庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义

格式：pdf
大小：1.93 MB
文档页数：15

下载文档原格式

/ 15

安徽庐枞陆相火山岩型铁矿资源量估算及对比

矿床地质安徽庐枞陆相火山岩型铁矿资源量估算及对比吴礼彬，高曙光，赵先超，陈静静，孙明明，杨道堃（安徽省地质调查院，安徽合肥230001）1 庐枞地区地质概况庐枞位于中国东部中新生代滨太平洋成矿域的长江中下游中生代断陷区，属扬子板块的北缘。

该区在中三叠世-中侏罗世海陆交互相沉积地层的基础上，发育了一套早白垩世陆相火山岩，主要岩性为橄榄安粗岩系。

该区矿产资源丰富，以铁、硫铁矿、明矾石、石膏为主，铜、金、铅锌、重晶石等次之。

区内矿产地星罗棋布，已发现大型铁矿床4个、小型矿床17个、矿（化）点75个。

包括了潜火山气成热液型、层控－热液叠加改造型、火山喷气沉积型矿床、斑岩型、矽卡岩型等成因类型。

矿床具有重、磁同高特征；Fe2O3、V、P、Ti、Co、Ba、Mn等元素高背景或异常大面积覆盖在火山岩层出露区，成为良好的矿产预测标志。

选择了含矿地层、火山机构、铁矿床（点）、航磁剩余异常40 nT等值线、重力垂向二阶导数0值线等五个要素，在MRAS 操作平台上，利用建模器，结合人机交互，圈定出预测区。

采用特征分析法对预测区进行优选，结果得到罗河式潜火山气液型铁矿预测区44个；龙桥式层控－热液叠改型铁矿预测区27个。

两个类型矿床综合为A级预测区16个，B级17个，C 级19个。

2 铁矿资源量估算2.1 地质体积法庐枞地区选择罗河、龙桥及马鞭山3个模型区分别进行两个矿产预测类型的含矿地质体含矿系数、面积参数的计算工作。

罗河式含矿地质体含矿系数为2.78216×10-5，龙桥式含矿地质体含矿系数为8.9246×10-6。

延深参数的选择主要依据罗河式、龙桥式已知矿床含矿延深平均值而得出，罗河式延深厚度为216.69 m，面积参数为0.3083；龙桥式延深厚度为214.65 m，面积参数为0.1926。

根据地质体积法计算原则进行庐枞地区罗河式、龙桥式铁矿资源量估算工作。

资源量估算结果：罗河式334-1资源量为14663.3万吨、334-2资源量为71467.7万吨、334-3资源量为2637.2万吨；龙桥式334-1资源量为3690.6万吨、334-2资源量为43084.7万吨、334-3资源量为13457.3万吨。

安徽庐枞地区铁矿成矿条件及其特征探讨(全文)

安徽庐枞地区铁矿成矿条件及其特征探讨[[ [XX] P618.31 [文献码] B [XX] 1000-405X（20XX）-8-80-20引言在庐枞地区已经探明的大型铁矿有龙桥、罗河、大鲍庄等铁矿，四大构造体系直接影响着这一地区的地质条件，它们分别是：秦岭）大别造山带、欧亚大陆板块与中生代太平洋板块、郯庐断裂带、长江中下游断陷带；受四大构造体系的制约，在中生代时期，这一地区发生了强烈的板内变形，由于岩浆的作用，很多北北东-北东向的构造岩浆带形成了，由此发育了丰富的铁矿产，研究本地区的铁矿成矿条件以及特点对铁矿的探测生产等都有很大意义。

1庐枞地质安徽庐枞地区的基底是侏罗统相碎屑岩构造，从上到下发育较为全面的底层有晚侏罗世早白垩世陆相火山岩、早侏罗纪世磨山组奥陶纪碳酸盐岩及碎屑岩、中三叠世拉犁尖组、中三叠世铜头尖组、中三叠世东马鞍山组、早三叠世南陵湖组、志留纪高家边组和坟头组。

