粤东河源盆地晚白垩世玄武岩地球化学特征及其大地构造意义

粤东河源盆地是华南大陆南缘晚中生代伸展体系的重要组成部分,记录着华南大陆南缘从安第斯型大陆边缘向西太平洋型大陆边缘转换的关键信息。本项研究以河源盆地晚白垩世玄武岩(~74 Ma)为研究对象,通过研究其元素地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征,探究了华南大陆南缘晚白垩世玄武岩的岩石学成因及大地构造意义。研究结果显示河源盆地晚白垩世玄武岩具拉斑玄武岩特征,岩石的稀土元素总量(ΣREE)较低,富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs,Ba、Th、Sr等),高场强元素(HFSEs,Nb、Ta、Ti等)并未出现明显亏损,表现出与E-MORB相似的特征。模拟计算显示,河源盆地玄武岩可能来自于尖晶石+石榴石二辉橄榄岩地幔源区约10%的部分熔融。玄武岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值较低,ε_(Nd)(t)值和ε_(Hf)(t)值为正,La/Nb值与ε_(Nd)(t)值在软流圈地幔与华南大陆岩石圈地幔(SCLM)间,靠近软流圈范围,且呈负相关关系,表明本区玄武岩主要来自于亏损的软流圈地幔。然而,与来自亏损的软流圈地幔的N-MORB相比,河源盆地玄武岩表现出较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和较低的ε_(Nd)(t)值,显示可能受到了富集地幔的影响。玄武岩(^(207)Pb/^(204)Pb)_(i)和(^(208)Pb/^(204)Pb)_(i)值较高,接近EMⅡ范围,表明其源区的富集组分为EMⅡ型。玄武岩相对E-MORB更富集LREEs和Ba、Th、Pb等元素,Pb同位素比值落入太平洋沉积物区域,表明其源区有俯冲沉积物熔体的参与。玄武岩的微量元素和Sr-Nd同位素特征与日本海弧后盆地玄武岩相似,指示其形成于弧后拉张环境,可能受控于古太平洋板块的后撤,并伴随着古南海弧后洋盆的打开。