大同第四纪玄武岩成因:主微量元素及Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究*
2020-12-24孙嘉祥李霓张雯倩
孙嘉祥 李霓 张雯倩
1. 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站,中国地震局地质研究所,北京 1000292. 中国地震局地震与火山灾害重点实验室,北京 100029
来源于地幔的玄武岩是探究深部地质过程的窗口,其地球化学特征可以反演源区组成,并为该区的地幔演化提供线索。前人应用玄武岩地球化学特征深入探讨了华北克拉通的地幔特征和演化历史,但是大多数成果集中在克拉通东部玄武岩及其地幔包体的研究上(Nakamuraetal., 1989; Fan and Menzies, 1992; 郑建平, 1999; Gaoetal., 2002; Zhangetal., 2002, 2009; Yangetal., 2010; Zengetal., 2010; 陈立辉等, 2012; Guoetal., 2013),对于克拉通西部地区除了汉诺坝地区因为玄武岩规模较大并且携带地幔包体研究程度较高以外(Songetal., 1990; Zhietal., 1990; Basuetal., 1991; 解广轰和王俊文, 1992; 刘丛强和解广轰, 1996; Liuetal., 2001; Xu, 2002; Zhouetal., 2002; Rudnicketal., 2004; Choietal., 2008; Zhengetal., 2009; Qianetal., 2015),重力梯度带西侧其它玄武岩的研究资料相对较少(Zhangetal., 2005; 叶蕾等, 2015),对于大同玄武岩的研究自二十世纪八十年代末才开始起步。
陈孝德等(1997)采集了大同玄武岩中的幔源包体,并对包体中橄榄石Ca含量进行测定,采用地质温压计证明了大同火山群的岩浆主要来源于60km左右深处的上地幔,且第四纪以来大同地区地温梯度有增高的趋势。解广轰和王俊文(1989)报道了少量大同玄武岩Sr-Nd同位素特征,根据Sr-Nd的线性关系以及玄武岩εNd(t)>0的特征推测大同玄武岩来源于亏损的上地幔且未受到地壳的混染。马金龙和徐义刚(2004)对大同玄武岩进行了较为系统的研究,发现大同玄武岩具有类似洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征,并提出DM+EMⅠ的混合模型来解释大同玄武岩的成因。Xuetal. (2005)进一步指出大同玄武岩主要受控于软流圈物质,并加入了少量岩石圈成分。上……
