满洲里新右旗火山岩剖面年代学和地球化学特征

【作者】 陈志广； 张连昌； 周新华； 万博； 英基丰； 王非；

【机构】 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室； 中国科学院研究生院； 岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所；

【摘要】 满洲里新巴尔虎右旗地区发育大面积中生代火山岩,通过典型火山岩剖面研究,本文认为该地区火山岩主要为粗面安山岩、粗面岩和流纹岩组合;剖面下、中部粗安岩和流纹岩基质40Ar/39Ar坪年龄分别为1 62.6±0.7 Ma和1 62.0±0.8 Ma,剖面上部粗安岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为149.5±1.7Ma,表明满洲里新巴尔虎右旗地区火山岩形成于晚侏罗世,并可能存在两次火山喷发旋回,间隔大约10Ma。地球化学测试表明,该剖面中基性火山岩具有相似的地球化学特征,SiO₂含量介于56.23%～61.53%之间,具有较高的Al₂O₃（15.38%～16.62%）、K₂O（2.72%～3.87%）和全碱（6.28～8.79）,较低的MgO（0.91%～3.8%）和Mg#（0.10～0.32）,为高钾钙碱性火山岩;稀土总量（ΣREE）及LREE富集,LREE和HREE分馏较强,Eu异常不明显（δEu=0.72～0.90）,富集大离子亲石元素（LILE）,而亏损高场强元素（HFSE）,尤其强烈亏损Nb和Ta;（87Sr/86Sr）_i变化范围为0.705078～0.705811,εNd（t）值变化范围为-0.5～1.3。而剖面中部的流纹岩具有高的SiO₂（79.88%～80.46%）、相对低MgO（0.04%）、FeO（0.26%）和Al₂O₃（9.61%～10.17%）的特征,负Eu异常明显（δEu=0.32）,富集LILE而亏损HFSE,Sr、Ti、Ba和P强烈亏损,（87Sr/86Sr）_i变化范围为0.710044～0.713891,ε_Nd（t）值变化范围为-0.9～0.7。本区剖面火山岩地球化学特征表明,下部和上部中基性火山岩因具有相似的地球化学特征,本文推测该类火山岩浆源于受早期俯冲洋壳流体交代的地幔楔或亏损地幔,粗面岩为中基性岩浆分离结晶的产物,流纹岩包含了大量的地壳物质,其成因可能与地壳混染或大陆中下地壳重融作用有关。结合前人资料,我们认为满洲里新巴尔虎右旗晚侏罗世火山岩形成于造山后阶段,是岩石圈伸展背景下被早期流体交代的岩石圈地幔发生部分熔融的产物。该区火山岩的形成与晚侏罗世蒙古-鄂霍次克洋闭合-造山后伸展作用有关。更多还原