大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义

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1、第,#卷第/期地球化学QBC0,#.2B0/!""!年(月@R4STU3US8VWCX.!""!文章编号：",(’$#(!-&!""!*"/$",,)$"’大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义吕志成#.!，郝立波!，段国正!，李殿超!，潘军!�中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放实验室.贵州贵阳%%"""!1!0吉林大学.吉林长春#,""!-*摘要：大兴安岭南段二叠系大石寨组发育两套火山岩，即林西地区拉斑玄武岩系列的细碧+角斑岩类和大石寨地区钙碱性岩石系列玄武岩和玄武安山岩类。细碧岩的主元素以富铁为特征，成分类似于2+3456，微量元素表现为岛弧拉斑玄

2、武岩的地球化学特征。细碧岩类形成于大石寨裂陷槽强烈拉张的中心位置，是地幔源区较高程度部分熔融的产物。大石寨地区玄武岩和玄武安山岩类的化学成分表现为大陆边缘弧火山岩的地球化学特点，形成于大石寨裂陷槽拉张中心以外的环境，是地幔物质较低程度部分熔融和地壳物质严重混染的产物。大石寨裂陷槽中火山岩的这种独特的成分和组合特点可能反映了裂陷槽的形成是一个快速而短暂的强烈拉张过程。关键词：细碧岩；玄武岩；玄武安山岩；岩石地球化学特征；构造意义；大兴安岭中图分类号：7%’/文献标识码：8"引言大兴安岭南段位于内蒙古东南部中晚华力西褶皱带的北东部。内蒙古东南部晚华力西地槽是西伯利亚古板块与中朝古板块于

3、泥盆纪晚期沿二连浩特+贺根山一线碰撞、大部分地区短暂隆升后，于晚石炭世又再度裂解形成的大型裂陷槽9#:,;，即早二叠世大石寨裂陷槽9/;。大石寨裂陷槽在接受了早二叠世巨厚的地槽型沉积后，于早二叠世晚期经中晚华力西造山运动后，地槽回返而形成大兴安岭东南部华力西造山带&图#*。因而，早二叠世是中晚华力西地槽发育的全盛时期。在大石寨裂陷槽内，地层序列可分为三面井组、额里图组、大石寨组、哲斯组、包特格组和于家北沟组9/;，上述图#二叠系大石寨组火山岩分布图地层完整地记录了大石寨裂陷槽的发=>?0#@ABCB?>DECFGAHDIDNBDGFKNBPIE>

4、=BNBM#0二叠系沉积碎屑岩；!0二叠系海陆交互相沉积；,0二叠系大石寨组火山岩；育和演化历史。其中，大石寨组厚/0石炭系及以前地层；%0松辽盆地；-0深断层：=#0二连浩特+贺根山断裂，=!0#%"":!)""<，构成了该地层序列的嫩江断裂，=,0西拉木伦河断裂；(0样品位置。收稿日期：!""#$"%$!%；接受日期：!""!$"!$"#基金项目：教育部博士点基金&’("#)("#*；国家攀登计划预选项目（’%+预+,’）；中国科学院百人计划项目资助作者简介：吕志成（#’--$）.男，博士、副教授，地球化学专业。第,期吕志成等：大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学

5、特征及其构造意义##Q主体。呈北东向带状展布，依次形成五岔沟$火龙沟、山玄武岩进行化学分析。主元素在中国科学院地球大石寨$黄合吐和天山$鲁北三条火山喷发岩带化学研究所采用常规湿法分析，微量元素在中国科%图!&。大石寨组发育两套岩石性质迥然不同的火学院地球化学研究所采用电感耦合等离子质谱山岩系列，即属于拉斑玄武岩岩石系列的细碧角斑（678$09）分析。分析时另加标样:;$#和30<$!作岩类和属于钙碱性岩石系列的玄武岩、玄武安山岩为质量监控。稀土元素的分析精度优于(=，其他微及安山岩类。多年来，虽然对二叠纪大石寨组地层量元素的分析精度优于!>=。表!列出了两类火山已做了不少研究工作’

6、()*+，但主要是针对该套岩石岩的主元素和微量元素分析结果。对成矿的效应，而对其岩石学和地球化学等方面仍缺乏系统的、详细的研究，特别是两类火山岩的成因#细碧岩的地球化学特征及其形成时的古构造环境还没有明确的结论。鉴于此，我们在详细的野外工作基础上，对二叠系大石寨组两类火山岩系列中的基性火山岩进行了较为系统$"!岩石特征与分类的岩石学和元素地球化学研究，以确定两类不同火细碧岩主要以层状为主，亦见有呈薄层状或透镜山岩的成因及其形成时的古构造环境，为解决大石体状产出。岩石呈灰绿、深灰和灰黑等色调。无斑或少寨裂陷槽的演化历史提供依据。斑结构。基质具间粒、间片、间隐及似交织结构，枕状构造在部

7、分地段甚为发育，普遍见有杏仁构造。具有斑状构造的岩石，其斑晶含量在"=)*=!两类火山岩的地质特征之间，主要为半自型—自型板状钠长石或更长石，粒径>-,??@>-*??)>-(??@!-"??，具!"!细碧岩类卡斯巴双晶或卡钠复合双晶，个别晶体见有净边。细碧岩、角斑岩和石英角斑岩在全区仅出露于偶见暗色矿物辉石，晶体测得AB"CD,!E),#E，林西的王盖山、五道石门和八稷等地，分布于大石寨%F&"GD,,E)(/E。其基质与具无斑隐晶结构的细碧组相变复杂的火山$沉积岩