周　濤，　巫建華，2，　艾成輝

(1. 東華理工大學地球科學學院，江西 南昌　330013；2.核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地(東華理工大學)，江西 南昌　330013；3.江西省核工業(yè)地質局261大隊，江西 鷹潭　335001)

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江西廣豐堿性橄欖玄武巖的成因：SHRIMP鋯石U-Pb年齡和元素、Sr-Nd-Pb同位素制約

周濤1，巫建華1，2，艾成輝3

(1. 東華理工大學地球科學學院，江西 南昌330013；2.核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地(東華理工大學)，江西 南昌330013；3.江西省核工業(yè)地質局261大隊，江西 鷹潭335001)

廣豐盆地紅色沉積巖系下部夾有一層玄武巖，玄武巖的鋯石具有明顯的環(huán)帶結構，顯示巖漿成因的特征；SHRIMP鋯石U-Th-Pb分析結果顯示：Th/U=0.28～1.28，13個分析點的206Pb/238U 年齡變化為88.5～102.5 Ma，加權平均年齡為(99.0±0.7)Ma，MSWD=1.3，地質時代屬晚白堊世早期。在SiO2-(K2O+ Na2O)和Nb/Y-Zr/TiO2圖解上均落入堿性玄武巖范圍，顯示堿性系列的特征，在TFeO/MgO-SiO2圖解上顯示拉斑系列的特征，屬典型的堿性橄欖玄武巖。較低的Nb/Th(=2.21～4.98，平均3.43)、Ti/Yb(=3 125～5 753，平均3975)，較高的Nb/U(=6.63～25.82，平均16.24)和δ18O值(=8‰～9.6‰，平均值為8.9‰)，指示堿性橄欖玄武巖有地殼物質的成分。(87Sr/86Sr)i-SiO2，εNd(t)-SiO2，(87Sr/86Sr)i-10 000/Sr和εNd(t)-100/Nd圖解顯示，地殼物質的加入主要是源區(qū)混合的結果。在(143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i圖解上，堿性橄欖玄武巖均顯示是由虧損地幔(DMM)和巖石圈富集地幔(EMⅡ) 端元混合而成，且虧損地幔成分所占比例高于浙東玄武巖，與浙西玄武巖相近。

堿性橄欖玄武巖；SHRIMP鋯石U-Pb年齡；Sr-Nd-Pb-O同位素；晚白堊世早期；廣豐

周濤，巫建華，艾成輝.2016.江西廣豐堿性橄欖玄武巖的成因：SHRIMP鋯石U-Pb年齡和元素、Sr-Nd-Pb同位素制約[J].東華理工大學學報：自然科學版，39(2)：108-117.

Zhou Tao, Wu Jian-hua, AI Cheng-hui.2016.Petrogenesis of alkali olivine basalt from Guangfeng basins in Jiangxi province:SHRIMP zircon U-Pb dating and element、Sr-Nd-Pb isotope constraints[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(2)：108-117.

