长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的地球化学特征及其对下扬子地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地内的中生代火山-潜火山岩具高钾和相对富碱为特性,属典型的橄榄玄粗岩系列。它们在地球化学上表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的特征。Nd、Sr同位素组成总体位于富集型的扬子克拉通岩石圈地幔的范围内或其附近,显示其母岩浆主要是由富集型地幔部分熔融形成的。火山-潜火山岩的成分变异趋势显示橄榄玄粗质幔源岩浆在高压下(斜长石稳定压力之下,1.5GPa)经历过以单斜辉石和钛铁氧化物为主的矿物分离结晶作用。低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染则不明显。这套火山-潜火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)类似于大洋岛弧内的橄榄玄粗岩,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了岩石圈相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。虽然局部(如靠近郯庐断裂的盆地西缘)可能存在着明显的热侵蚀,但"突发性的"机械拆沉是区内(乃至整个长江中下游地区)岩石圈减薄的主要机制。在整个晚中生代岩石圈减薄的过程中,这两种机制可能一直相互促进着。     

长江中下游庐枞盆地火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄：对扬子克拉通东部晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地位于扬子克拉通的东北缘、大别-苏鲁印支期碰撞造山带的前陆地区、郯庐断裂与长江断裂带的交会处附近,构造位置独特。盆地内的中生代火山/潜火山岩以富碱和高钾为特征,地球化学上表现为富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,属典型的橄榄玄粗岩系列,Sr-Nd同位素组成显示它们主要形成于陆下富集型岩石圈地幔的部分熔融。盆地内的火山岩按形成的先后分为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组,各组之间有明显的喷发间断。本文用SHRIMP法测得4个组火山岩的锆石U-Pb年龄分别为131±1Ma、133±1Ma、130±1Ma和127±1Ma,年龄测试结果表明整个庐枞盆地内的火山岩是在很短的时间内(≤6Ma)形成的。结合整个长江中下游地区中生代火山活动的时间非常集中,意味着火山活动具有"突发性",指示机械拆沉可能是区内岩石圈减薄的主要机制。但庐枞盆地西北缘沙溪一带的侵入岩具埃达克质(adakitic),形成于加厚地壳的部分熔融,其侵位时间(≥136Ma)略早于盆地内橄榄玄粗质岩浆的活动时间,指示区内约133～136Ma时间段构造环境和动力学机制发生了重大转变。     

怀宁盆地火山岩的年代学、地球化学及与长江中下游其他火山岩盆地的对比

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体以高钾和相对富碱为特征,属典型的橄榄玄粗岩系列.但晚期出现玄武质-流纹质双峰式火山岩组合.盆地内的火山岩均表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征.本文分别测得怀宁盆地早期彭家口组粗安岩的SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(129.4±1.6) Ma和(131.6±0.6) Ma,晚期江镇组双峰式火山岩的酸性端元——流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(122.3±0.7) Ma.区域对比表明,怀宁盆地内火山作用的时间总体与庐枞盆地等长江中下游地区其他火山岩盆地中岩浆活动的时代类似,但火山活动结束的时间要晚于其他盆地约6 Ma.怀宁盆地内的火山岩与长江中下游地区其他橄榄玄粗岩系列火山岩盆地相比具有更宽广的εNd(t)值变化范围和相对更低的εNd(t)值,这与其所处的构造位置紧邻大别造山带,有更多地壳物质的参与有关,显示怀宁火山岩盆地内的岩浆主要来自富集型地幔的部分熔融,但不同程度地混染了古老的下地壳物质.     

