华南白垩纪玄武质岩石的地球化学特征及其对太平洋板块俯冲作用的制约

作     者：陈卫锋 陈培荣 徐夕生 张敏 

作者机构：南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学系南京210093 

出 版 物：《中国科学（D辑）》 (Science in China(Series D）)

年 卷 期：2005年第35卷第11期

页      面：1007-1018页

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

基　　金：国家自然科学基金重点项目(批准号:40132010) 国家杰出青年基金项目(批准号:40125007)资助 

主　　题：玄武岩 裂解作用 白垩纪盆地 华南地区 地球化学特征 太平洋板块 俯冲作用 

摘      要：通过研究白垩纪中晚期华南(浙、闽、赣、湘、粤五省)断陷红盆地和火山-沉积盆地中发育的同时代(80～110 Ma)玄武质岩石, 发现以武夷山为界华南白垩纪盆地中出露的玄武质岩石具有不同的地球化学特征. 西区白垩纪盆地(武夷山以西, 包括醴临-攸县盆地、衡阳、长沙-平江盆地、南雄、赣州、吉安等盆地)中的玄武质岩石具有低K2O(K2O=0.44%～3.17%, K2O/Na2O= 0.13～0.99)、低碱(K2O+Na2O=3.27%～6.80%)、低Al2O3(13.08%～16.75%)、高MgO(5.13%～8.78%)、高TiO2 (1.12%～3.35%)的特征; 而东区(武夷山以东, 包括江西广丰、浙江玄坛地、文成周墩、永嘉、新昌、象山和福建永泰盆地)的玄武质岩石则以高K2O(K2O=0.55%～4.86%, K2O/Na2O= 0.19～2.22)、高碱(K2O+Na2O=2.95%～7.05%)、高Al2O3(15.80%～21.10%)、低MgO(2.63%～6.28%)、低TiO2 (1.19%～1.86%)为特征. 西区玄武质岩石富集高场强元素Nb和Ta, 而东区玄武质岩石富集大离子亲石元素K, Rb, Ba和Th, 亏损高场强元素Nb和Ta等; 稀土总量和轻重稀土比值东区(∑REE=79.68～327.61 μg/g, (La/Yb)N=5.35～26.37) 高于西区(∑REE=74.66 ～287.72 μg/g, (La/Yb)N = 4.49～22.10), 而(Gd/Yb)N则是西区(1.30～4.62)高于东区(0.80～1.77). 西区玄武质岩石的(87Sr/86Sr)i (平均值为0.704679)低于东区(平均为0.707658), 而εNd(t)(-1.81～8.00)则高于东区(-8.50 ～ -1.22). 鉴此, 西区玄武质岩石可能形成于陆内裂解的构造环境中, 与软流圈的上涌有关, 源区有富集地幔(EMⅡ)和亏损地幔(DM)两端员混合的特征. 而东区玄武质岩石的源区则为受到了与板片俯冲有关的流体/熔体交代的岩石圈地幔, 与古太平洋板块的俯冲作用有关. 表明晚中生代存在古太平洋板块向亚欧大陆的俯冲作用, 但是俯冲作用的影响范围可能只限于武夷山以东地区.