圖1　廣豐盆地地質簡圖Fig.1　Geological sketch map of Guangfeng basin

繼早白堊世早期大規(guī)模的高鉀鈣堿性—堿性長英質巖漿活動之后，華南發(fā)育了紅色碎屑沉積盆地，并伴有鐵鎂質火山活動(徐夕生等，2005；周金城等，2006邢光福等，2009)，位于萍鄉(xiāng)-廣豐-江紹斷裂與邵武-河源斷裂的相交部位的江西廣豐盆地就屬于這個時期發(fā)育的盆地之一(余達淦等，2001；王勇等，2002)。該盆地紅色沉積巖系中含有兩套鐵鎂質火山巖，一套產(chǎn)于紅色沉積巖系下部，一套產(chǎn)于紅色沉積巖系上部(廖群安等，1999；王勇等，2002；余心起等，2004；劉平華等，2007；項媛馨等，2010，2012，巫建華等，2014)。下部的鐵鎂質火山巖以墨綠色發(fā)育氣孔、杏仁體為特征，多斑結構，斑晶主要由橄欖石和輝石組成；上部的鐵鎂質火山巖以紫紅色發(fā)育氣孔、杏仁體為特征， 斑狀結構，為典型的橄欖玄粗巖(王佳玲等，2014)。SHRIMP鋯石U-Pb年齡測定和巖相學、巖石地球化學、巖石Sr-Nd-Pb-O同位素地球化學、單斜輝石物質組成研究表明，上部的鐵鎂質火山巖的年齡為(93±1)Ma，屬典型的橄欖玄粗巖，物質來源有EMⅡ型地幔的貢獻(廖群安等，1999；項媛馨等，2010，2012；王佳玲等，2014；巫建華等，2014)。但下部的鐵鎂質火山巖不僅缺少高進度的同位素年齡數(shù)據(jù)，而且?guī)r石系列的歸屬也存在分歧。廖群安等(1999)通過巖石地球化學特征研究，認為下部的鐵鎂質火山巖為拉斑玄武巖；項媛馨等(2010)通過全巖主元素和單斜輝石物質組成研究，認為下部鐵鎂質火山巖不僅具有拉斑玄武巖的特征，而且還具有堿性玄武巖特征，屬典型的堿性橄欖玄武巖。針對這些問題，本文采用SHRIMP鋯石U-Pb法對下部鐵鎂質火山巖進行了精確定年，并通過主量、微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素組成的研究探討對其成因。

1　盆地地質特征

廣豐盆地位于贛浙閩三省交界地帶，大地構造處于揚子古板塊和華夏古板塊的接合帶內(nèi)，不整合于早白堊武夷群石溪組的長英質火山巖之上。盆地受NE江山-紹興斷裂帶、上饒-玉山-常山斷裂帶和NNW向廣豐斷裂帶組復合控制，主要沿廣豐縣的豐溪河兩側分布(圖1a)。盆地內(nèi)的紅色沉積巖系可分為下部的羅塘群和上部的圭峰群。羅塘群主要分布在盆地的北東部，下段為洪積扇相紫紅色礫巖、含礫砂巖，上段為堿性橄欖玄武巖(圖1b)；圭峰群構成盆地的主體，下段為紫紅色含礫長石粗砂巖、中-細砂巖夾棕黃色含巨礫砂礫巖與棕褐色泥質粉砂巖，上段為橄欖玄粗巖夾少量的碎屑巖。本文研究的堿性橄欖玄武巖樣品采于羅塘群上段，具體的采樣點見圖1b。

2　分析方法

2.1全巖主、微量元素分析方法

全巖主量元素成分由南京大學地球科學系中心實驗室采用濕化學方法和ICP-AES方法測定，測試儀器為JY38S 型電感耦合等離子體質譜儀，精度優(yōu)于1%。微量元素(包括稀土元素)成分在南京大學內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室采用ICP-MS方法測定，測試儀器為德國生產(chǎn)的高分辨率電感耦合等離子體質譜儀(Finnigan Element ⅡHR ICP-MS)。廣豐盆地堿性橄欖玄武巖分析結果列于表1。

2.2全巖Sr-Nd-Pb-O同位素分析方法

Sr-Nd-Pb-O同位素成分分析均在南京大學現(xiàn)代分析測試中心由英國制造的VG354同位素質譜儀上完成，氧同位素組成在中國科學院南京地質古生物研究所在質譜儀MAT-252。Sr同位素比值采用86Sr/88Sr=0.119 4進行質量分餾校正，對Sr同位素標樣NBS987測定的結果為87Sr/86Sr=0.710 336±7(2σ)；對美國La Jolla Nd同位素標準樣143Nd/144Nd的測定值為0.511 864±3(2σ),Nd同位素比值測定采用146Nd/144Nd=0.7219進行標準化。Pb同位素質比值測定采用標樣NBS981進行標準化。NBS981標樣的標準為：206Pb/204Pb=(16.941±0.008)，207Pb/204Pb=(15.487±0.011),208Pb/204Pb=(36.715±0.009)。Sr，Nd和Pb的全流程本底分別為3×10-9g，6×10-11g和2×10-10g。Sr，Nd和Pb同位素比值年齡校正時采用100 Ma。廣豐盆地堿性橄欖玄武巖分析結果列于表2。