长江中下游怀宁盆地火山杂岩锆石定年及其地质意义

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列,但晚期出现高钾钙碱性系列的玄武质—流纹质双峰式岩石组合。本文测得怀宁盆地早期形成的彭家口组粗面岩和潜火山岩相的霏细斑岩以及晚期形成的江镇组流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为128.7±0.8Ma、126.3±0.7 Ma和123.5±0.7 Ma,进一步证实怀宁盆地是长江中下游地区中生代火山岩盆地带中火山作用结束最晚的一个。区域对比表明,长江中下游地区火山活动的峰期时间基本相当,均处于约130 Ma前后,但怀宁盆地内火山活动结束的时间明显晚于其他火山岩盆地约6 Ma。结合溧阳盆地火山活动的起始时间早达140Ma,显示整个长江中下游地区晚中生代的火山活动随时间具有从南东侧向北西方向迁移的趋势,并隐约显示火山活动由火山岩带中心区域向周边扩展的趋势。这种双向迁移性可能是太平洋板块与亚洲大陆板块相对运动和晚中生代发生在长江中下游地区的岩石圈减薄事件两种动力学机制共同作用的结果。     

皖东滁州盆地晚中生代火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

滁州盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,但与其他在早中生代坳陷基础上发育起来的"继承式"火山岩盆地不同,它直接叠置在大别山造山带之上,盆地基底岩石的时代较老,属新元古代-早古生代地层。盆地内的火山岩主要为一套中酸性偏碱性的粗安质和粗面英安质岩石,属高钾钙碱性系列,地球化学特征上明显不同于长江中下游地区大多数盆地中火山岩所表现出的橄榄玄粗岩系列的特点(如宁芜盆地、庐枞盆地、溧水盆地、怀宁盆地)。应用SHRIMP锆石U-Pb法测得滁州盆地黄石坝组粗安岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为128±1 Ma。该年龄与长江中下游地区其他盆地中火山岩-潜火山岩的形成时代类似,表明整个长江中下游地区的火山活动是在很短的时间内发生的。滁州盆地内的火山岩具有比长江中下游其他盆地中火山岩低得多的εNd(t)值,而类似于大别山造山带内晚中生代的花岗岩类侵入体,指示其成因可能主要与古老下地壳物质的部分熔融有关。     

长江中下游繁昌盆地火山岩年代学和地球化学:岩石成因和地质意义

长江中下游地区发育多个中生代火山盆地,自西向东依次为金牛、怀宁、庐枞、繁昌、宁芜、溧水和溧阳盆地.繁昌盆地自下而上发育中分村组、赤沙组和蝌蚪山组火山岩.中分村组下段和上段流纹岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为131.2±1.1Ma和129.1±1.3Ma,和蝌蚪山组流纹岩的形成时代(130.7±1.1Ma)在误差范围内一致,表明繁昌盆地火山岩喷发持续时间较短.中分村组发育英安岩和流纹岩,赤沙组以粗安岩为主,并有少量的流纹岩,两者的SiO2含量分别为64.36％ ～75.45％和63.08％ ～69.75％.中分村组和赤沙组火山岩的稀土和微量元素特征基本一致,均富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nd、P和Ti,其中,流纹岩表现为Eu的负异常.中分村组样品的87Sr/86 Sr(t)为0.7060 ～ 0.7074,εNd(t)为-7.91～ -8.11,赤沙组样品的87Sr/86Sr(t)为0.7073,εNd(t)为-6.62～ -6.71,和蝌蚪山组玄武岩的Sr-Nd同位素组成很相似.综合分析表明,中分村组火山岩为岩石圈地幔部分熔融的岩浆底侵形成的下地壳再次部分熔融的产物,并经过辉石、角闪石、斜长石和磷灰石的结晶分异.赤沙组粗安岩为岩石圈地幔部分熔融形成的玄武岩浆,经过橄榄石、辉石、斜长石和钛铁氧化物结晶分异形成.岩石圈地幔的部分熔融在长江中下游地区中生代火山岩中表现的最为集中,表明～ 130Ma时期为本地区的拉张峰期.     

