林義華，呂昭英，袁勤敏，王 超，官 軍，胡在龍

LIN Yi-Hua,LYU Zhao-Ying,YUAN Qin-Min,WANG Chao,GUAN Jun,HU Zai-Long

（海南省地質(zhì)調(diào)查院，?？?70206）

(Hainan Geological Survey,Haikou 570206,Hainan,China)

海南島白堊系火山巖可劃分為火山-沉積巖系和陸相火山巖系兩大類,前者進一步分為鹿母灣組和報萬組兩個巖石地層單位，主要分布在白沙、樂東、儋州市、瓊海市、定安等地，后者自下而上可劃分為六羅村組、湯他大嶺組和嶺殼村組三個巖石地層單位，主要分布于海南島南部九所-陵水?dāng)嗔褞蓚?cè)的樂東、保亭、三亞市及海南島中部五指山一帶。海南島中生代火山巖主要分布在同安嶺、牛臘嶺、五指山火山盆地中，較為全面的調(diào)查研究最早是由廣東省地質(zhì)局764隊于1964年在1∶20萬區(qū)調(diào)時進行的，將這些大面積連續(xù)分布的火山巖稱作巖被，時代限定為K2-E[1]。隨后，不同的專家學(xué)者對海南島中生代火山巖系提出了不同的劃分方案[1-2]，其中，南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所和海南地質(zhì)大隊的1996年提出的方案最為成熟而被引用至今，自下而上將火山巖系劃分為六羅村組、湯他大嶺組和嶺殼村組。一直以來，這套火山巖系的時代歸屬還存在較大爭議，如1978年海南地質(zhì)大隊一分隊將同安嶺巖中酸性火山巖時代劃歸晚侏羅世；1983年海南地質(zhì)大隊將五指山、同安嶺、牛臘嶺、旺商等地火山巖被的時代劃歸晚侏羅世；1985年海南地質(zhì)大隊將分布于三亞市嶺殼村火山巖系時代推定為早侏羅世；而1995年海南地質(zhì)綜合勘察院第三處通過Rb-Sr法及鋯石U-Pb法測定同位素年齡值，將這套火山巖系時代首次歸為早白堊世；1996年，南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所和海南地質(zhì)大隊，據(jù)火山巖同位素年齡值及巖性對比，將海南島中生代火山巖的時代總體劃歸晚侏羅世-早白堊世。由于Sm-Nd和Rb-Sr等時線法需要滿足同時、同源、封閉以及合適的母子體同位素比值范圍等條件，以往研究結(jié)果往往與其存在一定的差異，且鋯石U-Pb法沒有相應(yīng)的陰極發(fā)光圖像來約束鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而無法排除其可能為混合年齡性。筆者最近對這套火山巖進行了精確的年代學(xué)測定，LAICP-MS鋯石U-Pb測定時代為102 Ma±（另文發(fā)表中），這與周云等[3]在三亞六羅地區(qū)測定的六羅村組火山巖年齡一致，這套火山巖應(yīng)限定于早白堊世晚期形成。研究區(qū)內(nèi)五指山火山盆地，地處高山密林處，目前尚未有人對五指山地區(qū)嶺殼村組火山巖進行詳細的研究，本次工作對五指山地區(qū)嶺殼村組火山巖進行了詳細的地球化學(xué)研究，將有助于揭示海南島該時期巖漿活動的大地構(gòu)造演化特征。昌江—瓊海構(gòu)造帶、東方—瓊中構(gòu)造帶、感城—五指山構(gòu)造帶、尖峰—吊羅構(gòu)造帶和九所—陵水構(gòu)造帶；北東向構(gòu)造主要有戈枕斷裂和白沙斷裂。除泥盆系和侏羅系外，從元古代至更新世地層在海南島均有分布，其中以中元古代抱板群為結(jié)晶基底；海南島巖漿活動強烈，巖漿巖分布廣泛，具有多期次活動特征，其中以海西-印支期花崗巖類分布最為廣泛，其次為燕山晚期的花崗巖類，巖性主要為黑云母二長花崗巖和花崗閃長巖；火山活動頻繁，具有多期性和多次性的噴發(fā)歷史，以出露海南島北部的新生代玄武巖分布最廣，其次產(chǎn)于中生代白堊紀(jì)陸相火山盆地及（火山）—沉積盆地的中酸性火山巖，中元古代、新元古代、古生代火山巖僅零星分布。

