摘要： 通過對(duì)浙東小雄破火山晚白堊世火山巖(流紋巖)-淺成侵入巖(正長(zhǎng)斑巖)進(jìn)行系統(tǒng)的巖相學(xué)和地球化學(xué)分析，探討了火山-侵入雜巖的成因及巖漿演化過程。研究表明，小雄破火山晚白堊世流紋巖和正長(zhǎng)斑巖經(jīng)歷了不同的結(jié)晶分異過程：流紋巖經(jīng)歷了堿性長(zhǎng)石+磷灰石+鋯石的分異;正長(zhǎng)斑巖經(jīng)歷了普通輝石+磷灰石+Ti-Fe氧化物的分異。流紋巖和正長(zhǎng)斑巖的母巖漿均起源于地殼物質(zhì)的重熔，但各自有相對(duì)獨(dú)立的演化過程，兩者非同一巖漿房?jī)?nèi)某一巖漿連續(xù)分異的產(chǎn)物。推測(cè)在小雄破火山之下不同深度存在由多個(gè)子巖漿房構(gòu)成的復(fù)雜巖漿系統(tǒng)，暗示東南沿海晚中生代火山-侵入雜巖中的侵入巖并不完全代表巖漿房下部的堆晶部分。

　　關(guān)鍵詞： 結(jié)晶分異;火山-侵入雜巖;巖漿系統(tǒng);小雄破火山;浙江

　　《地球科學(xué)》(月刊)創(chuàng)刊于1990年，由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)主辦，是中國(guó)自然科學(xué)核心期刊，以反映我國(guó)地球科學(xué)領(lǐng)域最新的高水平的基礎(chǔ)地質(zhì)、應(yīng)用地質(zhì)、資源與環(huán)境地質(zhì)及地學(xué)工程技術(shù)科研成果為主要任。

　　酸性火山巖和侵入巖的成因及相互聯(lián)系一直是巖石學(xué)研究的熱點(diǎn)，對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地殼形成及其內(nèi)部巖漿系統(tǒng)演化具有重要意義[1]。已有研究大多認(rèn)為花崗巖與火山巖化學(xué)成分相似，但巖石成因不同：火山巖來自淺部巖漿房，是在低壓環(huán)境下由酸性巖漿晶體-熔體快速分離形成的;花崗巖是酸性巖漿多期次、長(zhǎng)時(shí)間匯聚的結(jié)果[2-4]。“Mush”模型也認(rèn)為，對(duì)火山-侵入雜巖來說，酸性火山巖巖漿代表高度演化巖漿房?jī)?nèi)富熔體的部分，而侵入巖則代表巖漿房下部的堆晶部分，往往在火山噴發(fā)之后形成[5-6]。也有部分學(xué)者認(rèn)為，火山巖與花崗巖可能起源于不同的初始巖漿[7]。

　　我國(guó)東南沿海地區(qū)晚中生代大規(guī)模的火山活動(dòng)形成在古太平洋板塊消減構(gòu)造背景下，其中90%以上是流紋質(zhì)火山巖[8]。這些酸性火山大多以中心式噴發(fā)為主，形成規(guī)模各異的火山噴發(fā)區(qū)(一級(jí)火山構(gòu)造)、火山構(gòu)造洼地與火山構(gòu)造隆起(二級(jí)火山構(gòu)造)及破火山(三級(jí)火山構(gòu)造)等，暗示地殼淺部存在巖漿房。

　　前人已基本完成了典型火山機(jī)構(gòu)的火山巖相-火山機(jī)構(gòu)調(diào)查、火山旋回劃分及區(qū)域巖石地層對(duì)比等方面的工作[9-12]，一些學(xué)者對(duì)火山-侵入雜巖的巖石成因及巖漿演化過程進(jìn)行研究并取得了豐碩成果[13-16]。夏林圻等[16]對(duì)桐廬火山構(gòu)造洼地不同旋回火山巖的全巖及包裹體進(jìn)行分析，認(rèn)為淺部巖漿房?jī)?nèi)由地殼熔融產(chǎn)生的富水鈣堿性巖漿經(jīng)過長(zhǎng)期分異形成了層狀巖漿房，從早到晚，火山巖SiO2含量逐漸降低，是層狀巖漿房由頂部到底部不斷噴發(fā)的結(jié)果，這與邢光福等[17]對(duì)浙江小雄和福建石牛山火山機(jī)構(gòu)的研究結(jié)論相似。

