峨眉山高钛和低钛玄武岩的岩石成因

【摘要】：峨眉山溢流玄武岩，是目前地学界关注的热点之一。许多地质工作者对峨眉山玄武岩展开了大量的地质学、地球化学、地球物理等方面的研究，不仅对其分布范围、活动时限、岩石组合、岩石化学及岩石地球化学方面做了卓有成效的工作，而且对该玄武岩的岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征等方面也做了深入的研究，积累了丰富的资料。但对一些关键科学问题的认识尚存歧见，或有待进一步探讨。 本文以作者在滇西北宾川—永胜—丽江地区和滇东北鲁甸—东川地区获取的资料为基础，结合前人的相关资料，通过岩相学、岩石化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素方面的系统研究，初步分析了峨眉山玄武岩的地幔源区特征、岩浆过程及其演化机制，探讨了与低钛玄武岩和高钛玄武岩相关的上述科学问题。取得的主要进展如下： 1．峨眉山玄武岩分布范围比较广，最主要的岩石类型是低钛玄武岩和高钛玄武岩，并有少量的苦橄质玄武岩、苦橄岩和麦美奇岩。 2．这些火山岩的岩石化学组成基本上属拉斑玄武岩系列，少数玄武岩属钙碱性系列。不同程度地富集大离子亲石元素和轻稀土元素，相对亏损重稀土元素，稀土元素分馏明显或比较明显，相容元素(Co、V、Cr、Ni)显著亏损。 3．低钛玄武岩浆受到陆壳物质的明显混染，高钛玄武岩浆也受到混染，但混染程度弱于低钛玄武岩浆。同化混染对Sr同位素和大离子亲石元素的影响程度大于对稀土元素和Nd同位素的影响程度。混染物是下地壳变质岩，也有少量上地壳物质。未受混染的样品具有适度亏损的Nd、Sr同位素组成。 4．低钛玄武岩、高钛玄武岩不是同种原生岩浆分异演化的产物。低钛玄武岩的原生岩浆是MgO≈10.2％的高镁拉斑玄武岩浆，高钛玄武岩的原生岩浆是MgO≈10％的高镁过渡型玄武质岩浆。 5．原生高镁拉斑玄武岩浆分异过程中的主要分离结晶相／堆晶相是单斜辉石，并有少量的斜长石。原生高镁过渡型玄武岩浆分异过程中的主要分离结晶相／堆晶相是斜长石和单斜辉石。 6．低钛玄武岩的主体部分是在尖晶石稳定域与石榴石稳定域之间的过渡带熔融的；高钛玄武岩的主体部分是在石榴石稳定域内熔融的，极少部分是在尖晶石稳定域内熔融的，它是石榴石二辉橄榄岩2％部分熔融和尖晶石二辉橄榄岩＜4％部分熔融的混合物。