm)n 4.61 4.07 3.67 3.45 2.50 5.60 3.98
    (Gd/Yb)n 1.87 131 2.21 9.01 0.98 8.70 4.01
    Ap 0.22 0.16 0.21 0.19 0.35 0.10 0.21
    I1 0.19 019 0.13 0.40 0.59 0.61 0.35
    Mt 0.04 0.39 0.25 0.15 0.29 0 019
    Or 42.85 34.61 28.53 49.94 30.33 24.39 35.11
    Ab 16.49 16.29 26.18 23.21 22.4 26.13 21.78
    An 0.33 4.37 4.32 4.87 5.01 10.74 4.94
    Qz 34.67 39.45 3591 18.61 34.69 31.24 32.43
    C 2.52 2.79 3.03 0 2.46 2.19 2.17
    Hy 2.50 1.50 1.36 217 3.23 4.30 2.51
    A/CNK 1.1 1.21 1.23 0.97 112 1.14 1.14
    DI 94.01 90.34 90.61 91.76 87.42 81.76 89.32
    SI 4.90 3.83 2.73 3.43 5.72 5.65 438
    σ 2.62 1.85 1.96 4.60 1.98 1.81 2.47
    AR 4.88 3.16 2.98 5.05 2.96 2.34 3.56
    全碱 9.11 7.72 7.86 1114 7.70 7.15 8.45
    NKA 0.81 0.68 0.69 0.88 0.70 061 0.73
    K2O/Na2O 3.72 3.04 1.56 3.08 1.94 1.34 245
    FeO*/MgO 1.52 2.33 2.85 2.19 2.70 3.44 251
    注:稀土元素含量单位为10-6
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    表 4  顺作花岗岩Sr-Nd同位素组成

    Table 4.  Sr-Nd isotope composition of the Shunzuo granite

    样品号 D0392-5 D5181-1 D3136-1
    87Rb/86Sr)m 2.9129 1.7106 1.213
    87Sr/86Sr)m 0.727913 0.715866 0.71578
    147Sm/144Nd)m 0.109437 0.134242 0.1046
    143Nd/144Nd)m 0.512019 0.512271 0.51219
    t/Ma 254 254 254
    87Sr/86Sr)i 0.717388 0.709685 0.7114
    εNdt -9.25 -5.14 -5.8
    TDM 1653 1686 1342
    T2DM 1777 1444 1 494
    143Nd/144Nd)i 0.511837 0.512048 0.512016
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    宜昌地质矿产研究所、海南省地质调查院.1: 25万《乐东县、陵水县》幅区域地质调查报告.2004.

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出版历程
收稿日期:  2018-05-03
修回日期:  2018-06-19
刊出日期:  2019-08-15

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