義縣組主期中酸性巖墻與熔巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

李永飛，李之彤，楊芳林，張立君，陳樹(shù)旺

（沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽(yáng)110034）

義縣組主期中酸性巖墻與熔巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

李永飛，李之彤，楊芳林，張立君，陳樹(shù)旺

（沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽(yáng)110034）

對(duì)義縣組主期中酸性巖墻與熔巖的地球化學(xué)、成因巖石學(xué)對(duì)比分析顯示：中酸性巖墻Mg#平均36.68%，Na2O/K2O平均為1.07；微量元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖表現(xiàn)出富集Rb、Ba、K大離子親石元素，虧損Sr及高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、P、Ti；稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖上表現(xiàn)出負(fù)Eu異常，HREE強(qiáng)烈分異，Y/Yb平均10.10，（Ho/Yb）N平均1.13，LREE配分曲線與熔巖LREE配分曲線重合.中性、中基性熔巖Mg#平均大于55%，除無(wú)Sr負(fù)異常外，微量元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖與巖墻相似；中性、中基性熔巖稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線相互平行，并且配分高低與SiO2含量呈反相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明二者是部分熔融的非同源巖漿發(fā)生混合作用的產(chǎn)物；中性、中基性熔巖Y/Yb 分別平均為 11.27、11.98；（Ho/Yb）N分別平均為 1.25、1.32，Sr大于 400×10－6，Sr/Y 均大于 40，顯示出了典型埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征.地球化學(xué)特征表明中酸性巖墻與火山熔巖來(lái)自不同源區(qū)，前者來(lái)源于斜長(zhǎng)石穩(wěn)定的加厚角閃石麻粒巖地殼部分熔融，而后者來(lái)源于受幔源巖漿底侵并且混染過(guò)的加厚石榴石麻粒巖相下地殼部分熔融，并且?guī)r墻母巖漿、熔巖巖漿與幔源底侵巖漿在形成過(guò)程中可能發(fā)生過(guò)不同比例的混合作用.結(jié)合義縣組最底部高M(jìn)g#幔源玄武質(zhì)巖漿成因機(jī)制，主期中酸性巖墻與熔巖巖漿形成機(jī)制揭示了早白堊世期間華北板塊殼－幔之間巖漿動(dòng)力學(xué)過(guò)程.

義縣組；中酸性巖墻；中性熔巖；中基性熔巖；地球化學(xué)；巖漿混合；巖漿成因

燕遼地區(qū)自燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái)，由于受到西伯利亞板塊與歐亞板塊碰撞及太平洋板塊俯沖作用的影響［1-5］，該區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的構(gòu)造變形和頻繁的巖漿活動(dòng).在早侏羅世—早白堊世期間，巖漿噴發(fā)活動(dòng)主要以興隆溝、髫髻山、張家口、義縣這4個(gè)火山旋回為代表.就巖漿活動(dòng)規(guī)模而言，義縣旋回代表了該地區(qū)中生代最強(qiáng)烈的一次巖漿活動(dòng)，從而引起不同學(xué)者對(duì)該組火山巖的深入研究［6-15］.值得注意的是，在對(duì)義縣組火山巖進(jìn)行研究的過(guò)程中，很少涉及到該組以潛火山相產(chǎn)出的中酸性巖墻；這些中酸性巖墻作為同巖漿事件侵位的產(chǎn)物，代表了巖漿從地殼深處/地幔上升到地表的通道，不僅提供了有關(guān)殼幔演化的重要信息，而且有助于恢復(fù)巖漿侵位時(shí)的構(gòu)造環(huán)境，因此，將其與火山熔巖聯(lián)系起來(lái)系統(tǒng)分析，對(duì)認(rèn)識(shí)大地構(gòu)造屬性和巖漿動(dòng)力學(xué)機(jī)制必將有所幫助.

本文選擇遼西義縣組主期中酸性巖墻與熔巖為研究對(duì)象，通過(guò)詳細(xì)的地球化學(xué)及成因巖石學(xué)的研究，探討火山巖的源區(qū)性質(zhì)及構(gòu)造背景，并為燕遼地區(qū)中生代巖石圈殼幔相互作用提供基本約束.

