河北承德盆地大北沟组火山岩地球化学和年代学研究
华北克拉通中生代发生了大规模的岩石圈减薄作用，造成了本区大规模的岩浆活动和其下部地幔性质的转变。承德盆地位于华北克拉通东部带，燕山造山带中段，中生代火山始于早侏罗世，但强度不大，直到晚侏罗世一早白垩世，火山活动才达到鼎盛时期。区内广泛出露中生代火山岩及地层。中生代出露的地层从侏罗系九龙山组一髫髻山组一白垩系张家口组一大北沟组一西瓜园组。前人已对髫髻山岩、张家口组及其它沉积地层做过地球化学和年代学研究，但对于其上的大北沟组火山岩却未见报导。大北沟组火山岩主要出露于承德盆地袁家庄一大北沟剖面，火山岩厚约600m，与下部张家口组紫红色安山岩呈整合接触。该组火山岩从下至上岩性变化显著，底部为黑色安山岩，气孔、杏仁体极为发育，厚约60m；其上为柱状节理玄武岩，含橄榄石和辉石斑晶，厚约60m，上覆巨厚(约500m)紫红色、灰白色含辉石、长石斑晶的安山岩。大北沟组火山岩被西瓜园组泥岩和粉砂岩整合覆盖。
笔者沿头道沟一铁路桥剖面、袁家庄一大北沟剖面系统采集82件样品并着重分析大北沟组32件火山岩样品，结果表明大北沟底部显示为高Ti安山岩，其上为玄武岩，最上部为安山岩。通过对大北沟组火山岩详细的岩石学、地球化学(主量、微量、同位素)和锆石U．Pb原位定年，得出以下认识：
1、对玄武岩上部安山岩(DBG-06)的精确锆石原位定年分析，其年龄分三组，131Ma，122Ma，114Ma.，其中最小的114Ma代表着火山岩形成年龄，而131和122Ma则可能是继承锆石，与140～120Ma的底侵作用有关。
2、大北沟组火山岩总要由三类火山岩组成，即底部的高Ti安山岩，中部的柱状含橄榄石斑晶玄武岩和上部巨厚安山岩。
3、底部高Ti安山岩表现为高TiO<,2>(>2.1％)，富P<,2>O<,5>(>1.3％)，低MgO(0.99％～1.65％)和Mg＃(10～29)，富集REE(∑REE=396～439gg/g)等非正常安山岩的地球化学特征，从野外地质和主微量元素特征上可以认为其与软流圈地幔作用有关，而且受地幔流体作用影响。
4、上部安山岩与下部玄武岩和高Ti安山岩可能来自不同的源区，尽管其同位素上有着相似的特征(相对高的<'87>Sr/<'86>Sr(～0.707)和低的ε<,Nd>(<-11))，其可能是软流圈的上涌使发生于140～120Ma由底侵作用形成的新生基性下地壳部分熔融后喷发形成。 5、通过总结华北克拉通内部出露报道的所有玄武岩Nd同位素和Nb/U比值，认为114Ma华北克拉通岩石圈已发生减薄作用。这时软流圈已达到下地壳深度，并与新生的基性下地壳发生了反应。通过三个端元(富集岩石圈地幔、亏损软流圈地幔、新生的基性下地壳)混合模拟可以很好的解决微量元素与同位素之间的解偶问题。
承德盆地;大北沟组;玄武岩;亏损地幔;富集地幔;火山岩;地球化学;安山岩
西北大学
硕士
地球化学
高山
2007
中文
P588.14
55
2007-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）