华北克拉通北缘宣化一带中侏罗世双峰式火山岩的发现及其地质意义

双峰式火山岩对构造环境和地球动力学具有重要研究意义。笔者首次在宣化地区蟒头山-祁家庄和滴水崖一带髫髻山组下部发现了玄武岩与粗面岩的双峰式火山岩组合,对其开展了地质学、岩石学、岩石地球化学和同位素年代学研究,以期为中侏罗世时期华北克拉通地幔状态和构造环境研究提供新的地质证据。结果显示,玄武岩分为两类,下部玄武岩的SiO_(2)含量为42.91%~46.63%,K_(2)O含量为0.28%~0.37%,TiO_(2)含量为1.42%~1.51%;Mg^(#)为40~61,属于拉斑系列;ΣREE为56.40×10^(-6)~85.85×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)为1.55~2.01,轻重稀土弱分馏;δEu为1.04~1.09,具弱正铕异常。上部玄武岩的SiO_(2)含量为39.49%~49.79%,K_(2)O含量为2.08%~2.74%,TiO_(2)含量为2.32%~3.39%;Mg^(#)为28~42,属于碱性玄武岩系列;ΣREE为248.60×10^(-6)~329.56×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)为7.24~8.22,轻重稀土分馏强烈,δEu为1.08~1.20,具正铕异常。粗面岩SiO_(2)含量为61.45%~63.79%,K_(2)O含量为5.22%~5.81%,Na2O含量为4.31%~4.7%,A/CNK为0.96~0.99,属于偏铝质岩石,属于碱性系列,ΣREE=262.55×10^(-6)~323.85×10^(-6),La_(N)/Yb_(N)=8.59~9.98,δEu=0.91~0.99,无铕异常。粗面岩的锆石U-Pb年龄为(162.5±1.3)Ma。髫髻山组下部玄武岩与粗面岩构成双峰式火山岩组合,年龄为(162.5±1.3)~(164.3±2.6)Ma,时代为中侏罗世末期,形成于大陆裂谷环境。研究认为中侏罗世末期华北克拉通北缘因受太平洋板块俯冲作用而发生破坏使其地幔转变为大洋型地幔,自下部玄武岩至上部玄武岩,形成其岩浆的地幔源区物质的部分熔融程度降低,地幔源区的深度变大,地幔源区为受古亚洲洋俯冲作用和陆壳富集组分改造的大洋型地幔。粗面岩形成于加厚地壳背景,由碱性玄武岩与高分异新太古代地壳物质混合物部分熔融形成。