庐枞早白垩世火山岩锆石U-Pb和Hf、O同位素研究

中国东部早白垩世大规模的岩浆活动和岩石圈地幔转型是当前热点工作之一，长江中下游早白垩世火山岩是中国东部火成岩省的重要组成部分。位于长江中下游的庐枞火山盆地，发育一套独特的早白垩世火山岩组合。前人对此已经开展了岩石学、年代学及同位素地球化学研究，但对其源区性质、壳幔相互作用等科学问题仍存有争议。本申请拟对庐枞4个旋回的火山岩进行系统的锆石原位Hf、O同位素微区分析和联合示踪，结合锆石内部结构、锆石U-Pb年龄和微量元素分析，并辅之以全岩Sr-Nd同位素进行综合研究。锆石微区U-Pb定年、原位Hf、O同位素分析与锆石内部结构相结合，可以获得锆石Hf、O同位素组成的时空变化信息；与锆石微量元素和全岩数据相结合，可以对锆石和岩石的成因演化提供重要信息。该申请对庐枞火山岩的源区性质、壳幔相互作用、岩浆演化和岩石成因等进行精细制约，探讨长江中下游乃至中国东部中生代火山活动和岩石圈转型的动力学意义。

本项目为青年基金项目，研究时间为2010年1月-2012年12月。项目自开展以来，按要求完成了立项书中计划的各项研究内容。本项目的主要研究任务是通过对庐枞4 个旋回的火山岩进行系统的锆石原位Hf、O 同位素微区分析和联合示踪，结合锆石内部结构、锆石U-Pb 年龄和微量元素分析和全岩Sr-Nd 同位素进行综合研究。本项目的特色是锆石微区U-Pb 定年、原位Hf、O 同位素分析与锆石内部结构相结合，可以获得锆石Hf、O 同位素组成的时空变化信息；与锆石微量元素和全岩数据相结合，可以对锆石和岩石的成因演化提供重要信息。通过本项目的研究，可以对庐枞火山岩的源区性质、壳幔相互作用、岩浆演化和岩石成因等进行精细制约，探讨长江中下游乃至中国东部中生代火山活动和岩石圈转型的动力学意义。. 自2010年初项目开展工作以来，项目进行了大量的野外地质考察工作，共完成野外工作量60余天*人次，采集野外标本30余件；室内实验研究方面，共完成20余块薄片标本的磨制与分析工作、8件样品的同位素年代学分析工作和主微量及Sr-Nd同位素测试工作。锆石U-Pb定年结果表明庐枞4 个旋回的火山岩的形成时代分别为：龙门院组(134.5±1.2) Ma、砖桥组(134.1±2.8) Ma、双庙组(133.1±1.2) Ma 和浮山组(128.2.1±1.3) Ma。庐枞盆地内火山岩皆形成于早白垩世，火山岩浆活动发生的起止时间约为135~128 Ma，持续时间在8~10 Ma 左右。锆石Hf-O及全岩Sr-Nd 同位素结果暗示其地幔源区具有同位素富集特征,表明庐枞火山岩源区曾受到地壳物质的影响,是富集地幔部分熔融的产物,并经历明显的结晶分异作用，该特征反映该地区在晚中生代岩石圈地幔的伸展和软流圈地幔上涌的演化过程。