Geochemical Characteristics and Geological Significance of Silurian Volcanic Rocks of Balonggongge’er Formation in Southern Qilian Mountain(withdrawal)

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.013

Abstract

Abstract:

Volcanic rocks of the Balonggongge’er Formation in the Calete area are composed of calc-alkaline pyroclastic rocks and volcanic lavas. LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating on the meta-dacite of this formation yielded an age of the Late Silurian according to the weighted average age of (418.7±2.7) Ma, representing the first age reported for this formation. Geochemical data show that the volcanic rocks are featured by their high Al₂O₃ and low TiO₂, relatively high total rare earth element contents (ΣREE), LREE enrichments, distinct LREE/HREE fractionation and negative Eu anomalies. The rocks show marked enrichments in Rb, Th and K, slight enrichments in La, Ce, Ba and Nb, and depletions in Nb, Sr, P and Ti. Comprehensive analysis indicates that the volcanic rocks in this area were formed in a continental arc setting.

Key words: southern Qilian, Balonggongge’er Formation, volcanic rock, LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating

CLC Number:

P588.14

CHAI Yun, ZHAO Juan, LI Debiao, MA Zhengting, AN Zhao, WEI Youning, WANG Chengyong. Geochemical Characteristics and Geological Significance of Silurian Volcanic Rocks of Balonggongge’er Formation in Southern Qilian Mountain(withdrawal)[J]. Geoscience, 2020, 34(01): 64-73.

Figures/Tables 11

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样号(PM05)	岩性	SiO₂	TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO	MnO		MgO		CaO		Na₂O		K₂O		P₂O₅
17-1	霏细岩	73.22	0.26		13.00		0.41		1.88	0.04		0.36		0.6		2.53		6.13		0.10
19-1	霏细岩	74.03	0.26		13.00		0.60		1.80	0.04		0.22		0.4		2.87		5.61		0.11
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6-1		68.42	0.53		14.68		1.00		2.61	0.05		0.86		1.2		2.63		4.84		0.18
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12-1		70.82	0.45		12.48		0.99		4.06	0.06		0.65		1.8		2.54		3.26		0.16
13-1		67.13	0.61		15.54		0.91		2.33	0.05		0.65		1.8		3.11		4.16		0.20
16-1		64.91	0.61		14.06		1.21		4.76	0.08		1.15		2.9		1.96		3.25		0.22
21-1		70.72	0.35		13.62		0.95		3.10	0.07		0.72		1.3		2.56		4.50		0.22
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	68.13	0.82		15.24		0.84		3.74	0.08		1.08		1.2		2.06		4.02		0.16
样号(PM05)	岩性	TFeO		Na₂O+K₂O		K₂O/Na₂O		总量			烧失量		DI		SI		A/NK		A/CNK
17-1	霏细岩	2.29		8.66		2.42		99.58			0.84		91.22		3.18		0.84		1.09
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23-1	火山角砾岩	3.68		7.33		2.12		100.32			1.05		89.77		3.17		1.11		1.33
1-1	变质流纹岩	3.94		7.75		6.31		99.69			2.16		83.47		5.80		2.19		1.49
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7-1		1.92		7.90		2.06		99.41			0.88		89.85		3.54		0.96		1.13
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16-1		5.97		5.21		1.66		99.60			3.96		69.82		9.33		2.21		1.17
21-1		4.05		7.06		1.76		100.00			1.54		83.17		6.08		1.18		1.19
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	4.58		6.08		1.95		99.86			2.07		78.00		9.20		1.84		1.54

样号(PM05)	岩性	SiO₂	TiO₂		Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO	MnO		MgO		CaO		Na₂O		K₂O		P₂O₅
17-1	霏细岩	73.22	0.26		13.00		0.41		1.88	0.04		0.36		0.6		2.53		6.13		0.10
19-1	霏细岩	74.03	0.26		13.00		0.60		1.80	0.04		0.22		0.4		2.87		5.61		0.11
23-1	火山角砾岩	73.93	0.28		13.00		1.74		1.94	0.04		0.36		0.3		2.35		4.98		0.13
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18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	68.13	0.82		15.24		0.84		3.74	0.08		1.08		1.2		2.06		4.02		0.16
样号(PM05)	岩性	TFeO		Na₂O+K₂O		K₂O/Na₂O		总量			烧失量		DI		SI		A/NK		A/CNK
17-1	霏细岩	2.29		8.66		2.42		99.58			0.84		91.22		3.18		0.84		1.09
19-1	霏细岩	2.40		8.48		1.95		99.67			0.53		92.28		1.98		0.81		1.13
23-1	火山角砾岩	3.68		7.33		2.12		100.32			1.05		89.77		3.17		1.11		1.33
1-1	变质流纹岩	3.94		7.75		6.31		99.69			2.16		83.47		5.80		2.19		1.49
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18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	4.58		6.08		1.95		99.86			2.07		78.00		9.20		1.84		1.54

