江西广丰碱性橄榄玄武岩的成因：SHRIMP锆石U-Pb年龄和元素、Sr-Nd-Pb同位素制约

周　涛，　巫建华，2，　艾成辉

(1. 东华理工大学地球科学学院，江西 南昌　330013；2.核资源与环境国家重点实验室培育基地(东华理工大学)，江西 南昌　330013；3.江西省核工业地质局261大队，江西 鹰潭　335001)



江西广丰碱性橄榄玄武岩的成因：SHRIMP锆石U-Pb年龄和元素、Sr-Nd-Pb同位素制约

周涛1，巫建华1，2，艾成辉3

(1. 东华理工大学地球科学学院，江西 南昌330013；2.核资源与环境国家重点实验室培育基地(东华理工大学)，江西 南昌330013；3.江西省核工业地质局261大队，江西 鹰潭335001)

广丰盆地红色沉积岩系下部夹有一层玄武岩，玄武岩的锆石具有明显的环带结构，显示岩浆成因的特征；SHRIMP锆石U-Th-Pb分析结果显示：Th/U=0.28～1.28，13个分析点的206Pb/238U 年龄变化为88.5～102.5 Ma，加权平均年龄为(99.0±0.7)Ma，MSWD=1.3，地质时代属晚白垩世早期。在SiO2-(K2O+ Na2O)和Nb/Y-Zr/TiO2图解上均落入碱性玄武岩范围，显示碱性系列的特征，在TFeO/MgO-SiO2图解上显示拉斑系列的特征，属典型的碱性橄榄玄武岩。较低的Nb/Th(=2.21～4.98，平均3.43)、Ti/Yb(=3 125～5 753，平均3975)，较高的Nb/U(=6.63～25.82，平均16.24)和δ18O值(=8‰～9.6‰，平均值为8.9‰)，指示碱性橄榄玄武岩有地壳物质的成分。(87Sr/86Sr)i-SiO2，εNd(t)-SiO2，(87Sr/86Sr)i-10 000/Sr和εNd(t)-100/Nd图解显示，地壳物质的加入主要是源区混合的结果。在(143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i图解上，碱性橄榄玄武岩均显示是由亏损地幔(DMM)和岩石圈富集地幔(EMⅡ) 端元混合而成，且亏损地幔成分所占比例高于浙东玄武岩，与浙西玄武岩相近。

碱性橄榄玄武岩；SHRIMP锆石U-Pb年龄；Sr-Nd-Pb-O同位素；晚白垩世早期；广丰

周涛，巫建华，艾成辉.2016.江西广丰碱性橄榄玄武岩的成因：SHRIMP锆石U-Pb年龄和元素、Sr-Nd-Pb同位素制约[J].东华理工大学学报：自然科学版，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.