庐枞地区的构造信息如图1。

由于燕山期火山岩、次火山岩运动较为频繁，安徽庐枞区收到的岩浆作用非常强烈，发生了大规模的岩浆侵入。

庐枞地区的构造活动较为强烈，北东向、北西向、北北东向三个系列的深大断裂，共同构成了本地区的断裂构造，这些系列的断裂共同组成了本地区独具特色的XX状构造体系。

庐枞地区在不同时期常瘦到岩浆入侵、火山喷发以及地层表面的流体的作用，不同时期形成的矿化相互叠加相互作用，形成的铁矿床也较为复杂，研究时的困难程度也非常大。

2庐枞铁矿特征安徽庐枞地区的铁矿成矿有一定的规律性，区域成矿分布在空间上也有其独特之处。

下面主要通过罗河式铁矿和龙桥式铁矿的分布范围、地层岩性、控矿构造、以及其规模成因来分析对比庐枞铁矿的特征。

铁矿床的主要类型有岩浆型铁矿床、矽卡岩型铁矿床、玢岩型铁矿床、沉积型铁矿床、沉积变质型铁矿床、多成因叠加型铁矿床。

在安徽庐枞地区已经探测发现了很多玢岩型铁矿，其中主要有罗河、泥河、大鲍庄、龙桥-马鞭山、何家大岭、阳山等矿床，主要以罗河、龙桥这两种种矿床类型为代表。

安徽省庐枞地区成矿规律及找矿方向

的主要含矿层位。
中三叠世铜头尖组为一套海陆交互相的含铜碎屑岩建造，是本区铜矿形成的重要物质
① 收稿臼期：０７０ — ２０－４１４
第一作者简介：明安（９４一，，吴１６）男安徽全椒人，高级工程师，主要从事矿产勘查、矿研究、找矿产资源储量
ｌ火山岩盆地；— －２研究区位置
来源之一。
中三叠世拉犁尖组为陆相含煤碎屑岩建造。
早侏罗纪世磨山组、中侏罗纪世罗岭组为陆相含煤碎屑岩建造，局部夹碳酸盐岩，构成
火山岩盆地的直接基底。
晚侏罗世一早白垩世陆相火山岩（，Ｋ）为一套橄榄安粗岩系，Ｊ一，是庐枞火山岩盆地重要的铁、、、锌等赋矿地层。硫铜铅
１３１盆地基底断裂．．
基底断裂是庐枞火山岩盆地内基底的主要构造形迹。
庐枞火山岩盆地的基底断裂可划分为四组，即北东向（北北东向）近东西向、，南北向及北西向。其中缺口一罗河基底断裂、家渡基底断裂、殷大安山一马鞍山基底断裂为庐枞火山岩盆地的边界断裂，它们控制了盆地的形态及火山岩的分布。北东向的基底断裂是庐枞盆地的主干断裂，其形成时间最早，活动最强烈，不仅控制了火山岩盆地的形成演化及其成矿作用，而且对盆地基底地层的空间分布有着明显的制约作用。如缺口一罗河基底断裂是盆地的西部边界断裂，该断裂对区内火山喷发和岩浆侵入作用有重要影响，对杨山一罗河铁硫成矿带的分布有明显的控制作用。黄屯一枞阳断裂控制了盆地的火山活动，对盆地基底地层的空间展布起着明显的控制作用。石马滩一黄站闸基

庐枞盆地中生代火山岩的起源、演化及形成背景

ＹｕａｎＦ，ＺｈｏｕＴＦ，ＦａｎＹ，ＬｕＳＭ，ＱｉａｎＣＣ，ＺｈａｎｇＬＪ，ＤｕａｎＣａｎｄＴａｎｇＭＨ．２００８．Ｓｏｕｒｃｅ，ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｅｔｔｉｎｇｏｆＭｅｓｏｚｏｉｃｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＬｕｚｏｎｇｂａｓｉｎ，ＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２４（８）：１６９１－１７０２
摘要庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内，地处扬子板块的北缘。庐枞盆地内火山岩分布广泛，为一套包括粗玄岩—玄武粗安岩—粗面岩的富碱橄榄安粗岩系，划分为龙门院、砖桥、双庙和浮山等四个喷溢堆积旋回。盆地内火山岩浆活动起止时间约为１３６～１２４Ｍａ，均为早白垩世火山活动。地球化学特征显示，庐枞盆地４个旋回火山岩岩浆具有同源关系，源于性质接近于ＥＭＩ型富集地幔的交代地幔；各旋回火山岩岩浆演化过程中存在结晶分异作用，同时还受到了一定的地壳物质混染；火山岩由早到晚（龙门院旋回→砖桥旋回→双庙旋回→浮山旋回）具有向高钾、负Ｅｕ异常增强、结晶分异作用增强、岩浆分异程度增高方向的演化规律；庐枞盆地早白垩世存在由挤压—拉张过渡背景转为典型张性背景的构造转换，转换时间约为１３０５Ｍａ左右，龙门院、砖桥旋回火山岩形成于挤压—拉张过渡的构造背景，双庙、浮山旋回火山岩形成于典型的拉张构造背景。关键词火山岩；地球化学；白垩纪；富集地幔；庐枞盆地；安徽中图法分类号Ｐ５８８．１４
１火山岩时空分布及地质特征
１１时空分布庐枞盆地内火山岩系可划分为四个喷溢堆积旋回，即龙
门院旋回、砖桥旋回、双庙旋回和浮山旋回，分别对应于龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组火山岩地层；每个火山旋回都是由爆发相开始，此后溢流相逐渐增多，最后以火山沉积相结束，喷发方式由裂隙—中心式向典型的中心式喷发演化（常印佛等，１９９１；唐永成等，１９９８；任启江等，１９９１）。