样号(PM05)	岩性	La	Ce	Pr	Nd	Sm		Eu		Gd		Tb	Dy		Ho		Er		Tm
17-1	霏细岩	67.9	142.0	16.0	58.9	11.6		1.06		10.20		1.92	12.30		2.36		6.96		0.94
19-1	霏细岩	61.6	135.0	14.9	55.6	11.0		0.90		9.75		1.83	11.60		2.23		6.79		0.94
23-1	火山角砾岩	53.5	119.0	14.0	52.4	10.5		1.44		9.08		1.74	11.10		2.16		6.19		0.81
1-1	变质流纹岩	73.7	155.0	17.3	63.2	11.6		1.65		9.94		1.68	9.47		1.75		5.15		0.65
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5-1	变质英安岩	67.8	147.0	16.6	62.1	11.0		1.82		9.83		1.60	9.22		1.76		5.12		0.65
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18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	54	119	13.2	49.8	9.41		1.55		8.3		1.48	9.16		1.73		4.99		0.68
样号(PM05)	岩性	Yb	Lu	Y	ΣREE		LREE		HREE		LREE/HREE			δEu		δCe		La_N/Yb_N
17-1	霏细岩	5.82	0.98	65.7	331.20		297.46		33.74		8.82			0.29		0.98		7.88
19-1	霏细岩	5.90	1.01	62.2	311.20		279.00		32.20		8.66			0.26		1.02		7.06
23-1	火山角砾岩	5.11	0.86	58.4	281.11		250.84		30.27		8.29			0.44		1.00		7.07
1-1	变质流纹岩	4.18	0.70	49.4	350.44		322.45		27.99		11.52			0.46		0.99		11.91
3-1		4.41	0.74	50.6	284.05		257.21		26.84		9.58			0.36		0.99		8.92
7-1		3.65	0.62	44.0	224.26		201.52		22.74		13.78			0.34		1.01		8.03
5-1	变质英安岩	4.03	0.69	47.9	333.85		306.32		27.53		11.13			0.52		1.00		11.37
6-1		4.39	0.72	52.4	343.44		313.41		30.03		10.44			0.46		1.01		10.51
8-1		4.03	0.70	47.9	314.09		287.46		26.63		10.79			0.5		1.01		10.56
10-1		4.49	0.75	51.3	380.40		350.52		29.88		11.73			0.49		0.99		12.01
11-1		4.22	0.72	50.6	347.63		318.55		29.08		10.95			0.47		1.00		11.16
12-1		4.06	0.71	42.7	316.24		291.11		25.13		11.58			0.57		0.96		11.48
13-1		4.34	0.75	48.3	359.21		329.85		29.36		11.23			0.46		0.99		11.54
16-1		4.42	0.76	52.6	301.35		272.13		29.22		9.31			0.57		0.98		9.31
21-1		4.87	0.83	58.2	293.00		262.44		30.56		8.59			0.50		1.02		7.47
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	4.17	0.69	48.3	272.62		246.96		25.66		9.62			0.53		1.02		8.75