江汉盆地早第三纪玄武质岩石^39Ar／^40Ar年代学和地球化学特征及其成因意义

江汉盆地早第三纪火山岩主、微量元素和Sr-Nd同位素以及精确的40 Ar/39 Ar年代学研究表明该火山岩形成于57.3±0.4Ma,由亚碱性的玄武岩和玄武质安山岩组成,富集LILE和HFSE,(La/Yb)cn=3.5～10.4,Eu/Eu*=0.99～1.08,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征.微量元素比值和Sr-Nd同位素组成上表明,其地球化学特征与源于EMⅡ型富集岩石圈-软流圈相互作用而形成的华北南缘早第三纪火山岩以及东南沿海新生代玄武质岩石相似.结合长江中下游地区中生代玄武岩Pb同位素的资料,暗示扬子北缘新生代岩石圈地幔属性可能是其中生代属性的继承.江汉盆地早第三纪玄武质岩石是在陆内的岩石圈伸展拉张构造背景下,对流软流圈上涌导致EMⅡ型岩石圈地幔部分熔融的结果.     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖—庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125~93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融(距今125Ma),随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融(距今120Ma),而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆(距今93Ma)的成因。     

庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义

从中生代到新生代,华北东部岩石圈地幔发生了减薄以及地球化学性质置换, 而扬子地块东部中生代岩石圈地幔也表现出类似的过程,对中生代火山岩的地球化学研究有助于了解这一变化过程以及发生置换时的时空关系。庐枞火山岩出露于扬子地块东部,为一套包括粗玄岩–玄武粗安岩–粗面岩的富碱橄榄安粗岩系。研究了双庙组基性火山岩,这些岩石富集Rb,K,Sr,Th和轻稀土元素,亏损高场强元素。(87Sr/86Sr)i = 0.7060~0.7063,εNd(t )=-3.9~-6.2,(206Pb/204Pb)i=17.788~18.125,(207Pb/204Pb)i= 15.511~15.546,(208Pb/204Pb)i =37.735~38.184。在喷出地表过程中,火山岩没有受到明显的地壳物质混染,因此元素和同位素组成反映了地幔源区的地球化学特征。 其地幔源区具有同位素富集特征,表明火山岩源区曾受到地壳物质的影响,是富集地幔部分熔融的产物,并经历明显的结晶分异作用。庐枞火山岩的岩浆成分和源区特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。     

长江中下游地区庐(江)-枞(阳)和宁(南京)-芜(湖)盆地内与成矿有关潜火山岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄

庐-枞和宁-芜火山岩盆地是长江中下游地区在中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中规模最大的两个,以发育一套别具特色的橄榄玄粗岩系列火山岩/潜火山岩,并产有丰富的铁矿、硫铁矿及非金属等矿产资源为特征,其中又以玢岩型铁矿最著名。两个盆地内主要的成矿作用(玢岩型铁矿)都与第二旋回(分别为庐-枞盆地的砖桥旋回和宁-芜盆地的大王山旋回)的潜火山岩关系密切,其岩性在庐-枞盆地为正长斑岩,而在宁-芜盆地为辉石闪长玢岩。本文应用SHRIMP锆石U-Pb测年方法分别对庐-枞盆地内的巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩以及宁-芜盆地内的阴山辉石闪长玢岩进行了精确的定年。结果表明,巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为131.0±1.1Ma和131.5±1.6Ma,阴山辉石闪长玢岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为127.8±1.8Ma。庐-枞和宁-芜盆地(乃至整个长江中下游地区)的火山岩-潜火山岩是在很短的时间内形成的,意味着"突发性的"岩石圈减薄可能是区内岩浆作用和大规模成矿的主要机制。     

