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大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩年龄、地球化学特征及其地质意义

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尹志刚, 宫兆民, 张跃龙, 韩宇, 王阳, 曹忠强, 李海娜, 李敏. 大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩年龄、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质通报, 2018, 37(6): 1061-1074.
引用本文: 尹志刚, 宫兆民, 张跃龙, 韩宇, 王阳, 曹忠强, 李海娜, 李敏. 大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩年龄、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质通报, 2018, 37(6): 1061-1074.
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YIN Zhigang, GONG Zhaomin, ZHANG Yuelong, HAN Yu, WANG Yang, CAO Zhongqiang, LI Haina, LI Min. Geochronology, geochemistry and geological sig-nificance of the Early Cretaceous alkali feldspar granites in the Yilehuli Mountain, Da Hinggan, Mountain[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(6): 1061-1074.
Citation: YIN Zhigang, GONG Zhaomin, ZHANG Yuelong, HAN Yu, WANG Yang, CAO Zhongqiang, LI Haina, LI Min. Geochronology, geochemistry and geological sig-nificance of the Early Cretaceous alkali feldspar granites in the Yilehuli Mountain, Da Hinggan, Mountain[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(6): 1061-1074.
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大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩年龄、地球化学特征及其地质意义

  • 1.

    辽宁工程技术大学矿业学院, 辽宁 阜新 123000

  • 2.

    黑龙江省地质调查研究总院齐齐哈尔分院, 黑龙江 哈尔滨 150036

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《黑龙江1:5万1147高地（M51E004015）、工队（M51E004016）、1302高地（M51E005015）、1070高地（M51E005016）幅区调》（编号：1212011120659）
详细信息
    作者简介: 尹志刚(1962-), 男, 教授, 博士生导师, 从事区域地质矿产调查研究。E-mail:yzg63@163.com

  • 中图分类号: P534.53;P588.12+1

Geochronology, geochemistry and geological sig-nificance of the Early Cretaceous alkali feldspar granites in the Yilehuli Mountain, Da Hinggan, Mountain

  • 1.

    College of Mining Engineering/Liaoning Technical University, Fuxin 123000, Liaoning, China

  • 2.

    Qiqihar Branch, Heilongjiang Institute of Geological Survey, Harbin 150036, Heilongjiang, China

    摘要

  • 对大兴安岭伊勒呼里山早白垩世碱长花岗岩进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究。伊勒呼里山地区碱长花岗岩主量元素具有富Si、富碱，贫Mg、Ca的特征；微量元素亏损Sr、P、Eu、Ti，富集K、Rb、Th等不相容元素，元素地球化学特征表明，岩体为铝质A型花岗岩（A/CNK=0.88~1.21，A/NK=0.94~1.49）。测年结果显示，粗中粒碱长花岗岩的锆石年龄为140.3±1.0Ma，细中粒碱长花岗岩锆石年龄为137.9±0.8Ma，均形成于早白垩世。结合区域研究资料，伊勒呼里山地区碱长花岗岩岩体的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展密切相关，其岩浆源区可能为地壳物质的部分熔融。

    Petrographic and geochemical data and LA-ICP-MS zircon U-Pb ages were obtained for Early Cretaceous alkali feldspar granites of the Yilehuli Mountain. The major elements of Yilehuli alkali feldspar granites are high in Si, ALK, and low in Mg, Ca. Trace elements are enriched in incompatible elements such as K, Rb and Th, and depleted in Sr, P, Eu and Ti. Geochemical features indicate that alkali feldspar granites are aluminum A-type granites (A/CNK=0.88~1.21, A/NK=0.94~1.49). LA-ICP-MS zircon U-Pb age data of coarse-medium alkali feldspar granites and fine-medium alkali feldspar granites are 140.3 ±1.0Ma and 137.9 ±0.8Ma, respectively, indicating that intrusive rocks were formed in Early Cretaceous. Combined with regional geological investiga-tion, the authors hold that the formation of Yilehuli plutons was closely related to lithospheric extension caused by closure of the Mongol-Okhotsk Ocean, and that the primary magma was derived from partial melting of crustal materials.

