新论文:诺敏河第四纪高镁钾质玄武岩的成因
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我国东北的新生代钾质玄武岩是世界上最经典的大陆板内钾质玄武岩,其成因一直是岩石学家们关注的热点问题之一。幔游课题组对大兴安岭诺敏河地区的高镁钾质玄武岩进行了全岩主、微量元素地球化学,Sr-Nd-Pb-Hf同位素以及橄榄石矿物的化学分析,发现玄武岩的地球化学成分随岩浆喷发期次呈递变关系,相关论文“The role of melt-rock interaction in the formation of Quaternary high-MgOpotassic basalt from the Greater Khingan Range, northeast China”近期发表在Journal of Geophysical Research: Solid Earth

诺敏河玄武岩具有高的MgO8.1-16.8 wt.%)和全碱含量(K2O+Na2O=6.0-9.2 wt.%),因此将其归为高镁钾质玄武岩,其微量元素组成上具有BaKSr的正异常和Th-UZr-HfTi的负异常,以及具有类似于EM1的同位素组成。玄武岩中含有正环带的橄榄石捕掳晶(高Fo89-92、低CaO的核部和低Fo75-86、高CaO的边部),指示了熔体-岩石相互作用贡献于高镁钾质玄武岩的组成。此外,晚期阶段(晚更新世和全新世)比早期阶段(早和中更新世)喷发的玄武岩具有更高的Rb/NbBa/NbK/LaBa/La。富钾富硅熔体与岩石圈地幔发生反应时,会形成反应带从而阻止反应的进一步进行。因此,随着喷发的进行,熔体-岩石相互作用的程度会逐渐降低,岩石圈地幔对上升的初始熔体改造得也越小。

该研究提供了进一步的证据支持了钾质玄武岩原始熔体来源于富集软流圈地幔的观点。岩石圈地幔虽然不是钾质熔体的源区,但改造了后者的成分使之演化为高镁低硅的钾质玄武岩。

本文第一作者为博士生刘建强。论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JB013605/full

诺敏河钾质玄武岩的地球化学成分随岩浆喷发期次的变化关系图