《第三章 区域壳幔化学组成、化学演化及地质块体的构造地球化学分区》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 区域壳幔化学组成、化学演化及地质块体的构造地球化学分区（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章第三章 区域壳幔化学组成、化学演化区域壳幔化学组成、化学演化及地质块体的构造地球化学分区及地质块体的构造地球化学分区地球化学进展课程地球化学进展课程2000年年8月月一、区域壳、幔化学组成研究及其意义一、区域壳、幔化学组成研究及其意义意义意义：区域壳、幔化学组成为区域壳幔系统的重区域壳、幔化学组成为区域壳幔系统的重要状态参数之一，对区域中发生的地球化学作要状态参数之一，对区域中发生的地球化学作用特征及构造分区具有重要约束作用。在区域用特征及构造分区具有重要约束作用。在区域中地壳是由地幔提供物质组成的，区域地壳的中地壳是由地幔提供物质组成的，区域地壳的地球化学特征归根结底是继承区域地幔的，
2、故地球化学特征归根结底是继承区域地幔的，故区域地幔的地球化学特征对区域中所发生的作区域地幔的地球化学特征对区域中所发生的作用过程更具有约束力。用过程更具有约束力。（一）地壳化学组成研究（一）地壳化学组成研究 难点为：地壳深部组成研究，现今最佳的研难点为：地壳深部组成研究，现今最佳的研究途径是岩石物性（主要地震波速）约束、出究途径是岩石物性（主要地震波速）约束、出露的下地壳麻粒岩和麻粒岩包体研究以及花岗露的下地壳麻粒岩和麻粒岩包体研究以及花岗岩类源区地球化学示踪等综合研究途径。岩类源区地球化学示踪等综合研究途径。1 1、秦岭地区地壳结构、秦岭地区地壳结构- -岩石岩石- -化学组成研究化学组成研
3、究A.研究方法与步骤：研究方法与步骤：（1）以目前公认的华北陆块南缘、北秦岭、南秦岭和扬）以目前公认的华北陆块南缘、北秦岭、南秦岭和扬子陆块北缘四个构造块体为四个地壳组成计算单元；子陆块北缘四个构造块体为四个地壳组成计算单元；（2）主要以横跨秦岭的）主要以横跨秦岭的QB-1折射地震测深获得的折射地震测深获得的Vp观察观察值为基础值为基础, 构筑各单元的地壳地震波速结构（图构筑各单元的地壳地震波速结构（图1）；）；（3）在各单元中采集各类基底岩石及花岗岩类样品，进）在各单元中采集各类基底岩石及花岗岩类样品，进行岩石（传导）地震波速的高温高压实验测定；行岩石（传导）地震波速的高温高压实验测定；（4
4、）首先在各单元内，按岩层变质相）首先在各单元内，按岩层变质相麻粒岩相（含麻粒岩相（含高角闪岩相）、角闪岩相及绿片岩相和未变质岩层，高角闪岩相）、角闪岩相及绿片岩相和未变质岩层，设定下、中、上地壳的可能的岩石组成；设定下、中、上地壳的可能的岩石组成；波速度值(km/s)。NC华北克拉通；NQ北秦岭；SQ南秦岭。图图1横穿秦岭的伊川横穿秦岭的伊川郧县断面综合地质郧县断面综合地质地球物理解释剖面地球物理解释剖面( (据张国伟据张国伟等，等，1991)1991)1.低速带；低速带；2. 低电阻率低电阻率(100m)带带; 3. 电阻率等值线电阻率等值线(m)；4. P波速度值波速度值(km/s)。NC
5、华北克拉通；华北克拉通；NQ北秦岭；北秦岭；SQ南秦岭南秦岭（5）通过岩层地震波速实验测定的计算值与地震测）通过岩层地震波速实验测定的计算值与地震测 深波速的观察值相互拟合、麻粒岩包体研究、花岗深波速的观察值相互拟合、麻粒岩包体研究、花岗 岩类源区地球化学示踪等检验、修改和建立各单元岩类源区地球化学示踪等检验、修改和建立各单元 的地壳结构的地壳结构-岩石组成模型；岩石组成模型；（6）按照每个单元的地壳结构）按照每个单元的地壳结构-岩石组成模型，以岩石组成模型，以 单元内各单元内各 类岩石的元素和组分测定数据为基础，类岩石的元素和组分测定数据为基础， 加权计算出上、中、加权计算出上、中、 下地壳
6、的化学成分和元素丰下地壳的化学成分和元素丰 度。度。 现以华北陆块南缘为例，说明研究的具体情况：现以华北陆块南缘为例，说明研究的具体情况：B.B.华北陆块南缘地壳化学成分和元素丰度华北陆块南缘地壳化学成分和元素丰度出露于河南登封鲁山一带的高角闪岩相麻粒岩相太华群(下地壳)、角闪岩相登封群(中地壳)及上覆绿片岩相到未变质的古元古代显生宙岩层(上地壳)已被证明为代表华北克拉通南缘现今出露于地表的一条地壳剖面(Gao et al. 1990,1992; 刘庆生等，1993)。以下从多方面的新证据能够再次确认这一推断。 岩层地震波速岩层地震波速( (VpVp) )约束约束将太华群和登封群岩石的高压实验
7、将太华群和登封群岩石的高压实验V VP P测定结果分别通测定结果分别通过温度校正至下地壳和中地壳的过温度校正至下地壳和中地壳的P P、T T条件，得到它们条件，得到它们的的V VP P分别为分别为6.56.8 6.56.8 km/s km/s 和和5.86.0 5.86.0 km/skm/s；花岗岩花岗岩高温高压实验高温高压实验VpVp结果在上和中地壳条件下平均分别为结果在上和中地壳条件下平均分别为5.475.47和和5.965.96km/skm/s。相比之下，相比之下，QB-1QB-1折射地震测深给出折射地震测深给出的的V VP P值在华北克拉通南缘下地壳为值在华北克拉通南缘下地壳为6.16
8、.9 6.16.9 km/s (km/s (平平均均6.6 6.6 km/s), km/s), 中地壳为中地壳为5.96.2 5.96.2 km/s (km/s (平均平均5.925.92 km/s)km/s)，上地壳为上地壳为5.66.07 5.66.07 km/s (km/s (袁学诚，袁学诚，1991)1991)。波速对比证明(图2)，太华群和登封群应分别代表下地壳和中地壳，而花岗岩则应是中、上地壳的组成部分。 本构造单元内木龙沟产出的燕山早中期本构造单元内木龙沟产出的燕山早中期(150130 (150130 Ma)Ma)中酸性斑岩中，已发现含有下地壳二辉麻粒岩中酸性斑岩中，已发现含有下
