地震地质 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (6): 1227-1247.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.06.001
毛翔1,2)(
), 白翔3,4),*(
), 于红梅3,4), 赵波3,4), 陈慧智5)
收稿日期:2023-11-02
修回日期:2024-03-04
出版日期:2024-12-20
发布日期:2025-01-22
通讯作者:
*白翔, 男, 1987年生, 助理研究员, 主要研究方向为火山学和岩石地球化学, E-mail: 作者简介:毛翔, 男, 1986年生, 2014年于北京大学获构造地质学博士学位, 研究员, 主要研究方向为构造地质学, E-mail: maoxiang.xxsy@sinopec.com。
基金资助:
MAO Xiang1,2)(
), BAI Xiang3,4),*(
), YU Hong-mei3,4), ZHAO Bo3,4), CHEN Hui-zhi5)
Received:2023-11-02
Revised:2024-03-04
Online:2024-12-20
Published:2025-01-22
摘要:
阿什库勒火山群位于青藏高原西北部的西昆仑地区, 记录了中国大陆最年轻的火山喷发活动。更新世以来阿什库勒火山群经历了多期次火山喷发活动, 主要产物包括粗安岩和粗面岩, 含少量响岩质碱玄岩、 玄武质粗安岩和流纹岩。火山岩锆石U-Pb及Lu-Hf同位素测试结果表明, 阿什库勒火山岩中粗安岩、 粗面岩和流纹岩的岩浆成因锆石具有接近的εHf(t)值(-9.1~-4.4), 指示其来自于富集的岩浆源区。粗安岩中存在元古代—中生代古老继承锆石, 表明岩浆源区可能经历了变质沉积岩组分的改造作用。火山岩全岩 87Sr/86Sr介于0.709 395~0.711 441, 143Nd/144Nd介于0.512 154~0.512 355, 207Pb/206Pb介于15.652~15.673, 206Pb/204Pb介于18.681~18.754, 与富集地幔 Ⅱ 型(EM Ⅱ)的同位素特征相符。结合前人发表的火山岩主微量数据, 文中开展了火山岩成因的同位素模拟研究, 结果显示阿什库勒火山岩的原始岩浆经历了岩浆混合过程。上述地球化学结果表明, 阿什库勒火山群的原始岩浆起源于EM Ⅱ 型地幔部分熔融形成的基性岩浆, 在上升至地表的过程中与古老大陆地壳物质部分熔融形成的中酸性岩浆混合后喷发, 形成现在的阿什库勒火山岩。结合青藏高原区域构造背景, 分析认为阿什库勒火山岩浆活动可能是印度板块向N俯冲作用下的产物。
毛翔, 白翔, 于红梅, 赵波, 陈慧智. 中国大陆最年轻火山活动成因——来自藏北阿什库勒火山岩的同位素证据[J]. 地震地质, 2024, 46(6): 1227-1247.
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图1 阿什库勒火山群的构造位置和火山分布图(修改自Yu et al., 2020) a 青藏高原构造模式图; b 阿什库勒火山群的地理分布图; c 阿什库勒火山群的火山机构分布图 (同位素测试样品的采样点标在图上)
Fig. 1 Tectonic location and volcano distribution of the Ashikule Volcanic Cluster(modified after Yu et al., 2020).