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  • 图 1  伊勒呼里山地区中生代侵入岩分布地质简图(据参考文献[5]修改)

    Figure 1. 

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    图 2  伊勒呼里山碱长花岗岩锆石阴极发光（CL）图像

    Figure 2. 

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    图 3  伊勒呼里山花岗岩锆石U-Pb年龄谐和图

    Figure 3. 

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    图 4  伊勒呼里山岩体岩石系列划分图解

    Figure 4. 

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    图 5  伊勒呼里山岩体A/CNK-A/NK图解

    Figure 5. 

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    图 6  伊勒呼里岩体稀土元素球粒陨石标准化曲线

    Figure 6. 

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    图 7  伊勒呼里岩体微量元素蛛网图

    Figure 7. 

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    图 8  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体(K+Na+Ca/2)-Al图解

    Figure 8. 

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    图 9  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体(Zr+Nb+Ce+Y)-(K2O+Na2O)/CaO图解

    Figure 9. 

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    图 10  伊勒呼里山碱长花岗岩体Yb-Sr图解

    Figure 10. 

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    图 11  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体SiO2-(K2O+Na2O)图解

    Figure 11. 

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    图 12  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体SiO2-Zr图解

    Figure 12. 

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    图 13  伊勒呼里山岩体微量元素构造环境判别图解

    Figure 13. 

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    图 14  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体Ta/Yb-Th/Yb图解

    Figure 14. 

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    图 15  伊勒呼里山碱长花岗岩岩体SiO2-lg(CaO/(K2O+Na2O))图解

    Figure 15. 

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    表 1  伊勒呼里山早白垩世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb定年结果（D0410）

    Table 1.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb data for Early Cretaceous granites in Yilehuli Mountain

