镜泊湖地区玄武岩作为我国东部地 区新生代火山活动和玄武岩带的~部 分,前人进行了石t..t4石学、矿物学和地球化 学等方面不同程度研究。本次对镜泊湖 地区新生代的玄武岩划分为四个期,进 行了地球化学研究,认为该区玄武岩是 同源的,地幔源区是相对均一的。 一、地质概况与火山岩的分期 研究区位于吉黑华力西晚期褶皱 带上,抚顺一密山深大断裂带呈北东向 从本区穿过,成为本区新生代玄武岩的 主要通道。 本区新生代火山活动的时间延续 很长,从老第i纪晚期至全新世均有玄 武岩出露,形成厚达lOOm~300m的新 生代火山岩带。前人对新生代玄武岩的 分期和时代归属、岩组的划分和对比各 家意见不一。本次根据玄武岩之间发育 的沉积地层和地貌显示的先后关系、结 合玄武岩同位素年龄值将本区玄武岩 门划分为四个期。 第1期玄武岩:出露在研究区东南 边缘部,常以平台状、穹状、帽状覆盖在 盖高山之上,称为“高位玄武岩”,岩性以 。碱性橄榄玄武岩、辉橄玄武岩为主,最 大厚度达193m,覆盖在一E白垩统紫红 色砂砾岩及煤系之上。湖北村、平顶山 东侧下部玄武岩本次分别测得K—Ar法 年龄值(经地科院地质所测试中心测试, 以下均相同),为29.23 4-0.75Ma、 24.31 4-1.45Ma。相当于晚渐新世,于宏 斌等称为船底山组。 第Ⅱ期玄武岩:出露在研究区东南 部,常以盾状、桌状位于山体的顶部,岩 性以碱性橄榄玄武岩、辉橄玄武岩为主, 最大厚度达45m,多数覆盖在上自垩统紫红色砂砾岩及 煤系之上。马莲河西沟、平顶山西侧上部玄武岩本次分别 测得K—Ar法年龄值为21.86±0.86Ma、13.59 4-0.9Ma;相 当于中新世早一中期,秦秀峰等称为鸡林玄武岩。 第Ⅲ期玄武岩:出露在研究区中部杏山、东京城等 地,地貌上呈单独火山口(渣锥)SY布,高达45m,其他火 山碎屑物熔岩流在附近河流平原上大面积分布,岩性以 含火山弹、火山渣角砾集块岩或角砾岩为主,厚度一般 6m~12m,覆盖在相当于中新世晚期砂砾岩及粘土岩之 上,又被含猛马象牙齿、腿骨化石(14C测年0.012Ma)的 黄色粘土层覆盖。杏山北等三处玄武岩本次分别测得 K-Ar法年龄值分别为6.79±0.32Ma,5.22± 0.59Ma3.95±0.28Ma。相当于中新世晚期一上新世早 期,也称为杏山玄武岩。 第Ⅳ期玄武岩:出露在研究区西北部镜泊湖北侧, 在河谷低洼处不规则条带状或面型分布的岩流层呈河 谷熔岩,其熔岩流沿河谷流动堵塞了河道形成了镜泊湖 和小北湖等堰塞湖。岩性以橄榄玄武岩、碱性橄榄玄武 岩为主,厚度2m~57m,覆盖在含猛马象化石(14C测年 0.02lMa)的黄色黏土层之上。在邻区“火【h口森林”地区 采得的炭化木年龄分别为3490±140a、2470 4-110a、 2470 4-120a,近期火山锥炭化木14C测试年龄5140a。 相当于全新世,也称为牡丹峰玄武岩(3、。 二、地球化学特征 根据研究区内芦B E 一Q (24件样品)的主、微量和 稀土元素分析结果,总结归纳了本区玄武岩的主、微量 和稀土元素的特征,分述如下: 主量元素特征本区B E,一Q 在主量元素特征上没 有明显的差别,基本上相似。其Si0 含量42.49%~ 50.92%,TiO2:具有很高的含量1.5%~.98%。根据Si0 一 (K20+Na20)图解:本区玄武岩类属于碱性玄武岩,具有 MgO(4.23%一10.4%)、CaO(6.88%~9.05%)含量较高和 Al2O3,(13.06%~15.58%)、Na20(2_34%~432%)、K,O L 1.19%~2.93%)含量较低的特征。它们的Na/K比值均 大于1,表明它们均属于偏钠质的碱性岩浆,形成于剪 切环境,来源较深。 本区B E,一Q 均显示了稀土富集和轻稀土强烈富 集的大陆碱性玄武岩特点,∑REE=141.6×10-6~ 263.7 X 10-6,平均为196.3×10-6。球粒陨石标准化稀土元 素配分曲线显示为右倾负斜率轻稀士强烈富集型,稀土 标准化模式相对平滑,与裂谷型或洋岛型玄武岩的分配 型式类似。反映了它们具有同一源区的地幔,地幔熔融 程度较高,较相近,较单一的成因演化。 微量元素特征在N—MORB标准化微量元素蛛网图 上,本区BE,一Q 的曲线形态比较吻合,总体表现出不 相容元素富集,尤其是大离子亲石元素,暗示着它们可 能来自富集型地幔。岩石的Ti,v比值(43.4~84.9)。远 高于典型MORB的相应值(约25),说明BE。一Q 是富 集型地幔源区低程度部分熔融的产物。 SrNdPb同位素地球化学根据SrNdPb同位素分析 结果,本区B E,一Q 的SrNdPb同位素组成具有明显的 相似性,均具有低SrPb和相对高的Nd同位素值。 sr 7/sr86产为0.704278~0.704967,平均值为0.704567, 明显高于N—MORB; Nd/ Nd为0.512671~0.512799, 平均值为0.512712,明显低于N—MORB;Ph PI1 为 17.022~17.992,Pb207/Pb204为 15.458—15.516, Ph b 为37.131~37.9720其三者平均值分别为 17.744、15.487、37.689,显示为低放射成因Pb的特征。 三、结论 本区玄武岩可分为四个期:第1期;第Ⅱ期;第m期; 第四期。尽管本区不同时代、不同空间形成的四个期的玄 武岩在主、微量及稀土元素特征上有些差异,但其Sr、 Nd、Pb同位素组成却极其相似。显示了同源性和地幔源 区相对均一陛,表明岩浆起源子一个低度富集的地幔区。 (作者单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所) q 黑龙江国土资源2o1 3.3 镜泊湖地区新生代玄武岩的划分