五莲七宝山地区早白垩世碱性侵入岩成因及其地质意义

作     者：李小伟 单伟 于学峰 李大鹏 谢元惠 张国坤 迟乃杰 王文鲁 张岩 李增胜 马祥县 LI Xiaowei;SHAN Wei;YU Xuefeng;LI Dapeng;XIE Yuanhui;ZHANG Guokun;CHI Naijie;WANG Wenlu;ZHANG Yan;LI Zengsheng;MA Xiangxian

作者机构：中国地质大学(北京)地球科学与资源学院成因矿物学研究中心北京100083 山东省地质科学研究院自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室/山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室山东济南250013 

出 版 物：《地学前缘》 (Earth Science Frontiers)

年 卷 期：2022年第29卷第5期

页      面：438-463页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：山东省重要岩浆事件年代学厘定及测试方法研究项目(鲁勘字8号) 山东省自然科学基金培养基金项目(ZR2019PD005,ZR2019PD019) 山东省重点研发计划项目(公益性科技攻关类)(2019GSF109101) 山东省金、稀有、稀土矿产典型成矿区成矿作用研究项目(鲁勘字7号) 

主　　题：碱性侵入岩 碳酸盐交代作用 高Ba-Sr 山东七宝山 

摘      要：山东五莲七宝山地区早白垩世的碱性侵入岩位于火山机构的中央部位,该岩体具有高Ba-Sr含量、高Nb/Ta和Zr/Hf比、低Ti/Eu比等特征,前人的研究指出其起源于岩石圈地幔。然而,该侵入体中的岩性与成分变化所反映的深部动力学过程尚未理清。本文对七宝山二长辉长岩和两类辉石二长岩开展了详细的矿物学和岩石地球化学研究,识别出钠质和钾质两类钾玄质岩石系列。该套碱性中基性侵入岩具有富碱、富轻稀土和富大离子亲石元素的特征,同时具有高的(La/Yb)_(N)和(Gd/Yb)_(N)值。碱性侵入岩中两类单斜辉石和两类斜长石作为再循环晶,记录了不同批次岩浆/熔体的混合,这些矿物组分和全岩成分共同约束了岩浆的起源与演化过程。结合前人的地球化学资料,本文指出七宝山碱性侵入岩的源区是曾受到沉积物交代的富集地幔,源区存在金云母脉体和角闪石脉体。上述脉体连同周围的地幔橄榄岩共同发生部分熔融,形成原生的碱性熔体。七宝山碱性侵入岩显示高的Nb/Ta和Zr/Hf比、低的Ti/Eu比,同时在微量元素蜘蛛图上呈现Ti^(*)和Hf^(*)的负异常,结合高稀土单斜辉石平衡熔体的属性,共同指示了碳酸盐熔体组分对该套碱性侵入岩的形成发挥了重要作用。钠质系列与钾质系列岩石反映了源区富碱矿物相类型相对贡献量的差异,即钠质为主的碱性岩反映源区角闪石的贡献更大,而钾质为主的碱性岩反映源区金云母的贡献占优势。此外,碱性侵入岩中的钾质系列具有异常高的Rb-Zr-Hf-U含量,很可能反映了源区在部分熔融过程中热液锆石熔解后形成的熔体加入到了钾质岩浆房内。本研究强调了碳酸盐熔体组分对高Nb/Ta碱性中基性的形成发挥着重要作用,亦强调了热液锆石的熔解加入导致岩浆具有高Zr-Hf-U含量的特征。