关于四川盐源地区峨眉山玄武岩岩石学及地球化学特征概论

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1、关于四川盐源地区峨眉山玄武岩岩石学及地球化学特征概论-->第1章引言1.1选题依据及研究意义地球上存在的地幔柱活动是目前国际地学界一致公认的热点和难点，地幔柱活动所形成的大火成岩省是地球各层圈之间相互作用的产物，地幔柱与其构造系统的相互作用构成复杂的流体化学场，为大型超大型矿床的集中发育(成矿域)提供了充分的物质和条件[1-4]。地幔热柱到达岩石圈底部时高温热柱头部与岩石圈相互作用，可以引发巨大的岩石圈效应(减压、熔融、伸展、裂谷、盆地等)，也可以产生大火成岩省。地幔柱是地壳与地幔之间物质和能量交换的重要渠道，同时也是研究地球深部的“钥匙”，或许还是破解有些地学难题的关键，人

2、们已经注意到了它的重要性并从多个方面逐步深入对大火成岩省及地幔柱的认识[5-12]。峨眉大火成岩省位于扬子克拉通西缘,它是我国唯一被国际学术界认可的大火成岩省，也是我国西南重要的矿集区，其成因与地幔热柱活动有关。其典型特征是在短暂时限内产出巨量火山岩浆岩系，峨眉大火成岩省的分布面积达105km2，其体积可达106km3，它对深入探讨地幔柱形成、演化、地球化学以及有关的地质效应(矿产资源的形成、大陆裂解、壳—幔相互作用等)均具有重要意义，是开展地幔柱研究较为理想的地区[13-15]。盐源县位于川、滇两省的交界处，区内具有良好的玄武岩出露和完整的玄武岩地质剖面，为研究盐源地区峨眉

3、山玄武岩提供了良好的条件。峨眉山玄武岩作为深源物质，其岩石学特征及主量、稀土、微量和铂族元素等地球化学特征具有大量的深部信息。本文将在研究盐源地区峨眉山玄武岩岩石学与地球化学特征的基础上，总结其特点并与其他地区已研究的峨眉山玄武岩进行对比。通过岩石学和地球化学特征研究来探讨其原生岩浆、同化混染、分离结晶、岩浆源区等问题。文章依托国家自然基金项目“四川盐源峨眉山玄武岩铂族元素地球化学”开展工作。...................................1.2峨眉山玄武岩研究现状峨眉火成岩省主要指的是广布于四川、云南和贵州，在二叠纪大量喷发的火成岩套，以西到红河—哀牢

4、山断裂带，以北到小箐河一龙门山断裂带[15,16-20]。现有的峨眉山玄武岩研究进展可以归纳如下：对于峨眉山玄武岩年龄的研究，目前已有将近四十个同位素年龄数据。He、Zhou、Xu等[22-27]通过锆石定年方法测得数据都在260Ma左右。而Fan、Hou、王登红，徐连忠等[28-30]通过40Ar—39Ar测年获得的年龄数据在254Ma左右。估算了峨眉山玄武岩熔融压力为大约30kbar，温度约为1450℃。其原生岩浆形成于135km处，熔融温度约为1600℃。峨眉山玄武岩分为三个岩区:论述了代表性的岩石地球化学指标的区域性变化规律:峨眉山玄武岩自西向东表现出如下变化特征:1

5、．喷发时段由早期向晚期过渡2．海相喷发向陆相喷发过渡3．由苦橄质玄武岩一橄榄玄武岩经辉(橄)斑玄武岩、斜斑玄武岩到安山玄武岩一安粗玄武岩;4．厚度逐渐变薄，由西部的5000米到东部的100米[6]。徐义刚等[29-32]提出峨眉山玄武岩高钛、低钛的界限为2.8%和2.5%张招崇[33-34]等则认为界限为2.1%。高镁与低镁玄武岩的界限：MgO＜8%为低镁玄武岩，8%～12%为高镁玄武岩[35-38]。关于大火成岩省及地幔热柱[39-46]的成因机制等问题，不同学者有许多不同的解释[38-42]。地球化学研究结果表明，峨眉山玄武岩是地幔柱成因的。普遍认为峨眉山玄武岩物质与地幔

6、柱与地壳的相互作用。但是对于其混染程度，尚存在一些争议:有些认为峨眉山地幔柱在向上过程中经历了较微弱的地壳混染，但另一部分人却持相反的观点[46-60]。本文将对盐源地区峨眉山玄武岩的岩石学和地球化学特征进行描述，根据其特征反演岩浆源区，讨论其地幔柱成因、结晶分异过程、与地壳混染的关系等问题。..............................第2章区域地质概况四川省地质局第一区测队，一九六零年起在盐源进行1:20万区域地质测量，于一九七一年提交了1:20万区域地质测量报告，其它有关地质单位也先后在盐源盆地的矿山梁子、小高山、盐塘等地进行过地质路线调查，地质普查勘探和

7、第四系地质、地貌调查，局部地段对地层及构造研究较详细。2.1大地构造位置峨眉山玄武岩省大部分位于扬子板块内，西北为甘孜理塘缝合带、义敦岛弧和松潘地块，东北为四川盆地(图2-1)，三江地区几组大的构造单元控制了峨眉山玄武岩浆的喷发，主要的控制构造为金沙江一红河断裂和秦岭一大别山断裂。盐源地区周围被断裂带包围，西部为哀牢山断裂缝合带，北部为箐河断裂，东部为磨盘山一绿汁江断裂（图2-2）。..............................2.2岩浆岩分布研究区火山岩分布十分广泛，时代主要为二叠纪，岩