1 義縣組火山旋回劃分

義縣組火山巖主要分布在遼西義縣盆地和金羊盆地內(nèi)，其中以義縣馬神廟-宋八戶(hù)地區(qū)的義縣組發(fā)育最完全，各火山亞旋回的火山巖層次分明，巖性差異明顯，厚度也較大，并且被延伸較穩(wěn)定的沉積層分開(kāi)，所以，前人均選擇此剖面為義縣組標(biāo)準(zhǔn)剖面［6，10-11］.義縣火山旋回是一個(gè)從基性—中基性—中性到酸性火山巖完整噴發(fā)旋回.王五力等［10-11］將其劃分為4個(gè)亞旋回：第Ⅰ亞旋回（初始期），主要由玄武巖，玄武安山巖及3個(gè)沉積夾層組成；第Ⅱ亞旋回（主期）為主要噴發(fā)期，主要由玄武安山巖和安山巖為組成，其中發(fā)育眾多呈筒狀的安山-玄武安山質(zhì)集塊角礫（熔）巖及安山質(zhì)巖墻群；第Ⅲ亞旋回（晚期）主要為安山巖系，有2個(gè)沉積夾層，有侵出相的安山玢巖體；第Ⅳ亞旋回（末期），主要由中酸性火山巖組成，底部為沉積層，頂部為黃花山火山角礫巖.

義縣馬神廟-宋八戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)剖面在磚城子村南山-三百壟附近，為義縣火山巖主期，主要發(fā)育大量的火山熔巖、火山角礫巖及以潛火山巖相產(chǎn)出的中酸性巖墻.其中在嶺底下村南附近，出露5條中酸性巖墻，在其南部劉龍溝-大定堡一帶，出露有幾十條.巖墻呈北東向斷續(xù)展布，穿切第二旋回，規(guī)模大小不等（圖1），與其他旋回呈圓、弧形產(chǎn)出的火山玢巖形態(tài)明顯不同.

2 中酸性巖墻與熔巖巖石學(xué)特征

中酸性巖墻呈灰綠色、灰黑色，致密塊狀，少斑結(jié)構(gòu).斑晶占3%～5%，主要由自形—半自形板條狀拉長(zhǎng)石、單斜輝石、斜方輝石構(gòu)成.其中拉長(zhǎng)石明顯發(fā)育卡鈉復(fù)合雙晶，并且部分被溶蝕（圖2b）；單斜輝石呈自形—半自形短柱狀，邊部被溶蝕成港灣狀（圖2a）；斜方輝石呈自形短柱狀，偶見(jiàn)包橄結(jié)構(gòu)，并且可見(jiàn)中心橄欖石的反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)（圖2c）.基質(zhì)呈交織結(jié)構(gòu)，少量為玻晶交織結(jié)構(gòu).火山熔巖多為玄武安山巖類(lèi)和安山巖類(lèi)，其中玄武安山巖類(lèi)呈灰黑、淺紫灰色，塊狀、杏仁狀構(gòu)造，斑晶占5%～10%，主要為斜長(zhǎng)石、單斜輝石、微量橄欖石、鉀長(zhǎng)石.斜長(zhǎng)石呈板條狀，輝石以普通輝石為主.基質(zhì)以交織結(jié)構(gòu)為主，個(gè)別呈玻晶交織結(jié)構(gòu)，主要由拉—中長(zhǎng)石微晶及單斜輝石微晶組成.安山巖類(lèi)主要呈灰色、灰褐色，局部氣孔發(fā)育.巖石呈少斑結(jié)構(gòu)，斑晶約占3%，主要由斜長(zhǎng)石、單斜輝石及以微弱蛇紋石化橄欖石組成；基質(zhì)呈交織結(jié)構(gòu)，主要由板條狀中長(zhǎng)石及少量鎂鐵礦物微粒組成.

3 主量元素地球化學(xué)特征

中酸性巖墻與中性、中基性熔巖主量與微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1.中酸性巖墻SiO2含量為60.89%～61.49%，平均為61.20%；Al2O3在16.11%～17.10%之間變化；MgO=1.14%～1.58%；Mg#=33.69～40.54，平均為 36.68；Na2O=4.85%～5.23%；K2O=4.26%～5.18%；Na2O/K2O平均為1.07.中性熔巖SiO2為54.60%～63.68%，平均58.67%；Al2O3平均為15.57%；MgO變化范圍較大，在0.98%～5.56%之間；除樣品P80-4外，Mg#介于 45.05～63.43之間，平均為 55.32；Na2O/K2O大部分介于1.1～1.5之間.中基性熔巖SiO2為46.12%～53.52%，平均為50.32%；Al2O3=11.02%～17.21%；MgO在3.47%～9.08%之間變化，平均為5.72%；Mg#介于45.95～63.99 之間，平均為 56.59；Na2O/K2O=1.5～1.9，平均1.48.火成巖在利用SiO2-（K2O+Na2O）分類(lèi)命名時(shí)，首先應(yīng)該進(jìn)行主量元素去水歸一化［16-19］.運(yùn)用SINCLAS程序［20］去水歸一化處理后，在 SiO2-（K2O+Na2O）（圖 3a）與 SiO2-K2O圖解（圖 3b）上，中酸性巖墻與熔巖呈不同的巖漿系列.中酸性巖墻為鉀玄巖系列粗面巖，中性熔巖主要為高鉀鈣堿性系列粗安巖，而中基性熔巖主要為玄武粗安巖.

