中国东南部中生代含铀花岗岩成岩物质来源与铀成矿作用

几年来野外实地调查和室内大量的实际资料表明,我国东南部中生代含铀花岗岩体大多数属原来大陆壳硅铝层浅海相陆源沉积岩和火山沉积岩,以及少量的花岗岩等物质在深部增温增压下经受重熔作用而产生的酸性岩浆侵入于距当时地表约为2—4公里深处,经过充分而完善的结晶分异作用和射气分异作用而导致的产物。为了进一步阐明和解释含铀花岗岩成岩物质来源与铀成矿作用之关系,作者在本文里试图首先对含铀花岗岩成岩物质来源进行探讨,在此基础上提出对铀成矿作用的不成熟看法。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩Nd、Pb同位素组成及成岩物质来源初步探讨

本文研究了松辽盆地庆安地区盖层白垩系泉头组碎屑沉积岩以及相关基底花岗岩的Nd、Pb同位素组成。结果表明,白垩系泉头组碎屑沉积岩和花岗岩都为地壳物质产物,其物质来源以先存陆壳的再循环物质为主,并且碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩的物质来源主要为上地壳,而细粒碱长花岗岩主要为下地壳;Pb同位素组成表明碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩属于同源产物,细粒碱长花岗岩则不同于前两者。通过对比Nd同位素组成,表明松辽盆地庆安地区的物质环境和物源与华北地块相近,而不同于华南地块,似应归于华北地块范畴。     

江西省峡江铀矿床两期印支期花岗岩的年代学、岩石地球化学和岩石成因——对华南印支期构造背景和产铀花岗岩成因的指示

位于江西省的峡江铀矿床为华南一个典型的花岗岩型铀矿床,铀矿体产在金滩花岗岩体中。野外地质调查和锆石U-Pb同位素定年工作表明金滩花岗岩体主要由两期的印支期花岗岩组成,其中含矿的等粒状二云母花岗岩形成于239±1Ma,而主体的斑状黑云母花岗岩则形成于226±2Ma。二云母花岗岩具有较高的SiO₂含量（74.09%~74.53%）和明显低的TiO₂、CaO和MgO含量,铝饱和指数为1.20~1.46,含有白云母和石榴子石等过铝质矿物,属于典型的强过铝S型花岗岩。斑状黑云母花岗岩的地球化学特征略微不同于二云母花岗岩,相对富集高场强元素和稀土元素,具有明显更低的Rb/Sr比值以及更小的Eu负异常,铝饱和指数变化为1.05~1.13,属于弱过铝到强过铝花岗岩。同位素组成上,两者都具有较低的ε_Nd（t）值（二云母花岗岩：-9.0~-8.8;斑状黑云母二长花岗岩：-9.8~-9.4）和古元古代的模式年龄（二云母花岗岩：1.73~1.75Ga;斑状黑云母二长花岗岩：1.77~1.80Ga）。地球化学和同位素特征表明金滩岩体中的这两期印支期花岗岩应该都为S型花岗岩。较高的Rb/Sr比值和较低的CaO/Na₂O比值表明二云母花岗岩主要由富粘土的泥质沉积岩部分熔融而来,而斑状黑云母二长花岗岩则主要由贫粘土的碎屑沉积岩部分熔融而来。金滩岩体中的两期印支期花岗岩分别对应于华南印支期同碰撞挤压和碰撞后伸展期的岩浆作用。二云母花岗岩含有更高的U含量,矿物学以及地球化学特征与华南其他的典型产铀花岗岩类似。对比研究表明,华南印支期产铀花岗岩的形成应与同碰撞期挤压背景下的泥质沉积岩的部分熔融有关。     

铀呈矿现象中的沸石化

热液沸石化常见于许多中、基性火山活动地区。在现代热液矿床中,沸石往往占到新生矿物体积的50％。沸石形成在没有明显金属矿化的热液作用的低温阶段,多半是最后阶段。因此,В.П.罗果娃关于浊沸石化作为一种新的近矿蚀变类型和铀呈矿现象的普查标志的报道是很有意义的。根据她的资料,浊沸石化晕发育在中生代的花岗岩类和其上覆的沉积岩(细砾岩和砂岩)中。     

华南富铀花岗岩和产铀花岗岩特征

文章简要叙述了我国南方5省(区)富铀花岗岩和产铀花岗岩概况,详细讨论了产铀花岗岩的主要特征:断裂构造发育,蚀变作用非常强烈,经常有二云母花岗岩出现,中基性和酸性脉岩比较发育。正是这些特征,决定了它们产出铀矿床的能力。     

