摘要: 通过对浙东小雄破火山晚白垩世火山岩(流纹岩)-浅成侵入岩(正长斑岩)进行系统的岩相学和地球化学分析,探讨了火山-侵入杂岩的成因及岩浆演化过程。研究表明,小雄破火山晚白垩世流纹岩和正长斑岩经历了不同的结晶分异过程:流纹岩经历了碱性长石+磷灰石+锆石的分异;正长斑岩经历了普通辉石+磷灰石+Ti-Fe氧化物的分异。流纹岩和正长斑岩的母岩浆均起源于地壳物质的重熔,但各自有相对独立的演化过程,两者非同一岩浆房内某一岩浆连续分异的产物。推测在小雄破火山之下不同深度存在由多个子岩浆房构成的复杂岩浆系统,暗示东南沿海晚中生代火山-侵入杂岩中的侵入岩并不完全代表岩浆房下部的堆晶部分。
关键词:结晶分化;火山侵入杂岩;岩浆系统;小雄火山;浙江省
酸性火山岩与侵入岩的成因及相互关系一直是岩石学研究的热点,对进一步认识地壳的形成及其内部岩浆体系的演化具有重要意义[1]。现有的研究大多认为花岗岩和火山岩具有相似的化学成分,但岩石成因不同:火山岩来自浅部岩浆房,由酸性岩浆晶体在低压下快速分离并熔融形成;是酸性岩浆多期长期汇聚的结果[2-4]。& ldquoMush & rdquo该模型还认为,对于火山-侵入杂岩,酸性火山岩浆代表高度演化的岩浆房的富熔体部分,而侵入岩代表岩浆房下部的结晶部分,往往形成于火山喷发之后[5-6]。有学者认为火山岩和花岗岩可能起源于不同的初始岩浆本文对浙东小雄霍珀晚白垩世火山岩(流纹岩)-浅成侵入岩(正长斑岩)进行了系统的岩相学和地球化学研究,探讨了流纹岩与正长斑岩的成因关系及其岩浆演化过程,对进一步认识东南沿海晚中生代火山-侵入杂岩的成因关系具有重要意义。。
中国东南沿海地区晚中生代大规模火山活动是在古太平洋板块俯冲构造背景下形成的,其中90%以上为流纹质火山岩1地质特征。这些酸性火山大多以中心喷发为主,形成不同规模的火山喷发区(一级火山构造)、火山凹陷和火山隆起(二级火山构造)以及破碎火山(三级火山构造),提示地壳浅层存在岩浆房。
前人基本完成了火山相-火山机构的调查、火山旋回的划分和典型火山机构的区域岩石地层对比[9-12]。一些学者对火山-侵入杂岩的岩石成因和岩浆演化进行了研究,取得了丰硕的成果[13-16]。齐林等样品中常量元素和微量元素的含量见表1。在TAS图上(图3(a)),流纹岩大多属于流纹岩的范围,而正长斑岩属于粗层理和粗角闪岩的范围,这与野外和岩相观察结果一致。分析了桐庐火山构造坳陷不同旋回火山岩的全岩和包裹体,认为浅部岩浆房中地壳熔融产生的富水钙碱性岩浆经过长期分异转变为层状岩浆房。从早到晚,火山岩中SiO2含量逐渐降低,这是层状岩浆房自上而下不断喷发的结果,与邢广富等人3.2微量元素的特性对浙江小雄和福建石牛山火山机构的研究结论相似。
在一个典型的以中央喷发为主的火山机构中,火山-侵入杂岩具有同时空和同源的特征4讨论。目前,对同一火山机构内火山-侵入杂岩(火山岩-次火山岩-(浅成)侵入岩)不同部位之间演化关系的研究还很不足,特别是火山-侵入杂岩中的浅成侵入岩是否代表岩浆房下部堆积或未分异的岩浆成分。浙江雁荡山四个断火山旋回的火山岩变化主要受结晶分异作用控制,浅部岩浆房可能有岩浆补充,晚期侵入岩代表高位岩浆房的结晶部分3.1主要元素的特性。但是,这种模式是否适用于东南沿海所有典型的火山机构,还有待商榷。
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小雄火山位于浙江东部的海边& mdash三门地区是一座典型的晚白垩世破火山,叠加在早白垩世火山构造的坳陷上。破火山出露的小雄组火山岩主要岩性为(碱长)流纹岩和(碱长)流纹岩凝灰岩(图1),其年龄集中在88 ~ 98 Ma [17,19]。底部为不整合,分别为永康群磨石山组、琯头组和潮川组的砂砾岩和凝灰岩所覆盖。最新形成的浅成侵入岩主要为正长斑岩,其次为流纹斑岩、长英斑岩,少量中基性安山岩斑岩和玄武安山岩斑岩。
1.粗粒火山岩;2.碱性流纹质火山岩;3.流纹质火山岩;4.沉积岩;5.矫形术;6.细斑岩;7.地层代码(K1M。磨石山组;K1gt。冠投集团;K1。朝川组;K2x1。小雄组下段;K2x2。小雄组上段);8.取样点
2样品特性和分析方法
本文的研究对象是小雄破火山中小雄组的流纹岩和正长斑岩。Rhinite(图2(a))肉红色,在正交偏光显微镜下具有流纹岩结构(图2(b))。正蚀变岩(图2(c)、(e))为浅肉红色,在正交偏光显微镜下,基质具有粗粒结构(图2(d))或细粒花岗岩结构(图2(f))。两种矿物的矿物成分均以碱性长石、应时、斜长石为主,黑云母次之,副矿物有磷灰石、锆石、氧化钛铁等。
根据野外地质调查和室内综合分析,具有代表性的正长斑岩(17XX-3-1 & mdash;17XX-3-5、17XX-6-3 & mdash;17XX-6-8)和流纹岩(17XX-2-1 & mdash;17XX-2-4)共15个样品。将无污染的玛瑙粗粉碎后,粉碎至200目制成粉末,取30 ~ 50g进行全岩化学分析试验。该过程在河北陈昌岩矿山测试技术服务有限公司完成,岩石中常量元素和微量元素的测试在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。每个样品称0.7 g,加入硼酸在高温下熔化成玻璃。主要元素分析采用PW4400荧光光谱仪,总氧化物分析的精密度和准确度优于5%。用ICP-MS测定岩石中所有微量元素的含量,分析精度和准确度均优于10%。
3分析结果
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在球粒陨石的标准化稀土元素分布曲线(图5(a))和原始地幔的标准化微量元素蛛网图(图5(b))上,小雄的火山流纹岩和正长斑岩具有相似的分布模式,均表现出轻稀土元素富集的右偏特征,轻重稀土元素分馏明显,富含高场强元素th、U、Zr、Hf、LREE和大离子型石元素Ba。流纹岩和正长斑岩Rb/Sr >: 0.5,Ti/Zr & lt;20,位于壳源范围内[25]。高场强元素Nb/Ta (15.7 ~ 18.9)和Nb/Yb (4.11 ~ 7.19)差别不大,提示它们具有同源性。根据研究[17,26],在一个独立的破火山口中,岩浆活动产物的同位素组成(Nd-Hf)是一致的,即具有相同的物质来源。
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