火山盆地以同安嶺、牛臘嶺、五指山火山盆地研究比較系統(tǒng)。火山-沉積盆地中的火山巖往往以安山質(zhì)-英安質(zhì)-流紋質(zhì)火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖夾層產(chǎn)于鹿母灣組（K1l）陸源碎屑巖中。其火山巖可分為2個旋回3個組。第Ⅰ旋回六羅村組（K1ll）主要為流紋質(zhì)火山巖，中下部夾玄武安山巖、玄武質(zhì)粗面安山巖及少量玄武巖、安山巖，總厚度＞1792 m，為一套中基性巖-酸性巖雙峰式組合。第Ⅱ旋回為（安山巖）英安巖-流紋巖組合，自下往上分為湯他大嶺組和嶺殼村組[2]。

研究區(qū)內(nèi)嶺殼村組早白堊世火山巖為一套中酸性向酸性演化的火山巖（圖1），巖性自下而上由英安質(zhì)-流紋質(zhì)熔巖及相應(yīng)的火山碎屑巖組成，巖石組成有安山巖、流紋巖、凝灰熔巖、火山碎屑熔巖、凝灰?guī)r熔結(jié)凝灰?guī)r等，總厚度＞2299 m。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

海南島具有獨特的大地構(gòu)造位置和復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，其特殊的大地構(gòu)造是了解亞洲東部大陸增生、南海形成乃至岡瓦納大陸地殼構(gòu)造性質(zhì)及地殼發(fā)展演化的一個得天獨厚的重要場所。島內(nèi)經(jīng)歷了晉寧期、加里東期、海西期、印支期、燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造運動，形成了東西向、北東向和南北向等構(gòu)造形跡，主要以東西向及北東向構(gòu)造為主。東西向構(gòu)造自北向南有王五—文昌構(gòu)造帶、

2 五指山地區(qū)火山巖巖石學(xué)特征

五指山火山盆地面積約80 km2，火山巖雖沒有發(fā)生變質(zhì)作用，但受風(fēng)化剝蝕影響比較嚴重，火山巖相已殘缺不全，火山口相完全剝蝕殆盡，僅殘存爆溢相和噴發(fā)相。噴發(fā)相由熔結(jié)的和不熔結(jié)的集塊級、角礫級、凝灰級以及過渡類型的火山碎屑巖組成，常與凝灰熔巖共生，主要位于五指山火山盆地中心；爆溢相為五指山火山盆地的主要殘存巖相，分布于五指山陸相火山盆地四周，組成巖石以凝灰熔巖和熔結(jié)凝灰?guī)r為主，夾流紋巖、英安巖、安山巖和火山角礫巖。形成一套中酸性向酸性演化的火山巖系（圖1），巖性自下而上由英安質(zhì)-流紋質(zhì)熔巖及相應(yīng)的火山碎屑巖組成，巖石組成有安山巖、流紋巖、凝灰熔巖、火山碎屑熔巖、凝灰?guī)r熔結(jié)凝灰?guī)r等，總厚度＞2299 m。其主要巖性描述如下：

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖Fig 1 Simplified geological map of study area

安山巖：呈暗紫色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶含量約45%，由斜長石、角閃石、黑云母等組成，斜長石含量約20%左右，自形柱狀，粒度為0.1 mm×0.2 mm～0.8 mm×1.5 mm，蝕變較強，絹云母化、碳酸鹽化（方解石）、紅簾石化都可見到，個別可見鈉長石律雙晶，有的出現(xiàn)窄的凈邊（環(huán)帶）。角閃石含量約17%左右，自形假象，暗化邊非常發(fā)育，有時整個顆粒全都變成鐵質(zhì)不透明礦物保留角閃石假象，個別顆粒見紅褐色、黃色多色性殘晶，推測原生為玄武閃石。黑云母含量約8%左右，自形－半自形，粒度0.1 mm×0.2 mm～0.3 mm×1.2 mm，每個顆粒都見有暗化邊，Ng′為暗紅褐色，Np′為黃色，有時水黑云母化。