利用重力资料识别火山机构——以庐枞盆地为例

ｋｋ异常被盘石岭一大、小岭重力高值带穿插而分成部，长５ｍ，宽ｌｍ，由盘石岭、大岭、小岭重力异东西两部分。西部为矾山镇负异常，等值线极小值为常所组成。李家坊一牛头山重力高值带从罗河一砖桥７５ｌ一－．×Ｏ５ｍｓ；东部由规模不大的下何院负异常和胡家西重力高的中部一直延伸到矾山镇西侧，长９ｍ，宽ｋ冲负异常组成，极小值８ｘＯｍｓ。．ｌ～０
丘隆常常表现为重磁双高特征，这就为利用重力测量成果结合磁测成果识别和圈定火山机构奠定了基础。
２庐枞火山盆地及其重力场特征
一
１安徽省火山活动基本地质特征
庐枞火山盆地是叠加在印支期向斜构造基础上的个北东向卵形向斜火山盆地，盆地断裂构造十分发
利用重力资料识别火山机构
一
以庐枞盆地为例
合肥２０３；２３０１安徽省地质调查院，安徽合肥２００）３０１
兰学毅，周存亭，汤正江，廖梦奇
（安徽省勘查技术院，安徽１
摘
要：以庐枞地区为例，对火山机构中的各类构造现象的重力异常特征进行了归纳，介绍了利用重力资料识别火
山构造的方法。
关键词：重力异常；剩余重力异常；磁异常；分区；火山构造；中国分类号：Ｐ４；Ｐ３．５４６１１文献标识码：Ａ
０引言
成于早白垩世。岩石类型以安山岩、粗安岩、粗面岩
类为主，其次为流纹岩、英安岩、粗面玄武岩，并有

安徽庐枞盆地枞阳地区玄武质火山岩地球化学特征及其地质意义

安徽庐枞盆地枞阳地区玄武质火山岩地球化学特征及其地质意义作者：杜玉雕,魏国辉来源：《华东地质》2019年第03期摘要：庐枞盆地是长江中下游成矿带重要的矿集区之一，枞阳地区玄武质火山岩位于庐枞盆地中部。

通过对枞阳地区玄武质火山岩进行岩石地球化学特征研究，探讨其源区性质及玄武质岩浆的演化过程。

该区玄武质火山岩贫硅、富碱、低钛、低Mg#值，属于钾玄质系列岩石;稀土元素总量较高，具有LREE富集的右倾型稀土元素配分模式，有较弱的负Eu异常;岩石富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，Nb、Ta负异常。

在岩石圈拉张作用下，枞阳地区富集岩石圈地幔发生部分熔融，形成的玄武质原始岩浆经历了地壳混染和分离结晶作用，沿区域深大断裂上侵，快速上升至地表，形成玄武质火山岩。

关键词：庐枞盆地;地球化学;玄武质火山岩;源区特征;安徽枞阳中图分类号：P597.3; P588.122文献标识码：A文章编号：2096-1871（2019）03-188-11安徽庐枞盆地位于扬子地块北缘长江中下游断陷带，北临华北陆块，西接郯庐断裂带。

该区岩浆-成矿作用活跃，广泛发育与火山岩-潜火山岩及侵入岩有关的铁、铜、铅锌、明矾石等矿床，是长江中下游成矿带重要的矿集区之一[1-3]，近年来更是实现了深部找矿突破。

