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吉林省辽源晚中生代碱性玄武岩成因及岩石圈地幔性质

路思明  
【摘要】:本文以吉林辽源晚中生代碱性玄武岩及其中的深源捕虏体(晶)为研究对象,利用K-Ar定年技术,确定了辽源晚中生代玄武岩的形成时代;利用玄武岩的岩相学、主量元素和痕量元素,讨论了晚中生代辽源玄武岩岩浆源区性质以及形成的构造背景,同时研究了深源捕虏体(晶)矿物微区成分变异,分析了辽源在晚中生代岩石圈地幔的性质及深部作用过程。结合区域研究成果,探讨了辽源晚白垩世玄武岩的成因及岩石圈地幔性质 1辽源玄武岩的形成时代 对辽源玄武岩进行全岩K-Ar同位素定年,确定辽源玄武岩的形成时代。全岩K-Ar定年结果显示,辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7Ma、82.5±1.9Ma、99.3±1.6Ma、82.2±2.4Ma),而非前人所定的新近纪。 2辽源晚白垩世玄武岩的岩浆源区性质及构造背景 辽源晚白垩世玄武岩Mg#[100Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60~63之间,全岩SiO2含量介于45.1-45.9%之间,全碱(Na2O+K2O)含量介于4.50~6.72%之间,属于碱性玄武岩系列,根据CIPW标准矿物计算结果,辽源玄武岩属于碧玄岩(Ne5%)和碱性橄榄玄武岩(5%Ne0)。玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs),(La/Yb)N值介于12.0~14.0之间,无明显Eu异常,稀土配分图解具有洋岛玄武岩(OIB)型分配型式,微量元素蛛网图也显示出板内火山岩特征(Nb、Ta正异常),辽源玄武岩来源于软流圈地幔,形成于板内的伸展环境,与太平洋的俯冲作用有关。 3辽源晚白垩世岩石圈地幔的性质及深部作用过程 辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主,含有少量的纯橄榄岩捕虏体,尖晶石二辉橄榄岩捕虏体中橄榄石的Mg#值(87.1-91.2),结合捕虏体中其它矿物的主量和微量元素地球化学特征表明,辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主,可能残留少量的古老岩石圈地幔。捕虏体中单斜辉石具有三种不同的稀土配分型式:LREEs富集型、分配型式整体近于平坦型、LREEs亏损型。单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征,暗示岩石圈地幔经历了早期部分熔融和交代作用的改造,地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主,同时存在碳酸盐熔体交代作用。


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