    分析序号 含量/10-6 同位素比值 年龄/Ma
    Pb U 206Pb/238U 1σ err% 207Pb/235U 1σ err% 207Pb/206Pb 1σ err% 208Pb/232Th 1σ err% 232Th/238U 1σ err% 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ
    中粗粒碱长质花岗岩，D0410
    1 9 342 0.0225 0.0001 0.54 0.1574 0.0041 2.60 0.0507 0.0013 2.59 0.0079 0.0001 0.73 0.8196 0.0061 0.75 143 1 148 4 227 60
    2 3 133 0.0227 0.0002 0.88 0.1487 0.0080 5.36 0.0474 0.0025 5.32 0.0075 0.0001 1.58 0.6675 0.0034 0.51 145 1 141 8 68 127
    3 4 174 0.0221 0.0002 0.72 0.1495 0.0057 3.80 0.0490 0.0018 3.76 0.0078 0.0001 0.90 0.6852 0.0024 0.36 141 1 141 5 147 88
    4 7 268 0.0222 0.0001 0.57 0.1565 0.0041 2.61 0.0510 0.0013 2.57 0.0078 0.0001 0.60 0.9643 0.0052 0.53 142 1 148 4 240 59
    5 15 623 0.0224 0.0001 0.49 0.1561 0.0019 1.22 0.0506 0.0006 1.20 0.0080 0.0001 0.46 0.4852 0.0017 0.36 143 1 147 2 222 28
    6 5 206 0.0223 0.0001 0.62 0.1475 0.0052 3.55 0.0479 0.0017 3.45 0.0087 0.0001 0.92 0.6622 0.0026 0.40 142 1 140 5 94 82
    7 5 175 0.0216 0.0002 0.79 0.1516 0.0064 4.20 0.0507 0.0021 4.09 0.0079 0.0001 0.94 0.8952 0.0060 0.67 138 1 143 6 226 95
    8 3 131 0.0209 0.0002 0.93 0.1474 0.0073 4.94 0.0511 0.0024 4.79 0.0071 0.0002 2.22 0.6022 0.0084 1.40 133 1 140 7 246 110
    9 6 244 0.0217 0.0001 0.62 0.1439 0.0047 3.25 0.0481 0.0015 3.20 0.0081 0.0001 0.88 0.6602 0.0027 0.40 138 1 136 4 104 76
    10 5 207 0.0218 0.0002 0.80 0.1493 0.0059 3.95 0.0497 0.0020 3.93 0.0082 0.0001 1.59 0.6368 0.0024 0.38 139 1 141 6 180 92
    11 9 352 0.0224 0.0001 0.60 0.1466 0.0025 1.70 0.0474 0.0008 1.63 0.0084 0.0001 0.43 0.7885 0.0039 0.50 143 1 139 2 68 39
    12 7 255 0.0226 0.0001 0.60 0.1502 0.0039 2.57 0.0482 0.0012 2.53 0.0081 0.0001 0.70 0.7232 0.0029 0.40 144 1 142 4 109 60
    13 8 319 0.0215 0.0001 0.53 0.1517 0.0035 2.31 0.0511 0.0012 2.26 0.0081 0.0001 0.67 0.8151 0.0077 0.95 137 1 143 3 243 52
    14 5 211 0.0219 0.0001 0.61 0.1473 0.0049 3.35 0.0487 0.0016 3.26 0.0086 0.0001 0.95 0.6870 0.0089 1.29 140 1 140 5 135 77
    15 24 770 0.0222 0.0002 1.01 0.1518 0.0017 1.14 0.0495 0.0005 1.00 0.0083 0.0001 0.65 1.4382 0.0062 0.43 142 1 143 2 171 23
    16 5 201 0.0223 0.0001 0.65 0.1545 0.0045 2.93 0.0502 0.0014 2.85 0.0085 0.0001 1.07 0.6102 0.0084 1.38 142 1 146 4 204 66
