地震地质 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (6): 1227-1247.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.06.001
毛翔1,2)(), 白翔3,4),*(), 于红梅3,4), 赵波3,4), 陈慧智5)
收稿日期:
2023-11-02
修回日期:
2024-03-04
出版日期:
2024-12-20
发布日期:
2025-01-22
通讯作者:
*白翔, 男, 1987年生, 助理研究员, 主要研究方向为火山学和岩石地球化学, E-mail: 作者简介:
毛翔, 男, 1986年生, 2014年于北京大学获构造地质学博士学位, 研究员, 主要研究方向为构造地质学, E-mail: maoxiang.xxsy@sinopec.com。
基金资助:
MAO Xiang1,2)(), BAI Xiang3,4),*(), YU Hong-mei3,4), ZHAO Bo3,4), CHEN Hui-zhi5)
Received:
2023-11-02
Revised:
2024-03-04
Online:
2024-12-20
Published:
2025-01-22
摘要:
阿什库勒火山群位于青藏高原西北部的西昆仑地区, 记录了中国大陆最年轻的火山喷发活动。更新世以来阿什库勒火山群经历了多期次火山喷发活动, 主要产物包括粗安岩和粗面岩, 含少量响岩质碱玄岩、 玄武质粗安岩和流纹岩。火山岩锆石U-Pb及Lu-Hf同位素测试结果表明, 阿什库勒火山岩中粗安岩、 粗面岩和流纹岩的岩浆成因锆石具有接近的εHf(t)值(-9.1~-4.4), 指示其来自于富集的岩浆源区。粗安岩中存在元古代—中生代古老继承锆石, 表明岩浆源区可能经历了变质沉积岩组分的改造作用。火山岩全岩 87Sr/86Sr介于0.709 395~0.711 441, 143Nd/144Nd介于0.512 154~0.512 355, 207Pb/206Pb介于15.652~15.673, 206Pb/204Pb介于18.681~18.754, 与富集地幔 Ⅱ 型(EM Ⅱ)的同位素特征相符。结合前人发表的火山岩主微量数据, 文中开展了火山岩成因的同位素模拟研究, 结果显示阿什库勒火山岩的原始岩浆经历了岩浆混合过程。上述地球化学结果表明, 阿什库勒火山群的原始岩浆起源于EM Ⅱ 型地幔部分熔融形成的基性岩浆, 在上升至地表的过程中与古老大陆地壳物质部分熔融形成的中酸性岩浆混合后喷发, 形成现在的阿什库勒火山岩。结合青藏高原区域构造背景, 分析认为阿什库勒火山岩浆活动可能是印度板块向N俯冲作用下的产物。
毛翔, 白翔, 于红梅, 赵波, 陈慧智. 中国大陆最年轻火山活动成因——来自藏北阿什库勒火山岩的同位素证据[J]. 地震地质, 2024, 46(6): 1227-1247.
MAO Xiang, BAI Xiang, YU Hong-mei, ZHAO Bo, CHEN Hui-zhi. PETROGENESIS OF THE MOST RECENT VOLCANISM IN MAINLAND CHINA: EVIDENCE FROM THE ISOTOPIC CHARACTERISTICS OF ASHIKULE VOLCANIC ROCKS[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2024, 46(6): 1227-1247.
图1 阿什库勒火山群的构造位置和火山分布图(修改自Yu et al., 2020) a 青藏高原构造模式图; b 阿什库勒火山群的地理分布图; c 阿什库勒火山群的火山机构分布图 (同位素测试样品的采样点标在图上)
Fig. 1 Tectonic location and volcano distribution of the Ashikule Volcanic Cluster(modified after Yu et al., 2020).