9、地壳二辉麻粒岩 包体，其岩石学特征与化学成分同出露于地表的太包体，其岩石学特征与化学成分同出露于地表的太 华群二辉麻粒岩相一致华群二辉麻粒岩相一致( (王晓霞等，王晓霞等，1986)1986)。表明本。表明本 块体下地壳确实由太华岩群组成。块体下地壳确实由太华岩群组成。 豫西燕山早中期中酸性斑岩豫西燕山早中期中酸性斑岩( (产于八宝山、后瑶峪、产于八宝山、后瑶峪、 柳关等岩体柳关等岩体) )，经，经PbPb、NdNd、SrSr同位素示踪，证明岩同位素示踪，证明岩 浆是以太华群岩石部分熔融产物为主体、混入数量浆是以太华群岩石部分熔融产物为主体、混入数量 不等的少量幔源物质形成，甚至太华群岩石的平
10、均不等的少量幔源物质形成，甚至太华群岩石的平均 NdNd模式年龄模式年龄( (T TDMDM=2.78=2.78 Ga Ga) )及其换算至及其换算至140 140 MaMa斑岩类斑岩类 形成时的形成时的NdNd值值( (平均为平均为24.23) 24.23) 均分别接近于柳均分别接近于柳关二长花岗斑岩的关二长花岗斑岩的NdNd模式年龄模式年龄(2.47 (2.47 GaGa) )和初始和初始NdNd(t)(t)值值( (25.3)25.3)，表明柳关斑岩岩浆基本是以太华岩群为，表明柳关斑岩岩浆基本是以太华岩群为源层源层 ( (陈岳龙和张本仁，陈岳龙和张本仁，1994)1994)。以上两点既能
11、说明太。以上两点既能说明太华群应为华北克拉通南缘下地壳的组成，又能暗示斑华群应为华北克拉通南缘下地壳的组成，又能暗示斑岩具有深源浅成成因。岩具有深源浅成成因。 总之，综合研究的结果可以肯定关于华北陆块南总之，综合研究的结果可以肯定关于华北陆块南缘地壳各结构层的岩石组成的原来设定。缘地壳各结构层的岩石组成的原来设定。 采用类似的方法和步骤，分别建立见了其余三个采用类似的方法和步骤，分别建立见了其余三个构造块体的地壳结构岩石组成模型（见下表），据之构造块体的地壳结构岩石组成模型（见下表），据之得出了各块体上、中、下地壳的化学成分和元素丰度。得出了各块体上、中、下地壳的化学成分和元素丰度。接上接上
12、鉴于北秦岭中鉴于北秦岭中- -下地壳为印支期通过下地壳为印支期通过碰撞造山晚期扬子大陆北缘俯冲而垫置碰撞造山晚期扬子大陆北缘俯冲而垫置于北秦岭上地壳之下的南秦岭基底岩层于北秦岭上地壳之下的南秦岭基底岩层（证明见后）（证明见后），现今其地壳的上部和中、现今其地壳的上部和中、下部不具有亲缘关系，对比意义不大，下部不具有亲缘关系，对比意义不大，故仅对比其余三个构造单元地壳各结构故仅对比其余三个构造单元地壳各结构层的化学成分层的化学成分( (表表 2)2)。C. 各构造单元上、中、下地壳的化学组成各构造单元上、中、下地壳的化学组成华北克拉通南缘华北克拉通南缘南南 秦秦 岭岭扬子克拉通北缘扬子克拉通北缘
13、上地壳上地壳中地壳中地壳下地壳下地壳上地壳上地壳中地壳中地壳下地壳下地壳上地壳上地壳中地壳中地壳下地壳下地壳SiO26460.858.56563.565.766.162.765.7K2O2.471.981.862.452.172.392.542.32.39Rb715351765793857593Li15141422.4161820.81818Be1.791.71.41.982.141.962.283.071.96Ba823616585749619652653590652Th9.38.17.77.86.29.29.38.29.2REE146123120125150174155129174MgO2
14、.863.363.772.883.22.72.323.422.7FeO5.966.845.245.245.274.764.625.27V108120139106971049597104Cr747979109101826610182Ni39.8495049474836.847.249Co20.2232516.216.419.315.616.419.3Cu29343834344234.63442表表 3.7 不同构造单元地壳上、中、下结构层化学成分特征不同构造单元地壳上、中、下结构层化学成分特征表中上地壳元素丰度是扣除碳酸盐后的计算值；FeO为换算为FeO的全铁含量；主量元素氧化物含量单位为 wt
15、；微量和稀土元素丰度单位为106(下同)。对比揭示出以下规律：对比揭示出以下规律：华北克拉通南缘地壳表现出由下至上华北克拉通南缘地壳表现出由下至上FeOFeO、MgOMgO和相容元素和相容元素 V V、CrCr、NiNi、CoCo等含量的逐渐等含量的逐渐降低，而降低，而SiOSiO2 2、K K2 2O O和不相容元素和不相容元素RbRb、LiLi、BeBe、BaBa、ThTh、REEREE等含量逐步增长，等含量逐步增长，表明这里地表明这里地壳分异属于正常类型，即中、上地壳主体是由壳分异属于正常类型，即中、上地壳主体是由下地壳派生演化形成。下地壳派生演化形成。单颗粒锆石年龄研究表单颗粒锆石年龄
16、研究表明，明，2.5 2.5 GaGa前形成的登封群英安流纹岩中含有前形成的登封群英安流纹岩中含有来自太华群的老锆石来自太华群的老锆石( (KronerKroner et al., 1988); et al., 1988); 中元古代熊耳群火山岩主体基本继承了太华群中元古代熊耳群火山岩主体基本继承了太华群的的NdNd、PbPb同位素系统的特征。这些均可支持上同位素系统的特征。这些均可支持上述推断述推断。接上扬子克拉通北缘和南秦岭则表现出中地壳扬子克拉通北缘和南秦岭则表现出中地壳SiOSiO2 2、K K2 2O O、RbRb、LiLi、BaBa、ThTh、REEREE等不相容元素的等不相容元素
