沂沭断裂带中南段钾质火山岩的元素地球化学与Sr‐Nd‐Hf同位素组成及其对岩石成因的制约

详细信息   

• 责任者：邱检生^c南京大学^d1965^f教授 ; 刘亮 ; 李友连 ; 赵姣龙
• 刊名：地质学报
• 出版年：2013
• 卷期：87^b9
• 关键词：火山岩11^a沂沭断裂带20^a岩石地球化学 ; 铀—铅计时 ; 岩浆活动 ; 构造环境
• 页码：1193～1210
• 索书号：P206.3/141
• 图表：^c表4参66插图
• 分类号：0610
• 文摘期号：2014/01

摘要

该文以沂沭断裂带中南段莒南—大店一带的钾质火山岩为对象，系统研究了它们的岩石学、元素地球化学和Sr‐Nd‐Hf同位素组成特征，据此探讨了源区地幔富集机制及岩石成因。莒南钾质火山岩主要为一套安粗质火山—潜火山岩组合，大店多发育粗面质火山岩，二者的锆石LA‐ICP‐MS U‐Pb年龄基本一致，均约为118 Ma。在化学组成上，这套火山岩均偏碱性，里特曼指数（σ）介于4.105.07，且富钾（K₂O=4.21%5.77%），在SiO₂‐K₂O和K₂O‐Na₂O关系图上，均投影在钾玄岩系区。安粗质和粗面质火山岩均富大离子亲石元素（Cs、Rb、Th、U、Pb）和轻稀土元素，贫高场强元素（Nb、Ta、P、Ti），但粗面质火山岩具较显著的Ba、Eu负异常，且轻重稀土比值较低。二类火山岩均具有富集且较均一的Sr‐Nd同位素组成(ISr=0.70 860.709 1，ε_Nd(t)=-16.9～-18.2)，锆石ε_Nd(t)值均为显著的负值（安粗质岩：-22.3～-24.3，粗面岩：-19.7～-23.6）。元素和同位素组成的综合分析表明，区内钾质火山岩的源区地幔极可能遭受了因扬子板块深俯冲和华北克拉通岩石圈拆沉等多次富集事件的影响。至早白垩世，随着郯庐断裂引张的加剧，诱发了软流圈地幔上涌，同时在断裂减压作用的影响下，促使了这一经叠次改造的富集地幔的部分熔融，由此产生的岩浆经进一步分异演化，导致了区内钾质火山岩的形成。