    17 3 111 0.0217 0.0003 1.16 0.1533 0.0091 5.93 0.0513 0.0029 5.60 0.0091 0.0001 1.22 0.9005 0.0047 0.52 138 2 145 9 252 129
    18 11 447 0.0219 0.0001 0.53 0.1465 0.0019 1.30 0.0486 0.0006 1.26 0.0084 0.0001 0.64 0.7845 0.0037 0.47 140 1 139 2 126 30
    19 8 329 0.0219 0.0001 0.50 0.1479 0.0031 2.08 0.0491 0.0010 1.99 0.0091 0.0001 0.58 0.7240 0.0024 0.33 139 1 140 3 152 47
    20 9 325 0.0215 0.0001 0.53 0.1545 0.0035 2.24 0.0521 0.0011 2.20 0.0081 0.0001 0.67 1.2785 0.0208 1.62 137 1 146 3 290 50
    21 2 86 0.0215 0.0003 1.17 0.1508 0.0122 8.11 0.0506 0.0041 8.09 0.0084 0.0002 2.37 0.6421 0.0030 0.46 137 2 143 12 224 187
    22 5 198 0.0216 0.0001 0.63 0.1419 0.0049 3.47 0.0475 0.0016 3.43 0.0079 0.0001 0.95 0.6191 0.0056 0.91 138 1 135 5 74 81
    23 6 231 0.0224 0.0002 0.83 0.1588 0.0043 2.71 0.0514 0.0013 2.57 0.0082 0.0001 0.63 1.0333 0.0105 1.01 143 1 150 4 258 59
    24 6 254 0.0216 0.0002 0.77 0.1526 0.0037 2.40 0.0513 0.0012 2.26 0.0081 0.0001 0.62 0.8131 0.0051 0.63 138 1 144 3 252 52
    25 5 217 0.0222 0.0001 0.64 0.1525 0.0045 2.94 0.0499 0.0015 2.91 0.0084 0.0001 0.80 0.6496 0.0028 0.43 141 1 144 4 189 68
    中粗粒碱长质花岗岩，D0410
    1 23 795 0.022 0.0002 0.94 0.1557 0.0035 2.23 0.0512 0.001 2.01 0.0072 0.0001 0.75 1.3066 0.0022 0.17 141 1 147 3 252 46
    2 2 87 0.022 0.0004 1.75 0.1591 0.0105 6.58 0.0525 0.0037 7.14 0.0064 0.0002 3.86 1.1638 0.0134 1.15 140 2 150 10 306 163
    3 5 186 0.0216 0.0003 1.25 0.1446 0.0085 5.9 0.0485 0.0028 5.79 0.0069 0.0001 2.09 0.8203 0.0012 0.15 138 2 137 8 124 136
    4 4 148 0.022 0.0003 1.28 0.1553 0.0106 6.84 0.0513 0.0034 6.61 0.0069 0.0002 2.65 0.8119 0.0077 0.95 140 2 147 10 254 152
    5 2 68 0.0211 0.0003 1.5 0.1607 0.0129 8.04 0.0551 0.0041 7.52 0.0067 0.0002 3.33 1.3812 0.0165 1.2 135 2 151 12 417 168
    6 7 240 0.0218 0.0002 1.08 0.1553 0.0073 4.68 0.0518 0.0023 4.53 0.0065 0.0001 0.89 1.6087 0.0081 0.51 139 1 147 7 275 104
    7 13 390 0.0219 0.0002 0.73 0.1519 0.0041 2.69 0.0504 0.0013 2.65 0.0069 0 0.45 2.436 0.0177 0.73 140 1 144 4 211 62
    8 5 206 0.0212 0.0002 1.09 0.1595 0.0089 5.6 0.0545 0.003 5.47 0.0066 0.0002 2.58 0.6629 0.0007 0.11 135 1 150 8 393 123