17、的含量低于下地壳和上地壳，含量低于下地壳和上地壳，MgOMgO、FeOFeO、CrCr、NiNi等相容元素的含量高于或接近下地壳，但均等相容元素的含量高于或接近下地壳，但均高于上地壳的规律。高于上地壳的规律。这点很可能与这两个构造这点很可能与这两个构造单元的中地壳主体为幔源新生地壳而非由下地单元的中地壳主体为幔源新生地壳而非由下地壳物质派生有关，至于上地壳则应是由中和下壳物质派生有关，至于上地壳则应是由中和下地壳物质派生分异形成。地壳物质派生分异形成。后面讨论的这两个构后面讨论的这两个构造单元的地壳增生历史可以支持这一论断造单元的地壳增生历史可以支持这一论断D.D.区域地壳显示的侧向化学不均一
18、性区域地壳显示的侧向化学不均一性 对比东秦岭及邻区各构造单元地壳化学组对比东秦岭及邻区各构造单元地壳化学组成（以下两个表），可以揭示出以下地壳侧向成（以下两个表），可以揭示出以下地壳侧向化学不均一性化学不均一性：华北克拉通南缘上地壳和中华北克拉通南缘上地壳和中- -下地壳，相对于下地壳，相对于扬子克拉通北缘上和中扬子克拉通北缘上和中- -下地壳，一致显示高下地壳，一致显示高FeOFeO、SrSr含量和高含量和高Sc/ThSc/Th比值的特征；仅就中比值的特征；仅就中- -下地壳而言，华北尚显示高下地壳而言，华北尚显示高MgOMgO、CaOCaO、MoMo含含量和高量和高NbNb/La/La、B
19、aBa/La/La、Zr/HfZr/Hf比值的特点，仅比值的特点，仅就上地壳而言，还具有高就上地壳而言，还具有高BaBa含量的特点。含量的特点。接上接上扬子克拉通北缘上地壳和中扬子克拉通北缘上地壳和中- -下地壳，相对于下地壳，相对于华北南缘上地壳和中华北南缘上地壳和中- -下地壳，一致显示高下地壳，一致显示高SiOSiO2 2、NaNa2 2O O、ZrZr、HfHf、LiLi、BeBe、CuCu、REEREE含量及高含量及高Rb/SrRb/Sr、Ni/CoNi/Co比值的特征，中比值的特征，中下地壳尚有相下地壳尚有相对高对高K K2 2O O、RbRb含量及高含量及高Ba/SrBa/Sr比
20、值的特点。比值的特点。 南、北秦岭造山带相对于两侧克拉通区，上地南、北秦岭造山带相对于两侧克拉通区，上地壳和中壳和中- -下地壳一致显示高下地壳一致显示高TiTi、CrCr、NiNi含量及含量及高高NbNb/La/La、BaBa/La/La比值的特征，但北秦岭地壳同比值的特征，但北秦岭地壳同其余三构造单元上地壳和中其余三构造单元上地壳和中- -下地壳相比均显下地壳相比均显示富示富NbNb、TaTa、ThTh、ScSc、Y Y及高及高Th/LaTh/La、Y/TbY/Tb比值比值和低和低NbNb/Ta/Ta比值的明显特征。比值的明显特征。接上接上北秦岭地壳在绝大多数元素丰度及元素对比值北秦岭地壳
21、在绝大多数元素丰度及元素对比值方面明显与华北南缘地壳不同，但是却与南秦方面明显与华北南缘地壳不同，但是却与南秦岭和扬子北缘上地壳和中岭和扬子北缘上地壳和中下地壳共同显示相下地壳共同显示相对富集对富集BeBe、LiLi、CuCu及高及高Rb/SrRb/Sr、Ni/CoNi/Co比值和低比值和低Sc/ThSc/Th比值的特征。北秦岭现今中比值的特征。北秦岭现今中- -下地壳化学下地壳化学成分的特征与南秦岭中地壳相同。成分的特征与南秦岭中地壳相同。 总之，地壳化学不均一性表明：扬子和总之，地壳化学不均一性表明：扬子和华北地壳应属于两个不同的地球化学省，南秦华北地壳应属于两个不同的地球化学省，南秦岭地
22、壳在化学上完全属于扬子省，而北秦岭地岭地壳在化学上完全属于扬子省，而北秦岭地壳化学组成主体上与扬子一致，但有自己的一壳化学组成主体上与扬子一致，但有自己的一定独特性，这与北秦岭块体的独特成因和演化定独特性，这与北秦岭块体的独特成因和演化历史有关。历史有关。（二）地幔化学组成研究二）地幔化学组成研究 通过地幔岩石捕虏体地球化学研究，可以确通过地幔岩石捕虏体地球化学研究，可以确定岩石圈地幔的矿物组成、化学成分、形成时定岩石圈地幔的矿物组成、化学成分、形成时代与物理化学状态等。然而，地幔岩石捕虏体代与物理化学状态等。然而，地幔岩石捕虏体的分布比较局限，如在秦岭的分布比较局限，如在秦岭-大别造山带中就
23、大别造山带中就很少发现，这限制了在该造山带中利用地幔岩很少发现，这限制了在该造山带中利用地幔岩石捕虏体直接对岩石圈地幔的研究。石捕虏体直接对岩石圈地幔的研究。 然而，玄武岩却是时间和空间上广泛分布的然而，玄武岩却是时间和空间上广泛分布的岩石。它们均是地幔岩石部分熔融形成岩浆上岩石。它们均是地幔岩石部分熔融形成岩浆上升至地壳的产物，携带有大量地幔源区化学组升至地壳的产物，携带有大量地幔源区化学组成、化学作用及物理化学状态的信息。成、化学作用及物理化学状态的信息。1. 1. 玄武岩源区微量元素示踪及其意义玄武岩源区微量元素示踪及其意义(1) 原理与方法 基于地幔岩石部分熔融模式，已经确定：玄武岩基
24、于地幔岩石部分熔融模式，已经确定：玄武岩中元素的含量是随部分熔融程度而变化的，故一般不中元素的含量是随部分熔融程度而变化的，故一般不能代表源区地幔各该元素的含量，但是已经实验和计能代表源区地幔各该元素的含量，但是已经实验和计算证明：算证明：两种强或较强不相容元素的比值（如，两种强或较强不相容元素的比值（如，NbNb/La/La、Th/LaTh/La、BaBa/ /NbNb、PbPb/ /CeCe等）及两种化学性质十等）及两种化学性质十分相似的不相容元素的比值（如，分相似的不相容元素的比值（如，NbNb/Ta/Ta、ZrZr/ /HfHf、Y/TbY/Tb等）基本不受部分熔融程度影响，故玄武岩的