英安巖：呈深灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為霏細結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石斑晶成分為石英（0～10%）、斜長石（8%～16%）、鉀長石（0～4%）、黑云母（0～3%）、角閃石（0～8%），斑晶粒徑大小為0.2 mm～6.0 mm。石英斑晶為粒狀，被熔蝕呈港灣狀、滾圓狀，波狀消光；斜長石斑晶為柱狀，聚片雙晶和環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，被熔蝕，見熔蝕反應(yīng)邊（絹云母反應(yīng)邊）和鉀長石反應(yīng)邊；鉀長石斑晶為板柱狀，邊緣蝕變稍強，見有裂隙，裂隙中充填方解石；黑云母斑晶為片狀，具淺黃－棕褐多色性，已發(fā)生綠泥石化，角閃石斑晶為柱狀，粒徑大小為0.1 mm×0.35 mm～0.75 mm×3.5mm，具黃綠－褐多色性，具暗化邊，顆粒小的已完全暗化。巖石基質(zhì)為霏細狀長石、石英和黑云母，見碳酸鹽化。

流紋巖：包括含晶屑流紋巖、含碎屑流紋巖、球粒流紋巖、珍珠球粒流紋巖等，巖石呈灰色-淺黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，球粒結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。巖石由斑晶（1%～24%）、基質(zhì)（70%～95%）和火山碎屑（0～9%）組成。斑晶有石英（0～15%）、鉀長石（0～9%），透長石（0～5%），斑晶粒徑大小為0.1～1.8 mm，石英為六邊粒狀，常被熔蝕呈港灣狀，鉀長石為柱狀，弱高嶺石化，卡斯巴雙晶發(fā)育。透長石為柱狀，卡斯巴雙晶發(fā)育，已發(fā)生絹云母化?；鹕剿樾剂酱笮∫?.0～2.5 mm為主，少量小于2.0 mm，主要是流紋巖屑、花崗巖屑，少量石英、長石和黑云母晶屑?；|(zhì)為霏細狀長英質(zhì)，由于結(jié)晶程度不同，有的形成較明亮長條狀集合體，且沿一定方向分布，顯示巖石的流紋構(gòu)造。

脫?；蛄Ｕ渲閹r呈黃白色，斑狀結(jié)構(gòu)，球粒結(jié)構(gòu)，珍珠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石斑晶約占1%，為透長石，粒徑大小為0.1～0.5 mm，卡斯巴雙晶發(fā)育。巖石基質(zhì)為酸性玻璃，具珍珠裂紋，玻璃質(zhì)已脫?；?，形成微粒石英或球粒狀長英質(zhì)集合體，珍珠裂紋中充填絹云母或綠泥石。

凝灰熔巖：包括英安質(zhì)晶屑含角礫凝灰熔巖、英安質(zhì)巖屑晶屑角礫凝灰熔巖、巖屑含角礫凝灰熔巖、流紋質(zhì)巖屑晶屑含角礫凝灰熔巖、流紋質(zhì)晶屑巖屑含角礫凝灰熔巖，巖石呈綠灰色、紫色、淺灰色，（含）角礫凝灰熔巖狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由火山碎屑（20%～33%）和酸性熔巖物質(zhì)（67%～80%）組成。火山碎屑粒徑大小在0.05～8.0 mm之間，以晶屑為主，巖屑次之。晶屑以石英和斜長石為主，其次為鉀長石，有少量黑云母。石英晶屑呈棱角狀，有的被熔蝕呈港灣狀；斜長石晶屑呈階梯狀，聚片雙晶發(fā)育；鉀長石晶屑呈板柱狀、斷節(jié)狀，卡斯巴雙晶發(fā)育；黑云母呈扭曲階梯狀，已見暗化。巖屑有流紋巖、安山巖、花崗巖、變質(zhì)砂巖、千枚巖，多被熔蝕；膠結(jié)物為酸性熔巖物質(zhì)，成分為霏細狀長英質(zhì)，有部分呈小球粒長英質(zhì)集合體。