样号(PM05)	岩性	La	Ce	Pr	Nd	Sm		Eu		Gd		Tb	Dy		Ho		Er		Tm
17-1	霏细岩	67.9	142.0	16.0	58.9	11.6		1.06		10.20		1.92	12.30		2.36		6.96		0.94
19-1	霏细岩	61.6	135.0	14.9	55.6	11.0		0.90		9.75		1.83	11.60		2.23		6.79		0.94
23-1	火山角砾岩	53.5	119.0	14.0	52.4	10.5		1.44		9.08		1.74	11.10		2.16		6.19		0.81
1-1	变质流纹岩	73.7	155.0	17.3	63.2	11.6		1.65		9.94		1.68	9.47		1.75		5.15		0.65
3-1		58.2	123.0	13.9	50.9	10.1		1.11		8.60		1.57	9.43		1.80		5.44		0.72
7-1		43.4	96.6	11.2	41.2	8.24		0.88		7.17		1.35	8.12		1.55		4.55		0.59
5-1	变质英安岩	67.8	147.0	16.6	62.1	11.0		1.82		9.83		1.60	9.22		1.76		5.12		0.65
6-1		68.3	150.0	17.1	64.5	11.8		1.71		10.4		1.76	10.30		1.95		5.62		0.72
8-1		63.0	138.0	15.7	58.4	10.7		1.66		9.30		1.55	9.04		1.75		4.99		0.65
10-1		79.8	168.0	18.8	69.5	12.5		1.92		10.80		1.79	9.87		1.86		5.56		0.72
11-1		69.7	152.0	17.5	65.7	11.9		1.75		10.30		1.71	9.88		1.85		5.34		0.69
12-1		69.0	138.0	15.4	56.7	10.2		1.81		8.72		1.47	8.41		1.62		4.91		0.65
13-1		74.1	157.0	17.9	66.9	12.2		1.75		10.50		1.76	10.00		1.81		5.29		0.69
16-1		60.9	128.0	14.7	55.7	10.9		1.93		9.52		1.73	10.50		1.93		5.54		0.71
21-1		53.8	124.0	14.8	56.9	11.2		1.74		9.70		1.78	11.00		2.08		6.00		0.80
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	54	119	13.2	49.8	9.41		1.55		8.3		1.48	9.16		1.73		4.99		0.68
样号(PM05)	岩性	Yb	Lu	Y	ΣREE		LREE		HREE		LREE/HREE			δEu		δCe		La_N/Yb_N
17-1	霏细岩	5.82	0.98	65.7	331.20		297.46		33.74		8.82			0.29		0.98		7.88
19-1	霏细岩	5.90	1.01	62.2	311.20		279.00		32.20		8.66			0.26		1.02		7.06
23-1	火山角砾岩	5.11	0.86	58.4	281.11		250.84		30.27		8.29			0.44		1.00		7.07
1-1	变质流纹岩	4.18	0.70	49.4	350.44		322.45		27.99		11.52			0.46		0.99		11.91
3-1		4.41	0.74	50.6	284.05		257.21		26.84		9.58			0.36		0.99		8.92
7-1		3.65	0.62	44.0	224.26		201.52		22.74		13.78			0.34		1.01		8.03
5-1	变质英安岩	4.03	0.69	47.9	333.85		306.32		27.53		11.13			0.52		1.00		11.37
6-1		4.39	0.72	52.4	343.44		313.41		30.03		10.44			0.46		1.01		10.51
8-1		4.03	0.70	47.9	314.09		287.46		26.63		10.79			0.5		1.01		10.56
10-1		4.49	0.75	51.3	380.40		350.52		29.88		11.73			0.49		0.99		12.01
11-1		4.22	0.72	50.6	347.63		318.55		29.08		10.95			0.47		1.00		11.16
12-1		4.06	0.71	42.7	316.24		291.11		25.13		11.58			0.57		0.96		11.48
13-1		4.34	0.75	48.3	359.21		329.85		29.36		11.23			0.46		0.99		11.54
16-1		4.42	0.76	52.6	301.35		272.13		29.22		9.31			0.57		0.98		9.31
21-1		4.87	0.83	58.2	293.00		262.44		30.56		8.59			0.50		1.02		7.47
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	4.17	0.69	48.3	272.62		246.96		25.66		9.62			0.53		1.02		8.75

样号(PM05)	岩性	Rb	Ba	Sr	Zr	Sc	Ti	Hf	Co	Ni	Cu	Nb	Ta	Th
17-1	霏细岩	251	727	67.6	264	6.68	1 558.7	15.10	5.41	7.46	4.99	17.6	1.88	21.2
19-1	霏细岩	254	705	57.0	258	6.06	1 558.7	15.10	47.40	144.00	33.20	19.4	1.44	18.3
23-1	火山角砾岩	239	936	89.8	363	9.21	1 678.6	3.52	7.79	25.90	10.10	15.5	1.54	17.8
1-1	变质流纹岩	276	1 200	74.9	272	7.42	2 697.8	11.20	8.99	11.80	11.00	20.4	1.79	24.9
3-1		283	894	332.0	181	4.26	1 738.6	9.57	3.95	5.01	7.04	18.5	1.74	22.0
7-1		231	632	119.0	171	4.52	1 678.6	8.16	6.98	11.10	6.39	14.8	1.45	15.6
5-1	变质英安岩	199	1 219	173.0	323	9.26	3 776.9	10.90	11.10	19.30	15.50	20.6	1.80	20.8
6-1		242	1 157	123.0	305	8.84	3 177.4	10.10	10.60	18.30	10.70	20.1	1.75	22.6
8-1		175	1 082	164.0	315	8.57	2 517.9	11.00	10.50	14.30	12.20	15.0	1.49	19.6
10-1		175	1 059	133.0	339	9.38	3 657.0	13.30	13.10	14.20	8.68	19.9	1.97	25.9
11-1		195	1 186	132.0	340	8.46	3 417.2	11.90	11.60	13.70	11.20	21.0	1.79	23.7
12-1		141	912	108.0	281	9.16	2697.8	11.30	10.80	16.20	7.61	15.4	1.47	25.1
13-1		195	1 037	144.0	326	9.88	3 657.0	13.30	10.40	9.38	12.00	19.8	1.93	24.6
16-1		178	693	94.7	356	14.20	3 657.0	18.70	20.10	17.70	8.28	12.1	1.30	19.1
21-1		218	1 197	106.0	390	10.60	2 098.3	6.80	7.65	11.50	18.60	17.9	1.52	15.0
18-1	变质含火山角砾沉凝灰岩	220	750	94.9	306	12.30	4 915.9	12.50	5.20	6.76	7.38	20.2	1.86	16.3