表1 義縣組主期中酸性巖墻與熔巖主量元素和微量元素分析結(jié)果Table 1 Analysis results of major and trace elements for the studied rocks

4 稀土與微量元素地球化學(xué)特征

中酸性巖墻稀土含量較高，ΣREE=（324.5～375.5）×10-6，平均為 359×10-6，輕重稀土高度分異，（La/Yb）N=16.20～17.80，平均為 17.50；Yb=（3.02～3.52）×10-6.ΣLREE/ΣHREE 值介于 13.14～13.68 之間，平均為 13.36；ΣHREE 值介于（23.0～26.1）×10-6，平均值為25×10-6.Y/Yb平均值10.10.（Ho/Yb）N平均值為1.13.Eu/Eu*=0.77～0.88，具有負(fù)Eu異常.中性熔巖稀土含量中等，ΣREE在（144.19～301.51）×10-6，平均為217.23×10-6.ΣLREE值介于（132.29～278.51）×10-6.ΣHREE 值介于（9.85～23.00）×10-6，平均值為13.53×10-6.輕重稀土分異強(qiáng)烈（圖4a），（La/Yb）N介于15.29～36.60之間，平均值為24.06，ΣLREE/ΣHREE平均值為15.52.（Ho/Yb）N變化小，平均值為1.25.Eu/Eu*平均為0.94，幾乎無(wú)Eu異常.Y/Yb平均值11.27.中基性熔巖稀土含量偏高，ΣREE=（219.17～487.01）×10-6.ΣLREE 值介于（203.41～471.87）×10-6，平均值為 273.70×10-6.ΣHREE平均值為16.27×10-6.輕重稀土分異強(qiáng)烈（圖4a），（La/Yb）N介于 17.86～55.48 之間，平均值為26.94，ΣLREE/ΣHREE 平均值為 16.93.（Ho/Yb）N平均值為1.32.Eu/Eu*介于0.95～1.03之間，平均為0.99，無(wú)Eu異常.Y/Yb平均值11.98.

綜上所述，中酸性巖墻與中性、中基性熔巖稀土配分圖均表現(xiàn)為右傾型；巖墻稀土配分圖LREE與中性、中基性熔巖的LREE重合，具有負(fù)Eu異常并具有平坦的HREE分配模式；中性、中基性熔巖基本無(wú)Eu異常，具有較傾斜的HREE分配模式；在微量元素配分圖上（圖4b），除巖墻樣品表現(xiàn)出明顯的負(fù)Sr和正Zr、Hf異常外，中酸性巖墻與中性、中基性熔巖配分模式相似，富集大離子親石元素Rb、Ba、K，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素 N、Ta、P、Ti.