前人对该盆地的岩浆岩进行详细研究，在同位素年代学、岩石类型、成巖物质来源、成岩构造环境、岩浆岩成矿专属性等方面取得了重要成果[4-13]。

枞阳地区是脉状铜矿的主要矿产地[14]，也是庐枞盆地中生代火山岩的重要分布区之一，分布早白垩世砖桥组、双庙组和浮山组火山岩。

柳峰山地区和青口坂地区分布的玄武质火山岩，已被作为天然石料和板材获得广泛应用。

前人对庐枞盆地赋矿层位早白垩世龙门院组和砖桥组中酸性火山岩及侵入岩研究相对较多，而对枞阳地区玄武质火山岩研究相对较少，仅个别学者在枞阳柳峰山地区发现玄武玢岩[15]，分析了庐枞盆地玄武岩与流体的相互作用[16]，这在一定程度上制约了对庐枞盆地地质-地球化学特征、形成机制及构造演化的进一步认识。

西藏边坝地区早白垩世火山岩年代学,地球化学及其大地构造意义

西藏边坝地区早白垩世火山岩年代学,地球化学及其大地构造意义
西藏边坝地区早白垩世火山岩年代学、地球化学及其大地构造意义西藏边坝地区位于西藏自治区的西部，距西宁市约160公里，距拉萨市约200公里。

该地区是一个典型的中国西南岩浆活动带，地质构造复杂，构造运动活跃，火山岩多样。

经过多年的研究，人们发现边坝地区存在大量的早白垩世火山岩。

早白垩世火山岩是边坝地区的主要岩石类型，它们的年代学在西藏的火山岩中拥有重要的意义。

根据锆石U-Pb定年结果，边坝地区的基性火山岩具有较为明确的年龄，多组锆石
U-Pb定年结果显示，早白垩世火山岩的岩石年龄主要集中在120-145 Ma之间，即早白垩世时期。

在地球化学上，早白垩世火山岩可以分为三种类型：钙质火山岩、镁质火山岩和钾镁质火山岩。

从岩石组成、元素组成和元素地球化学特征来看，它们属于边界型、混合型和转换型中质火山岩，具有较强的明显的碱性和轻稀土型特征，表明它们主要经历了较深的深部熔融。

大地构造意义方面，早白垩世火山岩的成因是由于边坝地区位于印度板块和欧亚板块之间的大陆碰撞和大陆边缘拆解活动，这种活动可能会引起地幔深部的热融性流体的喷发，可能会引起地壳的扩张和垮落，导致大量火山岩的喷发。

此外，这
种活动还可能会造成新的地质构造，如新的活动带的形成，以及欧亚板块和印度板块之间的大陆碰撞和拆解。

综上所述，边坝地区早白垩世火山岩年代学、地球化学及其大地构造意义是西藏地质研究中重要的一环。

从它们的年代学特征可以了解到火山岩的形成时代，从它们的地球化学特征可以了解到岩石的成因，从它们的大地构造意义可以了解到西藏的构造演化情况。

庐枞火山岩盆地南部铜(金)矿成矿规律及找矿预测

庐枞火山岩盆地南部铜（金）矿成矿规律及找矿预测通过对典型矿床及成矿模式的分析，总结该区成矿规律，提出柳峰山地区、王家院地区，许家咀地区成矿条件较为有利，为庐-枞火山岩盆地南部最佳成矿远景区，可作为在本区寻找铜、金、多金属矿的靶区。

标签：庐枞盆地南部成矿规律找矿预测安徽省庐（江）—枞（阳）火山岩盆地受长江深断裂带及郯庐深断裂带所夹持。

庐枞南部地区分布地层隶属扬子地层区、下扬子地层分区、安庆地层小区。

1庐枞盆地南部铜（金）矿成矿规律与成矿模式1.1典型矿床及成矿类型庐枞盆地南部主要以火山热液（脉）型铜矿为代表，典型矿床分别有井边铜矿、拔茅山铜矿、天头山铜金矿、朱家洼铜金矿。

