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

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1、第4O卷第3期中国地质Vo1．40．No．32013年6月GEoLoGYINCHINAJun．，2013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薛怀民1马芳2关海燕3王一鹏3(1．中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室，北京100037；2．北京大学地球与空间科学学院，北京100871；3．内蒙古自治区克什克腾旗国土资源局．内蒙古克什克腾02535~提要：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

2、出现玄武质一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±O．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

3、他盆地约6Ma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8喇(t)值变化范围和相对更低的8(c)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。关键词：橄榄玄粗岩系列；双峰式火山岩；锆石u—Pb定年；岩浆成因；怀宁火山岩盆地；长江中下游中图分类号：P588．14文献标志码：A文章编号：1000—3657~013)03—0694—2O长江中下游地区在晚中生代(早白垩世)发育了动力学环境的变迁、大

4、别山造山带与前陆地区晚中一系列断陷型的火山岩盆地．自西而东依次为金牛生代岩浆作用之间的异同性及内在联系等都具有重盆地、怀宁盆地、庐枞盆地、繁昌盆地、滁州盆地、宁要意义本文利用SHRIMP和LA—ICPMS法分别芜盆地、溧水盆地和溧阳盆地(图1一a)，怀宁盆地是测定了怀宁盆地不同类型火山岩的锆石U—Pb年其中规模较小、研究程度最低的一个，到目前为止尚龄．并系统测定了盆地内火山岩的元素地球化学和未见到有关怀宁盆地中生代火山岩研究成果的报Sr~Nd同位素组成．结合与长江中下游其他橄榄玄道。但该盆地所处的构造位置特殊(紧邻大别山造山粗岩系列火山

5、岩盆地(尤其是临近的庐枞盆地)及大带和郯庐断裂带)、火山岩类型特殊(主体为一套别别造山带内晚中生代花岗岩类侵入岩的对比．探讨具特色的橄榄玄粗岩系列．晚期发育双峰式火山了岩浆成因岩)，这在长江中下游地区的火山岩盆地中既具一定1地质背景的代表性又具独特性。通过对比同处郯庐断裂带旁侧．但空间上与大别山造山带的密疏关系又明显不1．1构造背景与盆地下伏构造层同的怀宁盆地和庐枞盆地．对’，：了解区内岩浆作用怀宁盆地位于扬子克拉通的北缘．大别一苏鲁收稿日期：2013-01-27；改回日期：2013-04-23基金项目：深部探测技术与实验研究专(Sin

6、oProbe—os-os)、中国地质调查局地质调查项目(1212O1O711814)和地质矿产调查评价专项(1212O11121116)共同资助。作者简介：薛怀民，男，1962年生，研究员，岩石学专业；E-mail：huaiminx@sim．tom。696中国地质2013焦岩夹层，指示其间有明显的火山喷发问断。其中彭家少量透辉石斑晶。基质为辉绿结构，长石呈细小的长口组以爆发相的火山碎屑岩开始．继之为溢流相。最柱状。总体定向排列。暗色矿物(成分因颗粒太细小后以火山沉积相而告终．构成了一个完整的火山喷而不清楚)呈细小的粒状充填在长石空隙中。

7、发旋回。火山岩的成分以粗面质为主。初期出现低硅2．2分析方法流纹质一石英粗面质．晚期则出现粗安质，岩石的酸用作全岩成分分析的样品尽可能保证新鲜，但度(SiO含量)随时间有降低的趋势，指示可能为成部分熔岩(如样品HL一76)和基性潜火山岩(如样品分分带的岩浆房逐层排出的产物江镇组出露较局HL一751中含有大量的碳酸盐杏仁体。对于这部分样限．主要见于盆地的东部地区，而西部仅在基底隆起品．先破碎到直径约1~2cm的小块，尽可能去除杏区的南侧有零星分布f图1一b)。该组下部主要为粗面仁体。再粉碎到200目以下。岩、粗安岩，顶部见粗面玄武岩与流纹

8、岩共生而显示全岩成分是在北京国家地质测试分析中t7分析双峰式组合的特点。的，其中主元素用x荧光光谱法(XRF)完成，所用仪盆地内及其边部潜火山岩／浅成侵入岩发育岩器为日本理学3080。误差<0．5％：微量元