图1　广丰盆地地质简图Fig.1　Geological sketch map of Guangfeng basin

继早白垩世早期大规模的高钾钙碱性—碱性长英质岩浆活动之后，华南发育了红色碎屑沉积盆地，并伴有铁镁质火山活动(徐夕生等，2005；周金城等，2006邢光福等，2009)，位于萍乡-广丰-江绍断裂与邵武-河源断裂的相交部位的江西广丰盆地就属于这个时期发育的盆地之一(余达淦等，2001；王勇等，2002)。该盆地红色沉积岩系中含有两套铁镁质火山岩，一套产于红色沉积岩系下部，一套产于红色沉积岩系上部(廖群安等，1999；王勇等，2002；余心起等，2004；刘平华等，2007；项媛馨等，2010，2012，巫建华等，2014)。下部的铁镁质火山岩以墨绿色发育气孔、杏仁体为特征，多斑结构，斑晶主要由橄榄石和辉石组成；上部的铁镁质火山岩以紫红色发育气孔、杏仁体为特征， 斑状结构，为典型的橄榄玄粗岩(王佳玲等，2014)。SHRIMP锆石U-Pb年龄测定和岩相学、岩石地球化学、岩石Sr-Nd-Pb-O同位素地球化学、单斜辉石物质组成研究表明，上部的铁镁质火山岩的年龄为(93±1)Ma，属典型的橄榄玄粗岩，物质来源有EMⅡ型地幔的贡献(廖群安等，1999；项媛馨等，2010，2012；王佳玲等，2014；巫建华等，2014)。但下部的铁镁质火山岩不仅缺少高进度的同位素年龄数据，而且岩石系列的归属也存在分歧。廖群安等(1999)通过岩石地球化学特征研究，认为下部的铁镁质火山岩为拉斑玄武岩；项媛馨等(2010)通过全岩主元素和单斜辉石物质组成研究，认为下部铁镁质火山岩不仅具有拉斑玄武岩的特征，而且还具有碱性玄武岩特征，属典型的碱性橄榄玄武岩。针对这些问题，本文采用SHRIMP锆石U-Pb法对下部铁镁质火山岩进行了精确定年，并通过主量、微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素组成的研究探讨对其成因。

1　盆地地质特征

广丰盆地位于赣浙闽三省交界地带，大地构造处于扬子古板块和华夏古板块的接合带内，不整合于早白垩武夷群石溪组的长英质火山岩之上。盆地受NE江山-绍兴断裂带、上饶-玉山-常山断裂带和NNW向广丰断裂带组复合控制，主要沿广丰县的丰溪河两侧分布(图1a)。盆地内的红色沉积岩系可分为下部的罗塘群和上部的圭峰群。罗塘群主要分布在盆地的北东部，下段为洪积扇相紫红色砾岩、含砾砂岩，上段为碱性橄榄玄武岩(图1b)；圭峰群构成盆地的主体，下段为紫红色含砾长石粗砂岩、中-细砂岩夹棕黄色含巨砾砂砾岩与棕褐色泥质粉砂岩，上段为橄榄玄粗岩夹少量的碎屑岩。本文研究的碱性橄榄玄武岩样品采于罗塘群上段，具体的采样点见图1b。

2　分析方法

2.1全岩主、微量元素分析方法

全岩主量元素成分由南京大学地球科学系中心实验室采用湿化学方法和ICP-AES方法测定，测试仪器为JY38S 型电感耦合等离子体质谱仪，精度优于1%。微量元素(包括稀土元素)成分在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室采用ICP-MS方法测定，测试仪器为德国生产的高分辨率电感耦合等离子体质谱仪(Finnigan Element ⅡHR ICP-MS)。广丰盆地碱性橄榄玄武岩分析结果列于表1。

2.2全岩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学现代分析测试中心由英国制造的VG354同位素质谱仪上完成，氧同位素组成在中国科学院南京地质古生物研究所在质谱仪MAT-252。Sr同位素比值采用86Sr/88Sr=0.119 4进行质量分馏校正，对Sr同位素标样NBS987测定的结果为87Sr/86Sr=0.710 336±7(2σ)；对美国La Jolla Nd同位素标准样143Nd/144Nd的测定值为0.511 864±3(2σ),Nd同位素比值测定采用146Nd/144Nd=0.7219进行标准化。Pb同位素质比值测定采用标样NBS981进行标准化。NBS981标样的标准为：206Pb/204Pb=(16.941±0.008)，207Pb/204Pb=(15.487±0.011),208Pb/204Pb=(36.715±0.009)。Sr，Nd和Pb的全流程本底分别为3×10-9g，6×10-11g和2×10-10g。Sr，Nd和Pb同位素比值年龄校正时采用100 Ma。广丰盆地碱性橄榄玄武岩分析结果列于表2。