2.3SHRIMP鋯石U- Pb定年方法

鋯石的選礦工作在河北廊坊區(qū)域地質調查所實驗室完成，將巖石樣品破碎后，用常規(guī)的浮選和電磁選方法分選出鋯石，在雙目鏡下手工精選。鋯石的制靶、CL圖像和U-Pb年代測定均在中國地質科學院北京SHRIMP中心完成。將鋯石樣品和數(shù)粒標準鋯石TEM(年齡為417 Ma)置于環(huán)氧樹脂中制成樣品靶，然后將樣品靶打磨拋光，使鋯石內(nèi)部暴露，進行透射光、反射光和陰極發(fā)光(CL)研究，詳細的制靶過程見宋彪等(2002)。因年輕鋯石中放射成因207Pb量較少，分析中容易產(chǎn)生較大的誤差，故采用206Pb/238U年齡。單個測試點的誤差均為1σ，206Pb/238U年齡的加權平均值為95%置信度。詳細的分析流程和原理參見宋彪等(2002)資料。數(shù)據(jù)處理、年齡計算采用Ludwig博士編寫的SQUID 1.0及ISOPLOT。廣豐盆地堿性橄欖玄武巖鋯石U-Th-Pb分析結果列于表3。

圖2　廣豐堿性橄欖玄武巖SiO2-(Na2O+K2O)圖(a)和FeOT/MgO-SiO2圖(b)Fig.2　SiO2-Na2O+K2O(a) and FeOT/MgO-SiO2 (b)diagram of alkali olivine basalt in Guangfeng basin

3　分析結果

3.1主量元素

廣豐盆地堿性橄欖玄武巖的SiO2=47.3%～51.3%，K2O + Na2O=3.85%～5.67%(平均4.72%)具低硅偏堿性的特征，在SiO2-( K2O + Na2O)圖解(圖2a)上落入堿性系列范圍；TFe=8.39%～12.52%(平均9.77%)，MgO=4.15%～8.19%(平均6.67%)，在TFeO/ MgO-SiO2圖解(圖2b)上落入拉斑系列范圍。

3.2微量元素

廣豐盆地堿性橄欖玄武巖稀土元素總量為90.6×10-6～147.05×10-6，輕稀土為77.48×10-6～128.13×10-6，LREE/HREE變化范圍為5.24～8.32。(La/Sm)N范圍為2.23～3.19，輕重稀土分異較小。在球粒隕石標準化曲線圖(圖3a)顯示為右傾，輕稀土富集，重稀土平坦的特征，δEu=0.88～1.10，無明顯Eu異常，表明斜長石分離結晶作用不明顯。在微量元素蛛網(wǎng)圖(圖3b)上，堿性橄欖玄武巖的大離子親石元素(LILE)K，Ba，Th，P等表現(xiàn)出富集特征，高場強元素( HFSE) Zr，Hf，Nb，Ta，Ti相對虧損。相容元素Cr=50.8～235 μg/g，Ni=20.3～40.7 μg/g，遠遠低于原始玄武巖漿的Cr=300～500 μg/g，Ni=300～400 μg/g的值(Frey et al.，1987)，表明巖漿演化過程可能經(jīng)歷了橄欖石和單斜輝石的分異結晶作用，與玄武巖中含有橄欖石和輝石斑晶相吻合。

