PDF《南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩的地球化学》

第13卷第4期岩石学报Vo l113, No14

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9 7 年11月ACTA PETROLO G ICA S I N ICA Nov.

,

1997 南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩的地球化学 特征及成因讨论 Ξ Geochem ical Characteristics and D iscussion on Genesis of Volcan ic Rocks in Ross Islands and Taylor Valley, Antarctica 石林1,

2 解广轰1 李华梅1 Shi L in 1,

2 , X ie Guanghong

1 and L i H uam ei

1 (11中国科学院广州地球化学研究所 广州 510640;

21华南理工大学应用化学系 广州 510641) (11Guangz hou Insititute of Geochem istry , Chinese A cademy of S ciences, Guangz hou, 510640;

21S outh China U niversity of T echnology , Guangz hou, 510641) 摘要利用微量元素和 Sr, N d, Pb 同位素资料, 得出了南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩来自 于上地幔, 五个地区火山岩具有相同的源区. 岩石具有大洋岛屿玄武岩 (O I B) 的特征. 来自地幔的火山喷发 的岩浆未遭受地壳物质的混染作用. 地幔源区是具有高 Λ (=

206 Pb

204 Pb) 比值的地幔组分H I MU 与亏损地幔 组分DMM 混合作用的结果, 其中以 H I MU 组分为主, 原生岩浆由具 H I MU 组分特征的深部地幔柱与浅部 的DMM 混合而成. Abstract A cco rding to trace elem ents and Sr, N d, Pb iso top ic data, it is concluded that vo lcanic rocks in Ro ss Islands and Taylo r V alley, A ntarctica com e from upper m antle and have a characteristics of O I B;

m antle m agm a is free from crust contam ination. Their m antle reservio r is m ixture of higher Λ (=

206 Pb

204 Pb) ratio H I MU component p rincipally w ith dep leted m antle component DMM in sm all amount. Pri m ary m agm a in this region is fo rm ed w ith m ixture of H I MU in deeper m antle and DMM in shallow er m antle. 主题词 火山岩 微量元素 同位素 地幔组分 KeyW ords: Vo lcanic rocks;

T race elem ent;

Iso tope;

M antle component 分类号: P58813;

P548 Classif ic. code: P58813;

P548 Ξ 1997202212收稿, 1997204220改回. 本文为 八五 攻关项目 横断南极山脉碰撞构造地质演化和成矿性研究 的成果之一. 第一作者简介: 石林 男1963年出生 讲师 岩石地球化学专业 (现为华南理工大学环境化工专业博士后) ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

1 研究区概况 南极大陆以大致呈南北向延伸的横断南极山脉 (TAM ) 为界, 分为东南极和西南极 (李 华梅等, 1989). 东南极为一稳定地块, 基底为前寒武纪- 早古生代深变质岩, 盖层为晚古生 代- 早中生代近于水平的比肯超群 (Beacon Supergroup) 沉积岩, 在接触带上有黑色巨厚的 侏罗纪费诺 (Ferro r) 粗玄岩侵入. 西南极则由数条造山带组成, 基底主要为古生代或中生代 的变质岩和侵入岩, 迄今未发现前寒武纪的地层出露, 岩石均发生了强烈地变形和轻微的变 质作用, 沿着西南极海岸线从第三纪直到近期均有火山活动, 可统称为新生代火山岩省. 研究区位于南纬77° 00′ ~ 78° 00′ , 东经162° 00′ ~ 168° 00′ , 包括横断南极山脉的谷地泰勒 谷和邻近的罗斯岛. 泰勒谷所在的干谷地区其构造类似于东南极的稳定地块, 由寒武纪和奥 陶纪复杂的变质岩、混合岩、花岗岩和闪长岩组成;

盖层为泥盆纪至侏罗纪的湖相和内陆盆 地砂岩、粉砂岩和页岩组成. 罗斯岛是南极地区较大的岛屿之一, 由新生代火山岩所组成, 岛 上的埃里伯斯火山是一个至今在活动的活火山, 自1972年以来开始持续向外喷溢歪长响岩质 岩浆以及火山弹. 国外对横断山及罗斯岛地区的研究可以追索到本世纪初由斯考特 (Sco tt) 等领导的远征 团, 他们在该区采集了大量的火山岩标本并开展了卓有成效地岩石学研究工作 (Sm ith, 1954). 七十年代, 日本、美国、新西兰发起了一个国际合作计划- 干谷钻探计划 (D ry V alley D rilling P ro ject, 简称DVD P) , 通过对大量的岩芯及露头火山岩的室内外研究, 他们对该区 新生代火山岩的岩石学特征、岩浆的分离结晶过程、地幔熔融程度等进行了总结 (Sun et al . , 1976;