蓬莱新生代玄武岩地球化学特征研究

【摘要】玄武岩及其所含的深源包体为研究下地壳和上地幔提供了天然样品和直接信息，对它们的研究可以为认识下地壳和上地幔的物质组成、形成过程，演化历史及深部地质作用提供了重要依据，因而碱性玄武岩一直受到地质学家的重视。蓬莱玄武岩由于富含地幔包体对于揭示华北克拉通东部地区的地幔物质组成以及地幔演化提供了良好的样品。蓬莱玄武岩分布受断裂带的影响，集中在蓬莱市北部呈NE向至NNE向分布.火山活动分为四个阶段：前寒武纪时近EW向基底构造的形成，中生代NE-NNE向断裂构造的发育，中生代晚期地幔柱强烈上涌和新生代火山活动的末期4个构造阶段，玄武岩喷发时代主要集中于新生代，岩性主要是气孔玄武岩、苦橄玢岩、辉橄岩。本次研究采集到迎口山、石林、西山地区的新鲜岩石样品四个（西山两个）、橄榄石包体11个、辉石包体6个。在蓬莱市西山发现玄武岩具有分层的现象，上部以碱性橄榄玄武岩为主，富含辉石和橄榄石包体，下部以碧玄岩为主富含橄榄石包体。本次研究的辉石包体全部采集于西山上部的碱性橄榄玄武岩，橄榄石包体采集于西山上部和下部，其中上部6个，下部5个。将样品用玛瑙研苯研磨后送至青岛海洋大学实验室处理，测量主量和微量元素含量。蓬莱玄武岩全岩的SiO2和Al2O3含量较低，MgO的含量较高，岩石的碱度率较大属于碱性-过碱性范围，Mg#值范围略低于原始岩浆的范围，风化指数为新鲜岩石范围。微量元素显示蓬莱地区玄武岩富集相容元素和轻稀土元素，具有较强的负Eu异常蓬莱橄榄石包体以铁镁橄榄石和镁贵橄榄石为主，具有较高的SiO2、MgO含量，符合地幔特征。包体常量元素分析显示橄榄石包体来源于显生宙初期的地幔部分熔融，并且来源深度比较浅。橄榄石包体中稀土元素含量比较低，轻重稀土分异比较明显富集轻稀土，除了较强烈的负Eu异常外，还出现了轻微的负Ce异常推测为风化作用的原因。其他微量元素中，橄榄石包体强烈富集相容元素，像Ni、Co等。蓬莱玄武岩辉石包体全部为普通辉石，辉石包体的SiO2含量较高普遍在50%左右，富含TiO2和Na2O，Al2O3的平均含量也较高，反映其来源深度比较浅。辉石包体的稀土元素含量较低，轻重稀土分异比较明显，富集轻稀土。具有较强的负Eu异常和轻微的Ce异常。不相容元素的含量较高，不相容元素的含量在不相容性强弱方面没有表现出明显的区别。蓬莱富含包体的玄武岩发生了一定的结晶作用，不能代表原生岩浆成分。蓬莱地区地幔至少经历两期地幔交代过程，分别在寒武纪时期和中生代晚期至新生代。
【作者】王金城；
【导师】金秉福；
【作者基本信息】鲁东大学，自然地理学，2014，硕士
【关键词】新生代；玄武岩；地球化学；蓬莱；

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