25、这等）基本不受部分熔融程度影响，故玄武岩的这些元素比值与其地幔源区的各该比值一致，可作为示些元素比值与其地幔源区的各该比值一致，可作为示踪地幔源区的良好指示参数踪地幔源区的良好指示参数。（2 2）秦岭各构造单元地幔源区化学组成特征及）秦岭各构造单元地幔源区化学组成特征及意义意义SNC:华北南缘新太古代太华群和登封群变玄武质岩石，SNC：华北南缘古元古代绛县群、宋家山群和中条群变玄武质岩石, 其中带“*”数据引用古元古代安沟群变玄武质岩石的含量，带“*”数据引用该构造单元后太古宙变玄武质岩石的平均值; NQ：北秦岭元古宙秦岭群和宽坪群变玄武质岩石；SQ：南秦岭元古宙（主体）陡岭、碧口、武当、郧西
26、和耀岭河群变玄武质岩石; NYC：扬子北缘元古宙后河、火地垭、西乡和神农架等群变玄武质岩石，NYC：扬子北缘太古宙崆岭群变玄武质岩石。括弧中数字为样品数。主要组分含量单位: wt%; 微量元素含量单位: 10-6。绛县、宋家山和中条群数据引自孙大中和胡维兴(1993)。表 7 各构造单元前寒武纪变玄武质岩石的化学特征 华北南缘与扬子北缘元古宙地幔源区相比华北南缘与扬子北缘元古宙地幔源区相比, , 前者相对富集前者相对富集FeOFeO、MgOMgO、MoMo及高及高ZrZr/ /HfHf比值，后者相对富集比值，后者相对富集LiLi、RbRb、BeBe、BaBa、SrSr、NbNb、CuCu、Sc
27、Sc及高及高NbNb/Ta/Ta、BaBa/ /SrSr、BaBa/La/La、NbNb/La/La、Th/LaTh/La和和La/TaLa/Ta比值，表明两克拉通区上地幔化学上存在系统差异比值，表明两克拉通区上地幔化学上存在系统差异。 南秦岭和北秦岭地幔源区南秦岭和北秦岭地幔源区, , 在相对富在相对富LiLi、RbRb、BeBe、NbNb、ScSc、CuCu和相对贫和相对贫FeOFeO、MgOMgO、MoMo以及相对高以及相对高BaBa/ /SrSr、BaBa/La/La、NbNb/La/La、NbNb/Ta/Ta比值和相对低比值和相对低ZrZr/ /HfHf比值方面比值方面, , 完全与
28、扬子北缘一致完全与扬子北缘一致, , 而而与华北南缘明显不同。与华北南缘明显不同。 南、北秦岭与扬子北缘在地幔源区特征上稍稍不同之处表现为南、北秦岭与扬子北缘在地幔源区特征上稍稍不同之处表现为, , 两个造山带构造单元地幔更富于两个造山带构造单元地幔更富于RbRb、NbNb、TaTa和贫于和贫于SrSr, , 以及显以及显示更高的示更高的RbRb/ /SrSr、BaBa/ /SrSr和和NbNb/La/La比值。比值。 在几个构造单元中在几个构造单元中, , 北秦岭元古宙地幔源区还显示出某些独特北秦岭元古宙地幔源区还显示出某些独特之处之处, , 表现为它具有全区中最高的表现为它具有全区中最高的
29、CaOCaO和和ScSc含量及最高的含量及最高的Sc/ThSc/Th、BaBa/La/La、Th/LaTh/La和和YbYb/ /HfHf比值。比值。讨论：讨论： 鉴于对比的玄武岩在造带中主体形鉴于对比的玄武岩在造带中主体形成于元古宙，两陆缘还包括了新太古代与中成于元古宙，两陆缘还包括了新太古代与中新生代玄武岩，对比发现上述各构造单元地新生代玄武岩，对比发现上述各构造单元地幔源区化学特征异同的规律至少可从元古宙幔源区化学特征异同的规律至少可从元古宙一直保持到现在，而且此规律的基本特征在一直保持到现在，而且此规律的基本特征在新太古代就开始存在。它应是区域构造分区新太古代就开始存在。它应是区域构造
30、分区的根本约束因素。的根本约束因素。 上述结果也能说明华北与扬子应属于两上述结果也能说明华北与扬子应属于两 个不同的地球化学省；南秦岭属于扬子省；个不同的地球化学省；南秦岭属于扬子省；北秦岭基本属于扬子省，但却显示出某些特北秦岭基本属于扬子省，但却显示出某些特殊性：殊性：CaOCaO和和ScSc含量及含量及ScSc/Th/Th、YbYb/ /HfHf、BaBa/La/La、Nb/LaNb/La和和Th/LaTh/La比值比值特高。特高。二、玄武岩地幔源区性质与演化的同位素示二、玄武岩地幔源区性质与演化的同位素示踪及其意义踪及其意义 （一）（一） 原理与方法原理与方法143 Nd/144Nd、8
31、7Sr/86Sr、206Pb/204Pb的分子和分母同位素的分子和分母同位素属于化学性质完全相同的同种元素，岩石发生部分熔融属于化学性质完全相同的同种元素，岩石发生部分熔融时熔体中的这些同位素比值完全能代表源区岩石中的各时熔体中的这些同位素比值完全能代表源区岩石中的各该同位素比值。该同位素比值。必须是岩石形成时的以上同位素的初始比值才能代表岩必须是岩石形成时的以上同位素的初始比值才能代表岩石源区的各该比值。石源区的各该比值。 因为存在因为存在147Sm-143 Nd， 87Rb- 87Sr， 238U- 206Pb， 235U- 207Pb和和232Th- 208Pb等的放射性衰变，岩石形成后
32、等的放射性衰变，岩石形成后必然会有放射性同位素衰变形成的子同位素的积累必然会有放射性同位素衰变形成的子同位素的积累。Nd（t) 和和 Sr(t)为反映玄武岩形成时源区地幔同位素比值相对当为反映玄武岩形成时源区地幔同位素比值相对当时原始地幔同位素比值偏离程度的参数时原始地幔同位素比值偏离程度的参数，t为岩石形成年龄，它们为岩石形成年龄，它们的计算式为：的计算式为：Nd（t)= （143 Nd/144Nd）s/（143 Nd/144Nd）CHUR 1104 ;Sr（t)= （87 Sr/86Sr）s/（87 Sr/86Sr）CHUR 1104 .其中：其中：s 代表样品；代表样品；CHUR代表原始