样品号 | 岩性 | 87Sr/86Sr | ±1σ | 143Nd/144Nd | ±1σ | 208Pb/204Pb | ±1σ | 207Pb/204Pb | ±1σ | 206Pb/204Pb | ±1σ |
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515-01 | 粗安岩 | 0.710261 | 0.000005 | 0.512355 | 0.000004 | 38.90 | 0.002850 | 15.652 | 0.000671 | 18.681 | 0.000655 |
518-14 | 粗安岩 | 0.709741 | 0.000017 | 0.512154 | 0.000014 | 38.94 | 0.001150 | 15.659 | 0.000431 | 18.723 | 0.000429 |
ASKL-8 | 粗安岩 | 0.710640 | 0.000005 | 0.512206 | 0.000012 | 38.94 | 0.002180 | 15.673 | 0.000694 | 18.734 | 0.000715 |
WLK-3 | 粗安岩 | 0.709955 | 0.000007 | 0.512274 | 0.000006 | 38.92 | 0.001150 | 15.661 | 0.000366 | 18.738 | 0.000287 |
521-1 | 粗面岩 | 0.709395 | 0.000006 | 0.512321 | 0.000003 | 38.90 | 0.001210 | 15.660 | 0.000419 | 18.719 | 0.000434 |
521-4 | 粗面岩 | 0.710012 | 0.000005 | 0.512291 | 0.000005 | 38.92 | 0.001300 | 15.664 | 0.000275 | 18.746 | 0.000450 |
517-B-05 | 粗面岩 | 0.710861 | 0.000007 | 0.512264 | 0.000005 | 38.91 | 0.000698 | 15.656 | 0.000260 | 18.754 | 0.000325 |
517-B-03 | 流纹岩 | 0.711441 | 0.000019 | 0.512251 | 0.000009 | 38.90 | 0.001300 | 15.657 | 0.000515 | 18.744 | 0.000566 |
表3 阿什库勒火山岩样品的全岩Sr-Nd-Pb同位素测试结果
Table3 Results of whole rock Sr-Nd-Pb isotopic analyses for the Ashikule volcanic rocks
样品号 | 岩性 | 87Sr/86Sr | ±1σ | 143Nd/144Nd | ±1σ | 208Pb/204Pb | ±1σ | 207Pb/204Pb | ±1σ | 206Pb/204Pb | ±1σ |
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515-01 | 粗安岩 | 0.710261 | 0.000005 | 0.512355 | 0.000004 | 38.90 | 0.002850 | 15.652 | 0.000671 | 18.681 | 0.000655 |
518-14 | 粗安岩 | 0.709741 | 0.000017 | 0.512154 | 0.000014 | 38.94 | 0.001150 | 15.659 | 0.000431 | 18.723 | 0.000429 |
ASKL-8 | 粗安岩 | 0.710640 | 0.000005 | 0.512206 | 0.000012 | 38.94 | 0.002180 | 15.673 | 0.000694 | 18.734 | 0.000715 |
WLK-3 | 粗安岩 | 0.709955 | 0.000007 | 0.512274 | 0.000006 | 38.92 | 0.001150 | 15.661 | 0.000366 | 18.738 | 0.000287 |
521-1 | 粗面岩 | 0.709395 | 0.000006 | 0.512321 | 0.000003 | 38.90 | 0.001210 | 15.660 | 0.000419 | 18.719 | 0.000434 |
521-4 | 粗面岩 | 0.710012 | 0.000005 | 0.512291 | 0.000005 | 38.92 | 0.001300 | 15.664 | 0.000275 | 18.746 | 0.000450 |
517-B-05 | 粗面岩 | 0.710861 | 0.000007 | 0.512264 | 0.000005 | 38.91 | 0.000698 | 15.656 | 0.000260 | 18.754 | 0.000325 |
517-B-03 | 流纹岩 | 0.711441 | 0.000019 | 0.512251 | 0.000009 | 38.90 | 0.001300 | 15.657 | 0.000515 | 18.744 | 0.000566 |
图5 样品的全岩同位素特征图解 a 143Nd/144Nd-87Sr/86Sr图解; b 207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图解, 部分数据引自文献(Wei et al., 2017); 图中的不同区域划分和界限来自文献(Rollinson, 1993)
Fig. 5 Whole rock isotopic characteristics.
图6 阿什库勒火山岩的背散射电子(BSE)显微照片(Yu et al., 2020) a 粗安岩样品中的反环带斜方辉石斑晶(Opx); b 粗面岩样品中有再生长边的斜方辉石斑晶。 图中标注的电子探针分析点位和Mg#值均来自文献(Yu et al., 2020)
Fig. 6 Back-scattered electron images for the samples from Ashikule volcanic rocks(Yu et al., 2020).