    9 5 183 0.0217 0.0005 2.12 0.1634 0.015 9.19 0.0545 0.005 9.13 0.0067 0.0002 2.74 0.9998 0.0068 0.68 139 3 154 14 393 205
    10 2 76 0.0214 0.0003 1.46 0.1608 0.011 6.86 0.0544 0.004 7.41 0.0065 0.0003 4.03 1.0006 0.0061 0.61 137 2 151 10 388 166
    11 2 61 0.0219 0.0004 1.71 0.1391 0.0131 9.44 0.046 0.005 10.78 0.0075 0.0004 5.56 0.8453 0.0017 0.2 140 2 132 12 0 260
    12 12 478 0.0212 0.0002 0.84 0.1422 0.006 4.21 0.0487 0.002 4.09 0.0062 0.0001 0.96 1.1916 0.0014 0.12 135 1 135 6 131 96
    13 2 90 0.0218 0.0006 2.78 0.1555 0.0112 7.2 0.0516 0.0039 7.59 0.0068 0.0003 4.62 0.9944 0.005 0.5 139 4 147 11 268 174
    14 3 108 0.0211 0.0004 1.96 0.1579 0.0154 9.73 0.0542 0.0055 10.08 0.0063 0.0003 4.02 0.7825 0.0021 0.27 135 3 149 14 378 227
    15 1 56 0.021 0.0008 3.65 0.1665 0.0194 11.67 0.0576 0.0063 10.88 0.0062 0.0004 6.64 0.852 0.0033 0.39 134 5 156 18 515 239
    16 1 54 0.0218 0.0006 2.75 0.1573 0.0147 9.38 0.0524 0.0062 11.76 0.0039 0.0008 20.03 0.8927 0.0045 0.5 139 4 148 14 304 268
    17 5 198 0.0216 0.0003 1.25 0.1435 0.0079 5.52 0.0482 0.0026 5.46 0.0059 0.0001 1.29 1.4964 0.0145 0.97 138 2 136 8 111 129
    18 3 109 0.022 0.0004 1.97 0.1302 0.0113 8.67 0.0429 0.0053 12.41 0.0068 0.0002 2.96 1.0084 0.0054 0.54 140 3 124 11 -175 309
    19 6 222 0.0214 0.0002 1.02 0.1467 0.0072 4.93 0.0498 0.0023 4.67 0.0068 0.0001 1.6 0.9028 0.0072 0.79 136 1 139 7 185 109
    20 5 196 0.0214 0.0002 1.14 0.1722 0.0085 4.91 0.0583 0.0028 4.76 0.0061 0.0001 2.34 0.7509 0.0015 0.2 137 2 161 8 540 104
    21 1 56 0.0216 0.0004 2.08 0.1423 0.0111 7.78 0.0479 0.0045 9.37 0.0085 0.0006 7.42 0.7843 0.0041 0.52 137 3 135 11 93 222
    22 1 25 0.0216 0.0006 2.94 0.1642 0.0181 11.05 0.055 0.0055 9.94 0.0087 0.0016 18.59 0.9261 0.0024 0.26 138 4 154 17 413 222
    23 5 217 0.0214 0.0003 1.25 0.1549 0.0091 5.87 0.0525 0.0031 5.98 0.0065 0.0001 2.18 0.8261 0.0024 0.3 137 2 146 9 307 136
    24 3 114 0.0218 0.0004 1.8 0.1635 0.0138 8.42 0.0544 0.0052 9.62 0.0071 0.0006 7.88 0.8378 0.0034 0.41 139 3 154 13 386 216
    25 10 375 0.022 0.0002 0.93 0.1482 0.0055 3.68 0.0489 0.0017 3.57 0.0069 0.0001 1.17 1.1747 0.0029 0.25 140 1 140 5 143 84
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    表 2  伊勒呼里山碱长花岗岩体主量、微量和稀土元素组成

