中国东部新生代玄武岩的地幔源区特征

摘要

作为华北克拉通破坏的响应,华北地区广泛发育新生代玄武岩.尽管前人对这些玄武岩做了大量的研究,但是对其地幔源区性质及成因机制仍存在激烈争论.本文首次报道山东山旺新生代玄武岩中橄榄石斑晶捕获的熔体包裹体的研究结果.相对于全岩成分,熔体包裹体的成分更加复杂,碱性玄武岩中熔体包裹体不仅有碱性玄武质,碱性粗面玄武质成分,同时还有拉斑玄武质成分.这指示新生代玄武岩的形成主要是受控于贫硅与富硅熔体的混合.碱性玄武岩中的熔体包裹体中存在拉斑玄武质熔体意味着在山东地区新生代玄武岩中首次发现拉斑玄武质组分,暗示新生代玄武岩地幔源区比之前认识的更加复杂和不均一,碱性玄武岩地幔源区同样存在富硅组分.综合华北、东北新生代玄武岩数据,可以把这些玄武岩划分为三类:低硅,高硅以及中间类型.低硅玄武岩具有高的176Hf/177Hf,143Nd/144Nd,206pb/204pb,FeO,Na2O+K2O和Sm/Yb,低的SiO2和Ba/Th比值;高硅玄武岩具有低的176Hf/177Hf,143Nd/144Nd,206pb/204pb,FeO,Na2O+K2O和Sm/Yb,高SiO2和Ba/Th比值,(Th/La)N＜1和(Th/Ba)N＜1.结合实验岩石学数据推断低硅玄武岩形成于贫硅辉石岩和富含角闪石的岩石的部分熔融,这些辉石岩和富含角闪石的岩石形成于近期的岩石圈地幔交代事件;高硅玄武岩的地幔源区含有富硅的古老大洋下地壳组分,结合实验岩石学数据推断高硅玄武岩形成于富硅辉石岩和橄榄岩的部分熔融.