火山热液（脉）型铜矿又可分为单脉—复脉型和细脉带型，分别以井边和拔茅山为代表。

近年在拔茅山东南牛头山一带发现的牛头山铜矿产于龙门院组层间破碎带中，为脉状铜矿的特殊类型。

1.2庐枞盆地南部铜矿成矿规律1.2.1铜矿的主要成因类型庐枞盆地南部铜矿的成因类型主要为热液脉状铜矿（井边、拔茅山式）。

牛头山式铜矿、天头山式铜（金）矿、大刨山式铜矿和大缸窑式铜钼矿均可纳入热液脉状铜（金）矿。

1.2.2成矿控制条件和时空演化规律区内已知铜矿点的特征：（1）本区铜矿化点绝大多数处于双庙组地层中，且集中分布在钱铺破火山周边，受断裂构造控制明显；（2）砖桥旋回的矿化作用相对较强，有拔茅山小型铜矿和七棵松、小拔茅山等多个铜矿点。

（3）矿化点以热液脉状为主，受断裂破碎带控制明显。

（4）具工业价值的矿床与砖桥旋回潜火山岩有密切关系。

区域脉状铜矿成矿规律：（1）脉状铜金矿床位于盆地的中部，集中分布于黄屯—井边—枞阳北东向成矿带，主要沿北西向、北西西向破碎带产出，为中低温热液型和石英脉型铜矿，以井边铜矿为代表。

（2）脉状铜矿主要有三类：①主要和龙门院旋回和砖桥旋回的次火山岩（粗安斑岩）活动有关，呈脉状、网脉状产于火山岩地层、沉积地层或粗安斑岩裂隙中。

②与双庙旋回正长岩有关，矿体呈脉状，矿体赋存在正长岩体中的构造破碎带中，主要矿石组合为磁铁矿—磷灰石一阳起石。

安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的地球化学特征及其对下扬子地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束

安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的地球化学特征及其对下扬子地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束薛怀民;董树文;马芳【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2010(084)005【摘要】庐枞盆地内的中生代火山-潜火山岩具高钾和相对富碱为特性,属典型的橄榄玄粗岩系列.它们在地球化学上表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的特征.Nd、Sr同位素组成总体位于富集型的扬子克拉通岩石圈地幔的范围内或其附近,显示其母岩浆主要是由富集型地幔部分熔融形成的.火山-潜火山岩的成分变异趋势显示橄榄玄粗质幔源岩浆在高压下(斜长石稳定压力之下,>1.5 GPa)经历过以单斜辉石和钛铁氧化物为主的矿物分离结晶作用.低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染则不明显.这套火山-潜火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)类似于大洋岛弧内的橄榄玄粗岩,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了岩石圈相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩.虽然局部(如靠近郯庐断裂的盆地西缘)可能存在着明显的热侵蚀,但"突发性的"机械拆沉是区内(乃至整个长江中下游地区)岩石圈减薄的主要机制.在整个晚中生代岩石圈减薄的过程中,这两种机制可能一直相互促进着.【总页数】18页(P664-681)【作者】薛怀民;董树文;马芳【作者单位】中国地质科学院地质研究所,北京,100037;中国地质科学院,北京,100037;北京大学地球与空间科学学院,北京,100871【正文语种】中文【相关文献】1.长江中下游地区晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论 [J], 薛怀民;马芳;曹光跃2.长江中下游庐枞盆地火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄:对扬子克拉通东部晚中生代岩石圈减薄机制的约束 [J], 薛怀民;董树文;马芳3.庐枞地区A型花岗岩类与橄榄安粗岩系研究 [J], 向文帅;杜杨松;曹毅4.安徽省庐枞火山岩盆地北部玢岩型铁硫多金属矿床系列及矿床定位机制研究 [J], 张少斌;范永香5.宁芜和庐枞火山岩盆地玢岩铁矿矿床地球化学特征及其成矿动力学背景探讨 [J], 陈津华;曾键年;王思源;李锦伟;邱金亮;张燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

