中非喀麦隆西部Bangangté地区火山岩的岩石学、地球化学及岩石成因研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzz133
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Bangangté地区玄武质熔岩,位于喀麦隆火山岩带中部的西喀麦隆高地(Bambouto,Bamenda and Oku山)的Bameleke高原内。研究区地理范围为东经10°19’00"-10°49’00",北纬 4°00’00"-5°35’00",平均海拔1400m。其北部为Bambouto山,Bamenda山和Oku 山,西南部为Manengouba 山,西部为Bana和Mbo平原。本文运用代表性样品的新的主量元素、微量元素和稀土元素地球化学以及地质年代学数据区分了 Bangangté地区的两个岩浆系列:碱性系列和过渡性系列。碱性系列在露头上主要包括火山岩和碧玄岩、玄武岩、夏威夷岩及橄榄粗安岩,而亚碱性系列(或过渡性系列)在露头上分布有限,只由玄武岩组成。这些碱性和过渡性系列的熔岩侵位于新生代(36.67-8.89 Ma),分为明显的两期火山活动:第一期发生于约37 Ma,为玄武岩侵位,代表了过渡性系列;第二期发生于约15-9 Ma,为碧玄岩、玄武岩、夏威夷岩及橄榄粗安岩侵位,代表了碱性系列。主量元素和微量元素组成表明,这些熔岩从基性岩石演化为分异程度较高的岩石,期间发生了橄榄石、单斜辉石和Fe-Ti氧化物的分离结晶。同位素成分表明,地壳混染作用对过渡性熔岩产生了较小的影响,而在碱性熔岩的上升过程中没有产生影响。过渡性熔岩的Sr-Nd-Pb 同位索比值(87Sr/86Sri=0.70380-0.70384,143Nd/144Ndi=0.51268-0.51277,206Pb/204Pb=18.06-18.65,207Pb/204Pb=15.52-15.62,208Pb/204Pb=38.15-39.07)与碱性熔岩的不同(87Sr/86Sri=0.70300-0.70330,143Nd/144Ndi=0.51287-0.51298,206Pb/204Pb=19.67-19.89,207Pb/204Pb=15.63-15.66,208Pb/204Pb=39.35-39.59)。研究区火山岩的稀土元素球粒陨石标准化图解和微量元素原始地幔标准化图解与洋中脊玄武岩(OIB)的类似。过渡性熔岩的Nb/Y比值为0.67-1.18,(La/Yb)N比值为4.96-5.84,Mg#=29-39,碱性熔岩Nb/Y比值为 1.65-3.55,(La/Yb)N值为7.76-20.13,Mg#=35-58。在不相容元素原始地幔标准化图解中,过渡性和碱性熔岩均富集Nb、Ta、Ti和Ba,亏损K和Pb。微量元素和REE的整体特征都表明石榴子石和角闪石在源区的残留在研究区熔岩形成过程中起到了重要作用。批式熔融建模的结果表明,与碱性熔岩和过渡性熔岩都由含角闪石榴子石二辉橄榄岩的部分熔融形成,前者熔融程度较低(0.6%-2.0%),而后者熔融程度相对较高(3%-5%)。地球化学和地质年代学信息表明了研究区过渡性火山作用和碱性火山作用与上涌的软流圈和岩石圈地幔之间的交换有关,这可能引发了强烈的岩石圈伸展。
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