火成岩地质和地球化学特征

1.阐述了安徽北淮阳地区火成岩时空分布、类型、系列和组合，划分了侵入岩岩石谱系单位和火山岩旋回

（1）新元古代变中酸性侵入岩研究。将北淮阳地区新元古代变质变形侵入岩划分为4个构造岩石单位，并归并为五桥片麻岩套（表1）。

表1　北淮阳地区新元古代变质变形侵入岩一览表

（2）中生代侵入岩岩石谱系单位划分。区内侵入体主要分为3个复式岩体、1个杂岩体和独立岩体，即古碑、河棚、汤汇复式岩体、凌家冲杂岩体和同兴寺独立岩体。

（3）中生代火山岩旋回划分。本文将晚侏罗世—早白垩世北淮阳火山岩系分为毛坦厂旋回、响洪甸旋回。毛坦厂旋回（J3—K1）贯穿整个火山喷发带，在金寨、晓天、霍山-舒城3个盆地均有出露。第一亚旋回多分布于盆地两侧，岩石主要为安山岩-粗安岩组合。第二亚旋回仅见于金寨和霍山-舒城盆地，为一套岩石成分单一的粗面质火山碎屑岩及粗面岩。响洪甸旋回（K1）仅分布于金寨、霍山-舒城盆地，岩石为碱性玄武岩-响岩组合。

2.细致分析了侵入岩的地质、地球化学特征

北淮阳地区中生代岩浆岩属同熔型（Ⅰ型）花岗岩类，岩石组合主要为闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗岩。中生代岩浆岩由中性向酸性演化过程中，岩石化学成分从相对富镁、铁向富碱质方向演化，由相对富钙向富钠、钾方向演化。随着岩浆分异程度的增高，岩浆岩表现出基性组分逐渐减少，而铝指数逐渐升高趋势。因此，北淮阳地区岩浆岩从早到晚具有同源高钾钙碱性岩浆演化趋势，而且岩浆分离结晶作用占主导地位。

北淮阳地区岩浆岩稀土元素配分模式属右倾型，从早到晚分馏程度大体有逐渐升高的趋势，反映了轻稀土越来越富集，重稀土越来越亏损；同时Eu异常呈逐渐降低的趋势，反映了岩浆演化过程中铕亏损程度逐渐增强，表明经历了斜长石的结晶分异作用，源区可能有一定量的斜长石残留。北淮阳地区岩浆岩大多属高Ba-Sr型花岗岩，随着岩浆结晶分异，由相对富Sr向富Ba方向演化。微量元素具有较为一致的分配形式，大离子亲石元素（Rb、Ba、K等）明显富集，而高场强元素（Nb、Ta、P、Ti等）亏损。(www.xing528.com)

图1　古碑复式岩体Rb-Yb+Ta图

ORG.洋中脊花岗岩；WPC.板内花岗岩；VAG.火山弧花岗岩；syn-COLG.同碰撞花岗岩

3.探讨了各超单元形成的构造环境

在Rb-Yb+Ta图解（图1）中，古碑复式岩体除棋盘石岩体外均投影在火山弧花岗岩（VAG）区内，而棋盘石岩体大多位于同碰撞花岗岩（syn-COLG）区，但十分接近火山弧花岗岩区。因此推断古碑复式岩体可能形成于与俯冲有关的构造环境。

4.分析了火山岩的地质、地球化学特征

北淮阳构造带富钾火山岩化学成分特征为：①毛坦厂旋回火山岩的SiO2含量中等偏高，响洪甸旋回火山岩SiO2的分布具双峰式特征，说明该旋回火山岩形成时区内构造环境可能已处于显著伸展环境（裂谷）；②富碱，ALK（Na2O+K2O）值绝大多数在6%以上；③富钾，除个别岩石外，毛坦厂旋回火山岩的K2O均大于（Na2O-2），按TAS划分方案（LeBasetal.，1986），属钾质类型；④贫钛，TiO2含量多在1.0%以下；⑤氧化指数高，绝大多数样品的Fe2O3＞FeO，表明本区富钾火山岩形成于较氧化的环境。

从毛坦厂旋回到响洪甸旋回，稀土总量（∑REE）从269.91×10-6变化到424.81×10-6，从早到晚由La到Lu（甚至包括Y）几乎都有所增加，显示出分离结晶作用特征。在稀土标准化配分曲线图上，轻稀土呈陡斜右倾型，重稀土呈平缓右倾型，且从早到晚配分曲线由相对较缓逐渐变陡，说明二者的源区组成及成因具有相似性，显示出同源岩浆具一定规律连续演化的特征，同时响洪甸旋回火山岩轻稀土含量更高的特点指示其源区富集程度更高。从早到晚，Eu负异常逐渐增加，亦反映以斜长石为分离相的分离结晶作用逐渐增强；LaN/YbN从28.68到33.33递增，反映了岩浆来源较深且有逐渐加深的趋势。