熔結(jié)凝灰?guī)r：為晶屑巖屑（含角礫）熔結(jié)凝灰?guī)r、呈灰色－灰黑色，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由塑性玻屑（73%～88%）、巖屑（8%～13%）和晶屑（3%～4%）組成。塑性玻屑被壓扁拉長，呈氣泡狀、分叉狀、撕裂狀、火焰狀，緊密排列，方向性不強，顯示弱假流紋構(gòu)造，玻屑已脫玻化形成霏細粒狀的長英質(zhì)。巖屑粒徑大小為0.3～2.0 mm，個別為2.0～3.5 mm，有的呈透鏡狀，有英安巖、流紋巖等；晶屑粒徑較小，為0.2～2 mm，有斜長石、鉀長石。

凝灰?guī)r：包括（含晶屑）玻屑凝灰?guī)r、玻屑巖屑晶屑角礫凝灰?guī)r、流紋質(zhì)巖屑晶屑含角礫凝灰?guī)r，巖石呈淺灰色-紫紅色，（含角礫）晶屑玻屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由晶屑（3%～30%）、巖屑（3%～18%）、玻屑（3%～15%）和火山灰（40%～78%）組成。晶屑粒徑大小為0.2 mm～8.0 mm，呈棱角狀，成分有鉀長石、石英、斜長石，少量云母；巖屑粒徑大小在0.2 mm～2.0 mm之間，多呈棱角狀，有安山巖、英安巖、流紋巖、石英巖、花崗巖等；玻屑多呈蟲狀、雞骨狀，有的脫?；捎袼瑁换鹕交移鹉z結(jié)作用分布在碎屑間，部分火山灰脫玻化成絹云母。

巖屑含凝灰角礫巖：呈灰色，凝灰角礫結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由火山碎屑（52%～54%）和火山灰（46%～48%）組成?；鹕剿樾汲世饨菭?，棱角狀-次棱角狀，粒徑大小以2.0 mm～13.0 mm為主，次之為0.3～2.0 mm，主要是流紋巖屑，少量鉀長石晶屑；火山灰分布在碎屑間起膠結(jié)作用。

3 樣品采集與分析方法

本文研究的樣品均采自五指山火山盆地的火山巖，采樣地主要位于五指山西南側(cè)的上山小路（旅游路線）和羅米村西南方向約5 km的小溝中，樣品均為基巖露頭上采集。為保證所選采集的樣品的新鮮性，在碎樣前，切除樣品邊緣并清洗所有樣品，將按要求粉碎好的樣品粉末分為3份，分別用于主量元素分析，稀土和微量元素分析以及Sr-Nd-Pb同位素分析。

主量元素、微量元素、稀土元素分析測試由湖北省地質(zhì)實驗研究所完成。其中主量元素中的氧化物測定采用X英國光譜a系數(shù)測定法，H2O+的測定采用重量法，CO2的測定采用非水滴定法，分析精度好于1%（H2O+和CO2除外）。微量元素、稀土元素測試則通過電感耦合等離子質(zhì)譜儀完成[4]。Sr、Nd、Pb同位素分析測試由中科院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點實驗室完成。Sr和Nd、Pb同位素組成在多接收器等離子體質(zhì)譜儀（MC-ICPMS）上用靜態(tài)接受模式測定?；瘜W(xué)分離采用常規(guī)的陽離子樹脂 (REE和其他元素分離)和HDEHP（Sm、Nd、Pb 分離)方法，Sr-Nd 同位素分析的全流程本底＜100 pg[5]。

4 結(jié)果

4.1 主量元素化學(xué)特征

在TAS火山巖分類圖上（圖2），早白堊世火山巖大部分落入流紋巖區(qū)，僅個別落入英安巖、玄武安山巖、粗面安山巖區(qū)，其分析結(jié)果及主要參數(shù)列于表1?；鹕綆r的SiO2含量普遍較高，主要為53.89%-77.48%（平均71.37%）；介于中性～酸性之間，以酸性為主，其中有兩個樣為中性巖。從表中不難看出，各類火山巖巖石化學(xué)成分與世界火山巖的平均化學(xué)成分值相比，總體上具有SiO2、Al2O3、Na2O、K2O偏高，而 CaO、MgO、TiO2等偏低的特點。不同類巖性之間主要化學(xué)成分變化比較大，但同類巖性之間變化范圍不是很大，在Harker圖解中（圖略）SiO2與 Al2O3、FeO*、MgO、CaO、TiO2呈明顯的負相關(guān)關(guān)系，與MnO呈不明顯的負相關(guān)關(guān)系，與K2O、Na2O呈不明顯的正相關(guān)關(guān)系。

