大兴安岭中段晚中生代安山岩年代学和地球化学特征及成因分析

摘要

本文通过大兴安岭中段安山岩基质40At/39Ar和SHRIMP锆石U-Pb年代学的测定,表明安山岩形成于122～125Ms和114～115Ma两个时期,即为早白垩世的两期喷发.主量元素分析表明,安山岩SiO2含量为59.18%～60.89%,Al2O3含量为15.19%～17.23%,全碱(K2O+Na2O)介于6.16%～7.26%之间,MgO含量为1.55%～3.77%和Mg#值为33～54;微量元素分析表明,安山岩轻稀土元素(LREE)富集、轻重稀土元素(HREE)分馏较强、略具负Eu异常(δEu=0.74～0.92)、富集大离子亲石元素(LINE),而亏损高场强元素(HFSE),尤其强烈亏损Nb和Ta.Sr-Nd-Pb同位素组成表明,安山岩(87Sr/86Sr)i变化范围为0.70454～0.70483;εNd(t)变化范围为0.97～3.17;初始206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb组成变化范围分别为18.17～18.28、15.50～15.60和38.02～38.29.岩石学和地球化学综合研究表明,大兴安岭早白垩世安山岩的岩性主要为钙碱性系列-钾玄岩系列,安山质岩浆来源于富集LILE和水的岩石圈地幔.结合前人资料及本文研究成果,初步认为研究区安山岩形成于板内伸展环境,在岩石圈伸展和减薄背景下,软流圈地幔的上涌和地温梯度增高导致上覆岩石圈地幔中的低熔组分(水和LILE富集的交代地幔)发生部分熔融而形成.