安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的_省略_地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束_薛怀民

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1、第84卷第5期Vol.84No.5地质学报ACTAGEOLOGICASINICA2010年5月May2010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1)2)3)薛怀民,董树文,马芳1)中国地质科学院地质研究所,北京,100037;2)中国地质科学院,北京,100037;3)北京大学地球与空间科学学院,北京,100871内容提要:庐枞盆地内的中生代火山2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,

2、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2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2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

3、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。关键词:橄榄玄粗岩;庐枞盆地;中生代;扬子克拉通;岩石圈减薄庐枞盆地是我国长江中下游晚中生代构造2岩游地区)晚中生代岩石圈减薄的动力学过程。浆2成矿带内的一个大型陆相断陷型火山岩盆地,因1区域地质概况与岩石学其所处的独特构造位置、别具特色的火山岩系列(组合)以及含有丰富的黑色、有色、贵金属及非金属矿庐枞盆地位于扬子克

4、拉通的北缘(内侧)、大别产资源而备受地学界关注。有关盆地内中生代火山2苏鲁印支期碰撞造山带的前陆地区,盆地西侧以山2潜火山岩的地球化学研究工作主要集中在20世郯庐深大断裂为界与大别山造山带相隔(图1a)。纪的80年代和90年代初(如于学元等,1981,1986;该盆地是在早中生代坳陷基础上发育起来的一个陆章邦桐等,1988;沈渭洲等,1989;孙冶东等,1991,相断陷型火山岩盆地,属“继承式”火山岩盆地(宁芜1994;吴利仁等,1982;杨荣勇等,1993)。近年来,庐研究项目编写小组,1978)。火山活动前的基底由前枞地区因

5、深部找矿工作的新突破再次引起了人们的寒武纪的克拉通基底和震旦纪到中侏罗世的沉积盖关注。刘洪等(2002)、Wangetal.(2006)、谢智等层两部分组成。其中克拉通基底又包括太古代2早(2007)分别根据盆地内火山2潜火山岩的元素地球元古代的深变质结晶基底和中、晚元古代的浅变质化学特征,结合Sr、Nd、Pb的同位素组成,探讨了岩褶皱基底两部分。现有的资料表明,扬子克拉通内浆源区性质和岩石的成因。本文在较全面收集整理虽然可能存在着太古代的陆核(如Gaoetal.,前人资料的基础上,系统分析了盆地内火山2潜火山1999;高山等,

6、2001),但约18～20亿年的古元古代岩的化学成分和Sr、Nd同位素组成(具体的采样位晚期是扬子克拉通基底的主要形成时期(如袁海华置见图1b),并据此探讨了区内(乃至整个长江中下等,1991;邢凤鸣等,1993;马大铨等,1997;翟明国注:本文为财政部科学专项(编号140102)、国家自然科学基金项目(编号40772048、40503006、40472035)和地质调查项目(编号1212010711814)研究成果。收稿日期:2009206204;改回日期:2009209215;责任编辑:郝梓国。作者简介:薛怀民,男,196

7、2年生。现为中国地质科学院地质研究所研究员,主要从事岩石学与地球化学研究工作。电话:68999709;Email:huaiminx@sina.com。第5期薛怀民等: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665图1庐枞盆地地质简图Fig.1SchematicgeologicalmapoftheLuzongvolcanicbasin1—古生代地层;2—早2中侏罗世地层;3—龙门院组;4—砖桥组;5—双庙组;6—浮山组;7—潜火山/浅成侵入岩;8—侵入岩;9—断层;10—采样位置1—

8、Paleozoicstrata;2—early2mediumJurassicstrata;3—Longmenyuanformation;4—Zhuanqiaoformation;5—Shuangmiaoformation;6—Fushanformation;7—