高鎂安山巖系列通常產(chǎn)出在會(huì)聚板塊邊緣，具有相對(duì)普通島弧巖漿源區(qū)更難熔的地幔源區(qū)，代表了一類獨(dú)立的初始幔源巖漿。它的產(chǎn)生與俯沖環(huán)境下的熔/流體助熔作用密切相關(guān)，通常指示中洋脊俯沖、弧后擴(kuò)張或板片斷離的高熱環(huán)境。系統(tǒng)的巖石學(xué)和地球化學(xué)研究不僅有助于揭示這類特殊巖石的形成機(jī)制，也是示蹤會(huì)聚板塊邊緣復(fù)雜的熔/流體-地幔相互作用和關(guān)鍵地球動(dòng)力學(xué)過程的重要手段。
在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化研究室的博士生袁玲玲與導(dǎo)師張曉暉及合作者對(duì)遼北開原地區(qū)發(fā)育的一套晚二疊世高鎂安山巖-玄武巖組合進(jìn)行了系統(tǒng)的野外地質(zhì)、年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究。結(jié)果顯示，開原火山巖大約于二疊紀(jì)末期噴發(fā)（250Ma），主要巖石類型包括玄武安山巖和安山巖；其鎂指數(shù)（Mg#）為63~78；全巖初始87Sr/86Sr為0.70417~0.70457，eNd(t)為-0.4~5.0，eHf(t)=5.1~11，鋯石eHf(t)=-9.4~0.4。這些元素與同位素地球化學(xué)特征表明其形成于經(jīng)俯沖陸源碎屑沉積物熔體不均勻交代的巖石圈地幔的部分熔融。
具有虧損地幔源區(qū)屬性和俯沖后板片斷離熱力學(xué)聯(lián)系的晚二疊世開原高鎂安山巖/玄武巖組合不僅為確定華北克拉通-中亞造山帶在開原地區(qū)的縫合邊界提供了空間標(biāo)志，也為追蹤指示古亞洲洋閉合的最終縫合帶提供了重要線索。同時(shí)，與展布于索倫-西拉木倫-長春斷裂帶兩側(cè)的晚二疊世-早三疊世巖漿-變質(zhì)事件一道，促進(jìn)了驅(qū)動(dòng)古亞洲洋最終消亡的晚古生代雙向俯沖體系的重建。
這一研究成果近期發(fā)表在國際巖石學(xué)期刊Lithos (Yuan et al. Late Permian high-Mg andesite and basalt association from northern Liaoning, North China: Insights into the final closure of the Paleo-Asian ocean and the orogen-craton boundary. Lithos, 2016, 258: 58-76)。
圖1 研究區(qū)所在位置圖
圖2 元素與同位素地球化學(xué)特征圖