河北承德盆地114 Ma大北沟组玄武岩地球化学及其对华北克拉通岩石圈地幔减薄作用的制约

华北克拉通罕见年龄界于120～100Ma的火山岩。承德盆地大北沟组火山岩下部主要由柱状节理橄榄玄武岩组成,中上部主要由安山岩组成。对紧邻玄武岩的上覆安山岩的火山锆石U-PbLA-ICPMS定年结果表明,形成年龄为(113.6±0.87)Ma,代表了该套火山岩的喷发年龄,表明它们形成于早白垩世晚期。对3件玄武岩样品的分析结果表明,它们亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),初始87Sr/86Sr同位素比值为0.7059,εNd(114Ma)为-11.04,具有富集型岩石圈地幔的特征。但该套玄武岩的主量和微量元素特征则介于华北克拉通中生代年龄>120Ma具古老富集型地幔特征的玄武岩和年龄<100Ma具亏损软流圈性质的玄武岩之间,表明113.6Ma时华北克拉通岩石圈地幔在元素组成方面已具有由富集地幔向亏损型软流圈地幔转变的特征。大北沟组玄武岩的地球化学特征表明,114Ma时华北克拉通岩石圈地幔已减薄。     

盛源盆地及邻区橄榄玄粗岩系列火山岩的矿物学证据及成因探讨

笔者采用电子探针技术对赣中盛源盆地及邻区的中(基)性熔岩进行研究,首次发现岩石基质中的斜长石微晶具有钾长石环边的矿物学特点,这是橄榄玄粗岩系列火山岩最重要的矿物学证据;通过对黑云母化学成分的研究,发现研究区黑云母为镁质黑云母,属于幔源深成岩浆系列,形成于高碱度环境,与钙碱性系列岩石中的黑云母形成环境不同,从矿物学角度说明其寄主岩石具有橄榄玄粗岩的特征.这对探讨该地区橄榄玄粗岩系列火山岩的成因具有一定的意义.     

湘东北中生代基性岩脉微量元素地球化学特征及岩石成因

湘东北中生代基性岩脉可以分为煌斑岩和辉绿岩两类，前者形成于136.61Ma，后者形成于86.18Ma,与华南中生代主要拉张时期相对应。岩石富集LREE，Eu负异常不明显，其形成主要受地幔部分熔融作用制约。早期煌斑岩类微量元素和Sr、Nd同位素总体上具有富集地幔（EMⅡ型）洋岛玄武岩（OIB）特征，富集Nd、P、Cs，而K、Rb、Sr、U、Th等富集程度不明显，Ta、Nb略有富集，具有软流圈地幔上涌地幔热柱玄武岩岩浆源区性质，表现出软流圈地幔上涌部分熔融的成岩特点。晚期辉绿岩类表现出Ta、Nb、Ti亏损，但LILE并不富集，反映地壳混染程度的增强，具有大陆拉张带（裂谷初期）形成的玄武岩岩浆源区性质，为岩石圈地幔部分熔融形成。二者具有不同的岩浆源区性质，从早期到晚期岩浆源区向上迁移并致使部分陆 物质混入，反映由热点式拉张到岩石圈伸展－减薄的作用过程。     

滁州火山岩地球化学及其对郯庐断裂带内岩石圈减薄的指示

位于郯庐断裂带张八岭隆起北段上的滁州早白垩世火山岩,属于准铝质、硅过饱和岩石,为一套中酸性的高钾钙碱性系列火山岩,部分样品（129~125Ma）具有类似于埃达克岩的地球化学特征。该套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损重稀土元素及高场强元素,并具有类似于EMⅠ型的Sr-Nd-Pb同位素组成。地球化学特征显示该火山岩的岩浆源区属于华北克拉通,早期火山岩（约132Ma）是富集地幔来源岩浆和古老的华北下地壳源区混合的结果;中期和晚期火山岩（129~117Ma）是幔源底侵组分和古老的华北下地壳来源岩浆不同比例混合的产物。由早到晚,滁州火山岩中古老壳源物质比例逐渐增加,源区逐渐变浅,指示软流圈顶面不断抬升、岩石圈内等温面逐渐升高的过程。研究表明,热异常背景下强烈的壳-幔相互作用是该处断裂带内岩浆形成的主要方式,其具体过程是在岩石圈底部持续减薄、软流圈上涌背景下,幔源岩浆底侵而诱发了古老下地壳的部分熔融,从而形成了壳-幔过渡带内混源的岩浆。郯庐断裂带内较浅的岩浆源区、较高的源区熔融程度、强烈而持久的伸展及岩浆活动、强烈的壳-幔相互作用以及现今较薄的岩石圈厚度,都指示郯庐断裂带是华北克拉通东部岩石圈减薄中的强减薄带,在华北克拉通破坏中起着重要的作用。     

