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南极半岛拉塔盆地的新地层学研究 ——埃尔斯沃斯地的火山岩群 译者：王立群 M．A．HUNTER等 摘要：埃尔斯沃斯地东部和南极半岛南部的Mount Poster组由与冈瓦纳内陆裂谷成因相关的硅质熔结凝灰岩组成。硅质堆积物的边缘少量的玄武岩相和沉积相的确定导致了火山岩地层单元的重新划分，定为埃尔斯沃斯地火山岩群。明确地被划分为两个组：Mount Poster组（硅质熔结凝灰岩）和Sweeney组（玄武岩和沉积岩相）。Mount Poster组的流纹岩是厚度大于1km的内火山口层序。Sweeny组的玄武岩相和沉积相是陆相或水下堆积成因。Mount Poster组的地球化学数据表明内火山口流纹岩的来源是长期发育的上地幔岩浆房。Sweeny组的玄武岩来自于软流圈和岩石圈之间的岩浆源，含有少量的或不含板块俯冲所形成的组分。玄武岩可构成少量喷发的、本地成因的流纹岩热源的玄武岩岩基。来自Mount Poster组的样品测得的锆石U-Pb地质年代数据表明其平均喷发年龄是183.4±1.4Ma。来自Sweeny组的砂岩碎屑成因的锆石的年代分析结果得出其最大沉积年龄是183±4Ma，因此认为两组是同时代的。此外，这些年龄数据表明它们与南非和南极洲东部的Karoo-Ferrar岩浆区的喷发时间相一致。我们的埃尔斯沃斯地火山岩组的成因解释与侏罗纪巴塔哥尼亚和南极半岛的火山作用模式相一致，该火山作用与上述地区的地幔柱上涌驱动的内陆扩张作用有关。 关键词：地球化学，地壳污染，流纹岩，玄武岩，南极洲，U-Pb。 前言： 除了与板块的俯冲减缓和停止相关的新生代火山岩之外，Thomson和Pankhurst（1983）将所有的南极半岛的侏罗纪到新生代的火山岩归于南极半岛火山岩群，该群的成分来源被认为是冈瓦纳古太平洋边缘岩浆弧火山作用的结果。出露在南极半岛西部的许多火成岩在地质年代上是白垩纪的并且其成分为中性。但是，在半岛的东部主要由厚层的（1KM）的高硅含量火山岩（深成岩）组成，一般为早、中侏罗世。在东格雷厄姆地的中侏罗世火山岩地层单元由Riley和Leat（1999）确定为Mapple组，而在帕默地和埃尔斯沃斯地的早侏罗世火山岩被确定为Brennecke和Mount Poster组。最近，Pankhurst等人（2000）认为早侏罗世的硅质火山作用因在南非和南极洲东部之下的地幔柱上涌形成的玄武岩岩基作用而形成，时间在183百万年之前。到晚侏罗世时期，南极半岛火山岩在其组成上变为高含量的中性物质，含有大量的板块俯冲所形成的组分。在白垩纪，岩浆的成分全部是与板块俯冲相关的，导致安第斯-南极半岛岩浆弧的形成。 冈瓦纳超大陆的最初扩张发生在早侏罗世，火山岩相和沉积相堆积在此时发育的盆地内。形成在沉积环境、地球化学和演浆成因方面唯一的超大陆裂谷期的地层记录。 本研究所关注的是出露在Latady盆地和埃尔斯沃斯地东部的、南极半岛南端的早侏罗世火山岩（图1）。Latady盆地含有一系列早侏罗世的、属于Mount Poster组的高硅火山岩，被侏罗世到早白垩世的海相和陆相Latady群沉积物所覆盖。正如原始定义那样，该区的所有硅质火山岩都赋存于Mount Poster组中。但是喷发的组分是双峰式的，含有少量的但有地质意义的玄武质熔岩，它们与沉积岩相伴生并处于硅质沉积物的边缘。因此该火山岩组合被提升为群，埃尔斯沃斯地火山岩群，含有两个组：Mount Poster组（硅质火山岩）和Sweeney组（玄武质熔岩和沉积岩）。南极半岛东部和南美洲南部的侏罗纪火山作用以流纹岩为主，含有少量的玄武岩。出露在Latady盆地的少量玄武岩对于理解在超大陆解体期间岩浆的成因是非常重要的。我们也测定了埃尔斯沃斯地的新U-Pb锆石地质年代数据，并简要地讨论了流纹岩和玄武岩的地球化学特征。 埃尔斯沃斯地火山岩组 图1：Latady盆地和Harsen盆地分布图和以地球物理和地质数据为依据的推荐范围示意图。 图中示出目前侏罗纪硅质火山岩露头的分布范围。Mappie和Brennecke组的硅质火山岩地质年代数据来自于Pank hurst等人（2000）的结果，埃尔斯沃斯地的火山岩群年代数据来自于本研究。 由Rowley、Schmidt和Williams定义的Mount Poster组包括出露于Latady山（图1）西部Poster山到奥威尔海岸处的火山岩露头。他们描述了600米厚的硅质火山岩地层，该地层上覆并与Latady组地层的陆相、河流相和湖相沉积物间互。但是，在Poster山处出露的地层遭受强烈的变形，并使得地层和地球化学分析变得困难。Riley和Leat描述的Mount Poster组地层在埃尔斯沃斯地东部变形微弱，主要由内