杨 航, 赖绍聪, 秦江锋

北大巴山紫阳‒岚皋地区碱性粗面岩地球化学特征:与辉绿岩的成因联系

杨 航, 赖绍聪*, 秦江锋

(大陆动力学国家重点实验室, 西北大学 地质学系, 陕西 西安 710069)

南秦岭北大巴山地区发育大量早古生代碱性粗面‒正长岩和碱性玄武‒辉绿岩组合, 构成了一套双峰式火山岩。前人的研究主要集中在这套岩石的镁铁质端元上, 目前关于长英质端元的成因机制及构造环境仍存在争议。本次研究对北大巴山紫阳‒岚皋地区早古生代粗面岩进行了主微量元素分析, 结果显示样品高硅(SiO2>58.7%)、富碱(K2O>3.84%, Na2O>4.18%), 低镁(MgO=0.06%~1.45%)和钛(TiO2=0.80%~1.08%), 表明粗面岩经历了较高程度的演化。样品富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE), 具有轻微Eu负异常到正异常的变化(δEu=0.76~1.77), Sr强烈亏损, 指示了长石的分离结晶作用。地球化学特征和MELTS软件模拟结果显示粗面岩并非地壳物质的部分熔融成因, 而是来自地幔岩浆的分离结晶作用。综合区域上年代学、同位素地球化学和构造地质学资料, 粗面岩与同区辉绿岩在时空分布、同位素组成方面具有一致性, 在元素变化与矿物组合方面具有连续性。因此本文认为北大巴山紫阳‒岚皋地区早古生代粗面岩和辉绿岩都来源于上地幔初始玄武质岩浆的分异, 是大陆裂谷背景下同源岩浆经历不同程度演化的结果。软流圈中广泛存在的热对流事件可能是导致板块裂解的重要原因。

北大巴山; 碱性岩; 粗面岩; 分离结晶; 地球化学

0 引 言

碱性岩是地壳中分布较为稀少且产出环境独特的一类岩石, 在化学成分上通常硅酸不饱和(少数轻微硅酸过饱和), 富碱质(K2O+Na2O)和不相容元素, 具有独特的矿物组合和同位素组成。研究表……