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贵州二叠纪碱性玄武岩的岩石学和地球化学研究

廖宝丽  
【摘要】:大火成岩省以溢流的拉斑玄武岩为主,碱性玄武岩较少。峨眉山大火成岩省的研究近几年取得了较好的成果,大多数学者对大火成岩省的内带和中带的苦橄岩和玄武岩的研究较集中,本文针对位于大火成岩省的外带即贵州水城、熊家场和福泉三个地区二叠纪碱性玄武岩进行岩石学和地球化学特征研究,分析其岩石成因和岩浆演化过程,探讨该岩区岩石对大火成岩省的指示意义,研究结果表明: 1)该岩区玄武岩全碱含量很高,Na_2O+K_2O=4.79%~8.86%,平均为7.25%,全岩SiO_2的含量为44.34%~50.04%,TiO_2的含量为1.48%~2.74%,MgO的含量为5.22%~8.41%,Mg#值较低为0.37~0.51,岩区岩石含有少量橄榄石、钛辉石和碱性长石,属于碱性玄武岩。 2)该区碱性玄武岩具有ΣREE富集的右倾型稀土元素分布模式,显示出和洋岛玄武岩OIB的相似的地球化学特征,(87Sr/86Sr)i=0.70482~0.70503,εNd(t)和(206Pb/204Pb)t变化范围较窄:1.3~2.7和17.21~17.62。主量元素、微量元素和同位素特征都显示该区玄武岩来自富集地幔。 3)通过对代表原始岩浆的丽江苦橄岩的143Nd144Nd和87Sr86Sr同位素值进行模拟,该岩区岩石受到了1-2%的扬子下地壳的混染;利用MELTS程序进行了在岩浆封闭系统下结晶分异模拟,结果显示贵州三个地区玄武岩的形成温度范围为1131℃~1231℃,形成压力范围为10-18Kbar,比内带的苦橄岩形成温度和压力都要小。 4)与同属贵州威宁黑石头和织金二叠纪玄武岩比较,本岩区玄武岩富碱,TiO2含量低,Na_2O、MgO和Al_2O_3含量高,造成峨眉山大火成岩省东部贵州境内玄武岩不同性质的主要原因是由于地幔源区不同,分离结晶程度和地壳混染程度的不同。 5)贵州岩区从西到东部三个地区碱性玄武岩碱性逐渐增强,是峨眉山地幔柱上升至石榴石稳定区发生部分熔融,该岩区离地幔柱轴部较远而温度降低,导致部分熔融程度小,并且靠近地幔柱边部深度增加而压力变大,地幔柱的部分熔融体和富含挥发分的大陆岩石圈地幔混合,在上升到地表过程中受到轻微的下扬子地壳混染而形成的碱性玄武岩,是热柱边部或消亡期地幔小程度部分熔融的产物,这和峨眉山地幔柱模型的理论比较符合。


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