九峰岩体的主微量元素地球化学特征

朱年方

[摘要]对九峰岩体进行采样测试，来分析研究其主量元素、微量元素、稀土元素的地球化学特征。

[关键词]九峰岩体 地球化学 主量元素

[中图分类号]P632 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-230-2

九峰岩体位于粤北地区诸广南部岩体的西部，属燕山早期酸性岩浆侵入作用产物，岩体岩性主要为中粒、中细粒黑云母花岗岩，其次有少量的基性岩脉。通过对该岩体的多个露头进行测试分析，来了解其地球化学特征。

1测试条件

主微量稀土元素测试样品主要采自九峰岩体野外露头，选择新鲜的未蚀变的样品。主量元素分析方法依据GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析法，所用仪器为飞利浦型X射线荧光光谱仪，型号PW2404，X射线管电压为50kV，电流为50mA，粗狭缝，视野光栏直径为30mm。微量元素分析依据DZ/T0223-2001电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法通则，测试仪器为FinniganMAT公司生产的HR-ICP-MS （ElementⅠ）等离子质谱计，编号为6493。主要实验参数为：RF功率1250w，分辨率300；采样锥1.1mm，Ni；截取锥0.8mm，Ni；样品气流量1.04L/min；辅助气流量0.96 L/min；冷却气流量14.0L/ min；分析室真空度6×10-6Pa；温度20℃，相对湿度30%。主微量元素分析由中国地质科学院国家实验测试中心完成测定。

2测试结果

2.1主量元素

九峰岩体主量元素含量见表2。由表可知，九峰岩体为酸性岩类，SiO2含量均大于66%。在主量元素TAS投图上（图1），九峰岩体落在花岗岩和花岗闪长岩区域。

九峰岩体的SiO2含量为67.12% ～71.29%，Al2O3含量较高为14.2%～15.52%，在A/NK-A/CNK图解上也落在准铝质-过铝质区域（图2）。在K2O-SiO2图中九峰岩体样品基本都落在高钾钙碱性系列（图3B），TiO2、CaO、MnO、MgO、P2O5、和FeOT含量较低。主量元素的特征显示九峰岩体花岗岩为高钾碱性—钙碱性的准铝质-过铝质花岗岩。

从主量元素特征和地球化学图解中可以看出，九峰岩体有以下特征：

（1）岩体的TiO2、CaO、MnO、MgO、P2O5、和FeOT含量都较低，都具有高SiO2和Al2O3含量和碱性—钙碱性特征，具有较高的暗色矿物含量，岩石色率高，暗色矿物以黑云母，角闪石为主，斜长石含量高于钾长石。在Si2O-K2O判别图上，九峰岩体基本都落在高钾钙碱性系列中。

（2）TiO2、CaO、MnO、MgO、P2O5含量与SiO2的含量呈负相关，这应该花岗岩岩浆在形成之后经历了一定程度的斜长石、磷灰石和含镁铁的暗色矿物结晶分异作用造成的，九峰、岩体中可见暗色矿物角闪石和黑云母等，也能证明岩浆早期是含镁铁质矿物的。而九峰岩体的K2O、Na2O与SiO2含量上表现出的不同变化趋势，可能为岩浆在演化过程中受到不同围岩的混染所致或流体的交代有关。

（3）九峰岩体的AR值平均2.55，偏碱性； DI平均值81.061；长英指数FL和镁铁指数MF的平均值分别为85.3和85.5，固结指数SI平均值7.925（表1）。

2.2微量元素和稀土元素

九峰岩体微量元素和稀土元素含量见表2。

九峰岩体的稀土总量中等，ΣREE=201.47×10-6～275.56×10-6，轻稀土总量ΣLREE=181.69×10-6～246.65×10-6，重稀土总量ΣHREE=13.49×10-6～31.72×10-6，LaN/YbN=6.94～28.06，平均为14.83，轻重稀土元素分馏明显，显示为轻稀土元素富集型，从稀土元素配分图上也显示轻稀土元素分馏更加明显。岩体具有较低的负Eu异常，δEu=0.38～0.71，没有明显的Ce异常，δCe=0.92～0.98（图4）。

九峰岩体在微量元素原始地幔蛛网图上表现出的微量元素分配特点（图5）：Rb、Th、U元素相对富集，为原始地幔值的几百倍以上，而Ba、Nb、Sr、P、Ti元素相对亏损，在原始地幔标准化图解中形成“谷”。高场强元素Nb、Ti、P的相对亏损可能是源区岩石部分熔融过程中，那些在部分熔融过程中可以保持稳定，只在晚期才能进入熔体的副矿物如：金红石、磷灰石的残留所导致的。而Ba、Sr为大离子亲石元素，它们一般是类质同象的方式存在矿物中，Sr、Eu主要赋存在斜长石和含Ca的矿物中，因此斜长石、磷灰石的残留或分离结晶会导致Sr、Eu产生相对亏损。