图7 阿什库勒火山岩的岩石成因模拟图解 a Rb/Nd-Rb图解, 指示以岩浆混合或部分熔融为主的岩浆演化过程(Schiano et al., 2010); b 1/V-Rb/V图解, 显示以岩浆混合为主的演化历史(Schiano et al., 2010)。数据来自文献(Wei et al., 2017; Yu et al., 2020)
Fig. 7 Petrogenetic discrimination diagrams for the Ashikule volcanic rocks.
[1] |
邓万明. 1991. 中昆仑造山带钾玄岩质火山岩的地质, 地球化学和时代[J]. 地质科学, 26(3): 201—213.
|
|
|
[2] |
邓万明. 1993. 青藏北部新生代钾质火山岩微量元素和Sr, Nd同位素地球化学研究[J]. 岩石学报, 9(4): 379—387.
|
|
|
[3] |
邓万明. 1998. 青藏高原北部新生代板内火山岩[M]. 北京: 地质出版社.
|
|
|
[4] |
邓万明. 2003. 中国西部新生代火山活动及其大地构造背景: 青藏及邻区火山岩的形成机制[J]. 地学前缘, 10(2): 471—478.
|
|
|
[5] |
邓万明, 孙宏娟. 1998. 青藏北部板内火山岩的同位素地球化学与源区特征[J]. 地学前缘, 5(4): 307—317.
|
|
|
[6] |
刘嘉麒, 买买提·依明. 1990. 西昆仑山第四纪火山的分布与K-Ar年龄[J]. 中国科学(B辑), 20(2): 180—187.
|
|
|
[7] |
申欢欢, 许建东, 于红梅, 等. 2014. 西昆仑阿什火山机构及岩石学, 矿物学特征[J]. 地震地质, 36(1): 105—122. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2014.01.009.
|
DOI |
|
[8] |
韦伟, 许建东, 于红梅, 等. 2015. 西昆仑阿什库勒火山的起源: 来自地震层析成像的证据[J]. 地学前缘, 22(6): 227—232.
DOI |
DOI |
|
[9] |
新疆日报. 1951. 新疆昆仑大阪西沟发现火山喷发[Z]. 7月5日, 第二版.
|
|
|
[10] |
许建东, 赵波,
|
|
|
[11] |
许建东, 赵波, 张柳毅, 等. 2011. 新疆阿什库勒火山群野外地质科学考察[J]. 地震地质, 33(3): 499—505. doi: 10.3969/j.issn.0253-4967.2011.03.001.
|
DOI |
|
[12] |
于红梅, 赵波, 许建东, 等. 2017. 西昆仑阿什库勒大黑山火山岩浆作用过程研究[J]. 岩石学报, 33(1): 56—68.
|
|
|
[13] |
赵波, 许建东, 肖旭, 等. 2014. 新疆阿什库勒盆地大黑山火山地质及地球化学特征[J]. 岩石学报, 30(12): 3531—3538.
|
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[14] |
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[15] |
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[52] |
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[53] |
|
[1] | 丁冉, 栾鹏, 于红梅, 魏费翔, 赵波, 杨文健, 许建东. 西昆仑碰撞后钾质火山岩岩浆作用过程——以普鲁和康西瓦火山群为例[J]. 地震地质, 2024, 46(2): 312-335. |
[2] | 潘波, 程滔, 万园, 于红梅, 许建东. 基于热流变运动学模型的熔岩流灾害区划——新疆阿什库勒火山区的灾害区划[J]. 地震地质, 2017, 39(4): 721-734. |
[3] | 季灵运, 许建东, 赵波, 万园, 申欢欢. 利用InSAR技术研究新疆阿什库勒火山群现今活动性[J]. 地震地质, 2013, 35(3): 532-541. |
[4] | 张国民, 汪素云, 王辉. 东亚地区上地幔顶部Pn速度结构的构造动力学意义[J]. 地震地质, 2012, (4): 586-596. |
[5] | 许建东, 赵波, 张柳毅, 陈正全. 新疆阿什库勒火山群野外地质科学考察[J]. 地震地质, 2011, 33(3): 499-505. |
[6] | 史兰斌, 陈孝德, 杨清福, 魏海泉, 林传勇. 长白山天池火山千年大喷发不同颜色浮岩的岩石化学特征[J]. 地震地质, 2005, 27(1): 73-82. |
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