圖3　廣豐盆地堿性橄欖玄武巖稀土配分曲線(a)和不相容元素蛛網(wǎng)圖(b)(標準化值據(jù)Pearce,1982)Fig.3　Distribution patterns of Ree element and Primitive mantel-normalized trace element of alkali olivine basalts from Guangfeng basin (after Pearce,1982)

樣號GF201GF202GF203DPGF07-2-2GF1018XJ-3Hs1-4-1SD1XY1SiO247.748.349.049.349.349.551.347.347.347.6TiO21.491.461.421.341.331.41.721.861.371.36Al2O316.816.416.215.215.316.317.215.916.416.7Fe2O36.636.326.737.255.207.162.544.226.624.27FeO2.882.822.465.683.442.336.707.564.205.71MnO0.210.190.210.170.240.100.170.160.190.18MgO6.847.686.456.958.696.694.155.946.538.33CaO9.088.679.097.408.288.637.139.089.038.52Na2O3.472.833.262.622.732.864.003.063.493.55K2O1.141.201.541.331.712.001.670.791.291.39P2O50.450.410.490.400.370.400.500.520.260.54燒失量2.983.022.692.633.392.673.172.553.052.38∑99.699.399.510010010010098.999.7101ALK4.614.034.803.954.444.865.673.854.784.94TFe9.108.768.7412.528.399.009.2411.6510.89.98K2O/Na2O0.330.420.470.510.630.700.420.260.370.39Sr871889877770554646729392——Rb51.561.956.030.742.448.027.714.0——Ba611602590687557834793319——Th4.745.164.886.105.847.643.306.43——U0.891.030.982.401.502.531.200.55——Ta1.261.341.180.801.381.580.701.17——Nb19.922.224.315.914.617.314.614.2——Zr148157152139143155160118——Hf4.114.063.983.803.874.014.64.15——Y20.622.322.323.123.527.025.921.0——Cr56.861.873.120121623550.8101——Co15.114.216.231128418240.742.0——Ni21.620.320.840.138.931.969.6567.0——La16.318.417.529.228.131.125.617.6——Ce32.434.433.155.057.162.848.837.3——

續(xù)表

樣號GF201GF202GF203DPGF07-2-2GF1018XJ-3Hs1-4-1SD1XY1Pr4.334.554.416.756.987.856.545.45——Nd18.520.219.629.427.720.428.021.3——Sm4.544.714.686.095.556.486.144.96——Eu1.521.701.641.691.771.982.081.64——Gd4.424.634.525.515.085.955.764.99——Tb0.690.740.710.800.780.910.900.76——Dy4.404.834.724.334.505.284.724.89——Ho0.880.950.900.810.880.980.900.80——Er2.382.792.742.292.422.862.622.34——Tm0.350.390.370.280.380.430.340.33——Yb2.462.552.492.272.412.762.11.99——Lu0.360.400.380.320.380.430.290.31——∑REE90.698.294.8142141147132102——∑L77.583.980.812812713111788.3——∑L/∑H5.915.855.799.149.067.967.696.25——δEu1.021.101.080.881.000.961.051.00——(La/Sm)N2.262.452.353.023.193.022.622.23——(La/Yb)N4.474.874.748.697.887.618.225.98——Nb/Y0.970.991.090.690.620.640.560.68——Ti/Yb37433540351436353423312550705753——Nb/Th4.194.304.982.612.502.264.422.21——Nb/U22.421.624.86.639.736.8412.225.8——

注：TFe=FeO+0.899Fe2O3; ALK=Na2O+K2O;Mg#=100×Mg2+/(Mg2++Fe2+)(原子數(shù))，DP、GF07-2-2、GF1018、SD1、XY1、XJ-3主量元素數(shù)據(jù)引自項媛馨等(2010)，Hs1-4-1數(shù)據(jù)引自廖群安等(1998)