33、地幔。现代（代表原始地幔。现代（143 Nd/144Nd）CHUR =0.512638; 现代（现代（147 Sm/144Nd）CHUR =0.1967； 现代（现代（87 Sr/86Sr）CHUR =0.7045; 现代的（现代的（87 Rb/86Sr）CHUR = 0.0827。 由于在固由于在固/液分配系数方面，液分配系数方面，DSmDNd, DRbDsr, DU,ThDPb , 亏损地幔亏损地幔Sm/Nd比值较原始地幔增高，因此以亏损地幔为源区的玄武岩的比值较原始地幔增高，因此以亏损地幔为源区的玄武岩的Nd（t)为大于为大于1的正值，正值愈大源区地幔愈亏损；反之该参数为小于的负值时，则
34、表明源区的正值，正值愈大源区地幔愈亏损；反之该参数为小于的负值时，则表明源区是富集型地幔。对于是富集型地幔。对于Sr（t) 的情况则相反，愈大的正值地幔源区愈富集。的情况则相反，愈大的正值地幔源区愈富集。（二）（二） 秦岭各构造单元早期上地幔的性质与演化趋势秦岭各构造单元早期上地幔的性质与演化趋势 结果显示结果显示:*华北南缘玄武岩地幔源区华北南缘玄武岩地幔源区Nd（t)值由太古宙至古元值由太古宙至古元古代一直稳定于古代一直稳定于+2.9 +2.2, 与华北陆块主体相同与华北陆块主体相同.*扬子北缘玄武岩地幔源区扬子北缘玄武岩地幔源区 Nd（t)值由新太古代至中值由新太古代至中元古代沿亏损地幔
35、演化线演化元古代沿亏损地幔演化线演化,自中元古代晚期开始向自中元古代晚期开始向富集化演变富集化演变,但但Nd（t)值仍保持于值仍保持于+5.7左右左右.*南秦岭地幔源区南秦岭地幔源区Nd（t)值的演化趋势基本与扬子陆值的演化趋势基本与扬子陆块一致块一致, 表明它应属于扬子省表明它应属于扬子省.*北秦岭地幔源区北秦岭地幔源区Nd（t)值于整个元古宙期间一直稳值于整个元古宙期间一直稳定于定于+7.3 +6.3, 表明其地幔源区亏损程度明显高于华表明其地幔源区亏损程度明显高于华北北,并接近扬子并接近扬子, 但演化趋势与扬子和南秦岭不同但演化趋势与扬子和南秦岭不同.这也这也说明北秦岭基本属于扬子省说明
36、北秦岭基本属于扬子省, 但具有一定的特殊性但具有一定的特殊性.三、壳源岩石的钕模式年龄与地壳增生三、壳源岩石的钕模式年龄与地壳增生1.原理与方法原理与方法 (1) 岩石的钕模式年龄是以岩石的钕模式年龄是以CHUR为原始系统，进行岩石样品的同位素年龄的为原始系统，进行岩石样品的同位素年龄的计算值。钕同位素年龄按下式计算计算值。钕同位素年龄按下式计算： （143 Nd/144Nd）0s = （143 Nd/144Nd）ts +（147 Sm/144Nd）s (et- 1);其中：其中：t-岩石的年龄；（岩石的年龄；（143 Nd/144Nd）0s -样品测定的现代值；（样品测定的现代值；（143
37、Nd/144Nd）ts-岩石形成时的初岩石形成时的初始值，始值，-147 Sm的衰变常数（的衰变常数（=6.5410-12年年-1）。）。 由于岩石单个样品的（由于岩石单个样品的（143 Nd/144Nd）ts 不易合理地推定，而以不易合理地推定，而以CHUR（原始地幔）演化至岩石形原始地幔）演化至岩石形成时的（成时的（143 Nd/144Nd）tCHUR 代替（代替（143 Nd/144Nd）ts 进行计算，得出的年龄称为模式年龄进行计算，得出的年龄称为模式年龄（TCHUR）。）。(2) 考虑到多数玄武岩浆来自亏损地幔，认为以亏损地幔在岩石形成时的（考虑到多数玄武岩浆来自亏损地幔，认为以亏损
38、地幔在岩石形成时的（143 Nd/144Nd）tDM代替（代替（143 Nd/144Nd）ts 进行岩石年龄计算更为合理，计算式为进行岩石年龄计算更为合理，计算式为：TDM =1/InI+（143 Nd/144Nd）s （143 Nd/144Nd）DM/ （147 Sm/144Nd）s （147 Sm/144Nd）DM其中：（其中：（143 Nd/144Nd）DM的现代值的现代值=0.51315; （147 Sm/144Nd）DM的现代值的现代值=0.2137. (3) (3) 沉积岩、花岗岩等壳源岩石一般继承沉积岩、花岗岩等壳源岩石一般继承着其源区岩层的平均钕同位素组成，它着其源区岩层的平均
39、钕同位素组成，它们的钕模式年龄（们的钕模式年龄（T TDMDM) )反映着其源区物反映着其源区物质或地壳平均年龄，亦即源区物质或地质或地壳平均年龄，亦即源区物质或地壳自地幔分离距现在的时间。所以对各壳自地幔分离距现在的时间。所以对各时代壳源岩石钕模式年龄的大量统计，时代壳源岩石钕模式年龄的大量统计，可以提供一种揭示大陆地壳增生的途径。可以提供一种揭示大陆地壳增生的途径。2.2.秦岭各构造单元的地壳增生历史秦岭各构造单元的地壳增生历史NCNQSQYC直方图显示：直方图显示：*华北陆块地壳主体形成于太古宙和古元古代（华北陆块地壳主体形成于太古宙和古元古代（3.61.8 Ga ),以新太古代为最主要
40、成壳期，其次为古元古代。以新太古代为最主要成壳期，其次为古元古代。*扬子陆块地壳主体形成于扬子陆块地壳主体形成于0.8 Ga以前的元古宙，但存在少以前的元古宙，但存在少量太古宙陆壳基底或陆核。量太古宙陆壳基底或陆核。*南秦岭陆壳主体形成于南秦岭陆壳主体形成于0.8 Ga以前的元古宙，也存在少量以前的元古宙，也存在少量太古宙陆壳基底或陆核，并在太古宙陆壳基底或陆核，并在2.2和和1.1 Ga左右为两次强烈左右为两次强烈地壳增生期。地壳增生期。*北秦岭陆壳主体也形成于北秦岭陆壳主体也形成于0.8 Ga以前的元古宙，并显示在以前的元古宙，并显示在2.2和和1.1 Ga左右的两次强烈地壳增生。但多种证
