中国东部地壳元素丰度与岩石平均化学组成研究-物探与化探.PDF

第 2 1 卷第 6 期 物 　探 　与 　化 　探 Vol . 2 1 ,No . 6 1997 年 12 月 GEOPH YSICAL GEOCHEM ICAL EXPL ORA TION Dec . ,1997 中国东部地壳元素丰度与岩石 平均化学组成研究 鄢明才 　迟清华 　顾铁新 　王春书 (地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所 ,廊坊 　065000) 摘 　要 　迄今我们习用的地壳化学元素丰度和岩石平均化学组成的文献值大多是收集的汇编数 据 ,不少微量元素特别是贵金属等难测元素的丰度所依据的样品的代表性和测试质量难以考证 , 其值存在着颇大的不确定度 。本研究立足于实测资料 ,在中国东部系统采集了各类火成岩和变质 杂岩体及各时代的标准地层剖面岩石样品28 253 个 ,组合成 2 7 18 个分析样 。采用中子活化等 15 种可靠分析方法测试 , 以国家一级标准物质作质量监控 。求得的华北地台地壳 、中国东部上地壳 和出露地壳及各类岩石的 78 种化学元素丰度 ,显著改善了地壳和岩石的化学元素丰度 ,填补了多 种岩石微量元素丰度的空白。 关键词 　化学元素丰度 ,地壳 ,出露地壳 ,岩石 ,中国东部 。 地壳化学元素丰度和岩石的平均化学组成是地学的基本数据 ,是地球化学定量研究元素 分散 、富集与成矿条件的基本依据 。早期计算地壳化学元素丰度所采用的近似出露地壳模型 和上部花岗质 、下部玄武质的两层结构模型 ,未能考虑地壳在垂向和横向上的不均匀性及深部 变质作用的影响 ,虽可取得合理的主成分丰度 ,但微量元素差异颇大 。70 年代以来人们逐步 采用以实际组成地壳的主要岩石 ———变质岩为基础 , 以地质 、地球物理和地球化学资料为限制 条件 ,采用大构造单元的实测地壳组成近似代表大陆地壳的化学组成 。在岩石组成研究方面 , 随着岩石地球化学研究的深入 ,人们对岩石中微量元素的兴趣与日俱增 ,许多研究者发现采用 微量元素及其比值或组合特征 , 比主成分能更全面 、更精细地展示地质体的成因与演化过程 。 ( ) ( ) 自 Turekian 与 Wedepohl 196 1 和 Виноградов1962 汇编了若干岩石和沉积物微量元素数据 后 ,除麻粒岩外尚未见到新的综合资料 ,许多岩类的微量元素尚无数据 。 1 　华北地台地壳 、中国东部上地壳与出露地壳化学元素丰度 中国东部出露地壳与上地壳及华北地台地壳化学元素丰度列于表 1 。 1. 1 　华北地台地壳化学元素丰度 关于地壳的组成 ,现代一般认为上地壳主要由绿片岩相 、中地壳由角闪岩相 、下地壳由麻 粒岩相岩石组成 。华北地台是中国最古老的地块 ,地壳主体由太古宙高级变质岩组成 , 中元古 代以后形成以地壳再循环产物为主体的沉积盖层 。华北地台北缘麻粒岩相岩石大面积出露 , 是研究下地壳的窗口;华北地台的各主要构造 ———地层区都有不同变质相带的变质地质体出 现 ,大体上反映了各区域中、上地壳断面的岩石组成 。本研究以华北地台区域地质 、地球化学 和地球物理资料为基础 〔1〕〔2 〕, 设计了地壳组成计算模型 ,地壳平均厚度为 38 km ,其中上地壳 1997 年 8 月 15 日收稿 。 ·452 · 物 　探 　与 　化 　探 2 1 卷 15 km , 中地壳 10 km ,下地壳 13 km 。算得的华北地台上地壳为偏酸的花岗闪长质成分 , 中地 壳为偏基的花岗闪长质成分 ,下地壳为石英闪长质成分 ,总地壳为介于花岗闪长质与石英二长 〔3 〕 闪长质之间的化学