武當(dāng)?shù)貕K耀嶺河群火山巖年代學(xué)、地球化學(xué)及其南秦嶺前寒武紀(jì)構(gòu)造演化意義.pdf

1、南秦嶺前寒武巖漿活動(dòng)的特征與性質(zhì)，對(duì)于研究該區(qū)前寒武紀(jì)構(gòu)造演化、Rodinia拼接與裂解、地幔動(dòng)力學(xué)以及地殼生長(zhǎng)等具有重要的意義。耀嶺河群變質(zhì)火山巖是南秦嶺前寒武最為重要的火山巖之一，廣泛分布于南秦嶺構(gòu)造帶武當(dāng)?shù)貕K過(guò)渡基底武當(dāng)巖群之上。前人對(duì)耀嶺河群火山巖的形成時(shí)代、成因等諸方面認(rèn)識(shí)存在分岐，導(dǎo)致對(duì)南秦嶺前寒武構(gòu)造演化的爭(zhēng)議。本文以耀嶺河群火山巖為主要研究對(duì)象，在野外詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科結(jié)合的

2、方法，對(duì)該火山巖組合進(jìn)行系統(tǒng)研究，特別是對(duì)該火山巖套及下伏地層開(kāi)展顆粒鋯石U-Pb法定年工作，對(duì)其形成時(shí)代精確限定，進(jìn)而討論耀嶺河群火山巖構(gòu)造屬性及其在南秦嶺構(gòu)造演化中的地位。研究成果如下：
　　 1、耀嶺河群火山巖系代表了南秦嶺一次大規(guī)模巖漿噴發(fā)事件。其地表分布廣泛，在武當(dāng)?shù)貕K主要分布于其周緣，并相對(duì)集中于偏北部和西部；深部產(chǎn)出特征總體具有厚度大(達(dá)25Km以上)、連續(xù)性好的特點(diǎn)。
　　 2、該火山巖為一套由基性火山巖

3、到中酸性火山巖組成的復(fù)雜組合，由板內(nèi)堿性玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖及其共生的少量酸性巖石英安巖、流紋巖等組成。基性火山巖主要為亞堿性玄武巖，次為堿性玄武巖及碧玄巖/粗面玄武巖/霞石巖，巖石全鐵(FeO)含量很高，整體含量＞10％，一般為13～15％，形成研究區(qū)大量的貧磁鐵礦點(diǎn)，SiO2含量為43.19～53.10％，貧K2O，一般＜1％，高M(jìn)gO，一般為5.11～8.80％，總體上具有高鐵鎂質(zhì)巖石(Ferrobasahs/Ferropicr

4、ites)的高FeO(通常在14％以上)、貧硅、低鉀等獨(dú)特主量元素特征，屬富鐵拉斑玄武巖-富鐵苦橄巖。首次對(duì)耀嶺河群火山巖中酸性火山巖進(jìn)行了詳細(xì)研究，劃分出兩類(lèi)不同性質(zhì)的火山巖：酸性巖A主要屬堿流巖-白堿流巖類(lèi)，酸性巖B主要屬流紋英安巖/英安巖類(lèi)?？傮w上看二者主量元素差異不大：SiO2含量為65.00～79.85％。(Na2O+K2O)為5.26～9.68％。玄武巖的稀土元素和微量元素與OIB十分相似，強(qiáng)烈富集高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)，如

5、Th、Nb、Ta、P、Zr、Hf、HREE，但有明顯的Sr負(fù)異常和不明顯的K、P負(fù)異常，明顯虧損Rb和Ba，與峨眉山低鈦玄武巖相似。酸性火山巖A強(qiáng)烈富集Th、Nb、Ta、La、Ce、Nd、Zr、Sm、Hf等，強(qiáng)烈虧損Ba、K、Sr、P、Ti等，稀土元素特征表現(xiàn)為∑REE很高(339.94～1152.85)，具有強(qiáng)烈的銪負(fù)異常(δ Eu0.18～0.32)，與典型的大陸裂谷流紋巖的稀土曲線一致；酸性火山巖B顯示K，Rb，Ba，Th，LRE

6、E的正異常和Sr，P，Ti，Nb的負(fù)異常。Eu具弱負(fù)異常(δ Eu0.64～0.88)，表現(xiàn)出與酸性火山巖A迥然不同的微量元素及稀土元素特征而與基性火山巖相似，顯示其成因可能與之有關(guān)。
　　 3、對(duì)耀嶺河群火山巖采集了足夠大的樣品，挑選出13顆鋯石，通過(guò)顆粒鋯石U-Pb法定年，其成巖年齡時(shí)代為632±1Ma，測(cè)年數(shù)據(jù)不支持先前有關(guān)耀嶺河群火山巖形成時(shí)代的測(cè)年結(jié)果及觀點(diǎn)(700～1000Ma)。此外，從耀嶺河群火山巖下伏地層武當(dāng)山

7、群變沉積巖組凝灰?guī)r夾層中獲得5顆鋯石進(jìn)行U-Pb法年齡測(cè)定，結(jié)果顯示時(shí)代為744±36Ma。這些測(cè)年結(jié)果得到地層、古生物等方面研究成果的支持。
　　 4、主量、微量元素特征及同位素示蹤表明：耀嶺河群基性火山巖可能起源于南秦嶺632±1Ma年左右的小型地幔柱；巖漿源區(qū)是由虧損地幔(DM)與富集地幔(EMⅡ)混合而成的，基性火山巖曾遭受地殼物質(zhì)的混染。
　　 5、將耀嶺河群火山巖系置于整個(gè)南秦嶺地幔柱活動(dòng)背景中分析：秦嶺地幔