41、据表明北秦左右的两次强烈地壳增生。但多种证据表明北秦岭不存在太古宙陆壳基底。岭不存在太古宙陆壳基底。 因此，在成壳主期上南、北秦岭与扬子是一致的，在具有因此，在成壳主期上南、北秦岭与扬子是一致的，在具有太古宙陆壳基底上南秦岭与扬子一致，而北秦岭与之不同。太古宙陆壳基底上南秦岭与扬子一致，而北秦岭与之不同。这也表明北秦岭原属于扬子省，只是缺少太古宙陆壳基底。这也表明北秦岭原属于扬子省，只是缺少太古宙陆壳基底。四、秦岭造山带各构造单元四、秦岭造山带各构造单元PbPb同位素填图同位素填图1. 技术方法：技术方法：秦岭及相邻克拉通区前寒武纪基底秦岭及相邻克拉通区前寒武纪基底岩石、不同时代花岗岩和中、新
42、生代玄武岩的岩石、不同时代花岗岩和中、新生代玄武岩的样品的铅同位素组成（表样品的铅同位素组成（表10），奠定了铅同位），奠定了铅同位素填图的基础素填图的基础。花岗岩测定的是长石铅，基本花岗岩测定的是长石铅，基本可代表岩石形成时的同位素组成，其中中生代可代表岩石形成时的同位素组成，其中中生代花岗岩长石花岗岩长石Pb同位素组成可以近似地代表现代同位素组成可以近似地代表现代上地壳的上地壳的Pb同位素组成；同位素组成；各类前寒武纪岩石全各类前寒武纪岩石全岩的现在岩的现在Pb同位素组成，应代表现代中、下地同位素组成，应代表现代中、下地壳的壳的Pb同位素组成；同位素组成；而中、新生代玄武岩全岩而中、新生代
43、玄武岩全岩的数据则应反映近代上地幔的的数据则应反映近代上地幔的Pb同位素组成。同位素组成。2.2.秦岭秦岭PbPb同位素填图数据同位素填图数据3 3。PbPb同位素在四个构造单元内显示出如下同位素在四个构造单元内显示出如下分布规律分布规律华北陆块南缘低华北陆块南缘低206Pb/204Pb或低或低值壳幔区：值壳幔区：新太古代新太古代至古、中元古代基底岩石，中生代燕山期花岗岩类长至古、中元古代基底岩石，中生代燕山期花岗岩类长石和和第三纪玄武岩具有彼此接近、且同华北陆块总石和和第三纪玄武岩具有彼此接近、且同华北陆块总体壳、幔相一致的相对贫放射成因铅的体壳、幔相一致的相对贫放射成因铅的Pb同位素组成同
44、位素组成。扬子陆块北缘相对高扬子陆块北缘相对高206Pb/204Pb或或值壳幔区：值壳幔区：元古宙元古宙基底岩石、中生代花岗岩长石和中、新生玄武岩的基底岩石、中生代花岗岩长石和中、新生玄武岩的206Pb/204Pb或或值值明显高于华北，但是扬子北缘西段明显高于华北，但是扬子北缘西段（西乡（西乡-碑坝地区）元古宙基底岩石的碑坝地区）元古宙基底岩石的Pb同位素比值明同位素比值明显高于东段。这点可有力地支持大尺度铅同位素填图显高于东段。这点可有力地支持大尺度铅同位素填图所得出的扬子与华北应属于两个不同的构造所得出的扬子与华北应属于两个不同的构造-铅同位素铅同位素省的结论（朱炳泉，省的结论（朱炳泉，1
45、993；张理刚等，；张理刚等，1993）。）。接上接上南秦岭相对高南秦岭相对高206Pb/204Pb或或值区：元古宙基底岩石和值区：元古宙基底岩石和中生代花岗岩长石显示相近的中生代花岗岩长石显示相近的相对高相对高206Pb/204Pb或或 值的铅同位素组成特征，并且其东段和西段在铅同位值的铅同位素组成特征，并且其东段和西段在铅同位素比值上是可与扬子北缘东段和西段分别对比的。素比值上是可与扬子北缘东段和西段分别对比的。因因此，南秦岭应属于扬子构造此，南秦岭应属于扬子构造-Pb同位素省，并且同扬子同位素省，并且同扬子北缘一样，东、西段岩石的北缘一样，东、西段岩石的Pb同位素组成具有一定的同位素组成
46、具有一定的差异，表明扬子陆块发展历史的复杂性。差异，表明扬子陆块发展历史的复杂性。北秦岭高北秦岭高206Pb/204Pb或或值区值区 全部元古宙到早古生代全部元古宙到早古生代岩石（包括秦岭群片麻岩、斜长角闪岩、大理岩，宽岩石（包括秦岭群片麻岩、斜长角闪岩、大理岩，宽坪群、丹凤群和二郎坪群火山岩，桐柏大河麻粒岩，坪群、丹凤群和二郎坪群火山岩，桐柏大河麻粒岩，以及新元古代松树沟蛇绿岩中的各种岩石）的铅及新以及新元古代松树沟蛇绿岩中的各种岩石）的铅及新元古代和早古生代花岗岩长石铅一致显示十分富集放元古代和早古生代花岗岩长石铅一致显示十分富集放射成因铅的特征。它们在射成因铅的特征。它们在Pb同位素比值
47、上，接近于南同位素比值上，接近于南接上接上秦岭和扬子北缘西段，而明显高于南秦岭东段，更高秦岭和扬子北缘西段，而明显高于南秦岭东段，更高于华北陆块南缘。根据长石铅能基本代表岩石形成时于华北陆块南缘。根据长石铅能基本代表岩石形成时的同位素组成，表明新元古代花岗岩的源岩就是显著的同位素组成，表明新元古代花岗岩的源岩就是显著富于放射成因铅的。据此可以推断北秦岭岩石圈富集富于放射成因铅的。据此可以推断北秦岭岩石圈富集放射成因铅的特征至少应于元古宙早期就存在，这也放射成因铅的特征至少应于元古宙早期就存在，这也显示北秦岭的特殊成因显示北秦岭的特殊成因(张本仁等张本仁等,1996)。北秦岭壳幔北秦岭壳幔Pb同
48、位素组成特征是完全可同扬子陆块边同位素组成特征是完全可同扬子陆块边缘部分的缘部分的B2-3亚省的亚省的Pb同位素组成特征相比的（见下同位素组成特征相比的（见下表），应属于扬子省。研究已经证明，北秦岭原是在表），应属于扬子省。研究已经证明，北秦岭原是在扬子板块洋域洋岛基础上发育形成的微陆块，主要由扬子板块洋域洋岛基础上发育形成的微陆块，主要由洋岛或地幔柱型源区岩浆成壳，所以北秦岭显示缺乏洋岛或地幔柱型源区岩浆成壳，所以北秦岭显示缺乏太古宙陆壳基底，特别富放射成因太古宙陆壳基底，特别富放射成因Pb,以及特别富以及特别富Ca、ScSc及具有最高的及具有最高的Sc/ThSc/Th、BaBa/La/La