花岗岩与铀成矿作用

很明显,花岗岩地区的铀矿床与花岗岩之间存在着某种成因联系。然而,这种联系的具体方式却随地质条件的变化而各各不同,试图采用某种万能的模式概括一切是注定要失败的,唯一正确的态度恰恰是它的反面,对具体情况作具体分析。本文以华南花岗岩地区铀矿床为基础,按照花岗岩在铀成矿过程中所起作用的不同,划分出四种矿床类型,并扼要地阐     

试论铀的改造成矿作用

改造成矿是铀成矿的一种主要作用。这种矿床产于富铀地质体(包括富铀沉积岩、富铀花岗岩)内或其附近，受区域性大断裂旁的次级张性构造控制。矿石物质成分与富铀地质体相似；成矿是发生在影响该区最晚的一次造山运动晚期；成矿作用与富铀地质体中铀的含量和存在形式、造山运动及产铀岩石的物理性质有关。单个铀矿床的规模取决于铀的来源、整矿条件、造山运动发生的时间和运动的次数。     

西藏错那洞电气石花岗岩中电气石化学组成、硼同位素特征及意义

为了对西藏错那洞电气石花岗岩源区进一步约束,利用显微镜、电子探针和激光剥蚀多接收等离子质谱仪,对错那洞电气石花岗岩中电气石的形态、成分及硼同位素组成进行了研究.结果表明,错那洞电气石花岗岩中的电气石为碱族黑/铁电气石,直接结晶自富硼熔体,与熔体之间未发生明显的硼同位素分馏.电气石δ11B值主要在-6.91‰^-9.17‰之间,与大陆地壳平均δ11B值(-10‰±3‰)相近,表明错那洞电气石花岗岩主要源自变质沉积岩的部分熔融.然而,与起源于变质沉积岩的花岗岩相比,样品的δ11B值明显偏高,而与前人报道的雅拉香波淡色花岗岩(源自石榴石角闪岩部分熔融)的δ11B值相似.因此,错那洞电气石花岗岩源区中,除了变质沉积岩外,可能还混入了少量石榴石角闪岩.     

西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义

富含继承锆石的过铝质花岗岩一般来源于富铝质岩石(如变泥质岩)的部分熔融,因而分析这些继承锆石的U-Pb年龄可以像分析沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄一样,提供过铝质花岗岩源区物质中碎屑沉积物物源区的丰富信息。本文报道了中部拉萨地块早侏罗世过铝质花岗岩的全岩地球化学和锆石U-Pb年代学数据,结合拉萨地块已有二叠纪和晚三叠世过铝质花岗岩的继承锆石年代学数据,总结了目前已有的拉萨地块过铝质花岗岩的继承锆石U-Pb年龄特征(共199个谐和测点)。这些过铝质花岗岩属强过铝质S型花岗岩,其中的继承锆石定义了1250~1100Ma(峰值1181±14Ma)和550~450Ma(峰值494±7Ma)2个最突出的年龄群,分别可比于拉萨地块古生代沉积岩的碎屑锆石年龄峰值(约1170Ma)和寒武纪火山岩的侵位时代,明显不同于西羌塘、安多和特提斯喜马拉雅新元古代-古生代沉积岩中的碎屑锆石年龄频谱。拉萨地块过铝质花岗岩中约1181Ma的继承锆石,可能与拉萨地块古生代沉积岩中的同期碎屑锆石一样,都来自澳大利亚南西部Albany-Fraser造山带和东南极Wilkes等地,而约494的继承锆石,既可能来自澳大利亚西部,也可能来自拉萨地块本地。本文提供了拉萨地块与澳大利亚大陆北缘具有古地理联系的过铝质花岗岩继承锆石U-Pb年龄证据。拉萨地块的研究实践表明,采用过铝质花岗岩继承锆石和古生代沉积岩碎屑锆石相结合的锆石U-Pb年代学方法,可为重建冈瓦纳大陆北缘其它微陆块的古地理和构造岩浆演化提供重要约束。     

