陆内强碱性火山岩的成因：以山东无棣大山霞石岩为例

详细信息   

• 责任者：罗丹^c南京大学内生金属成矿研究国家重点实验室^d1983^e硕士研究生 ; 陈立辉 ; 曾罡
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2009
• 卷期：25^b2
• 关键词：霞石岩11^a山东20^a副长石岩 ; 火山岩 ; 更新世 ; 元素地球化学 ; 锶同位素 ; 钕同位素 ; 铪同位素 ; 同位素组成 ; 地壳 ; 辉石岩31^a无棣
• 页码：311～319
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c表1参50插图
• 分类号：0610
• 文摘期号：2009/08

摘要

该文以山东无棣的大山更新世霞石岩为例，通过全岩的元素地球化学和Sr‐Nd‐Hf同位素组成特征，探讨陆内强碱性幔源火山岩的成因及其源区特征。山东地区的新生代玄武岩主要分为早晚两期，早期以橄榄玄武岩为主，晚期以强碱性岩为主(包括霞石岩、碧玄岩等，常见地幔橄榄岩捕掳体)。大山霞石岩为晚期火山作用的代表，具有富碱和贫硅铝等强碱性火山岩的典型特征。在微量元素组成上，大山霞石岩以强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素，在原始地幔标准化图上以明显亏损Zr、Hf、Ti为特征(Hf/Hf^*=0.66～0.68，Ti/Ti^*=0.68～0.70)。其Sr‐Nd‐Hf同位素比值均一(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.703 33～0.703 39，ε_Nd=5.95～6.34，ε_Hf=8.26～8.43)，与早期玄武岩组成一个两端元混合的排列，其中大山霞石岩位于亏损端元一侧。在同位素组成相同的情况下，大山霞石岩相对山东新生代早期玄武岩具有明显偏低的Hf/Sm、Hf/Hf^*、Ti/Ti^*比值，说明源区残留矿物组合可以造成高场强元素Zr、Hf、Ti与稀土元素之间的明显分馏，暗示源区存在非橄榄岩组分。大山霞石岩相对橄榄岩来源熔体偏低的CaO含量和偏高的Zr/Hf比(47.9～48.4)，说明其源区残留过剩的单斜辉石，源岩中的非橄榄岩成分为辉石岩或角闪石岩。中等亏损的同位素组成特征说明这些非橄榄岩组分可能与该区显生宙的地壳重循环过程有关。