中国东北鸡西新生代玄武岩源区岩性制约

摘要

新生代火山岩在中国东北地区广泛出露,主要集中于松辽盆地周缘。其中盆地东部多沿抚顺—密山、依兰—伊通断裂带分布,尤其集中于长白山地区,以钠质玄武岩为主。前人研究表明,东北地区的地幔源区存在显著的化学不均一性,暗示这些玄武岩复杂的成因。为进一步查明它们的地幔源区岩性,揭示其岩石成因,文章选择抚顺—密山断裂带北部鸡西地区的玄武岩开展研究工作。研究区玄武岩岩性变化较大,其SiO2含量为44.2~49.6 wt%,MgO含量为6.7~10.6 wt%,在TAS分类图上可进一步细分为碧玄岩、粗面玄武岩及玄武岩三个类别。微量元素上,研究样品呈现不相容元素相对富集的特征,具Nb、Ta的正异常和Pb、Ti的负异常,与洋岛玄武岩的微量元素组成相类似。通过计算研究样品的原生岩浆组成,发现其具有富MgO、贫SiO_(2)和CaO的特征,在透辉石向CATS-橄榄石-石英的投影图上落在贫硅辉石岩的区域内;同时结合玄武岩较高的FC3MS(FeO^(T)/CaO-3×MgO/SiO_(2))值,认为其源区确实存在辉石岩组分的贡献。为进一步证实上述岩性特征,笔者还从玄武岩中挑选了橄榄石斑晶进行分析。结果表明,橄榄石斑晶的Fo值存在较大的变化,高Fo的橄榄石具有比低Fo橄榄石更低的Ca和Mn含量、高的Ni含量及Fe/Mn比值,且高Fo值橄榄石与辉石岩来源熔体结晶的橄榄石组成相似,同样反映其源区存在辉石岩组分的贡献。综上所述,研究认为东北鸡西地区新生代玄武岩的源区确实存在辉石岩组分,是再循环的地壳组分对研究区地幔改造的产物,并在该区幔源岩浆的形成过程中产生了重要的影响。