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中国东部新生代火山岩的地质特征及火山作用发育的某些共同规律

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厥 7 ) 豸 ~ 侄 巷(Volum ̄)15,期(Numb ̄ ̄)3,总(Total ̄6] 矿 物 岩 石 页<Page)1—7,】995,9,{ ,1995) J MINEkAL PETROL 

) I ,/7中国东部新生代火山岩的地质特征及火山 

’ 作用发育的某些共同规律 

- 李有柱 (西安地质学院资源系,西安7l 054) 。 【摘要】 中国末部从黑龙江到海南岛广太范围泛发育。根据构造关系笔者把拳珏划分为三个部分:、中和南构造地姨。 新生代又作用在时空上表现出明显的分带。 老到新又山作用演化的特点是s曲t饱和枉度减少,碱空属和镁含量增加 跌南构造地块到北构造地块出现的玄武岩各具特色。从东沿海向西北,即从东南沿海断裂控长白山~酃声断裂到太兴岭一太行山断裂方向

是地壳厚度增加 的方向,新生代火山活动的演化也盅生蝇律性变化。 · 

拳文根据作者与其他研究者的资料,从岩石学、地球‘匕学和构造学的 观点,对新生代玄武岩在时间上的演化和空闻上的分布规律进行探讨。 

【关键词】 构造地块 富武岩 局部熔融对空分带 同位素研究 底辟上隆 

中国东部包括兴安岭一布列亚河(俄罗 斯)加里东造山带的中间地块、前寒武纪华北 地台和东部的(华夏式)加里东褶皱带。研究 区内划分为北、中和南三个大型构造地块(见 图1),分别用c,u和K】表示。前者是分布在 古生代地区内的兴安岭一布列亚河中间地块 的一部分,中者包括华北地台的太古代和元 古代基底的突出部分(山东地盾、山西地盾和 大别山断块隆起) 及在震旦纪和显生宙在 这个基底上形成的陆向斜 断陷槽和断陷盆 地,后者把秦岭海西造山带东南部(其中包括 洞庭湖盆地的基底)和在前寒武纪基底上形 成的苏一桂陆向斜联合在一起,它包括我国 南方诸省(图1)。 中国东部地质发育史漫长,它经历了太 古代、元古代、古生代,直到中生代初期, 印 支期(三叠纪~侏罗纪)和燕山期(侏罗纪 白垩纪)的遣山作用告一段落,这两次造山作 用都伴随有强烈的岩浆活动。在中生代出现 许多钙碱性火山作用区,同时有大量花岗岩 浆的侵入 所有这些作用把中国东部构造上 不均一的基底焊接成一个统一的整体 ] 中国东部在新生代曾处于稳定状态,其 中产生一些北东向延伸的断裂 ]。正是这些 断裂带控制着本区的火山活动区和火山中心 的分布(图1)。 中国东部现代地壳的厚度h/kin为3O一 40,由东向西有增加的趋势(图2)。断裂构造 

收稿日期:l094—04—22 改目日期{1995—06—07 . 作者简介:享有岳48岁尉教授(90年获原苏联副博士)岩石学专业研究方向:玄武岩及舯幢源包体 

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1J 维普资讯 http://www.cqvip.com 2 矿 物 岩 石 使地壳的厚度减少4 km 8 km 。 

圉l中国东部新生代火山岩分市圉 (据Ma x{r yuan-1986【 简化和扑克) FiS-l The distril ̄tion of Cenzoic volcanic rocks in ea或e¨'C na (Simplified and added from Ma Xin ̄yuan、1986) 1.新生代火山岩,2.新生代沉积物充填的盐地;3 喜马拉 雅造山带,4.燕山造山带 5.申支遣山带,6.华力西造山 带}7加里东遣山带f8.秦岭造山带}9吕集遣山带;10. 构造地块界线{l1.区域性断裂;12 国界 火山中心及其编号:1.抖浩}2.五太莲池,3.二克山f4. 牡丹江;5.伊通}6 臣清}7.挥南{8锅盟;9.宽甸{10 汉 诺坝,1l_平泉;l2 蓬莱{13 山旺;“.女山;15.六台方 山}16.慊县一新昌f17 龙拇牛头山;l8.明溪;19.麒薜; 20.海南岛(据池际尚,1988)乜] 