2.3SHRIMP锆石U- Pb定年方法

锆石的选矿工作在河北廊坊区域地质调查所实验室完成，将岩石样品破碎后，用常规的浮选和电磁选方法分选出锆石，在双目镜下手工精选。锆石的制靶、CL图像和U-Pb年代测定均在中国地质科学院北京SHRIMP中心完成。将锆石样品和数粒标准锆石TEM(年龄为417 Ma)置于环氧树脂中制成样品靶，然后将样品靶打磨抛光，使锆石内部暴露，进行透射光、反射光和阴极发光(CL)研究，详细的制靶过程见宋彪等(2002)。因年轻锆石中放射成因207Pb量较少，分析中容易产生较大的误差，故采用206Pb/238U年龄。单个测试点的误差均为1σ，206Pb/238U年龄的加权平均值为95%置信度。详细的分析流程和原理参见宋彪等(2002)资料。数据处理、年龄计算采用Ludwig博士编写的SQUID 1.0及ISOPLOT。广丰盆地碱性橄榄玄武岩锆石U-Th-Pb分析结果列于表3。

图2　广丰碱性橄榄玄武岩SiO2-(Na2O+K2O)图(a)和FeOT/MgO-SiO2图(b)Fig.2　SiO2-Na2O+K2O(a) and FeOT/MgO-SiO2 (b)diagram of alkali olivine basalt in Guangfeng basin

3　分析结果

3.1主量元素

广丰盆地碱性橄榄玄武岩的SiO2=47.3%～51.3%，K2O + Na2O=3.85%～5.67%(平均4.72%)具低硅偏碱性的特征，在SiO2-( K2O + Na2O)图解(图2a)上落入碱性系列范围；TFe=8.39%～12.52%(平均9.77%)，MgO=4.15%～8.19%(平均6.67%)，在TFeO/ MgO-SiO2图解(图2b)上落入拉斑系列范围。

3.2微量元素

广丰盆地碱性橄榄玄武岩稀土元素总量为90.6×10-6～147.05×10-6，轻稀土为77.48×10-6～128.13×10-6，LREE/HREE变化范围为5.24～8.32。(La/Sm)N范围为2.23～3.19，轻重稀土分异较小。在球粒陨石标准化曲线图(图3a)显示为右倾，轻稀土富集，重稀土平坦的特征，δEu=0.88～1.10，无明显Eu异常，表明斜长石分离结晶作用不明显。在微量元素蛛网图(图3b)上，碱性橄榄玄武岩的大离子亲石元素(LILE)K，Ba，Th，P等表现出富集特征，高场强元素( HFSE) Zr，Hf，Nb，Ta，Ti相对亏损。相容元素Cr=50.8～235 μg/g，Ni=20.3～40.7 μg/g，远远低于原始玄武岩浆的Cr=300～500 μg/g，Ni=300～400 μg/g的值(Frey et al.，1987)，表明岩浆演化过程可能经历了橄榄石和单斜辉石的分异结晶作用，与玄武岩中含有橄榄石和辉石斑晶相吻合。

图3　广丰盆地碱性橄榄玄武岩稀土配分曲线(a)和不相容元素蛛网图(b)(标准化值据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)

样号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烧失量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——

续表

样号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+)(原子数)，DP、GF07-2-2、GF1018、SD1、XY1、XJ-3主量元素数据引自项媛馨等(2010)，Hs1-4-1数据引自廖群安等(1998)

3.3Sr-Nd-Pb-O同位素

广丰盆地碱性橄榄玄武岩的Sr-Nd-Pb-O同位素具有以下特征：

(1)Rb含量为60.35～69.45 μg/g，Sr含量为913～921 μg/g，(87Sr/86Sr)i为0.705 398～0.706 254，与广丰、玉山橄榄玄粗岩(0.706 03～0.706 53，项媛馨，2012)和浙西玄武岩(0.705 5～0.706 99，余心起等，2004；颜铁增等，2005；崔玉荣等，2011)的(87Sr/86Sr)i值相近，而低于浙东玄武岩(0.707 58～0.716 91，陈荣等，1999；崔玉荣等，2011) 的(87Sr/86Sr)i值。在ISr-t(Ga)图解(图4a)中投影点均靠近地幔演化线，表明岩浆来源于地幔。