| 样品号 | 岩性 | 87Sr/86Sr | ±1σ | 143Nd/144Nd | ±1σ | 208Pb/204Pb | ±1σ | 207Pb/204Pb | ±1σ | 206Pb/204Pb | ±1σ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 515-01 | 粗安岩 | 0.710261 | 0.000005 | 0.512355 | 0.000004 | 38.90 | 0.002850 | 15.652 | 0.000671 | 18.681 | 0.000655 |
| 518-14 | 粗安岩 | 0.709741 | 0.000017 | 0.512154 | 0.000014 | 38.94 | 0.001150 | 15.659 | 0.000431 | 18.723 | 0.000429 |
| ASKL-8 | 粗安岩 | 0.710640 | 0.000005 | 0.512206 | 0.000012 | 38.94 | 0.002180 | 15.673 | 0.000694 | 18.734 | 0.000715 |
| WLK-3 | 粗安岩 | 0.709955 | 0.000007 | 0.512274 | 0.000006 | 38.92 | 0.001150 | 15.661 | 0.000366 | 18.738 | 0.000287 |
| 521-1 | 粗面岩 | 0.709395 | 0.000006 | 0.512321 | 0.000003 | 38.90 | 0.001210 | 15.660 | 0.000419 | 18.719 | 0.000434 |
| 521-4 | 粗面岩 | 0.710012 | 0.000005 | 0.512291 | 0.000005 | 38.92 | 0.001300 | 15.664 | 0.000275 | 18.746 | 0.000450 |
| 517-B-05 | 粗面岩 | 0.710861 | 0.000007 | 0.512264 | 0.000005 | 38.91 | 0.000698 | 15.656 | 0.000260 | 18.754 | 0.000325 |
| 517-B-03 | 流纹岩 | 0.711441 | 0.000019 | 0.512251 | 0.000009 | 38.90 | 0.001300 | 15.657 | 0.000515 | 18.744 | 0.000566 |
表3 阿什库勒火山岩样品的全岩Sr-Nd-Pb同位素测试结果
Table3 Results of whole rock Sr-Nd-Pb isotopic analyses for the Ashikule volcanic rocks
| 样品号 | 岩性 | 87Sr/86Sr | ±1σ | 143Nd/144Nd | ±1σ | 208Pb/204Pb | ±1σ | 207Pb/204Pb | ±1σ | 206Pb/204Pb | ±1σ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 515-01 | 粗安岩 | 0.710261 | 0.000005 | 0.512355 | 0.000004 | 38.90 | 0.002850 | 15.652 | 0.000671 | 18.681 | 0.000655 |
| 518-14 | 粗安岩 | 0.709741 | 0.000017 | 0.512154 | 0.000014 | 38.94 | 0.001150 | 15.659 | 0.000431 | 18.723 | 0.000429 |
| ASKL-8 | 粗安岩 | 0.710640 | 0.000005 | 0.512206 | 0.000012 | 38.94 | 0.002180 | 15.673 | 0.000694 | 18.734 | 0.000715 |
| WLK-3 | 粗安岩 | 0.709955 | 0.000007 | 0.512274 | 0.000006 | 38.92 | 0.001150 | 15.661 | 0.000366 | 18.738 | 0.000287 |
| 521-1 | 粗面岩 | 0.709395 | 0.000006 | 0.512321 | 0.000003 | 38.90 | 0.001210 | 15.660 | 0.000419 | 18.719 | 0.000434 |
| 521-4 | 粗面岩 | 0.710012 | 0.000005 | 0.512291 | 0.000005 | 38.92 | 0.001300 | 15.664 | 0.000275 | 18.746 | 0.000450 |
| 517-B-05 | 粗面岩 | 0.710861 | 0.000007 | 0.512264 | 0.000005 | 38.91 | 0.000698 | 15.656 | 0.000260 | 18.754 | 0.000325 |
| 517-B-03 | 流纹岩 | 0.711441 | 0.000019 | 0.512251 | 0.000009 | 38.90 | 0.001300 | 15.657 | 0.000515 | 18.744 | 0.000566 |
图5 样品的全岩同位素特征图解 a 143Nd/144Nd-87Sr/86Sr图解; b 207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图解, 部分数据引自文献(Wei et al., 2017); 图中的不同区域划分和界限来自文献(Rollinson, 1993)
Fig. 5 Whole rock isotopic characteristics.
图6 阿什库勒火山岩的背散射电子(BSE)显微照片(Yu et al., 2020) a 粗安岩样品中的反环带斜方辉石斑晶(Opx); b 粗面岩样品中有再生长边的斜方辉石斑晶。 图中标注的电子探针分析点位和Mg#值均来自文献(Yu et al., 2020)
Fig. 6 Back-scattered electron images for the samples from Ashikule volcanic rocks(Yu et al., 2020).
图7 阿什库勒火山岩的岩石成因模拟图解 a Rb/Nd-Rb图解, 指示以岩浆混合或部分熔融为主的岩浆演化过程(Schiano et al., 2010); b 1/V-Rb/V图解, 显示以岩浆混合为主的演化历史(Schiano et al., 2010)。数据来自文献(Wei et al., 2017; Yu et al., 2020)
Fig. 7 Petrogenetic discrimination diagrams for the Ashikule volcanic rocks.
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