广西北海涠洲岛(含斜阳岛)第四纪玄武质火山岩的地球化学性质及其源区特征

摘要

广西北海涠洲岛(含斜阳岛)是我国最大的第四纪火山岩海岛,岛内出露中更新世(Q2)溢流相玄武质火山岩、晚更新世(Q3)空落-沉积相沉火山碎屑岩和全新世(Q4)爆发-溢流相玄武质火山岩,其中中更新世为玄武岩,全新世多为碧玄岩或苦橄质碧玄岩.两者比较,前者相对高SiO2、低MgO;后者相对高MgO、低SiO2.在地球化学上,这些玄武质火山岩均属无Eu异常的轻稀土元素富集和无Nb异常的强不相容元素富集类型,较之原始地幔和N_MORB具较低的Th/La值(0.04～0.28)、La/Nb值(0.52～0.91)、Rb/Nb值(0.45～1.09)、87Sr/86Sr值(0.703 52～0.704 43)以及较高的εNd值(+3.2～+5.2).上述特征说明,晚更新世火山岩经历了以橄榄石和斜长石为主的分离结晶,全新世火山岩则代表了部分熔融形成的原生岩浆,同化混染作用对这两种岩浆演化的影响程度很低.根据微量元素和同位素示踪可知,涠洲岛地区火山岩的源区类似于洋岛,其岩浆来自更深的软流圈,且无大陆岩石圈组分的卷入.为此进一步推测,我国雷琼和北部湾地区深部存在一个从属于南海盆地地幔热柱的亚热柱,该亚热柱的活动一直持续到全新世.