郯廬斷裂帶山東段及其西側(cè)晚中生代火山巖年代學(xué)及其地球化學(xué)對(duì)比研究.pdf

1、郯廬斷裂帶山東段晚中生代火山巖采自管帥盆地東緣七寶山地區(qū),出露于青山群八畝地組中,其形成年齡為120～118Ma,顯示該區(qū)火山巖為早白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)火山巖SiO2含量為56.02％～66.45％,富鈉、富堿、偏堿性(σ平均4.01),為一套高鉀鈣堿性系列的火山巖。樣品均具有較低的MgO含量和Mg＃。地球化學(xué)特征顯示,火山巖富集Rb、Ba、Sr等大離子親石元素(LILE)和輕稀土元素(LREE),相對(duì)虧損Nb、Ta、Ti等高場強(qiáng)

2、元素(HFSE)和重稀土元素,具有弱的Eu負(fù)異常(δEu平均0.85);具有富集的Sr-Nd-Pb同位素組成。
　　 蒙陰盆地晚中生代火山巖主要出露于青山群八畝地組和方戈莊組中,其形成年齡為123～120Ma。區(qū)內(nèi)火山巖SiO2含量為53.96％～69.08％,主要為中一酸性巖石?；鹕綆r富鉀、富堿,以鈣堿性系列為主(σ平均3.42)。根據(jù)火山巖的Mg＃值,可將其分為高鎂(Mg＃＞60)和低鎂(Mg＃＜60)兩個(gè)系列。兩種系列火山

3、巖均富集Rb、Ba、Sr等大離子親石元素(LILE)和輕稀土元素(LREE),相對(duì)虧損Nb、Ta、Ti等高場強(qiáng)元素(HFSE)和重稀土元素(HREE),具有弱的負(fù)Eu異常(δEu平均0.91)。高鎂火山巖相對(duì)低鎂火山巖具有更高的不相容元素含量、(La/Yb)N比值和負(fù)Eu異常,這表明它們不是由同源巖漿結(jié)晶分異形成?；鹕綆r均具有富集的Sr-Nd-Pb同位素組成,其中高鎂火山巖Isr(平均0.7091)明顯高于低鎂火山巖(平均0.7073)

4、,更趨向于EMⅡ富集地幔端元,指示其巖漿源區(qū)可能含有俯沖揚(yáng)子陸殼的信息。高鎂及部分低鎂火山巖具有比玄武質(zhì)熔體更高的Cr、Ni、MgO含量,指示巖漿在形成過程中可能經(jīng)歷了橄欖巖的同化混染作用。高鎂火山巖不具有埃達(dá)克巖的特征,與埃達(dá)克巖相比,具有更高的MgO含量和(Yb)N值;低鎂火山巖具有類似于埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征。
　　 對(duì)比研究表明,郯廬斷裂帶內(nèi)火山巖的形成時(shí)間更晚、形成壓力更低、巖漿來源更淺,巖石圈減薄程度更高。斷裂帶內(nèi)火

5、山巖形成于斷裂帶伸展活動(dòng)和巖石圈減薄背景之下,軟流圈物質(zhì)上涌使得地溫升高而造成下地殼部分熔融,熔融的下地殼與巖石圈地幔相互作用而形成。然而,蒙陰盆地早白堊世火山巖的成因與古老下地殼拆沉作用有關(guān)。拆沉的華北克拉通下地殼發(fā)生部分熔融,并與侏羅紀(jì)期間遭受揚(yáng)子俯沖物質(zhì)影響的地幔橄欖巖發(fā)生不同程度的交代作用,從而導(dǎo)致了蒙陰盆地晚中生代火山巖的形成。斷裂帶的存在與活動(dòng),對(duì)華北克拉通可能具有破壞作用,使得巖石圈的穩(wěn)定性和整體性遭到破壞,從而成為華北巖