庐枞地区下白垩统罗河组的建立及其特征

庐枞地区下白垩统罗河组的建立及其特征魏国辉;赵文广;吴明安;杜玉雕【摘要】庐枞火山岩盆地北西侧的断陷盆地内沉积了大量以杨湾组、赤山组等为代表的红色岩纪地层.在找矿勘查过程中发现,罗河地区深部杨湾组地层之下存在一套普遍含有纹层状硬石膏的深灰色薄层泥质粉砂岩、含硬石膏粉砂质页岩地层,局部形成了膏盐矿层,其与杨湾组地层的岩性、岩相等特征差异较大,并不整合覆盖在早白垩世火山岩地层之上.鉴于其与上下地层的差异性,以及其本身的独特性,建议单独建立一个岩石地层单位,命名为"罗河组".该组岩石地层单位的建立,完善了区域下白垩统地层系统,对断陷盆内层序地层、岩相分析、构造演化的研究以及指导找矿都具重要意义.【期刊名称】《安徽地质》【年(卷),期】2017(027)004【总页数】6页(P247-251,269)【关键词】庐枞地区;下白垩统;岩石地层单位;罗河组;膏盐【作者】魏国辉;赵文广;吴明安;杜玉雕【作者单位】安徽省地质调查院, 安徽合肥 230001;安徽省地质调查院, 安徽合肥230001;安徽省地质矿产勘查局, 安徽合肥 230001;安徽省地质调查院, 安徽合肥230001【正文语种】中文【中图分类】P5350 引言研究区位于罗河铁矿的北西侧，罗河镇附近，处于潜山－孔城红盆内。

以往的研究表明，罗河－缺口断裂控制了庐枞火山岩盆地的西侧边界，同时控制了潜山－孔城红盆的东侧边界，在罗河－缺口断裂与滁河断裂之间的断陷盆地内沉积巨厚的红色岩系，主要包括白垩系的杨湾组、赤山组[1～7]（图1）。

安徽省地质调查院在承担安徽省地质勘查基金项目“安徽省庐江县泥河铁矿外围铁矿普查”项目过程中，在罗河铁矿北西、西侧约3.5km处针对物探异常布设了2个验证钻孔（图2），钻孔深部均发现了下白垩统杨湾组地层之下存在一套深灰色薄层泥质粉砂岩、粉砂质页岩地层，其与下伏下白垩统火山岩地层呈沉积不整合接触。

这套地层含有纹层状硬石膏，局部形成了工业矿层。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

高　校　地　质　学　报Geological Journal of China Universities2007年6月，第13卷，第2期，235-249页June 2007，Vol. 13，No. 2, p. 235-249庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义谢　智，李全忠，陈江峰，高天山（中国科学技术大学地球和空间科学学院，中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，合肥　230026）摘要：从中生代到新生代，华北东部岩石圈地幔发生了减薄以及地球化学性质置换, 而扬子地块东部中生代岩石圈地幔也表现出类似的过程，对中生代火山岩的地球化学研究有助于了解这一变化过程以及发生置换时的时空关系。

庐枞火山岩出露于扬子地块东部，为一套包括粗玄岩–玄武粗安岩–粗面岩的富碱橄榄安粗岩系。

研究了双庙组基性火山岩，这些岩石富集Rb，K，Sr，Th和轻稀土元素，亏损高场强元素。

(87Sr/86Sr)i = 0.7060~0.7063，εNd (t )=-3.9~-6.2，(206Pb/204Pb)i =17.788~18.125，(207Pb/204Pb)i = 15.511~15.546，(208Pb/204Pb)i =37.735~38.184。

在喷出地表过程中，火山岩没有受到明显的地壳物质混染，因此元素和同位素组成反映了地幔源区的地球化学特征。

其地幔源区具有同位素富集特征，表明火山岩源区曾受到地壳物质的影响，是富集地幔部分熔融的产物，并经历明显的结晶分异作用。

庐枞火山岩的岩浆成分和源区特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。

关键词：微量元素；Sr -Nd -Pb同位素；橄榄安粗岩；岩石圈伸展；双庙组中图分类号：P588.1 中图分类号：A 文章编号：1006-7493（2007）02-0235-15收稿日期：2007-03-26；修回日期：2007-04-27基金项目：自然科学基金项目（40673008）和国家自然科学基金青年基金项目（40203004）作者简介：谢智，男，1969年生，博士，副教授，主要从事同位素地球化学和年代学研究。

E -mail: zxie@中国东部自北向南可以划分出如华北克拉通、大别–苏鲁造山带、扬子地块和华夏地块等地质单元。

这些不同的单元有不同时代形成的基底，经历了不同的演化过程。

但它们的一个共同特点就是广泛发育晚中生代岩浆岩，形成从超基性–基性到中酸性、碱性等不同系列的岩浆岩。

这些岩浆岩的地球化学特征对了解中国东部晚中生代壳幔演化过程有重要的制约意义。

近年来，中国东部从中生代到新生代岩石圈减薄作用和岩浆动力学机制受到国内外学者的广泛关注，特别是华北岩石圈减薄的动力学演化研究取得了很大的进展，华北克拉通性质的岩石圈地幔被大洋型的岩石圈地幔所置换，岩石圈发生了至少100 km 的减薄（Menzies et al, 1993; Menzies and Xu, 1998; Griffin et al, 1998; Fan et al, 2000; Xu, 2001; Gao et al, 2002; Zhang et al, 2002a; Wu et al, 2003; Yang et al, 2003; Deng et al, 2004; 闫峻等，2003a；徐义刚，2003）。

