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雁荡山世界地质公园火山地质研究

余明刚  
【摘要】:雁荡山(又称北雁荡山)世界地质公园位于浙江省东南部,主体为一白垩纪火山岩浆活动形成的破火山,面积约294.6km~2,地处亚洲大陆东缘的南部-中国滨太平洋构造域。在中生代时期,太平洋板块向亚洲大陆板块东缘低角度斜向俯冲,导致中国东部由EW向构造体制转变为NE、NNE向构造体制。这一构造运动在中国被称为燕山运动。地处中国东南沿海的雁荡山白垩纪破火山,即在这一具有全球意义的构造背景下形成,并构成了区域上具代表性的陆相流纹质火山地质景观,因而在古火山学、火山构造岩相学、大地构造环境、旅游地学、地貌学和景观学上,均具有重要的典型性和科学意义。 本文从火山构造岩相学、岩石学、矿物学、地球化学、同位素年代学、地层学等方面出发,同时结合高精度SHRIMP锆石U-Pb定年,对雁荡山火山岩进行了系统的研究,确定雁荡山火山岩为一套以流纹质和粗面英安质为主体的高钾钙碱性酸性岩石组合,A/CNK值集中在0.9~1.2之间,为铝饱和或铝过饱和类型;富轻稀土元素和大阳离子亲石元素、相对亏损高场强元素:负铕异常明显,δEu值为0.11~0.32,表明岩浆经历了以斜长石为主的强烈结晶分异作用:岩石样品的∑REE变化有限,火山岩样品的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.7086~0.7095,εNd(t)为-10.20~-9.96,中央侵入体石英正长岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.7087~0.7095,εNd(t)为-7.6~-6.92,表明它们是同源岩浆分异演化的产物,物质来源主要为陆壳,但有地幔物质参与。它们形成的大地构造背景,可能不是典型的岛弧或安第斯型活动大陆边缘,而是活动大陆边缘靠板内的环境。 SHRIMP锆石U-Pb年龄测定结果表明,雁荡山火山岩的形成年龄为97.2~105.6Ma,属于早白垩世晚期,层位上相当于浙东上火山岩系永康群小平田组。这不仅解决了有关雁荡山世界地质公园火山岩形成时代的争议,也为解决浙江东部白垩纪火山岩地层划分对比提供了良好的年龄约束,同时也为探索中国东南部燕山运动提供了年龄约束。 最后,本次研究表明:雁荡山是一个保存较为完整的复活型破火山,雁荡山破火山演化分为以下8个演阶段:早期火山碎屑流爆发→破火山塌陷→破火山复活穹起阶段→火山碎屑流再次爆发→最后一次火山碎屑流爆发→破火山再次塌陷→岩浆侵入→破火山抬升剥蚀→世界地质公园现代地貌景观形成阶段,即火山口2次塌陷、破火山2次复活。


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