5 巖漿成因討論

在Harker圖解上（略），中酸性巖墻與中性、中基性熔巖具有明顯的成分連續(xù)和相同演化趨勢(shì)，且二者具有不同的 Mg#、Cr、Co、Ni含量（表 1），但巖墻是否為熔巖分離結(jié)晶的產(chǎn)物，還需微量元素指標(biāo)判定.由于巖漿在分離結(jié)晶作用中，隨著超親巖漿元素的富集，親巖漿元素的豐度幾乎同步增長(zhǎng)，因此，Zr/Sm基本保持為一常數(shù)；相反，在平衡部分熔融過(guò)程中，隨著Zr快速進(jìn)入熔體，Sm也會(huì)在熔體中富集，但其增長(zhǎng)速度要慢，這是因?yàn)閆r的不相容性更強(qiáng)［23-24］.因此，可以根據(jù)Zr-（Zr/Sm）圖解來(lái)判斷巖漿巖的成因.圖5a說(shuō)明巖石是部分熔融形成而未經(jīng)過(guò)明顯的結(jié)晶分異作用.微量元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖（圖4b）上，相對(duì)于熔巖的Zr、Hf無(wú)（負(fù)）異常，巖墻表現(xiàn)出不同程度Zr、Hf正異常.另外，巖墻和熔巖Eu/Eu*值與SiO2含量并無(wú)線性相關(guān)關(guān)系（圖5b）.值得注意的是，在稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖上，中性、中基性熔巖配分曲線相互平行，并且曲線配分高低與SiO2含量具有明顯的反相關(guān)關(guān)系（圖4a），說(shuō)明中性與中基性巖漿是部分熔融的非同源巖漿，并且二者相互發(fā)生過(guò)混合作用［25］.因此，對(duì)于中酸性巖墻LREE配分曲線與熔巖LREE重合這一特征，則可能是非同源巖漿小程度混合作用所致.實(shí)際上，中酸性巖墻在顯微鏡下，斜方輝石具有包橄結(jié)構(gòu)，并且中心橄欖石具有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)（圖2c），早期單斜輝石被后期單斜輝石簡(jiǎn)單雙晶所“繼承”（圖2d）這些特征，也是非同源巖漿混合作用的微觀佐證.以上地球化學(xué)特征說(shuō)明，中酸性巖墻可能是部分熔融形成而并未經(jīng)過(guò)明顯的結(jié)晶分異作用.因此，巖石的地球化學(xué)特征可以反演其源區(qū)特征.

中性、中基性熔巖在化學(xué)成分上具有與埃達(dá)克巖相似的地球化學(xué)性質(zhì)，主要表現(xiàn)為：大部分樣品Al2O3＞15%，Na2O＞K2O，富集 LILE 和 LREE，無(wú)負(fù) Eu異常，虧損 HREE 和 Y，REE 強(qiáng)烈分異，Sr＞400×10-6，Sr/Y＞40（圖 6a）.在 SiO2－Mg#圖解（圖 6b）中，中酸性巖墻位于角閃巖-榴輝巖熔體與安第斯火山巖帶（AVZ）埃達(dá)克巖范圍之間；中性熔巖位于世界典型埃達(dá)克巖范圍；中基性熔巖位于幔源巖漿遭受地殼同化混染/結(jié)晶分異的演化趨勢(shì)線附近，暗示火山熔巖可能與埃達(dá)克質(zhì)巖漿成因有關(guān).通常，石榴石強(qiáng)烈富集HREE，而角閃石相對(duì)更富集 MREE［26］.因此當(dāng)石榴石為主要?dú)埩粝鄷r(shí)，熔體表現(xiàn)為HREE的強(qiáng)烈虧損，這時(shí)Y/Yb＞10，（Ho/Yb）N＞1.2；當(dāng)角閃石為主要?dú)埩粝鄷r(shí)，熔體表現(xiàn)為 HREE 相對(duì)平坦（Y/Yb≈10，（Ho/Yb）N≈1）［27-28］.研究區(qū)中性、中基性熔巖Y/Yb值分別平均為11.3、11.0（＞10）；（Ho/Yb）N分別平均為 1.25、1.32（＞1.2），說(shuō)明其源區(qū)以石榴子石為主；中酸性巖墻Y/Yb平均10.1（≈10），（Ho/Yb）N平均 1.13（≈1），說(shuō)明其源區(qū)殘留相以角閃石為主.

在微量元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖（圖4b）與稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖（圖4a）上，中酸性巖墻表現(xiàn)出明顯負(fù)Sr異常，負(fù)Eu異常，說(shuō)明其巖漿源區(qū)可能處于斜長(zhǎng)石相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，且母巖漿中具有高的Eu3+/Eu2+比值［32］.熔巖并無(wú)Sr、Eu異常，加之其高Sr/Y比值表明熔巖源區(qū)巖漿形成過(guò)程中斜長(zhǎng)石已發(fā)生熔融，殘留相不存在或很少有斜長(zhǎng)石.由于典型的MORB的Mg#約為60，因此由其部分熔融產(chǎn)生熔體的Mg#應(yīng)遠(yuǎn)低于60［33］.研究表明［34］玄武巖部分熔融產(chǎn)生熔體的 Mg#＜45，因此，高M(jìn)g#可認(rèn)為是經(jīng)過(guò)幔源巖漿混染的標(biāo)志［35-36］.實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究結(jié)果也表明［37-38］，大陸地殼局部熔融不能產(chǎn)生比安山巖更基性的原生巖漿，陸殼局部熔融產(chǎn)物的SiO2含量通常應(yīng)大于56%.另外，中性、中基性熔巖Sr-Nd同位素值［12］與漢諾壩玄武巖中麻粒巖捕虜體Sr-Nd 值（t=125 Ma）［39-40］，以及華北地塊中間造山帶下部輝長(zhǎng)巖Sr-Nd值相近［41］.圖6a暗示中性巖漿可能是局部熔融達(dá)到50%單斜輝石+50%石榴石殘留相的熔體，而中基性巖漿可能是大于50%單斜輝石+小于50%石榴石殘留相的熔體.