49、、Th/LaTh/La和和Yb/HfYb/Hf比值。比值。表表3 3 北秦岭、南秦岭西段与扬子各北秦岭、南秦岭西段与扬子各PbPb同位素亚省同位素亚省PbPb 同位素组成参数对比同位素组成参数对比扬子各亚省参数根据张理刚等（1995）数据计算，北秦岭和南秦岭西段参数根据我们的数据计算五、秦岭区域构造五、秦岭区域构造- -地球化学分区地球化学分区 （一）区域一级地球化学界面（一）区域一级地球化学界面 在上述区域壳、幔化学分区和演化及地壳增生趋势差在上述区域壳、幔化学分区和演化及地壳增生趋势差异基础上，又通过区域异基础上，又通过区域 Pb同位素填图，同位素填图，揭示出扬子北缘、南揭示出扬子北缘、南
50、秦岭和北秦岭壳、幔均具有高放射成因铅的秦岭和北秦岭壳、幔均具有高放射成因铅的Pb同位素组成，而同位素组成，而华北壳、幔则显示低放射成因铅的华北壳、幔则显示低放射成因铅的Pb同位素组成。这同样说明，同位素组成。这同样说明，秦岭的一级地球化学界面是位于北秦岭和华北陆块之间的地质秦岭的一级地球化学界面是位于北秦岭和华北陆块之间的地质界面处（见下图）界面处（见下图） 。从而证明北秦岭于新元古代前应属于扬子。从而证明北秦岭于新元古代前应属于扬子板块组成部分，而在秦岭新元古代板块组成部分，而在秦岭新元古代早古生代商丹古洋盆打开早古生代商丹古洋盆打开后，才转变为华北板块的大陆边缘构造单元。然而，要使这一后，
51、才转变为华北板块的大陆边缘构造单元。然而，要使这一论断成立，尚需能证明商丹古洋属于扬子板块岩石圈内部裂解论断成立，尚需能证明商丹古洋属于扬子板块岩石圈内部裂解扩张形成类型扩张形成类型,并能阐明和解释北秦岭壳幔显示上述特殊性的并能阐明和解释北秦岭壳幔显示上述特殊性的原因。原因。图图29 秦岭地区各类岩石秦岭地区各类岩石207Pb/204Pb206Pb/204Pb图解图解SNC华北南缘；华北南缘； NQ北秦岭；北秦岭； SQ南秦岭；南秦岭；NYC扬子北缘扬子北缘。Fig.6 e e Nd(t) -206Pb/204Pb plot for the Precambrian metabasalts fr
52、om the four tectonic unit （二）商丹古洋盆属于扬子板块岩石圈内部裂解（二）商丹古洋盆属于扬子板块岩石圈内部裂解类型的证据类型的证据晚古生代勉略洋盆形成于扬子陆块与南秦岭之间，应晚古生代勉略洋盆形成于扬子陆块与南秦岭之间，应属于确定的扬子板块内部裂解形成的类型，可以作为属于确定的扬子板块内部裂解形成的类型，可以作为该类型的标准。该类型的标准。商丹古缝合带中新元古代松树沟蛇绿岩片的近似商丹古缝合带中新元古代松树沟蛇绿岩片的近似N-N-MORBMORB型玄武岩与勉略蛇绿岩带的型玄武岩与勉略蛇绿岩带的N-MORBN-MORB型玄武岩具有型玄武岩具有完全可对比的完全可对比的Nd
53、Nd和和PbPb同位素组成及特征元素对比值同位素组成及特征元素对比值（见下表）。（见下表）。两地的两地的N-MORBN-MORB型岩石均显示出比华北玄武岩高得多的型岩石均显示出比华北玄武岩高得多的PbPb同位素比值、同位素比值、CuCu含量、含量、Yb/HfYb/Hf和和NbNb/Ta/Ta比值及偏低的比值及偏低的Zr/HfZr/Hf比值。这也证明它们与华北地幔无关比值。这也证明它们与华北地幔无关, , 而应是属而应是属于扬子地幔类型于扬子地幔类型. . 样品数样品数 Nd(t) Ba/Sr Rb/Sr Ba/La Nb/La Th/La Nb/Ta 1.松树沟松树沟 3 +6.8 0.476
54、 0.026 23.4 1.144 0.245 13.83 2.勉勉-略略 7 +6.1 0.470 0.053 26.7 0.630 0.039 13.51 Yb/Hf Y/Tb Ni/Co Zr/Zr* Ti/Zr Ti/V Cu V 1.松树沟松树沟 1.563 43.39 1.146 1.294 103.6 19.84 64 369 2.勉勉-略略 1.635 43.13 1.403 1.225 97.0 20.29 68 342 表表4 4 松树沟和勉松树沟和勉- -略蛇绿岩中略蛇绿岩中N-MORBN-MORB型变拉斑玄武岩的化型变拉斑玄武岩的化学和同位素组成特征学和同位素组成特征松
55、树沟松树沟N-MORB型岩石的微量元素数据引自周鼎武等型岩石的微量元素数据引自周鼎武等(1995)14. 两地岩石的两地岩石的微量元素数据均为微量元素数据均为ICP-MS法的测定值法的测定值.Zr/Zr*=Zr/(Sm+Nd)/2, 其中其中Zr、Sm、Nd浓度为浓度为C1球粒陨石标准化值球粒陨石标准化值.（四）区域构造地球化学分区研究的意义四）区域构造地球化学分区研究的意义 通过北秦岭原来属于扬子板块，以及新元古通过北秦岭原来属于扬子板块，以及新元古代代-早古生代商丹古洋盆和晚古生代勉略古洋早古生代商丹古洋盆和晚古生代勉略古洋盆均为扬子板内裂解打开类型的证明，可以揭盆均为扬子板内裂解打开类型
56、的证明，可以揭示出秦岭造山带发展具有扬子裂解和华北增生示出秦岭造山带发展具有扬子裂解和华北增生的明显的动力学特征，亦即扬子北缘先后依次的明显的动力学特征，亦即扬子北缘先后依次裂解出北秦岭和南秦岭微块体，然后再一一拼裂解出北秦岭和南秦岭微块体，然后再一一拼接增生到华北板块南缘。这启示我们今后应注接增生到华北板块南缘。这启示我们今后应注意探索秦岭造山带发展演化的地幔动力学背景意探索秦岭造山带发展演化的地幔动力学背景及其在全球地幔动力学研究中的意义。及其在全球地幔动力学研究中的意义。（一）应用细粒碎屑沉积岩物源区地球化学判别一）应用细粒碎屑沉积岩物源区地球化学判别方法约束古洋盆封闭的时限方法约束古洋
