首页 理论教育华南赣杭含铀火山盆地岩浆岩的成因和动力学背景

华南赣杭含铀火山盆地岩浆岩的成因和动力学背景

【摘要】:相山火山侵入杂岩以及镁铁质微粒包体的主元素和微量元素组成见表4-7。A=Al2O3,C=CaO,N=Na2O,K=K2O主量元素和部分微量元素比值相对于SiO2成分变异图解如图4-5所示。相山火山侵入杂岩的稀土元素分析结果显示,样品的总稀土元素含量较高,∑REE为×10-6。Rb-Ba、Zr-Hf、Th-U、Nb-Ta这些元素对之间的地球化学性质相似,但在相山火山侵入杂岩中的变化情况较为复杂,同时这些比值与SiO2含量或岩浆活动期次没有构成明显的相关关系。

相山火山侵入杂岩以及镁铁质微粒包体的主元素和微量元素组成见表4-7。相山火山侵入杂岩大部分是过铝质的,A/CNK[=molar Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)]主要介于1.00~1.10之间(图4-4)。这些岩石具有高硅,富钾,低MgO、CaO和P2O5的特点,并且K2O>Na2O。早期流纹英安岩的SiO2含量为68.5%~69.6%,K2O+Na2O为6.8%~9.0%;在火山喷发之后的侵出相碎斑熔岩的SiO2含量为74.4%~76.9%,K2O+Na2O为6.2%~7.9%;浅成-超浅成侵入的花岗斑岩的SiO2含量为65.4%~71.2%,K2 O+Na2 O为7.0%~8.5%;晚期的流纹英安斑岩的SiO2含量为67.8%~69.0%,K2O+Na2O为8.0%~8.4%;石英二长斑岩的SiO2为62.5%~64.2%,K2O+Na2O为5.6%~8.4%。

表4-7相山火山侵入杂岩以及镁铁质微粒包体的主量元素(%)和微量元素(×10-6)组成

续表4-7

注:a数据引自Jiang et al(2005);b数据引自夏林圻等(1992);c数据引自范洪海等(2001b)。

图4-4 相山火山侵入杂岩及镁铁质微粒包体的A/CNK-A/NK图解

(据Maniar et al,1989)
显示火山侵入杂岩是过铝质的,镁铁质微粒包体是准铝质的。A=Al2O3,C=CaO,N=Na2O,K=K2O

主量元素和部分微量元素比值相对于SiO2成分变异图解如图4-5所示。从图4-5中可以看出,火山杂岩与镁铁质微粒包体之间存在成分间断,并且随着SiO2的增加,TiO2、Al2O3、TFe、MgO、CaO和P2O5都相应减少。

相山火山侵入杂岩的稀土元素分析结果显示,样品的总稀土元素含量较高(表4-7),∑REE为(106~405)×10-6。样品LREE/HREE为4.0~17.9,(La/Yb)N为3.5~29.3,表现为LREE富集型;Eu负异常明显但变化比较大(Eu/Eu*=0.2~0.8)。

在球粒陨石标准化(球粒陨石值采用Boynton,1984数据)图解(图4-6a)上可以看出,相山火山侵入杂岩均为富LREE型,稀土元素配分曲线向右陡倾,而重稀土元素配分曲线相对平坦,反映岩石成岩过程中LREE发生了较强烈的分馏,HREE分馏微弱。但是,这些岩石的稀土配分曲线实际上并不平行一致,表现为不同岩性之间的轻重稀土比值以及Eu的负异常程度并不相同,例如,相山火山侵入杂岩的流纹英安岩(La/Yb)N平均值为11.17,Eu/Eu*平均值为0.47;碎斑熔岩(La/Yb)N平均值为9.41,Eu/Eu*平均值为0.28;浅成-超浅成的花岗斑岩(La/Yb)N平均值为23.05,Eu/Eu*平均值为0.55。

以原始地幔成分(原始地幔值采用McDonough et al,1995数据)为标准,对不同阶段的岩石微量元素含量进行标准化作图。从微量元素蛛网图(图4-6b)上可以看出,Ba、Sr、P、Ti都表现出明显的负异常,而Rb、Th、U、La、Ce、Zr、Hf则呈现正异常。对于Ba、Sr、P、Ti的负异常程度,火山侵出相的碎斑熔岩的负异常最明显,而浅成-超浅成侵入相的花岗斑岩的负异常较弱,这表明不相容元素出现的负异常或正异常与岩浆的产出形态有关,而岩浆的产出形态与岩浆过程也是有紧密联系的。相山火山侵入杂岩各种岩性的Rb/Sr、Rb/Ba、Zr/Hf、Th/U、Nb/Ta值相差都较大,同时这些比值与SiO2含量或岩浆活动期次没有构成明显的正消长或反消长关系(图4-5h~l)。Rb-Ba、Zr-Hf、Th-U、Nb-Ta这些元素对之间的地球化学性质相似,但在相山火山侵入杂岩中的变化情况较为复杂,同时这些比值与SiO2含量或岩浆活动期次没有构成明显的相关关系。这些现象表明相山火山侵入杂岩的岩浆过程或者源区性质是有差异的。