    Table 2.  Major, trace element and REE data components for Yilehuli intrusion

    岩性 粗中粒、细粒似斑状碱长花岗岩
    样品号 D0410 D1396 D1397 P12TC29 P12TC39 P12TC94 P15TC34 P15TC38 P15TC96 P22LT58 P22TC20 P25TC360
    SiO2 74.26 76.2 75.58 65.21 69.78 67.88 75.64 75.84 74.38 75.04 75.98 75.62
    TiO2 0.19 0.17 0.16 0.12 0.22 0.21 0.21 0.24 0.37 0.23 0.19 0.54
    Al2O3 12.59 12.2 12.13 15.51 15.13 15.14 11.27 11.61 12.08 11.77 12.66 11.97
    Fe2O3 1.22 0.79 1.03 2.78 1.96 2.4 2.04 1.47 1.49 1.75 0.93 1.33
    FeO 0.66 1.36 2.09 3.18 2.62 3.16 1.62 1.84 1.54 1.3 1.18 1.54
    MnO 0.04 0.02 0.05 0.03 0.07 0.05 0.02 0.01 0.06 0.04 0.04 0.05
    MgO 0.48 0.33 0.35 1.15 0.68 0.67 0.03 0.02 0.2 0.3 0.24 0.36
    CaO 0.37 0.22 0.23 1.89 0.91 1.18 0.41 0.39 0.59 0.7 0.54 0.14
    Na2O 4.62 3.93 3.94 3.7 3.87 4.47 4.36 3.92 4.29 4.21 3.79 4.28
    K2O 4.5 4.62 4.63 4 4.17 4.26 4.49 4.78 4.32 4.69 4.63 3.78
    P2O5 0.02 0.03 0.01 0.02 0.08 0.06 0.06 0.13 0.1 0.05 0.05 0.32
    烧失量 0.36 0.11 0.02 2.28 0.02 0 0.04 0.02 0.22 0 0.08 0.12
    总计 99.31 99.98 100.22 99.87 99.51 99.48 100.19 100.27 99.64 100.08 100.31 100.05
    K2O/Na2O 0.97 1.18 1.18 1.08 1.08 0.95 1.03 1.22 1.01 1.22 1.11 0.88
    K2O+Na2O 9.12 8.55 8.57 7.7 8.04 8.73 8.85 8.7 8.61 8.9 8.42 8.06
    A/CNK 0.96 1.03 1.02 1.12 1.21 1.07 0.88 0.94 0.94 1.04 0.89 1.05
    A/NK 1.01 1.06 1.05 1.49 1.39 1.26 0.94 1.00 1.03 0.98 1.12 1.07
    Mg# 56.27 30.21 23.01 39.22 31.65 27.45 3.2 1.9 18.81 26.63 29.17 29.43
    Ba 296 91.6 104 27.6 15.9 243 607 359 280 277 83 131
    Rb 127 142 122 125 140 115 118 132 121 122 151 121
    Sr 98.4 15.2 13.3 19.2 21.4 80.1 60.3 42.4 40.4 46.1 14.6 23.3
    Zr 273 140 116 237 218 174 185 137 280 179 159 250
    Cr 33 7.73 5.32 7.13 7.67 6.71 7.23 6.83 6.46 6.43 7.08 7.53
    Sc 2.5 2.78 1.1 2.4 3.11 3.03 3.11 2.09 5.86 2.92 2.32 0.92
    Nb 17.3 14.2 13.4 18.6 18.9 13.4 14.3 13.1 17.3 14.9 15.8 19.5
    Hf 5.33 5.59 5.81 9.12 8.02 6.17 6.35 5.01 8.37 5.53 9.7 7.18
    Ta 1.46 1 1.54 1.6 1.12 1.16 1.14 0.99 2.42 1.56 8.93 1.4
    Th 1.76 9.16 5.9 17.5 19.7 15.4 11.9 8.97 16.5 11.6 16.7 9.94
    Y 14.7 9.13 12.1 11.6 10.4 16.6 11.9 12.1 37.2 24.6 33.1 14.1
    V 15.2 3.39 0.14 2.23 1.11 12.8 7.39 5.55 13.4 9.56 1.86 8.7
    La 28.8 9.73 20.5 16.3 24.6 30.2 19.3 10.2 47.2 30.7 54.5 13.5
    Ce 69.3 19.1 43.4 29.2 37.6 63.3 40 17.4 101 78.9 122 61.2
    Pr 6.25 2.29 5.6 2.68 3.41 7.35 5.23 2.37 12.9 9.4 11.8 2.31
    Nd 20.7 6.59 16.5 7.14 8.15 22 15.7 6.98 42.1 30 34.2 6.23
    Sm 3.61 1.22 2.92 1.23 1.16 3.69 2.82 1.23 7.78 5.62 5.82 1.19
    Eu 0.46 0.2 0.3 0.16 0.15 0.59 0.64 0.39 1.02 0.6 0.96 0.4
    Gd 2.84 1.15 2.56 1.32 1.41 3.51 2.52 1.29 7.21 4.95 5.91 1.45
    Tb 0.45 0.21 0.4 0.21 0.2 0.5 0.39 0.25 1.12 0.78 0.92 0.26
    Dy 2.7 1.45 2.26 1.43 1.22 2.7 2.16 1.69 6.22 4.14 5.4 1.8
    Ho 0.54 0.32 0.44 0.34 0.29 0.54 0.42 0.37 1.23 0.79 1.08 0.41
    Er 1.58 1.2 1.52 1.33 1.16 1.76 1.38 1.31 3.99 2.42 3.62 1.47
    Tm 0.28 0.22 0.26 0.26 0.23 0.28 0.24 0.23 0.63 0.36 0.63 0.26
    Yb 1.86 1.55 1.71 1.93 1.71 1.81 1.6 1.58 3.92 2.18 4.47 1.79
    Lu 0.28 0.29 0.32 0.36 0.35 0.33 0.29 0.29 0.7 0.37 0.84 0.33
    ∑REE 154.35 54.65 110.79 75.49 92.04 155.16 104.59 57.68 274.22 195.81 285.25 106.7
    LR/HR 12.26 6.12 9.42 7.9 11.43 11.12 9.3 5.5 8.47 9.71 10.03 10.92
    (La/Yb)N 10.44 4.23 8.08 5.7 9.7 11.25 8.13 4.35 8.12 9.49 8.22 5.09
    δEu 0.42 0.51 0.33 0.38 0.36 0.49 0.72 0.94 0.41 0.34 0.5 0.93
      注:主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量为10-6
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收稿日期:  2017-04-24
修回日期:  2017-06-02
刊出日期:  2018-06-25

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