赣南橄榄安粗质火山岩的年代学与地球化学

中国东南部燕山早期EW向火山岩带东段的赣南会昌地区,分布有一套橄榄安粗岩系列火山岩,主要岩性为粗面玄武岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和粗面岩等。本文选择会昌代表性火山岩进行了LA—ICPMS锆石U—Pb年代学、LA—MC—ICPMS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,会昌火山岩形成于一181Ma,为早侏罗世晚期岩浆活动的产物。会昌火山岩中岩浆结晶锆石具正的且变化范围较大的εHf（t）值,为2．1—11．6。并含有少量来自富城花岗岩体的捕获锆石,年龄为213～225Ma,εHf（t）值为-8．5。在地球化学组成上,会昌火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。会昌橄榄安粗岩系火山岩岩浆由软流圈来源的熔体与富集岩石圈地幔熔融产生的熔体在源区混合产生,在成岩过程中受到了少量地壳物质的同化混染作用。会昌火山岩形成于古太平洋板块对中国东南大陆俯冲作用的板内岩浆活动期。它们与分布于赣南地区的早．中侏罗世的其它幔源岩浆活动产物类似,均是板内伸展构造背景下软流圈地幔-岩石圈地幔-地壳三者之间不同程度相互作用的表征。     

鲁西邹平盆地中生代火山岩的演化:对地幔源区的约束

邹平盆地中生代火山岩可分为三个亚组：中、下亚组具有相似的岩石组合,岩性主要为玄武岩-粗面玄武岩-玄武质粗面安山岩-粗面安山岩;上亚组岩性主要为粗面安山岩。火山岩由早期基性向晚期中偏碱性方向演化,与正常岩浆房酸度增高的岩浆分异趋势相同。具有Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）相对亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。Nb／La、Hf／Sm比值随MgO的降低而升高或基本不变,说明高场强元素亏损是岩浆的原始特征。各亚组火山岩相似的稀土配分模式和微量元素蛛网图,表明它们具有共同的岩浆源区和密切的成因联系,分离结晶起了关键性作用。La／Nb、La／Ta、Ba／Nb比值较高,说明成岩物质可能主要来自岩石圈地幔。拆沉的大陆中、下地壳部分熔融形成的熔体与古生代岩石圈地幔（亏损的地幔橄榄岩）的相互作用是岩石圈地幔富集的重要方式,随之该富集地幔在陆内岩石圈伸展和区域热异常的双重作用下发生减压部分熔融而形成具有岛弧特征的邹平盆地火山岩。     

溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨

下扬子地区溧水盆地晚中生代龙王山组基性火山岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,具有低MgO(3.16%～4.97%)和相容元素含量(如Cr11～34μg/g、Ni 9～27 μg/g),强烈富集大离子亲石元素(Ba/Nb=94～144)、轻稀土元素(La/Nb=3.7～4.6)和亏损Nb-Ta,稍高的Sr同位素组成[(87Sr/86Sr)i=0.705 73～0.706 17]和具弱负εNd(t)值(-3.0～-1.9).龙王山组基性火山岩的元素-同位素地球化学特征反映其来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔;它们在Sr-Nd同位素组成上与大别-苏鲁造山带同时代的基性火成岩具有明显的差别,暗示其熔融源区不大可能受到俯冲陆壳的改造富集作用,更可能是早期具高Rb/Sr、低Sm/Nd和亏损高场强元素的流体/熔体交代作用的结果,总体上具有俯冲大洋板片交代作用的特征.在岩浆熔融深部动力学方面,晚中生代高钾钙碱性-钾玄岩浆的起源主要归结于深部岩石圈地幔的热扰动作用和岩石圈伸展-减薄作用,在时空上匹配于同时代郯庐断裂带的巨大走滑活动.     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩地球化学特征与岩石圈减薄过程

