苏北塔子山新生代玄武岩主量元素特征及其指示意义

■周琴

（长江师范学院土木建筑工程学院 重庆408100）

苏北塔子山新生代玄武岩主量元素特征及其指示意义

■周琴

（长江师范学院土木建筑工程学院 重庆408100）

文章通过主量元素X射线荧光光谱（XRF）对塔子山新生代玄武岩开详细的主量元素地区化学研究，得到研究区是碱性玄武岩，且该玄武岩不是由原始地幔橄榄岩部分熔融形成的，可能是不均一的交代地幔熔融形成。

新生代玄武岩主量元素

本文选择目前尚无详细地质研究的苏北六合塔子山为研究区域，将新生代玄武岩作为研究对象，对其开展详细的主量元素地球化学研究，旨在尽可能的揭示玄武岩地幔源区特征。

1 样品处理及分析方法

本文研究区玄武岩全岩主量元素分析在中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室完成，采用XRF-1800波长扫描型X射线荧光光谱仪（XRF）进行样品测定。首先，测定前先将野外采集的样品按一定的原则进行筛选，进行全岩样品粉碎（1-3cm粒径的备用粗碎样品—粗碎—细碎至200目），且将转移到提前准备的专用的包装袋中待用；其次，按照要求测定细碎样品的烧失量(LOI)；再次，将细碎样品制作成玻璃熔饼，将其装入样品袋标并标记样品号码以备测试。对美国地质调查局USGS标准参考物质BCR-2和中国标准参考物质GSR-3的分析结果表明，主量元素分析精度、准确度均优于4%。

2 主量元素

对火成岩岩石学而言，玄武岩的地球化学特征是深度认识岩石及其相关信息的一种重要手段。主量元素特征是研究岩石的基础，它不仅可以用于岩石命名、分类；而且可以用于构筑协变图解，以表示数据中元素间的相互关系（比如哈克图解），推测岩石可能经历的地球化学过程；此外，还可以与实验所确定的相图进行对比，获取岩石可能形成条件，推测部分熔融发生的物理化学条件和岩浆形成后的演化过程。

塔山新生代玄武岩岩性单一，结合其地球化学特征（数据待发表），根据全岩硅碱分类图(TAS)(图1-1)，所有样品都落在碱性系列与亚碱性系列分界线之上的碧玄岩和碱玄岩区域，又因为样品中橄榄石标准矿物含量大都超过10%，因此，看来塔山大部分样品都属于碧玄岩。此外，根据塔山新生代玄武岩标准矿物计算结果表明，所有样品均出现标准矿物霞石（6.3-13.6），没有紫苏辉石与石英，也表明本文研究样品为碱性玄武岩。

3 分析

经过对研究区新生代玄武岩烧失量的测定结果（烧失量为1.02-2.03wt.%），指示多数样品没有遭受显著地后期热液蚀变作用；这些玄武岩全岩δ18O值为4.1-6.0‰[3]，低于或类似正常地幔δ18O=5.7±0.5‰[4]，表明低温热液蚀变对这些样品造成的影响不明显；此外，玄武岩高场强元素Nb与活动性元素Th、Pb和La之间的具有正相关关系，也指明玄武岩没有受到后期热液蚀变（待发表）。综合以上特征均表明研究区玄武岩的地球化学组成未受到后期热液蚀变的显著影响，它们可以示踪其源区的地球化学性质。

苏北六合地区玄武岩的SiO2与MgO、CaO含量存在负消长关系，而与K2O+Na2O含量不存在明显的相关关系，这可能是玄武岩浆源区曾经受过交代作用，形成不均一的交代地幔而导致的结果[5]。根据图1-2也可看出，塔山玄武质岩浆并没有投在原始地幔部分熔融形成的原生岩浆区域内。但对于这种含高密度大量新鲜地幔橄榄岩捕掳体的喷出岩一般被认为是源岩形成的原生岩浆，因为只有上升速度足够快（至少大于1-5cm/s）的岩浆才能将橄榄岩捕掳体带至地面，使其在上升过程中没有足够的时间发生成分演变。由此说明塔山新生代玄武岩不是由原始地幔橄榄岩部分熔融形成的。

图1-1 六合新生代玄武岩全碱-硅岩石分类图解（底图据[1])

图1-2 塔山新生代玄武岩SiO2/Al2O3-Mg#’相关图（底图据[2]），其中的Mg#’=Mg/Mg+0.85Fe2+T

4 结语

（1）六合塔子山是碱性玄武岩，计算的标准矿物中霞石，没有紫苏辉石与石英。

（2）塔子山玄武岩不是由原始地幔橄榄岩部分熔融形成的，可能是不均一的交代地幔熔融形成。

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F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-95-1

周琴（1987～），女，硕士研究生，助教，研究方向为岩土工程。