论文部分内容阅读
下扬子地区晚中生代岩浆岩的成因和深部过程目前还存有很大争议。论文工作选择下扬子地区火山岩补充开展高精度定年工作,以期建立本地区晚中生代岩浆活动的年代学格架;选择研究程度较为薄弱的繁昌盆地火山岩,开展岩石主量元素、微量元素和Sr、Nd同位素分析测试工作,以探讨岩石成因。在此基础上,通过下扬子地区晚中生代岩浆岩的详细地球化学特征对比,深入了解深部过程,尝试成岩作用和深部过程的统一成因模式。
繁昌盆地中分村组下段、中分村组上段和蝌蚪山组火山岩的锆石LA-ICPMS定年结果分别为:131.2±1.1 Ma、129.1±1.3 Ma和130.7±1.1 Ma;宁芜盆地娘娘山组火山岩的锆石LA-ICPMS定年结果分别为:130.6±1.1 Ma。结合目前高精度年代学数据表明,下扬子晚中生代火山岩的喷发时间很集中一致,均在约130 Ma。下扬子沿江地区晚中生代岩浆活动可以分为三期:早期:152~132 Ma,以高钾钙碱性侵入岩为主,包括埃达克质岩岩石,主要发育在鄂东北、铜陵和庐枞地区;中期:132~128 Ma,以橄榄安粗岩系火山岩、双峰式火山岩以及次火山岩为主,发育在金牛、庐枞、繁昌、宁芜、溧水等火山盆地内;晚期:126~122 Ma,以A型花岗岩和富钠碱钙性中基性侵入岩为主。
繁昌盆地中分村组以英安岩和流纹岩为主,赤砂组以粗面岩为主,和蝌蚪山组玄武岩之间有SiO2含量的间断,指示该盆地火山岩具有双峰式的特征。火山岩具有富集大离子亲石元素和轻稀土、亏损高场强元素的特征,其Sr、Nd初始同位素组成相对均一,中分村组样品的87Sr/86Sr(t)为0.7060—0.7074,εNd(t)为-7.91—-8.11,赤砂组样品的87Sr/86Sr(t)为0.7073,εNd(t)为-6.62—-6.71。地球化学综合分析表明,繁昌盆地中分村组中性火山岩为来自岩石圈地幔的玄武质熔体底侵形成的新生下地壳的再次部分熔融,其酸性火山岩为中性岩浆经历辉石、角闪石、斜长石和磷灰石的结晶分异形成;而赤砂组火山岩主要为岩石圈地幔部分熔融形成的玄武岩浆的结晶分异形成,并混染了微弱的地壳物质。
本地区燕山晚期的深部作用经历了底侵、加厚下地壳的部分熔融、下地壳榴辉岩相变、岩石圈下部重力失稳、岩石圈地幔+软流圈地幔+中下地壳部分熔融、岩浆混合以及俯冲物质的交代等过程,该过程可以较合理地解释本地区岩浆岩的时空分布及成。