郯庐断裂带辽河段始新世中基性火山岩成因与构造背景:地球化学和Sr-Nd同位素证据

摘要

研究区位于郯庐断裂南、北两段过渡带构造蜂腰部位,其内充填厚达7000m的古近纪火山-沉积岩系.本文选取火山岩最发育的沙河街组7口代表性钻井进行研究.结果表明,这些始新世火山岩主要为玄武质岩石和粗面质岩石,SiO2含量为45.20％ ～59.55％,以碱性系列为主.玄武质岩石弱富集大离子亲石元素和Ti,不亏损Nb、Ta等高场强元素.粗面质岩石具有与玄武质岩石相似的地球化学特征,但Sr、P和Ti明显亏损.玄武质岩石的ISr=0.7033～0.7042、εNd(t) =3.56 ～5.86,粗面质岩石的ISr=0.7035～0.7045、εNd(t) =3.25 ～4.46,二者的Sr-Nd同位素组成一致,均与OIB相似.综合研究认为,始新世火山岩是弧后拉张环境下,曾遭受俯冲板片流体交代的地幔岩石部分熔融的产物.岩浆在岩浆房内分异演化形成了两种不同类型的岩石.郯庐断裂辽河段从中生代的板缘环境到古近纪陆内裂谷带,其控制因素可能来源于欧亚大陆板块和太平洋板块间的相互作用.在此过程中郯庐断裂系活化并发生大规模走滑运动,导致辽河裂谷盆地同期地幔来源的火山岩浆活动.