1新生代火山作用在时间上的 分带 

l995 圉2中国东部莫霍面赋存的津度 (据Ma X Jngyuan.1986[】1简化和补克) Fig.2 The depth of Mohm:ovh ̄d ̄scontflluity in eas— telT ̄China (Simplified add神仃om Ma xjn&yu ̄m.1986) 1.奠藿面赋存深度等值线(kin),2.新生代火山中心 厦其编号,3.国界 火山中心厦其编号:同圈l 

三纪和第四纪三个时期。早第三纪以拉斑玄 武岩为主,晚第三纪以橄榄拉斑玄武岩和碱 性橄榄玄武岩为主,第四纪以碧玄岩和橄榄 霞石岩为主(表1)。其中玄武岩和碧玄岩分 布最广,还见有霞石岩和碱性苦橄玄武岩以 及玻基辉橄岩、响岩、粗面岩和碱流岩。基性 火山岩和超基性火山岩以高Ti,P而相对低 中国东部新生代火山岩形成于早、晚第 AI为特点(表2),这正是大陆上地台构造环 

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第15卷第3羯 李有柱:中国东部新生代火山岩的地质特征及火山作用发育的某些共同规律 境下形成的地幔岩浆岩的特点 从地球动力 学的观点看,中国东部新生代的火山作用属 于内板块型啪。 。 中国东部新生代火山作甩在时阿上的演 化特点是SiO:的饱和程度随着时间的推移 而逐渐减步 含标准矿物Hy的拉斑玄武岩 被含标准矿物Ne的碱性玄武岩取代,依次 被碧玄岩、碱玄岩和含大量标准矿物Ne的 霞石岩取代。随着时间的推移,碱金属和镁含 量也随之增加。这由标准矿物Or,Ab和ol以 及其他实际矿物含量的增加得以证实。这是 笔者在对比分布在同一构造地块、同一火山 地区和火山中心范围内的古新世一渐新世火 山岩和更新世全新世火山岩(表I)时查明 的规律 这种规律具有统计性质,在某些地方 可能与此普遍规律有些偏离。不仅相容元素 Ni,Cr含量随M值(Mg/Mg- ̄Fe)增加而增 加,而且不相容元素含量的变化也是如此 。 表1中国隶部新生代火山岩时空分布表 

构趟 火山岩的年龄 止山岩的主要类型 火山作号 亩 蔷 乎其编号 地域 相对年龄 『绝对年龄/Ma ’—— 全新世晚期 0.O1 嚣蛊喜 ; l 昌羹出:螽话 莲 ̄j22,泊 更新世中晚期0.06—0.58 盯 匈 

更新世早期0.85一1.5 北 上新世 2 O一4 2 羞藿盍囊茎主攀詈妻季 中新世 7—23 

所新世 27—37襞磊蓉茎窖 詈磊譬茎岩 下辽阿、通化马鞍山 跟辽、牡丹江通化(4 始新世 39一 9 拉斑玄黄岩、过馥型言武岩 长春大中=、吉林殂辽 古新世 6l一78 宝所世 张授曩石岩 番墨 阳高 靠权 ★同 河北井陉 更新世 宦武岩 

± 茬更新世早期 <9.66—4. 4 薯墨喜虢盏蔷差武岩 嚣黍 蓁 : 蕊 黑 中新世 066—26. 3 碧玄岩、碱性檄榄玄武岩 翠 挲 平泉n”’赤峰、牺胸’橐 

衙新世 32.O 要萎莩、火山谇屠岩 景埒、阳原—蹰县 华北裂谷、抚顺 由 始新世 46.50 喜摹喜厦傲慢臣石岩 华北裂答 古新世 >60.O 更新世中一中期 童山(14)、斧山 上螽世 张懂担曩蛋武岩 霎 未拿啬 鬈 ”、江 、 蕃、 上新世一中新世 42.6 靳新世—古衙世 拉斑百武岩、蕞性徽鬣喜武岩 养北盆地、照明山 全新世 玄武岩 海南岛术掌(20) 雷虎等地 