由以上論述可以推斷，中酸性巖墻（SiO2平均為61.20%，Mg#平均為36.68）母巖漿可能是由加厚下地殼局部熔融達(dá)到角閃石麻粒巖相產(chǎn)生的平衡熔體；中性熔巖（SiO2平均為58.62%，Mg#平均為55.81）與中基性熔巖（SiO2平均為50.32%（未去水歸一化），Mg#平均為56.59）可能是加厚基性下地殼受幔源巖漿底侵作用后部分熔融達(dá)到石榴石麻粒巖相產(chǎn)生的平衡熔體.對(duì)于中性、中基性熔巖高M(jìn)g#且二者M(jìn)g#近乎一致的特征，歸因于軟流圈底辟上涌巖漿與巖石圈地幔相互作用［14-15］，造成高M(jìn)g#幔源玄武質(zhì)熔漿在底侵加厚下地殼的過(guò)程中，同時(shí)混染了中性、中基性巖漿（或先混染了中基性巖漿），隨后二者相互發(fā)生混合作用的結(jié)果.值得一提的是，中酸性巖墻中斜方輝石包含橄欖石捕擄晶并且見(jiàn)有橄欖石的反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)，說(shuō)明高M(jìn)g#幔源玄武質(zhì)熔漿也可能參與巖墻母巖漿的形成過(guò)程.

6 地球動(dòng)力學(xué)意義

已有的研究表明，遼西-冀北地區(qū)從晚三疊世—中侏羅世末期一直處于區(qū)域擠壓背景.從晚侏羅世到早白堊遼西地區(qū)地殼/巖石圈經(jīng)歷了由厚減薄的過(guò)程，區(qū)域引力場(chǎng)由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘垼?2］.研究區(qū)磚城子火山巖年齡為133～120 Ma［43］，說(shuō)明遼西地區(qū)正好處于巖石圈相對(duì)平靜的伸展構(gòu)造環(huán)境中.綜上所述，義縣組主期中酸性巖墻與火山熔巖的形成機(jī)理如下：晚三疊世—中侏羅世末期區(qū)域擠壓而產(chǎn)生地殼不均勻縮短加厚至麻粒巖相，促使巖石圈地幔增厚；由于軟流圈地幔的底辟上涌為巖石圈地幔熔融提供了部分需要的足夠熱量，二者相互作用造成高M(jìn)g#幔源巖漿的底侵作用，從而誘發(fā)加厚石榴石麻粒巖相下地殼（30～45km）不同程度的局部熔融，熔融巖漿與玄武質(zhì)底侵巖漿在底侵/上升過(guò)程中發(fā)生混染/混合作用，最終產(chǎn)生義縣組主期高M(jìn)g#中性、中基性熔巖；高M(jìn)g#玄武巖巖漿與中性、中基巖漿上升至約30km時(shí)，底侵加厚角閃石麻粒巖相地殼，使其發(fā)生部分熔融，并與之發(fā)生相互混合作用，由于巖石圈伸展拉張不均勻，熔融體在上升過(guò)程中發(fā)生冷卻，最終呈北北東向巖墻形式產(chǎn)出；而玄武質(zhì)底侵巖漿上升至地表，形成義縣火山巖最底部高M(jìn)g#玄武巖［14］（圖 7）.值得一提的是，在位于義縣組之上的阜新組堿鍋玄武巖中發(fā)現(xiàn)了少量下地殼麻粒巖捕虜體［15］，其與義縣主期源自加厚麻粒巖相的中酸性巖墻/熔巖有何關(guān)系，有待進(jìn)一步研究.

因此，義縣組主期中酸性巖墻與熔巖不僅可以示蹤早白堊世遼西地區(qū)下地殼物質(zhì)組成，而且對(duì)華北板塊中生代軟流圈、巖石圈和下地殼之間的殼幔巖漿相互作用過(guò)程及地球動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供基本信息.