圖2 早白堊世火山巖TAS圖解Fig.2 TAS diagram of the Early Cretaceous volcanics

早白堊世火山巖多數(shù)樣品的Al2O3含量較高，A/CNK值為0.903-2.83（平均值為1.29），兩個中性巖（安山巖）的A/CNK值略比1小，酸性巖的A/CNK值均比1大，且火山巖的A/NK值均比1大，為1.08-2.99（平均值為1.54），在巖石鋁飽和指數(shù)判別圖（圖3）中，主要落在過鋁質(zhì)，個別在準(zhǔn)鋁質(zhì)，顯示鋁略飽和；火山巖的堿度率（AR）值較低，為 1.51-5.12（平均值為 3.31），在 SiO2-AR 圖（圖4）中，主要落在堿性系列-鈣堿性系列；火山巖的里特曼指數(shù)σ為1.15-3.39，除一個樣品（D1539）的里特曼指數(shù)σ為3.39略大于3.3外，其余均小于3.3，屬鈣性巖-鈣堿性巖系；又據(jù)硅-堿圖（圖2）和FAM圖（圖5）均屬亞堿性系列；由SiO2-K2O圖（圖6）可知，大部分屬高鉀鈣堿性—鉀玄巖系列；且有Na2O值＜K2O，屬于鉀質(zhì)巖類。

早白堊世火山巖MF值較大，為62.34-92.83（平均值為92.83），表明巖漿分離結(jié)晶作用程度高?；鹕綆r的Mg#較低，為12.44-54.27（平均值為31.40），代表經(jīng)過分異的巖漿；分異指數(shù)（DI）較大，為43.77-96.38（平均值為85.10），顯示巖漿的分異演化程度高；而固結(jié)指數(shù)（SI）值較小，為1.39-24.93（平均值為6.24），巖石的酸性程度高。

4.2 稀土元素地球化學(xué)特征

稀土元素分析結(jié)果及主要特征參數(shù)見表2。早白堊世火山巖的稀土總量變化較大，為(99.3～233.6)×10-6（稀土總量不包含釔元素，平均144.43×10-6）之間，但15個巖石樣品總體具有相似的稀土配分模式（圖7），均表現(xiàn)為呈右傾的輕稀土富集型曲線，其中輕稀土部分比較陡，重稀土部分比較平緩。LREE/HREE=10.17 ～ 22.34（平均 13.56）；（La/Yb）N值介于 11.78～ 29.68（平均 18.31），（Ce/Yb）N值介于 8.33～18.86（平均 12.73），表明輕、重稀土分異較強，（La/Sm）N=3.89 ～ 7.82（平均 5.82），說明輕稀土之間分餾作用中等～強，（Gd/Yb）N=1.40～3.39（平均2.00），表明重稀土之間分餾作用也不明顯。δEu變化于0.33～0.86（平均0.65），均小于1，銪元素具有弱-中等負異常，δCe值介于0.87～1.18（平均0.97），鈰元素分異不明顯。

圖3 早白堊世火山巖鋁飽和指數(shù)判別圖Fig.3 TAS diagram of the Early Cretaceous volcanics

圖4 早白堊世火山巖SiO2-AR圖Fig.4 SiO2-AR diagram of the Early Cretaceous volcanics

圖5 早白堊世火山巖FAM圖Fig.5 FAMdiagram of the Early Cretaceous volcanics

4.3 微量元素地球化學(xué)特征

早白堊世火山巖微量元素分析結(jié)果見表3。其中中性巖（安山巖）樣的微量元素與維氏中性巖（閃長巖）的平均含量可對比，其中 Nb、Rb、Zr、Sr等元素略低，Hf、Cr、V、Co等元素略高外，其余（Cu、Ag、Pb、Zr、Ni、Ba、Ta、Sr、Th）均與維氏中性巖（閃長巖）的平均含量接近；酸性巖樣的微量元素與維氏酸性巖（花閃巖）的平均含量可對比，除個別元素含量略比維氏值高外，其余均與維氏酸性巖（花崗巖）的平均含量相近或者略比維氏值低[8]。