3.3Sr-Nd-Pb-O同位素

廣豐盆地堿性橄欖玄武巖的Sr-Nd-Pb-O同位素具有以下特征：

(1)Rb含量為60.35～69.45 μg/g，Sr含量為913～921 μg/g，(87Sr/86Sr)i為0.705 398～0.706 254，與廣豐、玉山橄欖玄粗巖(0.706 03～0.706 53，項媛馨，2012)和浙西玄武巖(0.705 5～0.706 99，余心起等，2004；顏鐵增等，2005；崔玉榮等，2011)的(87Sr/86Sr)i值相近，而低于浙東玄武巖(0.707 58～0.716 91，陳榮等，1999；崔玉榮等，2011) 的(87Sr/86Sr)i值。在ISr-t(Ga)圖解(圖4a)中投影點均靠近地幔演化線，表明巖漿來源于地幔。

(2)Sm含量為4.318～4.827 μg/g，Nd含量為18.9～19.8 μg/g，147Sm/144Nd比值為0.134 1～0.141 1，(143Nd/144Nd)i=0.512 514～0.512 522，廣豐、玉山橄欖玄粗巖(0.512 601～0.512 675和浙西玄武巖(0.512 450～0.512 772)的(143Nd/144Nd)i值相近，高于浙東玄武巖(0.512 12～0.512 484)的 (143Nd/144Nd)i。εNd(t)=0.08～0.25之間，在εNd-t(Ma)圖解(圖4b)上，投影均靠近地幔演化線，表明巖漿來源于地幔(Edgar，1980)。

(3) (206Pb/204Pb)i=17.95～18.04，(207Pb/204Pb)i=15.48～15.51，(208Pb/204Pb)i=38.36～38.38，與廣豐、玉山晚白堊世橄欖玄粗巖和浙西早白堊世晚期牙巖的Pb同位素組成基本一致，而略低于浙東早白堊世玄武巖。

(4)廣豐堿性橄欖玄武巖的δ18O值為8‰～9.6‰，平均值為8.9‰，高于地幔平均值(5.7‰)，暗示有部分地殼物質的混入。

3.4U-Th-Pb同位素

從表1中可以看出，鋯石的U，Th含量相對較低，w(U)=(246～1758)×10-6，w(Th)=(66～1473)×10-6，Th/U=0.28～1.28，均大于0.1，表明其為巖漿成因鋯石(Fernando et al.，2003)。在GF201樣品的23個206Pb/238U 年齡數(shù)據(jù)中，對照著鋯石形態(tài)也可分為兩組：第一組為自形鋯石的14個分析點年齡數(shù)據(jù)，變化于88.5～102.5 Ma之間，在U-Pb一致曲線(圖5)上，有1個分析點的數(shù)據(jù)偏離數(shù)據(jù)組(虛線環(huán)所示)，若扣除這1個分析點的數(shù)據(jù)，其余13個分析點數(shù)據(jù)的加權平均值為(99.0±0.7) Ma，MSWD=1.3；第二組為它形渾圓狀鋯石的4個分析點年齡數(shù)據(jù)，同位素年齡集中在148.6～150.6 Ma之間，加權平均值為(150±1)Ma。前者代表了廣豐盆地堿性橄欖巖的形成年齡，后者可能代表了捕獲鋯石的年齡。

圖4　廣豐盆地堿性橄欖玄武巖(87Sr/86Sr)i-t(Ga)和εNd-t(Ma)圖解Fig.4　(87Sr/86Sr)i-t(Ga) and εNd-t(Ma) diagram of the shoshonite rocks in Guangfeng basin