同位素地球化学性质也发生显著改变，晚中生代基性岩如济南、邹平辉长岩的地幔源区表现出同位素富集的性质（Zhang et al, 2002a, 2003, 2004; Guo et al, 2001, 2003, 2004）。

但在100 Ma 时，位于华北克拉通北缘的阜新碱性玄武岩表现出Nd 同位素亏损的特征(Zhang et al，2003)；73 Ma 时，鲁东幔源捕虏体的源区也具有亏损特征，并与中国东部新生代地幔特征一致（闫峻等，2003a）。

另一方面，扬子地块东部中生代—新生代玄武岩地幔源区表现出类似的从同位素富集到亏损转变的特征。

对中生代长江中下游基性侵入岩和玄武岩的同位素地球化学研究表明，其原始岩浆来源于富集的岩石圈地幔，并表现出以EM II 为主的特征（Chen et al, 2001；闫峻等，2003b，2005），如相邻地区的蝌蚪山玄武岩（闫峻，2005）和北淮阳玄武岩；曾受到扬子地块俯冲物质影响的华北南缘方城玄武岩源区也同样具有趋向EM II 的同高　校　地　质　学　报13卷２期236位素组成（Zhang et al, 2002a）。

然而，扬子地块东部新生代玄武岩和橄榄岩包体的地球化学研究表明其原始岩浆主要来自软流圈亏损地幔（Zou et al, 2000；Xu et al, 2000）。

由于扬子地块东部中生代玄武岩远不如新生代玄武岩发育广泛，且新鲜样品较难获得，与华北克拉通中生代岩浆岩相比，其研究程度和受关注程度都有较大差距，因此对扬子地块岩石圈地幔的研究仍需要更多的资料积累。

本文拟对扬子地块东部早白垩世基性火山岩进行详细的地球化学研究，以探讨火山岩的成因，了解晚中生代岩石圈地幔的地球化学性质特征。

1　地质背景庐枞火山盆地位于中国东部下扬子断陷带内，位于扬子地块北缘，大别造山带东部，受著名的郯庐断裂控制（图1）。

邢凤鸣和徐祥（1999）将长江中下游岩浆岩分为3个带：内带、外带和A型花岗岩带，这些岩浆岩带表现出夹心饼干式分带现象。

其中内带分为4个岩浆组合：高钾钙碱性中酸性侵入岩组合、高钠碱钙性中基性侵入岩组合、橄榄安粗岩系火山岩组合和碱性火山岩组合，命名为高钾幔源AFC岩系。

安徽省内橄榄安粗岩系火山岩组合主要代表是庐枞火山岩和宁芜火山岩。

对庐枞火山岩的研究开始较早，于学元和白正华（1981）和任启江等（1991）先后命名为安粗岩和橄榄安粗岩，随后，也有不同研究程度的工作开展（吴利仁，1984 ；任启江等，1991 ；孙冶东等，1994；刘洪等，2002）。

庐枞火山岩按岩性和岩相特征，自下而上分为4个组：龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组，其中龙门院组和砖桥组以安粗岩和玄武安粗岩为主，双庙组以粗玄岩和玄武安粗岩为主，浮山组以粗面岩为主。

详细的岩石及矿物学特征参考刘洪等（2002）的描述。

双庙组下段为凝灰质砂、砾岩，在庐枞地区，与下部大王山组平行不整合接触；上段为疙瘩状粗面玄武岩、玄武粗安岩夹凝灰质砂岩；浮山组以平行不整合或喷发不整合覆盖在双庙组之上，由紫红、紫灰、灰、肉红色粗面岩、粗面质凝灰岩、粗面质凝灰角砾岩、粗面质熔结凝灰岩、安山岩等组成（安徽省地矿局，1997）。

