呼伦湖早白垩世碱性流纹岩的地球化学特征及其意义_葛文春VIP专享VIP免费

2001年4月地质科学CHINESEJOURNALOFGEOLOGY36(2):176—1833国家自然科学基金(49972027)和国家杰出青年科学基金(49725309)资助项目。葛文春,男,1963年2月生,副教授,岩石地球化学专业。2000-02-21收稿,2000-05-22改回。呼伦湖早白垩世碱性流纹岩的地球化学特征及其意义3葛文春1,2李献华1林强2孙德有2吴福元2尹成孝3(1.中国科学院广州地球化学研究所广州五山510640;2.吉林大学地球科学学院长春130061;3.釜山大学校师范大学地球科学科,韩国釜山609-735)摘要大兴安岭呼伦湖一带的上库力组第3段流纹岩具有高硅(SiO2=75141%～77132%)、富碱(Na2O+K2O=7198%～8174%)、富Y、Nb、Zr及低Al、Mg、Ca、Ni、Cr、Ti和高Ga�Al比值等特点,类似于A型花岗岩,而与高度分异的I型和S型花岗岩有明显差别。该流纹岩的地球化学特征类似于A1型花岗岩,且与该区A型花岗岩同时,很可能是A型花岗岩浆喷出相的产物。流纹岩的全岩Rb2Sr等时线年龄127±5Ma,与伊列克得组玄武岩(125±2Ma)时代一致,两者构成了双峰式火山岩组合,形成于早白垩世岩石圈拉张环境。关键词碱性流纹岩A型花岗岩地球化学早白垩世大兴安岭长期以来,人们对A型花岗岩的研究主要强调其碱性、贫水和非造山的特征。但最近的研究则认为:A型花岗岩不局限于非造山环境,而可以形成于不同的构造背景;在成分上不仅包括碱性花岗岩,也包括准铝质甚至过铝质花岗岩(Eby,1990;陈培荣等,1998);在岩石学上,A型花岗岩包括石英正长岩、亚碱性2碱性花岗岩、流纹岩和钠闪碱流岩等(Eby,1990;1992;于津海等,1998)。大兴安岭北部发育一套碱性流纹岩,其地球化学属性和构造意义尚未引起人们的重视。本文旨在以呼伦湖碱性流纹岩的年代学资料探讨其火山岩地层的归属问题,根据地球化学特征确定其A型花岗岩的属性,进而讨论早白垩世伊列克得组岩浆作用的大地构造背景。1地质概况和岩石学特征大兴安岭呼伦湖地区中生代火山岩分布广泛。上侏罗统塔木兰沟组为玄武岩。下白垩统上库力组火山岩厚度巨大,前人曾将其划分为3段,即�段(K1s1)为酸性凝灰岩、凝灰角砾岩和层状凝灰岩夹沉积岩;�段(K1s2)为流纹岩、流纹英安岩及其碎屑岩、黑曜岩;�段(K1s3)零星分布,以酸性熔岩为主,其岩性为碱性流纹岩、角砾熔岩及石泡流纹岩等,有时呈次火山相产出,构成火山熔岩锥或岩针。上库力组火山岩以中段为主,总厚度为381～1421m。上白垩统伊列克得组为碱性系列玄武岩,其岩石类型为粗面玄武岩、玄武粗安岩和粗安岩,与下伏上库力组呈整合接触。区内花岗岩为海西2燕山晚期,其中燕山晚期花岗岩为花岗斑岩,末期出现碱性花岗岩(内蒙古自治区地质矿产局,1993)(图1)。本文研究的呼伦湖碱性流纹岩采自上库力组的�段,多数具有斑状结构和流纹构造,其斑晶矿物以透长石和石英为主,偶见少量斜长石,其岩石类型为流纹岩和玻屑流纹岩,有时可见球粒结构和石泡结构,形成球粒流纹岩或石泡流纹岩。图1呼伦湖中生代火山岩分布简图1.伊列克得组玄武岩;2.上库力组酸性火山岩;3.塔木兰沟组玄武岩;4.海西2燕山期花岗岩Fig.1SimplifiedgeologicalmapshowingthedistributionoftheMesozoicvolcanicrocksinHulunLake2Rb2Sr年代学Rb2Sr同位素组成在中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学研究中心实验室完成。样品准确称重后,加入适量84Sr和87Rb稀释剂,在聚四氟乙烯溶样罐中加热用HF+HNO3溶解。用阳离子树脂分离Rb和Sr。Sr分析的全流程本底小于1ng。Sr同位素用VG2354质谱仪测定;Rb用ICP2MS测定。87Sr�86Sr比值用87Sr�86Sr=011194标准化。该仪器测定NBS2987标样的87Sr�86Sr比值为01710256±15(2Ρ)。Rb2Sr同位素分析结果列于表1。文中年龄计算时采用的衰变常数为ΚRb=1142×10211a-1。表1呼伦湖碱性流纹岩的Rb、Sr同位素组成Table1Rb2SrisotopicdataforalkalinerhyolitesfromtheHulunLake,northernDaxing’anling样品号Rb�10-6Sr�10-687Rb�86Sr87Sr�86Sr±2Ρ945022203.7311451817501746935±0100001694502321519321461912601748295±0100002094502828118261263110701769851±01000018945021120419161063710701780389±01000018945021326512221563314901773458±01000020分析者:刘颖和涂湘林。呼伦湖5个全岩样品...