山东昌乐刚玉中锆石包裹体的地球化学特征

玄武岩中刚玉巨晶形成过程与壳幔相互作用有关,因此对其研究具有极高的科学价值。虽然多年来众多学者对新生代碱性玄武岩中刚玉在包裹体、地球化学等方面做了大量工作,但是到目前为止大家尚未就刚玉巨晶成因达成统一认识。本文通过扫描电镜对压碎后的刚玉进行观察,发现刚玉中含有锆石包裹体。为了进一步探究山东昌乐刚玉巨晶的成因,本文对包裹在刚玉巨晶中的锆石进行了氧同位素、微量元素、Lu-Hf同位素的分析。因为刚玉具有致密的晶格,锆石包裹体不会在碱性玄武岩浆的高温作用下Pb丢失,所以锆石包裹体的U-Pb年龄可以代表刚玉的结晶年龄。本次得到的年龄数据为(15.5±0.4)Ma,与宿主玄武岩的喷发年龄一致,并且与寄主玄武岩有一致Hf、O同位素,说明刚玉形成与岩浆作用有关。与此同时,锆石包裹体与同产区的锆石巨晶具有一致的Hf同位素和微量元素特征说明刚玉巨晶与锆石巨晶在形成上关系密切。虽然部分锆石微量元素具有壳源特征,综合本次试验所有结果(δ18OVSMOW=4.31‰~6.10‰,?Hf(t)=5.9~11.1,∑REE=53~1854μg/g)山东昌乐刚玉中锆石包裹体以地幔特征为主。