华北克拉通孔兹岩带古元古代凉城石榴石花岗岩成因机制及其岩石学意义

在华北克拉通孔兹岩带东段凉城地区分布有大规模古元古代石榴石花岗岩。凉城石榴石花岗岩是产于麻粒岩相变沉积岩中的原地-半原地花岗岩,伴生有徐武家岩体为代表的辉长苏长岩小侵入体群。凉城石榴石花岗岩富含石榴子石(5%～15%,局部可达25%),常见紫苏辉石,推测形成于高温(> 850～900℃)、高压(8～10kbar)条件下,不同于典型的S型花岗岩。地球化学特征上,石榴石花岗岩具有强过铝的地球化学属性(A/CNK=1.1～1.6),显示低SiO₂(55%～75%)和富MgO+FeO^T(5%～14%)的特征,已经偏离了正常S型花岗岩的成分范围。凉城石榴石花岗岩低硅富镁铁的成分特征很可能是由残留体(石榴石岩)带入和辉长苏长岩物质添加造成,残留体和辉长苏长岩的物质贡献比例约占20%～40%。年代学研究表明凉城石榴石花岗岩形成时代为1.93～1.92Ga,与辉长苏长岩形成时代(1.93Ga)和变质沉积岩记录的超高温变质作用时代(1.92Ga)一致,指示凉城石榴石花岗岩是幔源基性岩浆侵入麻粒岩相变质沉积岩中引起变沉积岩在高温-超高温条件下大规模部分熔融...     

Sources of Paleozoic granitic rocks and isotopic heterogeneity of the continental crust of the Aktau–Dzhungar microcontinent,Central Kazakhstan

Several generations of Paleozoic granitic rocks are studied with Sm–Nd isotopic methods in the northwestern part of the Aktau–Dzhungar microcontinent of Central Kazakhstan (Atasu–Mointy divide). The initial Nd isotopic composition of the granitic rocks varies in a relatively narrow range from–0.1 to–3.5ε; the Nd model ages are also similar (1.11–1.46 Ga). These results indicate that the crustal source of all the Paleozoic granitic rocks of the region had similar composition and, probably, age. It is shown that the t_Nd(DM) values of the Paleozoic granites reflect different proportions between ancient and juvenile material in the crustal source.     

伊犁盆地砂岩型铀成矿同位素地质特征

本对伊犁盆地可地浸砂岩型铀矿及其蚀源区进行了同位素地质特征研究，结果表明：伊犁盆地砂岩型铀矿具有多时期成矿的特点，其成矿年龄分别为82.4,60,11.4,7.1,3.5Ma，而主要成矿期集中在第三纪的中、上新世。伊犁盆地南侧蚀源区发育有以海西期为主的花岗岩和火山岩，前为293－316Ma，后为235－259Ma，从含矿砂体精选出的锆石，其U－Pb同位素年龄为308Ma，与蚀源区花岗岩，火山岩的时代一致，从而肯定了含矿砂体的物质来源，此外，通过对含矿砂体和蚀源区岩石U-Pb同位素体系演化特征的研究，指伊犁盆地砂岩型铀矿具有多铀源富集的特点，这些铀源分别是：地层沉积时形成的富铀砂体（主要的）和富铀的蚀源区岩石的近代风化淋滤释出的铀。     

赣西北小九宫-沙店白垩纪花岗岩的岩石成因及构造意义

赣西北-湘东北地区出露较多晚中生代花岗岩,并与中、下扬子地区晚中生代花岗岩组成一条NEE向岩浆岩带.通过对赣西北小九宫和沙店花岗岩进行系统的岩石学、年代学、元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素研究,探讨其岩石成因及其构造意义.小九宫和沙店花岗岩的岩石类型主要为中粗粒斑状黑云二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,其形成年龄分别为124±1 Ma和125±1 Ma,均为燕山晚期花岗岩.小九宫和沙店花岗岩均具有高钾、钙碱性、贫铁镁的含量特征,主要为弱过铝质花岗岩.两岩体具有相似的稀土元素分布型式和微量元素特征,表现为轻稀土富集的右倾型式,具有明显的Eu负异常（Eu/Eu*=0.17~0.50）,富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr、P和高场强元素Nb、Ta、Ti等.主量、微量元素地球化学特征显示,两岩体为高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.小九宫和沙店花岗岩的ε_Nd（t）值分别为-8.06~-6.20、-6.51~-6.08,两阶段模式年龄（T_DM2）分别为1.42~1.57 Ga、1.42~1.45 Ga.Sr-Nd同位素组成和地球化学特征表明,两岩体主要来源于下地壳源区,其源岩可能为中元古代中性-基性火成岩.小九宫和沙店花岗岩体通过岩墙扩张作用方式被动侵位,结合区域构造背景,认为两岩体形成于伸展构造环境.地幔物质上涌可能为下地壳火成岩部分熔融提供持续的热源,岩浆在上升过程中经历明显的分离结晶作用.岩体中含有少量微粒包体及围岩捕虏体,反映岩浆在上升过程中可能受到较弱的混染作用.区域对比表明,从燕山早期到燕山晚期,赣西北-湘东北地区花岗质岩浆源区存在压力变小的趋势,可能反映了地壳的明显减薄.      

