岩石地球化学讲义-2

图1-27砂岩的函数判别图(Bhatia, 1983) 图1-28砂岩-泥岩的K2O/Na2O-SiO2判别图

(Roser & Korsch, 1986)

?砂岩-泥岩的K2O/Na2O-SiO2构造判别图(Roser & Korsch, 1986)

在Roser & Korsch(1986)的K2O/Na2O-SiO2构造判别图上,沉积环境大致可分成三种:被动大陆边缘(PM)、活动大陆边缘(ACM)和大洋岛弧(ARC)(图1-28)。图中的区域是根据古代的已知沉积环境的化学分析数据建立的,并得到现代沉积物的检验。投影是需将数据换算成无水的(干的)。但是,沉积岩的化学成分受到颗粒大小的影响,Roser & Korsch (1986)将现代沉积岩中的砂岩-泥岩成对投影,以检验此图对砂岩和泥岩各自的有效性。一般情况下,沉积岩会落入预定的位置,尽管有时会将弧前砂投影到ARC区域,而伴随的泥投在ACM区。

如果沉积物中富集碳酸盐组分,则必须重新计算成无CaCO3的组成。如果没这样做,将使样品变成的SiO2的,从而从被动大陆边缘区进入火山弧区。

?砂岩的双变量判别图(Bhatia, 1983)

产于大洋弧、大陆弧,被动大陆边缘和活动大陆边缘的现代砂岩在成分上是多变的,特别是在Fe2O3t+MgO含量和Al2O3/SiO2,K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)比值上。Bhatia (1983)用这些化学变量作了一系列双变图来区分不同的构造环境。图1-29是其中的两个例子。

图1-29 砂岩判别图(Bhatia, 1983)

?利用砂岩-泥岩的主量元素判别它们的源区性质(Roser & Korsch, 1988)

Roser & Korsch(1988)将沉积岩源区主要分成铁镁质、中性的和长英质火成岩以及石英质沉积物区。他们的研究以248个化学数据为基础,其中Al2O3/SiO2、K2O/Na2O比值和Fe2O3t+MgO含量被认为是最有价值的判别因子。

基于Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na和K氧化物的最初的两个判别因子投影图最有效分辨出四个物源区(图1-30a)。对于CaCO3中生物成因的CaO和生物成因的SiO2的问题,可以通过基于TiO2、Fe2O3t、MgO、K2O、Na2O与Al2O3比值的函数判别因子图解得以解决(图1-30b)。但是比值判别图没有基于原始氧化物含量的判别图有效。

其中图1-30a中的判别因子计算方程是:

Discriminant function 1 = -1.773TiO2 + 0.607Al2O3 + 0.76Fe2O3t - 1.5MgO + 0.616CaO +

0.509Na2O – 1.224K2O - 9.09

Discriminant function 2 = 0.445TiO2 + 0.07Al2O3 - 0.25Fe2O3t - 1.142MgO + 0.438CaO +

1.475Na2O + 1.426K2O – 6.861 图1-30b中的判别因子计算方程是:

Discriminant function 1 = 30.638TiO2/Al2O3 – 12.541Fe2O3t/Al2O3 + 7.329MgO/Al2O3 +

12.031Na2O/Al2O3 + 35.402K2O/Al2O3 – 6.382

Discriminant function 2 = 56.500TiO2/Al2O3 – 10.879Fe2O3t/Al2O3 + 30.875MgO/Al2O3 –

5.404Na2O/Al2O3 + 11.112K2O/Al2O3 – 3.89

图1-30主量元素判别砂岩-泥岩套的源区特征(Roser & Korsch, 1988)

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