樣號GF201GF202GF203Rb/(μg·g-1)60.3569.4566.17Sr(μg·g-1)920.6921.4913.487Rb/86Sr0.18950.13720.167987Sr/86Sr0.705670.705830.70649±1σ±9±8±11(87Sr/86Sr)i0.7053980.7056370.706254Sm/(μg·g-1)4.3184.8274.682Nd(μg·g-1)19.7618.9319.33147Sm/144Nd0.14080.13410.1411143Nd/144Nd0.5126060.5126090.512605±1σ±8±9±10(143Nd/144Nd)i0.5125150.5125220.512514εNd(t)0.080.230.06fSm/Nd-0.28-0.32-0.28U(μg·g-1)2.2351.4521.347Th(μg·g-1)3.6193.0742.663Pb(μg·g-1)19.8715.8614.39206Pb/204Pb18.0618.1218.13±1σ±25±27±24207Pb/204Pb15.51215.51715.486±1σ±26±24±28208Pb/204Pb38.4438.4438.42±1σ±24±25±27(206Pb/204Pb)i17.9518.0318.04(207Pb/204Pb)i15.5115.5115.48(208Pb/204Pb)i38.3838.3838.36δ18O8‰9.1‰9.6‰

4　問題討論

4.1地質時代

廣豐盆地堿性橄欖玄武巖位于羅塘群下部，后者不整合于早白堊早期的武夷群石溪組長英質火山巖之上，整合于晚白堊世圭峰群紅色沉積巖系之下。揚子古板塊與華夏古板塊接合帶內(nèi)石溪盆地武夷群石溪組粗面巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(137.00± 0.94) Ma(劉飛宇等，2009)，盛源盆地武夷群雙峰嶺組流紋巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(134.3±1.6) Ma(武珺等，2013)，相山盆地武夷群雙峰嶺組英安巖兩個樣品的鋯石U-Pb年齡分別為(136.8±2.5) Ma和(136.4±1.5) Ma、鵝湖嶺組碎斑熔巖的鋯石U-Pb年齡為(134.1±1.6)Ma(楊水源等，2013)，指示武夷群的同位素年齡介于137～134 Ma之間；而玉山盆地圭峰群橄欖玄粗巖SHRIMP鋯石 U-Pb年齡為(93±1) Ma(巫建華等，2014)，余江盆地圭峰群玄武巖SHRIMP鋯石 U-Pb年齡為91 Ma(李瑞玲等，2010)，指示圭峰群的同位素年齡介于93～91Ma之間?？梢?，地層的疊覆關系說明，廣豐盆地羅塘群下部堿性橄欖玄武巖的同位素應該介于134～91 Ma之間。本文獲得堿性橄欖玄武巖SHRIMP鋯石 U-Pb年齡為(99.0±0.7) Ma，位于130～91 Ma之間，與地層特征一致。根據(jù)國際地層表(Gradsrein et al.，2004；章森貴等，2009)，晚白堊世與早白堊世的界限劃在(99.6±0.9) Ma，廣豐盆地下部的堿性橄欖玄武巖形成于晚白堊世初期，但不排除早白堊世最晚期的可能性。

表3　廣豐堿性橄欖玄武巖SHRIMP鋯石U-Th-Pb分析結果

注：206PbC和206Pb*分別表示普通鉛和放射性成因鉛：普通鉛根據(jù)實測204Pb進行矯正；誤差為1σ

圖5　廣豐堿性橄欖玄武巖SHRIMP鋯石U-Pb諧和圖Fig.5　U-Pb Concordia diagram of zircons from alkali olivine basalt in Guangfeng basins

4.2巖石系列

廖群安等(1999)通過巖石地球化學特征研究認為，廣豐盆地下部的鐵鎂質火山巖為拉斑玄武巖系列。但他們的樣品分析數(shù)據(jù)有較高的燒失量，可能存在后期蝕變，有K2O、Na2O的丟失，導致K2O+Na2O較高的特征被掩蓋。本文采用新鮮樣品的研究表明，廣豐盆地下部的鐵鎂質火山巖在SiO2-(K2O+ Na2O)圖解(圖2a)上落入堿性系列范圍，在Nb/Y-Zr/TiO2圖解上(圖略)也落入堿性玄武巖范圍，且與鐵鎂質火山巖中單斜輝石的顯示的堿性特征(項媛馨等，2010)相一致。可知，廣豐盆地下部的鐵鎂質火山巖既有拉斑玄武巖的特征，也有堿性系列的特征，屬典型的堿性橄欖玄武巖。