“广西型花岗岩"的地球动力学意义——答汪洋(2015)的质疑

汪洋撰文批评笔者提出的"广西型花岗岩"没有任何意义,认为花岗岩类的全岩Sr、Yb含量不是指示花岗质岩浆起源压力的可靠指标,以Sr-Yb为基础的花岗岩分类没有地球动力学意义。笔者认为,花岗岩可以形成于不同的压力条件下不是笔者的发明,国外早有论述,例如Defant和Drummond(1990)关于埃达克岩和岛弧ADR的认识。汪洋认为,花岗质岩浆可以形成于下地壳部位,也可以形成于中地壳深度,还认为基性岩浆分离结晶可以形成花岗质岩浆,这都是笔者不赞同的,因为缺乏野外证据。广西型花岗岩以富Sr和Yb为特征,指示在相图上位于石榴石出现线之下和斜长石消失线之上,暗示残留相既无石榴石也无斜长石。汪洋引用了不同地区不同作者对广西型花岗岩成因的不同见解,与笔者关于广西型的概念没有任何关系,也不能据此否定笔者关于广西型花岗岩的认识。     

川西北碧口地块老河沟岩体和筛子岩岩体地球化学特征及其构造环境

老河沟岩体和筛子岩岩体位于碧口地块西南部。岩体的SiO2(69.89%～71.69%)和Al2O3(15.01%～16.25%)含量均很高,A/CNK在1.04～1.12之间,为硅和铝过饱和类型,属典型的强过铝质花岗岩。稀土元素总量(∑REE)为33.13×10-6～150.42×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱的负铕异常。高场强元素(Ta、Nb、Ti等)具有明显的负异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)具有明显的正异常。岩体可能是以杂砂岩成分为主的沉积岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位过程中形成的,是一种典型的壳源成因类型。老河沟岩体和筛子岩岩体具有后碰撞岩浆活动的特征,是印支期华北和扬子地块碰撞导致地壳加厚环境下下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类。     

Petrologic significance of rare earths distribution in granites

Granitic rocks of various ages and composition are found in the Schwarzwald region of West Germany. These granites range in age from Upper Devonian to Upper Carboniferous (370-280 m.y.) and in composition from granodiorites to alkali feldspar granites. 14 representative samples of twelve different types were analysed for their La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Yb, Lu by instrumental neutron activation. The studies reveal that there are characteristic differences between the different types of granitic rocks both as regards to their total REE content as well as the distribution pattern of these elements. These differences can not be directly related to the variations in the major element chemistry or the mineralogy of the granites. On the other hand, a relationship is found between the age of the granitic rocks and the total REE as well as their distribution pattern. In general the ΣREE varies from 22 to 215 ppm in different types. The ΣLa-Lu increases gradually in the direction Upper Devonian→Lower Carboniferous, however, in the granitic rocks of the Upper Carboniferous this trend is reversed and there is again a marked depletion in the content of REE. The chondrite normalised patterns of all the older types give a smooth concave curve with decrease of concentration from La to Lu. All the Upper Carboniferous granites on the other hand are characterised by a progressive pronounced negative Eu anomaly. The gradual increase of the ΣREE in the older granites is related to their evolution by progressive anatexis, whereas, the decrease in the total REE content in case of the younger Upper Carboniferous granites is due to processes of magmatic differentiation. The depletion of Eu in these K-feldspar rich types of granite is probably related to the breakdown of biotite in the anatectic starting material.     