圖6 早白堊世火山巖SiO2-K2O圖Fig.6 SiO2-K2Odiagram of the Early Cretaceous volcanics

由表3中可知早白堊世火山巖的高場強元素（HFS）Zr和Hf的含量較高，而Nb和Ta的含量較低，大離子親石元素 Rb、Sr、Ba、U、Th 明顯富集，Rb/Sr為 0.08～3.18。在微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖 8），酸性火山巖的微量元素蛛網(wǎng)配分曲線基本一致，表現(xiàn)為強不相容元素Rb、Ba、Th、K等較中等不相容元素 Sr、Nb、P、Zr更富集，其中 Rb、Th、K、Pb、Nd 在微量元素比值蛛網(wǎng)圖上明顯正異常，而Ba、Ta、Nb、Ce、Sr、P、Ti具明顯的負異常，反映火山巖具有正?；』◢弾r漿的特點。

4.4 Sr、Nd、Pb同位素地球化學(xué)特征

表1 早白堊世部分火山巖化學(xué)成分分析表Table 1 Petrochemistric data of the Early Cretaceous volcanics

續(xù)表 1

表2 早白 堊世部分火 山巖稀土元 素數(shù)據(jù)（1 0-6）Table 2 Rareearth data (×10-6) of the Early Cretaceous volcanics

表3 早白堊世部分火山巖微量元素含量表Table 3 Trace elements(×10-6)of the Early Cretaceous volcanics

表4 早白堊世部分火山巖Pb同位素組成Table 4 Pb isotopic compositions of the Early Cretaceous volcanics

表5 早白堊世部分火山巖Sr-Nd同位素組成Table5 Sr-Nd isotopic compositions of the Early Cretaceous volcanics

圖7 早白堊世火山巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖Fig.7 Chondrite normalized REE patterns of the the Early Cretaceous volcanics

圖8 早白堊世火山巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.8 Primitive mantle normalized trace element variation diagrams of the the Early Cretaceous volcanics

早白堊世火山巖的Pb、Sr、Nd同位素分析結(jié)果見表4、表5，Pb同位素比值為206Pb/204Pb=18.545、207Pb/204Pb=15.601、208Pb/204Pb=39.117，位于朱炳泉等總結(jié)華南殼幔型花崗巖Pb同位素比值范圍[9]，在Zartman et al.的鉛構(gòu)造模式圖上[10]（圖9），主要落在造山帶演化線上；該樣品的μ值較高（9.45），介于地幔 μ 值（7.8）[11]和上地殼 μ 值（11.3）之間[12]。

87Sr/86Sr的測定值為0.70683～0.71467，平均值為0.71075，初始鍶比值為0.70653～0.71006，平均值為 0.708295，比大陸地殼的平均值（0.719）低[8]，一般認為87Sr/86Sr的初始鍶比值小于0.706的火山巖的物質(zhì)來源于地幔，比值為0.706～0.710的火山巖的物質(zhì)來源于下地殼，比值大于0.710的火山巖的物質(zhì)來源于上地殼，由初始鍶比值可知研究區(qū)早白堊世火山巖的物質(zhì)可能主要來源于下地殼。

一般認為來自虧損地幔的的物質(zhì)，εNd（t）值大于0；來自地殼或富集型地幔的的物質(zhì)，εNd（t）值小于0；εNd（t）值接近0，表明物質(zhì)來自球粒隕石型未分異的原始地幔。早白堊世火山巖的143Nd/144Nd的測定比值為0.512324～0.512431，平均值為0.512378，初始值為0.512261～0.512353，平均值為 0.512307，εNd（t）值為 -4.6 ～ -2.8，平均值為-3.7，相應(yīng)的Nd模式年齡TDM為1.04～0.998 Ga。在εNd(t)-εSr(t)關(guān)系圖上（圖10），早白堊世火山巖主要投在虧損地幔組分與地殼組分的演化線上，因此認為早白堊世火山巖的物質(zhì)可能有地幔巖漿參與。