　　在以中心式噴發(fā)為主的典型火山機(jī)構(gòu)內(nèi)，火山-侵入雜巖具有同時(shí)空、同物源的特征[18]。目前，對(duì)同一火山機(jī)構(gòu)中火山-侵入雜巖不同部位(火山巖-次火山巖-(淺成)侵入巖)之間演化關(guān)系的研究仍不足，尤其是火山-侵入雜巖中的淺成侵入巖究竟代表巖漿房下部的堆晶還是未分異的巖漿組分?浙江雁蕩山破火山4個(gè)旋回火山巖的變化主要受結(jié)晶分異作用控制，可能在淺部巖漿房有巖漿補(bǔ)充，晚期侵入巖代表高位巖漿房堆晶部分[15]，但這種模型是否適用于東南沿海所有典型火山機(jī)構(gòu)值得商榷。

　　本文對(duì)浙東小雄破火山晚白堊世火山巖(流紋巖)-淺成侵入巖(正長(zhǎng)斑巖)進(jìn)行系統(tǒng)的巖相學(xué)及地球化學(xué)研究，探討了流紋巖與正長(zhǎng)斑巖之間的成因聯(lián)系及其巖漿演化過程，對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)東南沿海晚中生代火山-侵入雜巖的成因聯(lián)系具重要意義。

　　1 地質(zhì)特征

　　小雄破火山位于浙東臨海—三門一帶，是一個(gè)典型的疊置于早白堊世火山構(gòu)造洼地之上的晚白堊世破火山。破火山內(nèi)出露的小雄組火山巖主體巖性為(堿長(zhǎng))流紋巖、(堿長(zhǎng))流紋質(zhì)凝灰?guī)r(圖1)，年齡集中于88～98 Ma[17，19]，底部以砂礫巖和沉凝灰?guī)r等分別不整合覆蓋于磨石山群和永康群館頭組、朝川組之上。最晚形成的淺成侵入巖以正長(zhǎng)斑巖為主，其次為流紋斑巖、霏細(xì)斑巖，少量中基性安山玢巖和玄武安山玢巖。

　　1.粗面質(zhì)火山巖;2.堿長(zhǎng)流紋質(zhì)火山巖;3.流紋質(zhì)火山巖;4.沉積巖;5.正長(zhǎng)斑巖;6.霏細(xì)斑巖;7.地層代號(hào)(K1M.磨石山群;K1gt.館頭組;K1cc.朝川組;K2x1.小雄組下段;K2x2.小雄組上段);8.采樣點(diǎn)

　　2 樣品特征及分析方法

　　本文研究對(duì)象為小雄破火山中的小雄組流紋巖和正長(zhǎng)斑巖。流紋巖(圖2(a))呈肉紅色，正交偏光顯微鏡下具流紋構(gòu)造(圖2(b))。正長(zhǎng)斑巖(圖2(c)、(e))為淺肉紅色，正交偏光顯微鏡下基質(zhì)具粗面結(jié)構(gòu)(圖2(d))或細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)(圖2(f))。二者礦物組成均以堿性長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石為主、黑云母次之，副礦物包括磷灰石、鋯石、鈦鐵氧化物等。

　　在野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)綜合分析的基礎(chǔ)上，挑選代表性正長(zhǎng)斑巖(17XX-3-1—17XX-3-5、17XX-6-3—17XX-6-8)和流紋巖(17XX-2-1—17XX-2-4)共15個(gè)樣品，粗碎后采用無污染瑪瑙碎至200目制成粉末，取30～50 g以備全巖化學(xué)分析測(cè)試，該過程在河北省辰昌巖礦檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司完成。全巖主量元素和微量元素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成，每個(gè)樣品稱取0.7 g，加入硼酸高溫熔融成玻璃片，采用PW4400熒光光譜儀進(jìn)行主量元素分析，氧化物總量分析精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于5%;全巖微量元素含量采用電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定，分析精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于10%。

　　3 分析結(jié)果

　　3.1 主量元素特征

　　樣品主量、微量元素含量見表1。在TAS圖(圖3(a))上，流紋巖大多落在流紋質(zhì)范圍內(nèi)，正長(zhǎng)斑巖落在粗面質(zhì)與粗安質(zhì)范圍內(nèi)，與野外及巖相學(xué)觀察結(jié)果一致。

　　3.2 微量元素特征

　　4 討 論

　　在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖(圖5(a))及原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(圖5(b))上，小雄破火山流紋巖及正長(zhǎng)斑巖具有相似的配分型式，均顯示出輕稀土元素富集的右傾特征，輕、重稀土元素分餾明顯，富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、U、Zr、Hf、LREE和大離子親石元素Ba、Sr、Rb、K、Pb，相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti，暗示巖漿可能起源于地殼重熔[24]。流紋巖和正長(zhǎng)斑巖Rb/Sr>0.5，Ti/Zr <20，位于殼源范圍[25]，高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb/Ta(15.7～18.9)及Nb/Yb(4.11～7.19)差別不大，暗示二者具有同源性。研究表明[17，26]，在一個(gè)獨(dú)立的破火山口內(nèi)，巖漿活動(dòng)產(chǎn)物的同位素組成(Nd-Hf)一致，即具有相同的物質(zhì)來源。