圖6　廣豐堿性橄欖玄武巖 (87Sr/86Sr)i-SiO2 和 εNd(t)-SiO2 圖解Fig.6　(87Sr/86Sr)i-SiO2 and εNd(t)-SiO2 diagrams of alkali olivine basalts in Guangfeng

4.3巖石成因

4.3.1地殼物質的加入

廣豐堿性橄欖玄武巖具有較低的Nb/Th(2.21～4.98，平均3.43)和Ti/Yb (312 5～575 3，平均為397 5，表1)，Nb/U為6.63～25.8，平均16.24，接近大陸地殼的平均值6～12(Hart et al.，1989)，富LILE 和LREE、貧HFSE，δ18O值為8‰～9.6‰，平均8.9‰，高于地幔平均值5. 7‰，樣品中含有約150 Ma的捕獲鋯石，這些都顯示有殼源物質的加入。

研究表明，地殼物質加入原始巖漿的方式有兩種：① 地殼混染, 即原始巖漿在上升通過陸殼過程中受到地殼物質的直接混入；②源區(qū)混合, 即由早期俯沖作用帶入地幔的部分洋殼或陸殼物質在巖漿源區(qū)與地幔物質混合熔融。在(87Sr/86Sr)i-SiO2圖解(圖6)中，廣豐堿性橄欖玄武巖呈正相關性，顯示出巖漿上升過程中有少量的地殼物質的影響；在εNd(t)-SiO2圖解(圖6)中廣豐堿性橄欖玄武巖沒有明顯的相關性，顯示出巖漿上升過程中沒有明顯的地殼物質的影響；

在(87Sr/86Sr)i-10 000/Sr和εNd(t)-100/Nd圖解(圖略)中，同位素組成沒有明顯的隨Sr，Nd含量而變化的趨勢。這些特征說明，地殼物質的加入主要是源區(qū)混合的結果。

4.3.2物質來源

在 (143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i(圖7)圖解中，廣豐堿性橄欖玄武巖、廣豐、玉山橄欖玄粗巖和浙江晚中生代玄武巖均投影與虧損地幔(DMM)和EMⅡ型富集之間，玄武巖顯示出(206Pb/204Pb)i與(143Nd/144Nd)i呈負相關，與(87Sr/86Sr)i呈正相關。(143Nd/144Nd)i與(87Sr/86Sr)i呈負相關。均顯示出是虧損地幔(DMM)和EMⅡ型富集地幔的貢獻。其中廣豐堿性橄欖玄武巖與廣豐和玉山橄欖玄粗巖、浙西金衢盆地玄武巖、江山陳塘塢玄武巖和武義玄武巖的投影范圍相一致，而與浙東天臺大地林安山巖、奉化玄壇地安山巖、永嘉玄武巖、鄞江玄壇地玄武巖和新昌玄武巖相比，盡管均顯示是虧損地幔和EMⅡ型富集地幔混合成因特征，但廣豐和浙西地區(qū)顯示出比浙東地區(qū)更靠近虧損地幔(DMM)端元的特征。暗示華南晚中生代沿海地區(qū)與內(nèi)陸地區(qū)相比，內(nèi)陸地區(qū)地幔源區(qū)中虧損的軟流圈地幔DMM所占組分更多一些的特征。

圖7　廣豐盆地堿性橄欖玄武巖(143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i圖解Fig.7　(143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i ， (87Sr/86Sr)vi-(206Pb/204Pb)i and (143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i diagrams of alkali olivine basalts in Guangfeng basin

5　結論

通過對廣豐盆地下部的堿性橄欖玄武巖進行SHRIMP鋯石U-Pb法精確定年，及其主量、微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素組成的研究，可以得到以下結論：