57、盆封闭的时限 思路思路：在有较开阔洋盆阻隔条件下，一侧大陆的陆源碎屑在有较开阔洋盆阻隔条件下，一侧大陆的陆源碎屑物质难以漂洋过海到达另一侧陆缘，所以这时一侧陆缘海物质难以漂洋过海到达另一侧陆缘，所以这时一侧陆缘海盆沉积的碎屑物质只能来自它所属的大陆。然而，当洋盆盆沉积的碎屑物质只能来自它所属的大陆。然而，当洋盆趋近闭合或封闭时，则一个大陆陆缘海盆沉积则可获得两趋近闭合或封闭时，则一个大陆陆缘海盆沉积则可获得两侧大陆的碎屑物质的供应，显示出二元混合的化学特征。侧大陆的碎屑物质的供应，显示出二元混合的化学特征。因此，通过一侧陆缘碎屑岩物源区的判别，根据碎屑物质因此，通过一侧陆缘碎屑岩物源区的判别，
58、根据碎屑物质来源随时间由本大陆的单源变为两侧大陆物质的混源时，来源随时间由本大陆的单源变为两侧大陆物质的混源时，则该时期就应为两大陆趋近或洋盆基本封闭的时限。这样则该时期就应为两大陆趋近或洋盆基本封闭的时限。这样就可将地质问题转化为地球化学性质的问题，以利于发挥就可将地质问题转化为地球化学性质的问题，以利于发挥地球化学学科的专长和优势。地球化学学科的专长和优势。六、洋盆闭合及陆块对接的地球化学论证六、洋盆闭合及陆块对接的地球化学论证应用条件应用条件：必须首先确定两大陆上地壳或剥蚀必须首先确定两大陆上地壳或剥蚀区（可以用碎屑岩为代表）特征元素成分的差区（可以用碎屑岩为代表）特征元素成分的差异，然
59、后利用其差异进行判别。特征元素为异，然后利用其差异进行判别。特征元素为Th、Sc、Co、REE(Ti、Nb、Ta)等等在风化、搬运和在风化、搬运和沉积过程稳定的元素沉积过程稳定的元素。例如：古秦岭洋盆两侧扬子和北秦岭存在如下差异例如：古秦岭洋盆两侧扬子和北秦岭存在如下差异： La/Th Sc/Th Th/Co扬子扬子 碎屑岩碎屑岩 3.5 10 1.4 4.0 0.2 1.5 上地壳上地壳 4.38 2.13 0.52北秦岭北秦岭 碎屑岩碎屑岩 1.0 2.0 0.5 2.0 0.2 3.0 上地壳上地壳 2.64 1.27 0.91图图19 南秦岭各构造南秦岭各构造-地层地层小区不同时代细粒
60、碎屑岩小区不同时代细粒碎屑岩的的La/Co-Sc/Th和和La/Co-Th/Co联合图解联合图解结果结果：南秦岭震旦、寒武南秦岭震旦、寒武和奥陶纪屑岩显示扬子型和奥陶纪屑岩显示扬子型相对高相对高La/Th和和Sc/Th比值比值及低及低Th/Co比值；而志留比值；而志留纪，尤其泥盆纪碎屑岩则纪，尤其泥盆纪碎屑岩则具有相对低具有相对低La/Th和和Sc/Th比值及高比值及高Th/Co比值，而比值，而且这些比值均介于扬子和且这些比值均介于扬子和北秦岭之间，或更接近北北秦岭之间，或更接近北秦岭的数值，表明为两者秦岭的数值，表明为两者的混合。从而说明古秦岭的混合。从而说明古秦岭洋盆应于志留纪，尤其泥洋盆
61、应于志留纪，尤其泥盆纪基本封闭盆纪基本封闭。 （二）纯碳酸盐岩的稀土组成指示海水的化学特征及（二）纯碳酸盐岩的稀土组成指示海水的化学特征及意义意义a.华北克拉通南缘华北克拉通南缘Pt2O的纯碳酸盐岩的纯碳酸盐岩La/Y绝大多数稳定于绝大多数稳定于0.51.0; b.扬子克拉通北缘扬子克拉通北缘Pt2至全部古生代的纯碳酸盐岩至全部古生代的纯碳酸盐岩La/Y稳定于稳定于1.52.5, 一半样品一半样品1.5; c.北秦岭北秦岭Pt1O的纯碳酸盐岩的纯碳酸盐岩La/Y绝大多数稳定于绝大多数稳定于0.51.0，即与华北近似；即与华北近似； d.南秦岭震旦、寒武和奥陶纪的纯碳酸盐岩南秦岭震旦、寒武和奥陶
62、纪的纯碳酸盐岩La/Y稳定于稳定于1.52.5, 即与扬子一致；但是泥盆纪的样品的即与扬子一致；但是泥盆纪的样品的La/Y绝大多数稳定于绝大多数稳定于0.51.0，接近于北秦岭和华北。，接近于北秦岭和华北。 e.华北的太古宙基底太华群碳酸盐岩和全岩群华北的太古宙基底太华群碳酸盐岩和全岩群La/Y平均值分别平均值分别为为1.12和和1.58，扬子的太古宙基底崆岭群碳酸盐岩和全岩群，扬子的太古宙基底崆岭群碳酸盐岩和全岩群La/Y平均值分别为平均值分别为1.99和和2.88。图图20 华北克拉通南华北克拉通南缘、北秦岭和扬子克拉缘、北秦岭和扬子克拉通北缘不同时代纯碳酸通北缘不同时代纯碳酸盐岩盐岩La
63、-Y图解图解a. 华北克拉通南缘元古宇华北克拉通南缘元古宇; b. 华北克拉通南缘古生华北克拉通南缘古生界界; c. 北秦岭元古宇和奥北秦岭元古宇和奥陶系陶系; d. 扬子克拉通北缘扬子克拉通北缘元古宇。元古宇。e. 扬子克拉通北扬子克拉通北缘显生宙岩石缘显生宙岩石; f.南秦岭南秦岭留坝留坝-郧县小区震旦、寒郧县小区震旦、寒武、奥陶、石炭、二叠和武、奥陶、石炭、二叠和三叠系及紫阳三叠系及紫阳-随县小区随县小区寒武系寒武系; g. 淅川小区西部淅川小区西部泥盆系泥盆系(刘岭群刘岭群)及留坝及留坝-郧县小区和白云郧县小区和白云-柞水小柞水小区泥盆系区泥盆系; h. 淅川小区东淅川小区东部震旦部震旦石炭系。石炭系。结果的讨论：结果的讨论：1.1.扬子边缘海水扬子边缘海水La/YLa/Y长期高于华北边缘海长期高于华北边缘海水，是受它们各自太古宙基底成分控制水，是受它们各自太古宙基底成分控制的；的；2.2.北秦岭在元古宙期间可能已位于华北边北秦岭在元古宙期间可能已位于华北边缘海影响的范围内；缘海影响的范围内；3.3.南秦岭震旦到奥陶纪沉积完全发生于扬南秦岭震旦到奥陶纪沉积完全发生于扬子边缘海水之内，自泥盆纪沉积水体转子边缘海水之内，自泥盆纪沉积水体转化为南北混合型，表明此时洋盆基本封化为南北混合型，表明此时洋盆基本封闭，两陆缘基本对接。闭，两陆缘基本对接。