7 結(jié)論

義縣組主期中酸性巖墻與中性、中基性熔巖巖石學(xué)與巖石地球化學(xué)特征顯示，中酸性巖墻并非中性、中基性熔巖簡(jiǎn)單結(jié)晶分異的產(chǎn)物，而是部分熔融的幔源巖漿、殼源巖漿不同比例相互混合的產(chǎn)物.

中酸性巖墻微量元素與稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分圖分別表現(xiàn)出Sr、Eu不同程度負(fù)異常，并且HREE強(qiáng)烈分異，指示其可能來(lái)源于斜長(zhǎng)石穩(wěn)定的加厚角閃石麻粒巖地殼部分熔融.火山熔巖Mg#平均大于50，HREE強(qiáng)烈分異，表現(xiàn)出了典型埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征，表明其來(lái)源于受幔源巖漿底侵并且混染過(guò)的加厚石榴石麻粒巖相下地殼的部分熔融.中性、中基性熔巖稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線相互平行，并且配分高低與SiO2含量呈反相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明二者是部分熔融的非同源巖漿發(fā)生混合作用的產(chǎn)物.

在華北板塊早白堊世期間巖石圈相對(duì)平靜的伸展構(gòu)造背景下，義縣組主期中酸性巖墻與中性、中基性熔巖以及義縣組最底部的高M(jìn)g#玄武巖的巖漿成因，為進(jìn)一步揭示該時(shí)期華北板塊殼幔巖漿相互作用過(guò)程提供了基本信息.

［1］趙越，楊振宇，馬醒華.東亞大地構(gòu)構(gòu)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折［J］.地質(zhì)科學(xué)，1994，29（2）:105—119.

［2］Maruya S.Pacific-type orogenyrevisited:Miyashiro-type orogeny proposed［J］.The Island Arc,1997（6）:91—120.

［3］鄧晉福，劉厚祥，趙海玲，等.燕山地區(qū)燕山期火成巖與造山模型［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，1996，10（2）:137—148.

［4］鄧晉福，劉厚祥，趙海玲，等.中國(guó)東部燕山期火成巖構(gòu)造組合與造山－深部過(guò)程［J］.地質(zhì)論評(píng)，2000，46（1）:41—48.

［5］董樹(shù)文，吳錫浩，吳珍漢，等.論東亞大陸的構(gòu)造翹變——燕山運(yùn)動(dòng)的全球意義［J］.地質(zhì)論評(píng)，2000，46（1）:8—13.

［6］郭洪中，張招崇.遼寧西部中生代火山巖的基本特征［J］.巖石礦物學(xué)雜志，1992，11（3）:193—204.

［7］張招崇，李兆鼐，王富寶，等.遼西義縣盆地火山巖的基本特征及其成因探討［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，1994，8（4）:441—445.

［8］李伍平，李獻(xiàn)華，路鳳香，等.遼西早白堊世義縣組火山巖的地質(zhì)特征及其構(gòu)造背景［J］.巖石學(xué)報(bào)，2002，18（2）:193—204.

［9］彭艷東，張立東，張長(zhǎng)捷，等.遼西義縣組火山巖的K-Ar、40Ar/39Ar法同位素年齡測(cè)定［J］.地球化學(xué)，2003，32（5）:427—435.

［10］王五力，張宏，張立君，等.遼寧義縣-北票地區(qū)義縣組地層層序——義縣階標(biāo)準(zhǔn)地層剖面建立和研究之一［J］.地層學(xué)雜志，2003，27（3）:227—232.

［11］王五力，張宏，張立君，等.土城子階-義縣階標(biāo)準(zhǔn)地層剖面及其地層古生物、構(gòu)造-火山作用［M］.地質(zhì)出版社，2004:92.

［12］張宏，柳小明，李之彤，等.遼西北票和義縣地區(qū)義縣組的綜合對(duì)比研究［J］.地質(zhì)通報(bào)，2004，23（8）:766—777.

［13］張宏，柳小明，李之彤，等.遼西阜新－義縣盆地及附近地區(qū)早白堊世地殼大規(guī)模減薄及成因探討［J］.地質(zhì)論評(píng)，2005，51（4）:360—372.

［14］邵濟(jì)安，路鳳香，張履橋，等.遼西義縣組玄武巖捕虜晶的發(fā)現(xiàn)及其意義［J］.巖石學(xué)報(bào)，2005，21（6）:1547—1558.

［15］邵濟(jì)安，路鳳香，張履橋，等.華北早白堊世末巖石圈局部被擾動(dòng)的時(shí)空證據(jù)［J］.巖石學(xué)報(bào)，2006，22（2）:277—284.

