巖石地球化學特征范文

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1火山巖巖石學特征

1.1主量元素特征該旋回巖石化學成分平均值與黎彤值和戴里值相比，該旋回火山熔巖，總體具高硅、高鎂，低鐵、鋁、鈣的特點；A/NKC值反映該旋回為鋁過飽和巖石類型；分異指數(shù)（DI）為32.63～88.51，均值為61.04，各氧化物隨著DI值的增大有不同變化，如SiO2、K2O明顯升高，Na2O稍有增高，Al2O3變化不明顯，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO明顯降低，MnO、P2O5稍微降低。總體上反映了該旋回火山巖正常的分異趨勢；里特曼組合指數(shù)說明本區(qū)義縣旋回火山巖具鈣堿性向堿性演化的趨勢。總體上來看，依據(jù)同源巖系的δ值事連續(xù)且相近的原理，說明義縣旋回火山巖漿是同源的。

1.2微量元素特征該旋回火山巖各巖石過渡元素分配型式曲線基本協(xié)調(diào)一致，呈明顯的“W”型，表明為同源巖漿分異產(chǎn)物。巖石曲線出現(xiàn)相交現(xiàn)象，是由于個別元素在不同巖石中富集程度不同所致，反映了巖漿在運移和成巖過程中可能有外界物質(zhì)的介入和混染。圖中給類巖石的Ba、Nb呈明顯的波谷，說明其在該旋回巖漿演化分異過程中分異較好，而Zr具有明顯的波峰說明該元素在該旋回中比較富集。僅在流紋巖中Th元素具有明顯的波谷，說明其在流紋巖中分異較好。

1.3稀土元素特征該旋回火山熔巖各巖石稀土總量差別較大，∑REE在94.6～230.17，平均值為152.4。與世界同類巖石維氏值相比，該旋回火山巖基性-中性巖，為富稀土巖石，中酸性-酸性巖為貧稀土巖石。LREE/HREE值為9.26～15.49，（La/Yb）N值為11.8～27.33，（Ce/Yb）N值為7.98～17.35，La/Sm值為3.36～8.83之間，以上參數(shù)值及稀土配分曲線特征反映該旋回火山巖各巖石均具輕稀土富集，分餾較好；重稀土虧損，分餾較弱的特點，火山巖漿可能來源于殼幔混源。

2火山巖形成環(huán)境及源區(qū)

2.1火山巖巖漿源及成因分析義縣旋回火山巖在（La/Yb）N-（Yb）N圖解中，該旋回火山巖的投影點一部分投在大陸殼源區(qū)，一部分投在大陸殼源區(qū)左側(cè)及上側(cè)，主要由角閃巖組成的源區(qū)產(chǎn)生的熔體趨勢線附近。表明該旋回火山巖物質(zhì)來源復雜。巖石化學成分反映該旋回火山巖為一套基性-中性-堿性-酸性的火山巖組合；巖石微量元素含量多數(shù)與陸殼豐度接近；稀土元素總量較高，為輕稀土富集型巖石。δEu顯負異常或異常不明顯，Sm/Nd、Eu/Sm值分別在0.15～0.38和0.18～0.63之間，La/Yb值均大于10，為幔殼源。微量元素異常值反映該旋回火山巖既有地殼巖石、花崗質(zhì)巖石及同化混染的玄武質(zhì)巖石成因信息，也有幔源的信息。在La/Sm-La關(guān)系圖解中，該旋回火山巖投影點部分落在部分熔融線上或附近，少部分投在分離結(jié)晶線附近，表明該旋回火山巖成巖作用以部分熔融為主。偏堿性巖石為晚期分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物或熔融上部地殼物質(zhì)所致。綜上所述，該旋回火山巖巖漿來源于地幔，在巖漿活動晚期有殼源物質(zhì)混染與交代作用。

2.2火山巖形成構(gòu)造環(huán)境在logτ-logδ圖解中，該旋回投影點，主要投在造山帶區(qū)（B區(qū)）內(nèi)，極少數(shù)投在堿性巖區(qū)（C區(qū)）內(nèi)，與日本火山巖相比，靠近B區(qū)的右側(cè)，表明該時代火山巖構(gòu)造位置遠離中生代的俯沖帶；從Rb-Sr關(guān)系的圖解中可以看出，該時代火山巖投影點多數(shù)落在地殼厚度大于30km區(qū)內(nèi)，少數(shù)投在20～30km范圍內(nèi)，由此表明該時代火山巖形成時地殼厚度大于30km；從反映火山巖構(gòu)造位置的<FeO>-MgO-Al2O3圖解及TiO2*10-Al2O3-K2O*10圖解中得知，義縣旋回火山巖的投影點均大部分投在大陸火山巖及島弧拉張中心火山巖區(qū)內(nèi)。據(jù)此分析測區(qū)應屬遠離俯沖帶活動大陸邊緣構(gòu)造背景。

綜上所述，研究區(qū)白堊紀火山巖屬于活動大陸邊緣的產(chǎn)物，火山噴發(fā)盆地形成的驅(qū)動力并非是古太平洋板塊向歐亞板塊斜向俯沖的結(jié)果，而是由于中生代期間古太平洋板塊向歐亞板塊的斜向俯沖方向不斷改變（Maruyama，1997），華北陸塊南部與華南陸塊旋轉(zhuǎn)碰撞，北部受古蒙古洋板塊的俯沖、碰撞的影響，引起地殼或巖石圈處于拉張的結(jié)果所致。因此義縣旋回火山巖為處于拉張條件下斷陷盆地內(nèi)的火山噴發(fā)產(chǎn)物。

作者：王曉晗 單位：遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院