华北克拉通中、新生代典型火山岩的岩石成因:Hf同位素新证据  

Petrogenesis of typical Mesozoic and Cenozoic volcanic rocks from the North China Craton:new evidence from Hf isotopic studies.

作　　者：杨岳衡[1] 张宏福[1] 谢烈文[1] 刘颖[2] 祁昌实[3] 涂湘林[2] 

机构地区：[1]中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,9825信箱北京100029 [2]中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室,广州510640 [3]中国科学院研究生院,北京100039

出　　处：《岩石学报》2006年第6期1665-1671,共7页Acta Petrologica Sinica

基　　金：国家自然科学基金委大陆动力学重点项目(40534022);杰出青年科学基金(40225009);中国科学院广州地球化学研究所所长测试基金联合资助

摘　　要：本文首次报道了华北克拉通中、新生代典型火山岩(碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高镁安山岩)的高精度Hf同位素数据。结果表明,这些中、新生代火山岩具有完全不同的Hf同位素组成,即具有很宽的ε_(Hf)(t)(-18．4～9．6)变化范围,并和Nd同位素有很好的正相关性。其中新生代昌乐-临朐地区和晚白垩世碱锅(～105Ma)地区的碱性玄武岩具有高Hf同位素(ε_(Hf)(t)=6．8～9．6)和高Nd同位素组成(ε_(Nd)(t)=0．4～4．9),表明其来源于亏损的软流圈,代表未分异无混染的原始岩浆组成;早白垩世方城(125Ma)碱性玄武岩和拉斑玄武岩具有极低的Hf同位素(ε_(Hf)(t)=-15．6～-18．4)和低Nd同位素组成(ε_(Nd)(t)=-12．8～-14．4),代表了富集的大陆岩石圈地幔的Hf同位素组成;乌拉哈达(142Ma)地区的高镁安山岩具有较低的Hf同位素(ε_(Hf)(t)=-2．1～-2．6)和低的Nd同位素组成,代表古老难熔的岩石圈地幔橄榄岩与俯冲的地壳物质相互作用的结果。玄武岩中较大的Hf同位素组成范围(ε_(Hf)(t)/ε_(Nd)(t)＞1)说明Hf同位素比Nd同位素具有更好的源区示踪结果。High precision Hf isotopic data are firstly reported for the typical Mesozoic and Cenozoic volcanic rocks （ alkaline hasalts, tholeiites, and high-Mg andesites ） from the North China Craton in this paper. The results show that these Mesozoic and Cenozoic volcanic rocks have completely different Hf isotopic compositions with a large range in εHf（t） values （ -18.4-9.6） with an excellently positive correlation between Hf and Nd isotopes. Among them, the Cenozoic Changle-Linqu and Late Cretaceous Jianguo （-105Ma ） alkaline basalts possess very high Hf and Nd isotopic compositions （εHf（t） = 6.8-9.6 ;εNa（t）=0.4-4.9 ） , indicating their derivation from the undifferentiated asthenospheric source. Early Cretaceous Fangcheng （125Ma） alkaline basalts and tholeiites have extremely low Hf and Nd isotopic ratios （εHf（t）=-15.6 -- 18.4 ; 8,εNd（t） =-12.8 -- 14.4）, representing their origination from an enriched sub-continental lithospheric mantle. Wulahada （ 142Ma ） high-Mg andesites show relatively lower Hf and Nd isotopic ratios （εHf（t）=-2.1-- 2.6）, implying a derivation from old refractory lithospheric mantle contaminated with melt fulid released from subducted crustal materials. Relatively larger variations in Hf isotopic compositions of basalts （εHf（t）/εNd（t） 〉 1 ） demonstrate that the Hf isotopes could be better tracer of mantle sources than the Nd isotopes

关 键 词：HF同位素 新生代 中生代 火山岩 岩石成因 

分 类 号：P588.122[天文地球—岩石学]