辽西早白垩世四合屯火山岩地球化学研究

【摘要】：华北克拉通在中生代发生了下地壳和岩石圈地幔的拆沉作用,造成辽西地区广泛出露中生代火山岩。辽西四合屯地区早白垩世义县组由于含有大量长羽毛或毛状皮肤衍生物的恐龙和早期鸟类等珍稀动物化石而备受世界注目。四合屯地区义县组主体由火山岩组成,中上部夹含化石的湖相沉积岩。该剖面总厚度为300-400米,其中火山岩约300米,沉积岩约50～100米。前人已对其中含化石的沉积地层开展了大量高水平研究,对相关火山岩和火山碎屑岩进行了详细的同位素定年,结果表明四合屯地区义县组时代为120～130Ma。对占义县组主体的火山岩则研究不多,尤其缺乏系统的地球化学研究。 本文沿四合屯新开岭至化石观察站义县组标准剖面系统采集并分析了85件火山岩样品,结果表明该剖面火山岩仅底部为玄武岩,其余主要由高镁安山岩组成。通过对四合屯义县组安山岩详细的岩石学、地球化学研究,得出以下认识: 1.四合屯安山岩大部分是高镁(Mg#50)的,Mg#为38～69。 2.四合屯高镁安山岩具有埃达克岩的地球化学特征(SiO_2=52.82～59.31wt%,Al_2O_3=14.15～16.35wt%,Sr=620～1323μg/g,Yb=1.03～1.88μg/g,Y=12～20μg/g,La_N/Yb_N=10～25,Sr/Y=32～88),同时四合屯高镁安山岩具有轻重稀土明显分异,无Eu异常(Eu/EU~*=0.96～1.05),高MgO、Ni和Cr含量等地球化学特征。在微量元素蛛网图上,表现出明显的Nb、Ta负异常和Pb、Sr正异常。初始Nd-Sr同位素组成为:~(143)Nd/~(144)Nd(130Ma)=0.5118～0.5119,ε_(Nd)(130Ma)=-11.6～-13.8,~(87)Sr/~(86)Sr(130Ma)=0.7058～0.7064,与该区晚侏罗世兴隆沟组火山岩具有相似的地球化学特征,但具有较低的Nd同