［16］Le Basm J,Le Maitre R W,Streckeisen A,et al.A chemical classification of volcanic rocks on the total alkali-silica diagram［J］.Journal ofPetrology,1986，27（3）:745—750.

［17］Le Basm J.Nephelinitic and basanitic rocks［J］.Journal of Petrology,1989，30（5）:1299—1312.

［18］Le Basm J.IUGS reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks［J］.Journal ofPetrology,2000，41（10）:1467—1470.

［19］Le Maitre R W,Bateman P,Dudek A,et al.A classification of igneous rocks and glossaryofterms［M］.Oxford:Blackwell，1989:193.

［20］Verma S P,Torres-Alvarado I S,Sotelo-Rodríguez Z T.SINCLAS:Standard igneous norm and volcanic rock classification system［J］.Computers&Geosciences,2002,28:711—715.

［21］ZHOU Ji-bin and LI Xian-hua.GeoPlot:An Excel VBA program for geochemical data plotting ［J］.Computers&Geosciences.2006,32（4）:554—560.

［22］Sun S S,McDonough W F.Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implications for mantle composition and processes［A］//Saunders A D,Norrym J,eds.Magmatism in Ocean Basins.London:Geol Soc Spec Publ,1989:313—345.

［23］Allegre CJ,Minster J F.Quantitative method oftrace element behavior in magmatic processes ［J］.Earth and PlanetaryScience Letters,1978，38:1—25.

［24］LAI Shao-cong,LIU Chi-yang,YI Hai-sheng.Geochemistry and petrogenesis of Cenozoic andesite-dacite associations from the Hoh Xil Region,Tibetan Plateau ［J］.nternational Geology Review,2003,45（11）:998—1019.

［25］Verma S P.Geochemistry of evolved magmas and their relationship to subduction-unrelated mafic volcanismat the volcanic front of the central Mexican Volcanic Belt ［J］.Journal of Volcanology and Geothermal Research,1999,93:151—171.

［26］Green T H.Experimental studies of trace-element partitioning applicable to igneous petrogenesis Sedona 16 years later［J］.Chemical Geology,1994,117:1—36.

［27］吳福元，葛文春，孫德有.埃達(dá)克質(zhì)巖的概念、識(shí)別標(biāo)志及其地質(zhì)意義［A］//肖慶輝，鄧晉福，馬大銓?zhuān)染?花崗巖研究思維與方法.北京：地質(zhì)出版社，2002:172—191.

［28］GE Xiao-yue,LI Xian-hua,CHEN Zhi-gang,et al.Geochemistry and petrogenesis of the Yanshanian medium-felsic high Sr and lowY igneous rocks in the eastern China:Constraints on the thickness of continental crust in the east China ［J］.Chinese Science Bulletin,2002,47（11）:962—968.

［29］Defant MJ,Drummond MS.Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere［J］.Nature,1990,347:662—665.

［30］WANG Xuan-ce,LIU Yong-sheng,LIU Xiao-ming.Mesozoic adakites in the Lingqiu Basin of the central North China Craton:Partial melting of underplated basaltic lower crust［J］.Geochemical Journal,2006,40:447—461.

［31］Stern C R,Kilian R.Role of the subducted slab,mantle wedge and continental crust in the generation of adakites from the Andean Austral volcanic zone［J］.Contrib Mineral Petrol,1996，123:263—281.

［32］Frey F A,Garciam O,Wise W S,et al.The evolution of Mauna Kea valcano,Hawaii:Petrogenesis of tholeiitic and alkali basalts［J］.J Geophys Res,1993,96:14347—14375.

［33］肖龍，Rapp R P，許繼鋒.深部過(guò)程對(duì)埃達(dá)克質(zhì)巖石成分的制約［J］.巖石學(xué)報(bào)，2004,20（2）:219—228.

［34］Rapp R P.Heterogeneous source regions for Archean granitoids［A］//Wit MJ,Ashwal LD,eds.Greenstone Belts.Oxford:Oxford UniversityPress,1997:35—37.

［35］Yogodzinski Cm,Kay R W,Bolynets O N.Magnesian andesite in the western Aleutian Komandorsky region:Implication for the slab melting and processes in the mantle wedge ［J］.Geol Soc Am Bull,1995,107:505—519.

［36］Rapp R P,Shimizu N,Normanm D,et al.Reaction between slabderived melt and peridotite in the mantle wedge：Experimental constraints at 3.8 Gpa［J］.Chemical Geology,1999,160:335—356.

