火山岩地球化学特征
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发布时间：2022-04-23 12:52
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时间：2023-05-09 10:51
(一)岩石化学
1.岩石化学类型
(1)岩石化学一般特征
区域上八亩地组火山岩的SiO2含量为51.6%～66.52%,区内该组SiO2含量为56.74%,为中性岩的化学成分范围内。
(2)碱度类型和火山岩系列
区内青山群八亩地组火山岩里特曼指数σ为5.68,其碱度类型为次钠钙性岩石类型,属弱大西洋型。
在莱特的AR—SiO2与碱度关系图解,青山群八亩地组火山岩投点多落于碱性系列区。
在拉斑玄武岩与钙碱性玄武岩系列AFM图解中,青山群八亩地组火山岩样品落入钙—碱性岩系列区。
从久野(Kumo)火山岩碱硅关系图解中可以看出,八亩地组火山岩样品点落入碱性岩系列区。
区域上八亩地组安山岩为钙碱性系列,区内投点略偏,可能是后期蚀变造成的。
2.岩石化学定名
由于火山岩结晶程度普遍较差,难以准确测定矿物成分及含量,因此应用化学成分进行分类命名至关重要,以便于对矿物定量命名进行校正,我们根据辖域内火山岩化学成分,应用全碱-二氧化硅(TAS)图解(表1-5-1,图1-5-1)进行化学定量命名。
由全碱-二氧化硅(TAS)图解可以看出,青山群八亩地组火山岩投点落入粗安岩区。结合区域上岩性应为安山岩。
3.火山岩氧化特征和分异作用
(1)火山岩氧化特征
火山岩的氧化度OX'反映了火山岩形成时的氧化程度,一般情况下,其OX'值越大,火山岩氧化越强烈;其指数变化范围越大,表明火山活动持续时间越长。区内八亩地组火山岩的OX'值为0.95(表1-5-1)。火山岩氧化度OX'值较大,表明火山岩氧化较强烈。
表1-5-1 辖域火山岩岩石化学成分分析结果及校正后数据一览表 单位:%
图1-5-1 昌乐火山岩全碱SiO2(TAS)图解(序号同表1-5-1)
F—副长石岩;Pc—苦橄玄武岩;B—玄武岩;O1—玄武安山岩;O2—安山岩;O3—英安岩;S1—粗面玄武岩;S2—玄武粗安岩;S3—粗安岩;T—粗面岩、粗面英安岩;R—流纹岩;U1—碧玄岩、碱玄岩;U2—响岩质碱玄岩;U3—碱玄质响岩;Ph—响岩
(2)火山岩分异作用
区内青山群八亩地组火山岩的分异指数(DI)在73.14。根据戴里火山岩化学成分平均值,所算得DI值为:苦橄岩=12,玄武岩=35,安山岩=56,石英粗安岩=68,流纹岩=88,碱性流纹岩=91。青山群八亩地组中基性火山岩的DI值近于戴里石英粗安岩,与后期蚀变有关,也表明其分异程度中等偏高。
区内青山群八亩地组火山岩的固结指数(SI)为16.39,一般来说,大多数原始岩浆的固结指数为40左右或更大些,当发生结晶分异时,残余岩浆的硬化系数迅速降低。根据有关资料表明,玄武岩SI值为30～40,普通玄武安山岩的SI值为20～29,安山岩SI值为10～15。青山群八亩地组火山岩的SI值在普通玄武安山岩与安山岩SI之间,说明岩浆在结晶分异作用过程中剩余的熔体量相对较低。
4.火山岩的构造环境
青山群八亩地组火山岩在里特曼-戈蒂尼图解中,投点于C区,表明区内青山群火山活动的构造环境是*边缘区;从区内八亩地组火山岩的碱度指数(表1-5-2)看,碱度指数AR值为2.77＜4.0,碱度指数的特征与一般岛弧和活动*边缘火山岩的碱度指数偏低、指数值的变化范围较小的特点相吻合。
区域资料证实,火山岩成分向碱性方向演化,其喷发时处于相对凹陷环境,构造作用渐弱,岩浆房稳定下降,八亩地组火山岩是安山质岩浆上涌时引起陆壳部分熔融喷发形成的。
(二)微量元素
区内青山群八亩地组火山岩微量元素及有关参数见表1-5-2,与维氏值中性岩比较Nb、Y、Zr、Sr含量明显偏低,Ba、Ti、La、Be、B、Rb含量明显偏高。Rb/Sr为0.87。
区内所采样品的SiO2含量偏高,与其对应,Sr含量偏低,Ba、Rb含量偏高。一般认为Rb为地幔岩矿物的极不相容元素,其富集与熔融程度有关。熔融程度愈低,不相容元素愈富集;Sr偏低指示斜长石的分异程度偏低;Ba趋向于结晶相中富集而在残余相中贫化。与陆壳熔解的成因相符。
表1-5-2 辖域火山岩微量元素分析结果(10-6)及特征参数一览表
(三)稀土元素
青山群八亩地组火山岩稀土元素含量见表1-5-3,稀土总量为137.84×10-6,ΣLREE/ΣHREE为13.22,(La/Yb)N值为14.11,具轻稀土相对较富集,重稀土亏损的特点,轻稀土分馏程度高于重稀土。δEu值为0.95,小于1,具有较弱的负Eu异常,说明青山群八亩地组火山岩原始岩浆受地壳混染较轻。
表1-5-3 辖域火山岩稀土元素分析结果(10-6)及特征参数一览表
续表
稀土配分曲线右倾平滑,斜率中等,轻重稀土之间分馏程度中等,为轻稀土富集型。