吏新世 2.05 玄武岩、撖揽玄武岩、局部玻基 喾 舞溉 辅 - 辉槭岩、高铝玄武岩、安山岩 

第四纪耒分 玄武雨熔岩和罱砾岩 南 上箭世一更新世早期 ‘ 磐要看 薹 撩玻 辉撇 并嚣、 蔫胡 岛、挖海 

中新世 玄武质熔岩、台湾岩 台湾北部、南海中央盆地 晚第三纪未丹 玄武岩、碧玄岩 霞石玄武岩等 三水 河蔼、新江厘县等邋 露衙世 {5—5磊蔷喜、翟面岩椰鞭褫岩搜火山 吾 i 羊着盏地中 古新世 5l一6l 

-据郦奠岚、赵来升修改和扑充口] s_衄埘ifⅫand added EMo] ̄n 1987 玄武岩成分在时间上构规律变化取决于 部熔融的程度.只有0.7 --1.0 。这些 地幔岩浆源由东向西依次加深,取决于熔出 评价没有考虑到地幔原生岩浆结晶分异作用 流体数量的减小 根据吴利人等的资料可知, 以及地幔物质局部熔融以前遭受的交代改 导致始新世拉斑玄武岩形成的Ga- ̄-辉橄榄 造 如果考虑到以上两种因素,可能对局部 岩局部熔融的程度为5 一8 ,在新第三 熔融程度得到更高的评价 ’ 。但是吴利人 纪玄武岩熔出时,液相的数量减到4 一5 等强调随着时间的变化岩浆形成的强度有减 商在第四纪玄武岩和霞石岩形成期间,局 小的总趋势是可以肯定的。 

蔓k 维普资讯 http://www.cqvip.com 矿 物 岩 石 我们发现,第四纪火山岩最富不相容元 素,这可能与局部熔融程度最小有关,与地幔 物质和岩浆源底部流体相作用以及与发生强 烈的交代作用有关。 新生代火山岩在时间上演化的一个共同 的区域性规律就是局部源区的岩石在时序上 裹2中国东部火山岩的化学成分和标准矿物成分.W(B)I Table 2 The chemi ̄l component and normative mmer ̄ls of Cenozoic volcanic rocks ln ea啦rn China(in percentage) 

SiO.-4 53 48.i4 49.87 40.88 43.70 44.52 44.59 47.4i 42.25 51.5 5 TiO ̄98 2 23 2.12 2.34 2.52 2.35 2.68 2.46 2 59 1 0 Alto3 1 .70 i5.00 13.39 i4.26 13.5i 14.91 13.36 1 3.22 l1.78 1 5.5 1 F ̄ ̄Oa .99 3.23 3.19 4.31 4.75 4.14 0.51 4.03 5.70 2 9 - F ̄O .55 9.27 5.94 7 90 0.98 9.94 0.30 7.08 0.95 0 9 MnO .18 0.22 0.15 0.25 0.】7 0.19 0.22 0.17 0 19 0.i M .04 7.26 7.90 7 51 10 54 9.0i 9.39 0.52 1i 78 0 3 CB0 .4I 7.5i 0.32 8.00 9.38 9.86 9.52 9 90 9 53 9.2 Na.-O .76 4.1i 3.90 3 21 2.98 4.59 3.05 3 25 2 88 2.6 K±0 .41 2.70 5.00 i 43 i 18 0.94 1.39 i 59 1 88 1 i P 05 .37 0.55 0 99 0.05 O.61 1.44 i 12 0.73 i 09 0 2 } 11-O 50 O.77 0 37 2.73 3.08 一 i.90 3.30 3 02 2.2 其他 ——0.0i————0 08 0.07 0.07 0.7O O i3 0.1 总计 9 i 02 i00.00 99.54 i00.03 99 38 99.91 190.15 99 92 99.75 99.7 I 9 01 1.34 2.02 1.08 1.34 3.48 2 69 1.68 1.01 0.6 l 79 4.25 4 10 4.40 4.96 4.46 5 10 4 70 3.79 3.1 79 4.63 4.63 O.25 6.95 6.27 9.49 0.71 5.79 4 1 4.0 47 10.14 29.50 8.35 7.24 5.52 8 35 9.46 1 4.47 0.6 68 21.S7 1 4.36 27.27 l9.86 0l_94 23 86 27 27 1 4.08 22.5 2 08 14.47 4.17 20.31 20.59 17.62 18.64 19.94 13.08 26.9 l 2 

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