Wang and McDougall（1980）用K-Ar法测定图1　庐枞地区火山岩分布简图Fig.1 Sketch map of the volcanic rocks in Luzhong area谢智等：庐枞早白垩世火山岩的地球化学特征及其源区意义２期237了庐枞地区粗面岩和正长岩的年龄，其中浮山组粗面岩的年龄是123.0±1.1 Ma和127.4±1.2 Ma，砖桥组的年龄是131±1 Ma，与其中黑云母Ar-Ar年龄130.8±1.4 Ma一致。

刘洪等（2002）对这4个组的火山岩进行了Ar-Ar法年代学测定和初步的地球化学研究，获得砖桥组安粗岩的坪年龄为140.1±0.8 Ma；双庙组钾玄岩的坪年龄为125.5±0.8 Ma；浮山组粗面斑岩为126.0±3.4 Ma。

他们认为这些Ar-Ar年龄可以代表岩石的形成年龄。

此外，岩石化学数据表明，这些火山岩具有富碱、富钾、富轻稀土及大离子亲石元素和贫高场强元素等特点；同位素结果显示这些岩石的I Sr值范围是0.7057~0.7065，εNd(t)范围是-5~-10，因此刘洪等（2002）认为在火山岩形成时，没有明显的地壳物质混染，其岩浆源区应为受俯冲板片析出流体交代作用形成的EM I型富集地幔，岩石来源于EM I型富集地幔的部分熔融。

但Chen et al (2001)根据对长江中下游基性岩的地球化学研究资料认为，该地区中生代地幔可能是亏损的软流圈地幔（DMM）和富集岩石圈地幔（EM II）的混合；闫峻等（2003b）则认为长江中下游中生代基性岩的Pb同位素研究结果表明原始岩浆来自以EM II特征为主的富集岩石圈地幔，这同样也是华南板块岩石圈地幔的特征。

Zou et al (2000)对扬子地块新生代玄武岩的研究也表明，其物源区有残留的EM II的信息，是亏损地幔和EM II 混合的产物。

因此，庐枞火山岩的岩浆源区的地球化学性质仍存在一定认识上的差异，需要更多的地球化学证据来澄清。

2　样品和分析方法由于刘洪等（2002）所研究样品主要为中性火山岩，虽然他们认为这些火山岩的地球化学性质能代表地幔源区性质，但相比而言，玄武岩的地球化学性质更接近地幔源区性质，因此，本文研究样品除双庙组玄武粗安岩和浮山组粗面岩，还研究了基性的双庙组粗面玄武岩。

其中双庙组岩石主要采自安徽庐江双庙、白柳和马埠山等地，粗玄岩和粗安岩以斑状结构为主，组成斑晶的主要矿物包括斜长石和单斜辉石，基质部分主要矿物有斜长石、单斜辉石、碱性长石或钾长石，副矿物有磁铁矿和磷灰石等。

粗面岩采自安徽枞阳浮山，以（似）粗面结构为主，斑晶主要有钾长石、黑云母以及少量斜长石或辉石，基质主要是碱性长石和黑云母。

具体岩石定名见表1。

首先选择外观未明显风化的样品，粗碎后选择无风化面和裂隙的碎块，无污染破碎至200目，测定其烧失量，选择风化程度相对较低的样品，再进行元素和同位素分析。

元素分析由湖北省地质实验研究所完成，全岩主量元素分析方法为X-射线荧光熔片法，FeO采用湿化学法分析；微量元素用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）分析，分析误差除Nb为5.6%，Zr为21.5%，Hf为52.1%，其余均小于4%；稀土元素用阳离子交换分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）分析，分析精度好于5%。

Rb-Sr，Sm-Nd和Pb同位素分析在中国科学技术大学地球和空间科学学院，中国科学院壳幔物质与环境重点实验室分析测定，采用阳离子交换树脂（Bio-rad AG 50×8）柱分离Rb，Sr和稀土，用HDEHP萃淋树脂分离Sm-Nd，送质谱测定。

测定工作在Finnigan MAT 262固体质谱计上完成，其中Sr，Nd和Sm分别采用86Sr/88Sr=0.1194，149Sm/152Sm =0.516858，146Nd/144Nd =0.7219进行标准化，Nd同位素测定结果对La Jolla标样的143Nd/ 144Nd=0.511860进行调整。

Pb同位素测定是先对样品用阴离子交换树脂分离溴化后，用MAT 262固体质谱计测定，采用硅胶发射剂，以标样SRM981的值控制质谱测定过程中的Pb同位素分馏。