本文报道了郯庐断裂带巢湖-庐江段上白垩纪火山岩的主量元素、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素特征.研究区火山岩SiO2含量为50.2%～75.2%,主要为基性岩和偏酸性岩类.样品富钾、贫钠、偏碱性(σ平均5.36),明显富集LILEs、LREEs,相对亏损HFSEs,具有弱的Eu负异常(δEu平均0.70)及富集的Sr-Nd-Pb同位素组成(Isr=0.7054～0.7090,εNd(t)=-5.2～-17.6).地球化学特征表明岩浆具有多源与源区多变的特征,早期基性岩(125Ma)的岩浆源区主要为华北克拉通地幔,兼有下地壳的贡献;流纹岩(120Ma)主要是地热异常背景下华北中、下地壳源区熔融的结果;粗面岩(100Ma)为华北下地壳和富集岩石圈地幔来源岩浆的混合结果;晚期基性岩(93Ma)的源区主要为华北岩石圈地幔,兼有软流圈和下地壳物质的贡献.这些岩浆活动是在华北克拉通东部岩石圈减薄背景下、郯庐断裂带伸展活动中发生的,深部软流圈上涌使断裂带内的地温升高而造成了岩石圈的部分熔融,其具体岩浆过程指示了详细的岩石圈减薄过程.其中120Ma时期的流纹岩喷发指示断裂带内地壳出现了最高的地温与最浅的等温面,应对应减薄的峰期;而93Ma时期的基性岩喷发反映了深部开始出现了软流圈的部分熔融.一系列现象均指示,郯庐断裂带是华北克拉通东部的岩石圈强减薄带,是热流与岩浆上升的有利通道,也是发生强烈岩石圈地幔交代与置换的场所.     

大别山北缘西段双桥中生代火山岩地球化学及锆石U-Pb同位素年代学

首次对大别山北缘西段(河南省境内)中生代火山岩进行了锆石原位U-Pb同位素测年。结果表明,罗山县双桥火山岩集中区石英安山岩锆石LA-ICP-MS U/Pb年龄为133.1±1.5 Ma,与大别东段中生代火山岩主体毛坦厂组的时代一致,属早白垩世,稍早于或与大别山区大规模花岗岩岩基侵位时代相同;与长江中下游地区的宁芜和庐枞盆地火山岩喷发时间同步,可能同属中国东部中生代巨量岩浆活动的重要组成部分,与太平洋板块斜向俯冲引起的大陆岩石圈重力不稳而产生的拆沉导致岩石圈强烈减薄深部动力学过程相联系。大别山西段早白垩世火山岩属高钾钙碱性系列粗安岩-英安岩-流纹岩组合。中酸性火山岩显示轻稀土元素富集、重稀土元素强烈亏损、弱或基本无负Eu异常的稀土元素配分模式以及高Sr低Yb特征,反映岩浆部分熔融源区残余有石榴石,说明当时存在加厚的成熟陆壳。高(87Sr/86Sr)i(0.707 56)、极低的εNd(t)(-20.1)和大离子亲石元素富集、高场强元素Nb、Ta明显亏损,显示岩浆源区的壳源性质。以上特征反映大别山地区该时期岩石圈伸展程度和软流圈上涌规模远不如长江中下游同时期以幔源为主的中基性火山岩发育的宁芜和庐枞地区。