圖9 早白堊世火山（Ⅰ、Ⅱ為華南地區(qū)花崗巖[7]）Fig.9 207Pb/204Pb—206Pb/204Pb diagram of the Early Cretaceous volcanics

5 討論

中國東南大陸沿海中生代火山帶，位于環(huán)太平洋構(gòu)造-巖漿帶的西南端，同時又處歐亞大陸板塊的東南緣，自三疊紀(jì)印支運動以來，該區(qū)受到特提斯構(gòu)造域和環(huán)太平洋構(gòu)造域雙重構(gòu)造運動的制約和影響，致使中生代構(gòu)造巖漿活動異常強烈和復(fù)雜[13-18]。海南島中生代火山巖是中國東南大陸沿海中生代火山巖帶的一部分，海南島中生代，特別是燕山期構(gòu)造運動以斷塊運動為主，它不僅引發(fā)古老構(gòu)造帶重新活動，呈帶狀展布特征[2]。

五指山地區(qū)早白堊世火山巖各類巖石的稀土配分形式及微量元素蛛網(wǎng)圖的配分形式相一致，說明它們形成的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境相同，Sr、Nd、Pb同位素地球化學(xué)特征表明研究區(qū)早白堊世火山巖的物質(zhì)主要來源于地殼物質(zhì)并有地幔物質(zhì)的參與。17個火山巖的化學(xué)成分在里特曼—戈蒂里圖解的投影點主要落入島弧及活動大陸邊緣區(qū)火山巖及由此派生的堿性火山巖區(qū)（圖11）；在R1-R2圖（圖12）上，酸性火山巖主要落入后造山區(qū)，在安山巖中有一個投入破壞性活動板塊邊緣區(qū)（碰撞前），另外一個投入碰撞后隆起區(qū)；同時利用Pearce的圖解可知[19]，其投影點主要落入火山弧和同碰撞的構(gòu)造背景區(qū)（圖略），但其微量元素蛛網(wǎng)圖的配分形式與火山弧火山巖的模式略有差別。華南區(qū)域性資料顯示[3,20-32]，白堊紀(jì)時，華南地區(qū)處于伸展的大地構(gòu)造背景，中國東部進入了太平洋板塊正向俯沖構(gòu)造體系，華南晚白堊世處于拉張伸展階段。海南島晚白堊世已是華南板塊的一部分，幕式地幔上隆導(dǎo)致玄武巖漿底侵、同時誘發(fā)中下地殼物質(zhì)重熔，產(chǎn)生了大量的雙峰式火山巖[3,20-32]，海南島中部五指山地區(qū)早白堊世中酸性火山巖主體是殼源物質(zhì)重熔的產(chǎn)物，相伴生的基性火山巖幔源組分更多。

圖10 早白堊世火山巖εNd（t）—εSr(t)（I、S型為華南地區(qū)花崗巖）[3]Fig.10 εNd（t）—εSr(t)diagram of the Early Cretaceous volcanics(I、S type:granites of South China area)

圖11 里特曼—戈蒂圖解[33]Fig.11 Rietman combination dndex-Gotti graphic diagram A區(qū)：為非構(gòu)造帶（板塊內(nèi)部穩(wěn)定構(gòu)造區(qū)）火山巖；B區(qū)：為造山帶（島弧及活動大陸邊緣區(qū)）火山巖；C區(qū)：為A、B區(qū)火山巖派生的堿性巖.

圖12 火山巖類R1-R2多陽離子構(gòu)造環(huán)境判別圖[34]Fig.12 R1-R2 tectonic environment discrimimiation diagram

6 結(jié)論

（1）海南島中部五指山地區(qū)發(fā)育的早白堊世中酸性火山巖系，主要由火山碎屑巖組成，巖石地球化學(xué)表明，巖石富堿低鈣，富集大離子親石元素，虧損高場強元素，具有正?；』◢弾r漿的特點，推斷其形成于處于伸展的大地構(gòu)造背景。

（2）結(jié)合 Sr、Nd、Pb 同位素數(shù)據(jù)，綜合研究表明，研究區(qū)早白堊世火山巖的物質(zhì)主要來源于地殼物質(zhì)并有地幔物質(zhì)的參與。

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