(1) 廣豐盆地堿性橄欖玄武巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(99.0±0.7)Ma，Th/U=0.28～1.28，均大于0.1，表明其為巖漿成因鋯石，屬于早白堊最晚期的巖漿產(chǎn)物。

(2)廣豐盆地堿性橄欖玄武巖具有堿性系列和拉班系列的特征，是典型的堿性橄欖玄武巖。巖石具輕稀土明顯富集，無Eu虧損，大離子親石元素(LILE)富集K，Ba，P，高場強元素( HFSE) Zr，Hf，Nb，Ta，Ti虧損的特征。

(3)微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素特征顯示，廣豐盆地堿性橄欖玄武巖物質中的地殼物質是源區(qū)加入的結果，物質來源于虧損的軟流圈地幔(DMM)和EMⅡ富集地幔的混合。

(4)廣豐盆地堿性橄欖玄武巖的物質來源與浙西玄武巖和廣豐、玉山橄欖玄粗巖的物質來源相近，且軟流圈地幔所占的比例明顯高于浙東地區(qū)。

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Petrogenesis of Alkali Olivine Basalt from Guangfeng Basins in Jiangxi Province:SHRIMP zircon U-Pb Dating and Element、Sr-Nd-Pb Isotope Constraints

ZHOU Tao1,WU Jian-hua1,2,AI Cheng-hui3

(1. School of Earth Science, East China University of Technology, Nanchang,JX 330013,China;2.State Key Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment，East China University of Technology, Nanchang，JX 330013,China; 3.Party No.261, Nuclear Industry Geological Bureau of Jiangxi Province, Yingtan, JX 335001, China)

There is a layer of basalt at the bottom of Guangfeng basin of red sedimentary rocks, the zircon of basalt has obvious band structure which display a characteristics of magma genesis.The SHRIMP zircon U-Th- Pb analytical results shows:Th/U=0.28～1.28，13 analysis points of206Pb/238U age ranges of 88.5～102.5 Ma, with a weighted average of (99.0±0.7) Ma, MSWD=1.3,belonging to The early Late Cretaceous of Product of volcanic activity. Plotted within the field of alkaline series in SiO2-(K2O + Na2O)diagram and in Nb/Y-Zr/TiO2diagram, dispalys the Characteristics of alkaline series; the values fall the field of tholeiitic basaltic rock in the TFeO/MgO-SiO2diagram. Therefore, it belongs to the typical alkaline olivine basalt at the bottom of Guangfeng Basin of Red sedimentary rocks. Alkali olivine basalt with a low Nb/Th and Ti/Yb value, Nb/Th=2.21～4.98(3.43 on average)，Ti/Yb=3125～5753(3 975 on average)；a high Nb/U and δ18O value, Nb/U=6.63～25.82(16.24 on average)，δ18O=8‰～9.6‰(8.9‰ on average), Indicates alkaline olivine basalt have the contribution of crustal material.In (87Sr/86Sr)i-SiO2, εNd(t)-SiO2, (87Sr/86Sr)i-10000/Sr and εNd(t) - 100/Nd diagrams dispaly that joined crustal matter is the result of the magma source area mixxing . In the (143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i, (87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)iand (143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)idiagrams,the values fall exclusively between the DMM and EMⅡ positions, and there is a higher proportion of DMM than the eastern Zhejiang basalt.

alkali olivine basalt; SHRIMP zircon U-Pb dating; Sr-Nd-Pb-O isotope; late Early Cretaceous; Guangfeng

2015-01-19

國家自然科學基金項目(41372071)

周濤(1988—)，男，碩士研究生，主要從事地質工程方面的研究。E-mail：1031882168@qq.com通訊作者：巫建華(1960—)，男，博士，教授，主要從事火山地質學與鈾礦地質學研究。E-mail： jhwu@ecit. cn

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.02.002

P588.14+5

A

1674-3504(2016)02-0108-10