赣南会昌橄榄玄粗岩矿物组合特征及成因研究

赣南会昌地区中基性火山岩的斜长石斑晶具有钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶的矿物组合特征,为其归属于橄榄玄粗岩系列提供了矿物学证据。基质中钾长石微晶与斜长石微晶共存暗示了会昌橄榄玄粗岩的地幔源区混合成因,与根据Sr-Nd-O-Pb同位素地球化学特征研究得到的结果一致。电子探针分析表明会昌橄榄玄粗岩中的角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石。采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中角闪石的形成压力约为8.03×108Pa,温度为985℃。角闪石的晶体化学特征表明会昌镁绿钙闪石形成于上地幔,从而为会昌橄榄玄粗岩的幔源成因提供了重要依据。

会昌早白垩世橄榄玄粗岩(shoshonite)成因的元素及Sr-O-Nd-Pb同位素地球化学证据

根据赣南会昌地区中基性火山岩高碱、富钾、低钛、贫铁,岩石中斜长石斑晶具钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶,以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等矿物-岩石地球化学特征,确切厘定会昌地区的中-基性火山岩为橄榄玄粗岩-安粗岩组合,属典型的大陆板内橄榄玄粗岩系列火山岩。对会昌橄榄玄粗岩进行了Rb-Sr同位素定年研究,确定其全岩Rb-Sr等时线年龄为107.3±2.3Ma。会昌橄榄玄粗岩系火山岩Sr-O-Nd-Pb同位素组成的特征为:偏高的ISr(0.7098~0.7115);较低的δ18O值(5.3‰~7.0‰);中等的εNd(t)(-0.61^-3.60);富放射性成因铅((206Pb/204Pb)i=17.32~18.29,(207Pb/204Pb)i=15.34~15.65,(208Pb/204Pb)i=37.51~38.60)。会昌橄榄玄粗岩的Δ7/4Pb值为-7.8^+16.8(平均值为+5.42),Δ8/4Pb值为27.3~97.3(平均值为68.04),ΔSr值为96.2~114.1(平均值为104.3),这表明存在典型的Dupal同位素异常。根据Sr-O,Sr-Nd,Sr-Pb,Nd-Pb,Pb-Pb同位素相关特征,判明会昌橄榄玄粗岩是由亏损地幔端元(DM)和岩石圈富集地幔端元(EM)在源区混合形成的。按Sr-Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和富集地幔端元所占份额各占50%左右。会昌早白垩世橄榄玄粗岩系火山岩带的形成反映了华南板块内部在燕山晚期发生的一起重要的伸展构造事件。

赣南中生代橄榄玄粗岩中镁绿钙闪石的厘定与成因意义

赣南会昌橄榄玄粗岩中镁铁矿物斑晶以角闪石为主,通过电子探针分析、湿化学分析及X射线衍射分析,一致确认会昌橄榄玄粗岩中角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石。采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中角闪石的形成温度约为927℃,压力约为0.82 GPa。根据晶体化学特征,判明会昌镁绿钙闪石属幔源成因,从而为会昌橄榄玄粗岩的幔源成因提供了重要佐证。

江西燕山期橄榄玄粗岩系列岩石地球化学特征

经过近30年的研究,橄榄玄粗岩系列火山岩已被国际岩石学界确认为一套与碱性橄榄玄武岩系列、拉斑玄武岩系列及钙碱性系列并列的、独立的火山岩组合,在前人对华南地区燕山期橄榄玄粗岩的研究基础上,将赣东北的广丰、玉山盆地、赣南的会昌盆地、赣中的盛源盆地的橄榄玄粗岩系岩石进行矿物岩石-地球化学对比,并总结这些区域橄榄玄粗岩系岩石的特征,这对研究认识这些地区的源区性质、深部构造演化及今后找矿均有重要意义。