花岗岩混合问题:与玄武岩对比的启示——关于花岗岩研究的思考之一

最近,花岗岩混合成了花岗岩研究的热点,国内外许多学者探讨了花岗岩混合问题,并尝试用不同端元组分不同比例的混合来解释花岗岩的地球化学变化。本文从花岗岩与玄武岩的对比出发,探讨了花岗岩混合的可能性和局限性。作者认为,花岗岩混合的现象是普遍存在的,但是次要的和局部的。岩浆混合的能力或能干性(competence of mixing)主要取决于岩浆的黏性和温度,而黏性又与硅氧四面体有关。相对于玄武岩,花岗岩的SiO_2含量高,温度低,因此,花岗质岩浆的混合能干性很低。玄武质岩浆的混合是mixing(以化学混合为主),而花岗质岩浆的混合通常只是mingling(以机械混合为主),只有在少数情况下才能达到mixing的程度,例如,埃达克岩与地幔混合形成的高镁安山岩或高镁埃达克岩。许多人认为,花岗岩中的暗色微粒包体是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据。研究表明,花岗岩中的暗色微粒包体大多是闪长质成分的,其初始成分大多是玄武质的。因此,暗色微粒包体不是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据,而是玄武质岩浆混合能力强过花岗质岩浆的证据。与玄武质岩浆的起源比较,花岗质岩浆从一开始熔融就是不均一的,这源于源区的不均一及熔融过程的复杂性。花岗质岩浆原始均一性的假定是不可能的。花岗岩成分的变化以及在哈克图解中成分点的"连续谱系",主要是由源区不均一性引起的,混合和分异可能有一定的作用,但毕竟是次要的。花岗质岩浆从源区生成、迁移、直至在地表喷出或在浅部定位的全过程,是一个不断均一化和不均一化的过程。但是,由于花岗质岩浆的黏性大,上述过程及岩浆演化的程度和规模都受到限制,也限制了岩浆混合的程度和规模。许多人仅从花岗岩地球化学成分的变化来研究花岗岩的成因,而很少考虑花岗岩物理性质对岩浆演化的制约。对比玄武岩与花岗岩,我们认为,地球化学方法在花岗岩中应用的范围和程度可能远远不及玄武岩,我们应当重新考虑花岗岩的地球化学应用问题。     

花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出。但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与(富硅的)花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出。花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于:(1)岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用(使斜长石不能发育为自形晶),而且阻止了密度大的矿物(例如角闪石)下沉;(2)主要造岩矿物(例如斜长石)的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行。本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的。那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢?作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的。作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同。哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩。由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等。本文还以 Ajaji el ai.(1998)报道的摩洛哥 Tanncherfi 花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的。作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关。其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的。本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义。由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的。     

Déplacements de l'uranium dans les roches cristallines. Application à la prospection des Dépôts uranifères

Résumé L'étude du rapport entre l'uranium fixé (retenu dans les réseaux cristallins) et l'uranium total d'un certain nombre d'échantillons d'un massif granitique permet d'évaluer l'importance des déplacements de l'uranium de ces roches. Certains granites conservent une relation linéaire très nette (r=0,99) entre ces deux grandeurs, même pour des teneurs en uranium élevées. Dans ce cas, le déplacement de l'uranium est resté limité. Les granites sans gisements uranifères entrent dans cette catégorie. D'autres granites ne présentent plus cette relation linéaire étroite que pour les faibles teneurs en uranium (<10 g/g) lorsque les pièges locaux sont encore capables de retenir l'uranium libéré. Au delà de cette valeur la corrélation est moins nette. L'uranium a subi des déplacements plus importants et a pu aller se concentrer dans des pièges structuraux de la roche-mère ou d'une formation voisine. C'est le cas de nombreux granites uranifères français. L'étude, basée sur plus de 5 000 analyses, serait utile en prospection.

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It is possible to estimate Uranium moves in granitic rocks through the variations of fixed to total uranium ratio of these rocks. Some granites exhibit linear relations (r=0,99) between these two variables even for high grades: Uranium moves have been limited, if any. Granites devoid of uraniferous deposit belong to this class.Other granites do not yield such narrow linearity above 10 g/g. This means that once local traps have been saturated they are not able to retain Uranium any more in response to driving causes (metamorphism, meteoric leaching ....). Thus non fixed or leachable uranium may have circulated and could have been concentrated in structural traps either within the granitic mother-rock or in the surrounding formations. This occurs with many uraniferous french granites. Established on more than 5 000 datas this distinction could be useful in granitic area exploration.

     

Aspects of tin metallogenesis in the Tasman Geosyncline, eastern Australia, as reflected by cluster and factor analyses

Geochemical classification of 284 granitic rocks from the Tasman Geosyncline, eastern Australia, demonstrates the association of tin deposits with leucocratic granites of high tin content. The mean Sn content (26 ppm) in such rocks is about seven times higher than in “barren” granites.Factor analysis of geochemical data indicates differences in the geochemical evolution of various rock types and the relative importance of magmatic differentiation and postmagmatic alteration in determining the composition of rocks in various areas of the geosyncline.