［37］Yardley B W D,Valley J W.The petrologic case for a dry lower crust［J］.Journal ofGeophysical Research,1997,102:12173—12185.

［38］Patino Douce A E,McCarthy T C.Melting of crustal rocks during continental collision and subduction［M］.Netherlands:Kluwer Academic Publishers,1998:27—55.

［39］LIU Yong-sheng,GAO Shan,YUAN Hong-lin,et al.U-Pb zircon dates and Nd,Sr and Pb isotopes of lower crustal xenoliths from North China Craton:Insights on evolution of lower continental crust ［J］.ChemGeol,2004,211（1-2）:87—109.

［40］ZHOU Xin-hua,SUN Min,Zhang G H,et al.Continental crust and lithospheric mantle interaction beneath North China:Isotopic evidence from granulite xenoliths in Hannuoba,Sino-Korean craton ［J］.Lithos,2002,62:111—124.

［41］ZHANG Hong-fu,SUN Min,Zhou Meifu,et al.Highly heterogeneous Late Mesozoic lithospheric mantle beneath the North China Craton:Evidence from Sr-Nd-Pb isotopic systematics of mafic igneous rocks［J］.Geol Mag,2004,141:55—62.

［42］李思田.斷陷盆地分析與煤聚積規(guī)律［M］.北京：地質(zhì)出版社，1988:1—321.

［43］ZHU Ri-xiang,SHAO Ji-an,PAN Yong-xin,et al.Paleaomagnetic data from early Cretaceous volcanic rocks of West Liaoning:Evidence for intracontinental rotation［J］.Chinese Science Bulletin,2002,47（21）:1832—1837.

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND GEOLOGICAL IMPLICATION OF THE ACIDIC-INTERMEDIATE DYKE AND LAVA OF THE MAJOR CYCLE OF YIXIAN FORMATION

LI Yong-fei,LI Zhi-tong,YANG Fang-lin,ZHANG Li-jun,CHEN Shu-wang

（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China）

The geochemistry and petrogenesis of the acidic-intermediate dyke and lava of the second cycle of Yixian formation are studied.The result shows that,the dykes have an average Mg#value of 36.68,with average Na2O/K2O=1.07.In trace element spider diagram,the dykes are characterized by enriched Rb,Ba and K and depleted Nb,Ta,P,Ti and Sr.In addition,the rocks present a pronounced negative Eu anomaly,overlapped LREE pattern with that of lava and a strong fractionation in HREE in chondrite-normalized REE pattern,with an average Y/Yb ratio of 10.1 and（Ho/Yb）N=1.13.For the intermediate and intermediate-basic lava,the average Mg#is more than 55.Except for absence of significant Sr and Eu anomalies,the rocks have a close affinity to the dykes with respect to trace element spider diagram.Especially for the following characteristics:parallel LREE patterns and apparently negative correlation with their SiO2contents in the chondrite-normalized REE patterns,which can be explained by the mixing of two heterogeneous end-members.Moreover,the intermediate and intermediate-basic lava show a typical adakitic feature,with average Y/Yb ratios of 11.27 and 11.98,and（Ho/Yb）Nof 1.25 and 1.32,respectively,as well as Sr＞ 400×10－6,Sr/Y ＞ 40.On a whole,the geochemical features of the dykes and lava suggest that the former are most likely generated from the melting of thickened amphibole-granulitefacies continental crust;whereas the latter,derived from the melting of thickened garnet-granulite-facies lower continental crust and contaminated subsequently by the mantle-derived basic magmas.Combined with the genesis for the high Mg#basalt from the bottom of Yixian formation,the magmatic mechanism for the dykes and lava may signify a dynamic magmatic interaction process between the lower continental crust and mantle in North China Craton during Early Cretaceous.

Yixian formation;acidic-intermediate dyke;intermediate lava;intermediate-basic lava;geochemistry;magma mixing;petrogenesis

1671－1947（2012）01－0042－09

P588.1；P595；P597

A

2011－03－11；

2011－03－31.編輯：張哲.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“古亞洲洋構(gòu)造體制與濱太平洋構(gòu)造體制疊加轉(zhuǎn)變綜合調(diào)查和研究”（基［2010］礦評(píng)01-19-01）資助.

李永飛（1980—），男，碩士，主要從事巖石大地構(gòu)造與巖石地球化學(xué)工作，通信地址沈陽(yáng)市黃河北大街1號(hào)，E-mail//geology198086@163.com