岩浆岩石学鲁西费县－辽西阜中生代玄武岩的.docVIP

鲁西费县－辽西阜新中生代玄武岩的地球化学： 对岩石圈地幔性质的制约 1 ,许文良1 , (1. 吉林大学地球科学学院,吉林长春　130026 摘要：辽宁阜新白垩纪玄武岩的出现为了解中生代时期华北北缘地幔过程提供了可能。阜新碱锅玄武岩富碱、高钛和铝, 属碱性玄武岩。 在微量元素组成上, 碱锅玄武岩中等程度地富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 但不亏损高场强元素。 其Sr 同位素比值低, Nd 和Pb 同位素比值高。 这表明碱锅玄武岩起源于亏损的软流圈地幔, 代表未分异无混染的原始岩浆。 该玄武岩的出现暗示华北北缘此时的岩石圈厚度小于65 km, 岩石圈地幔主要由“富集”的含韭闪石尖晶石二辉橄榄岩和斜长石辉石岩组成。 早侏罗~晚白垩大量且持续的中基-中酸性岩浆活动表明华北北缘岩石圈减薄作用的开始和结束时间较华北南缘的早, 因为鲁西南地区大量的中基性火山活动仅出现于白垩纪, 而且具软流圈同位素特征的玄武岩出现在第三纪, 显示华北岩石圈演化的时空不均一性。鲁西费县中生代玄武岩形成于119 Ma ,为碱性玄武岩。该玄武岩中含有丰富的幔源橄榄石、斜方辉石和单斜辉石捕掳晶。捕掳晶的矿物化学类似于中国东部新生代玄武岩中地幔橄榄岩的矿物成分特征,这暗示捕掳晶应为寄主岩浆上升过程中捕获的地幔橄榄岩物质,并且反映了新增生的岩石圈地幔特征。 关键词： 鲁西 辽西 中生代 玄武岩 地球化学 岩石圈地幔 引　言 我国华北太古代克拉通以其独特的演化历史近年来一直受到国际地学界的广泛关注。华北东部太古代稳定克拉通古生代尤其是中、新生代以来的强烈活化, 致使古老岩石圈地幔大规模地减薄。这一巨厚的岩石圈减薄现象使得该区成为全球研究岩石圈演化历史的理想地区。 中生代是华北东部构造转折和岩石圈减薄的主要时期, 对其幔源岩浆活动产物的研究尤为重要。 华北北缘辽西地区产有白垩纪玄武岩和玄武质岩石其与鲁西费县中生代玄武岩进行对比研究对克拉通内部中生代岩石圈地幔属性及其演化提供了很好的制约地质背景 阜新位于辽宁西部, 地处华北克拉通太古代冀鲁辽古陆核的北缘。 该古陆核为我国最古老的陆核,其基底变质杂岩的同位素年龄均在25 亿年以上, 个别地区可高达38 亿年[4]。 结晶基底之上发育一套中上元古界和古生代沉积盖层。 古生代该区岩浆活动微弱, 仅在辽西葫芦岛市附近发现有强碳酸岩化斑状金云母金伯利岩[5], 且基本不含金刚石。 中生代以来, 尤其是侏罗纪~白垩纪, 该区构造运动和岩浆活动异常强烈, 是我国东部印支-燕山运动的重要组成部分。 同时, 岩石圈伸展形成一系列的以北东向为主的中生代沉积盆地。 中生代火山岩主要分布在这些沉积盆地中，重要的有侏罗系下统兴隆沟组； 侏罗系中统蓝旗组； 白垩系下统义县组。 白垩纪下统阜新组顶部存在一期基性火山活动, 以中心式喷发为主, 其喷发年龄约为100.4 Ma(K-Ar 年龄表1)。 该期火山喷发产物绝大部分皆已剥蚀殆尽, 仅在局部地区残留一些火山通道相,阜新碱锅玄武岩分布于阜新组的厚层杂色砂岩-砂砾岩中。 碱锅玄武岩为灰黑色, 致密块状构造, 柱状节理发育, 柱体多为典型的六棱柱或五棱柱, 直径多在10~20 cm。 玄武岩中含少量地幔橄榄岩捕虏体。 橄榄岩包体小(多在1~4 cm), 主要为尖晶石二辉橄榄岩鲁西费县中生代玄武岩位于费县东南约27 km 的惠民庄村西(东经128°02′北纬35°03′) 。区内主要地层包括寒武系和奥陶系以及少量石炭系,平邑中生代盆地位于玄武岩产出区的北部 。中生代玄武岩叠覆于下奥陶统纸房庄组之上,出露面积约0. 75 km2 。玄武岩的分布主要受近南北向展布的断裂所控制,呈溢流式喷发。玄武岩的全岩K2Ar 定年结果为119. 1 ±2. 3 Ma ,这与鲁西中生代火山岩的Ar2Ar 定年结果相吻合。 鲁西方城地区中生代火山活动发生的区域，中央型火山。岩浆主要为玄武岩熔岩，占地只有几平方公里。钻孔调查表明，玄武岩熔岩厚度约100米，附近产出有小的苦橄岩基地并在顶部有安山岩出露。这些岩石位于平邑盆地，一个小的断陷盆地位于山东社的东南侧，距离郯庐70km 玄武岩的主要元素、痕量元素和Sr -Nd 同位素特征 辽宁阜新玄武岩辽宁阜新碱锅玄武岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素组成很稳定. 它贫硅富碱, 属碱性玄武岩, 在硅碱图上位于碱玄岩-粗玄岩-玄武岩的交界部位(图). 与华北克拉通内部中生代(125 Ma)方城玄武岩相比,它TiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO 和K2O 含量高, MgO 和P2O5 含量低.碱锅玄武岩稀土元素中等程度地富集轻稀土元素(εREE=180~196mg/g,(La/Yb)N= 12.2~13.2)和大离子亲石元素(如Cs, Ba, Rb, Sr, U, Th), 高过渡