(2)Sm含量为4.318～4.827 μg/g，Nd含量为18.9～19.8 μg/g，147Sm/144Nd比值为0.134 1～0.141 1，(143Nd/144Nd)i=0.512 514～0.512 522，广丰、玉山橄榄玄粗岩(0.512 601～0.512 675和浙西玄武岩(0.512 450～0.512 772)的(143Nd/144Nd)i值相近，高于浙东玄武岩(0.512 12～0.512 484)的 (143Nd/144Nd)i。εNd(t)=0.08～0.25之间，在εNd-t(Ma)图解(图4b)上，投影均靠近地幔演化线，表明岩浆来源于地幔(Edgar，1980)。

(3) (206Pb/204Pb)i=17.95～18.04，(207Pb/204Pb)i=15.48～15.51，(208Pb/204Pb)i=38.36～38.38，与广丰、玉山晚白垩世橄榄玄粗岩和浙西早白垩世晚期牙岩的Pb同位素组成基本一致，而略低于浙东早白垩世玄武岩。

(4)广丰碱性橄榄玄武岩的δ18O值为8‰～9.6‰，平均值为8.9‰，高于地幔平均值(5.7‰)，暗示有部分地壳物质的混入。

3.4U-Th-Pb同位素

从表1中可以看出，锆石的U，Th含量相对较低，w(U)=(246～1758)×10-6，w(Th)=(66～1473)×10-6，Th/U=0.28～1.28，均大于0.1，表明其为岩浆成因锆石(Fernando et al.，2003)。在GF201样品的23个206Pb/238U 年龄数据中，对照着锆石形态也可分为两组：第一组为自形锆石的14个分析点年龄数据，变化于88.5～102.5 Ma之间，在U-Pb一致曲线(图5)上，有1个分析点的数据偏离数据组(虚线环所示)，若扣除这1个分析点的数据，其余13个分析点数据的加权平均值为(99.0±0.7) Ma，MSWD=1.3；第二组为它形浑圆状锆石的4个分析点年龄数据，同位素年龄集中在148.6～150.6 Ma之间，加权平均值为(150±1)Ma。前者代表了广丰盆地碱性橄榄岩的形成年龄，后者可能代表了捕获锆石的年龄。

图4　广丰盆地碱性橄榄玄武岩(87Sr/86Sr)i-t(Ga)和εNd-t(Ma)图解Fig.4　(87Sr/86Sr)i-t(Ga) and εNd-t(Ma) diagram of the shoshonite rocks in Guangfeng basin

样号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　问题讨论

4.1地质时代

广丰盆地碱性橄榄玄武岩位于罗塘群下部，后者不整合于早白垩早期的武夷群石溪组长英质火山岩之上，整合于晚白垩世圭峰群红色沉积岩系之下。扬子古板块与华夏古板块接合带内石溪盆地武夷群石溪组粗面岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(137.00± 0.94) Ma(刘飞宇等，2009)，盛源盆地武夷群双峰岭组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(134.3±1.6) Ma(武珺等，2013)，相山盆地武夷群双峰岭组英安岩两个样品的锆石U-Pb年龄分别为(136.8±2.5) Ma和(136.4±1.5) Ma、鹅湖岭组碎斑熔岩的锆石U-Pb年龄为(134.1±1.6)Ma(杨水源等，2013)，指示武夷群的同位素年龄介于137～134 Ma之间；而玉山盆地圭峰群橄榄玄粗岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄为(93±1) Ma(巫建华等，2014)，余江盆地圭峰群玄武岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄为91 Ma(李瑞玲等，2010)，指示圭峰群的同位素年龄介于93～91Ma之间。可见，地层的叠覆关系说明，广丰盆地罗塘群下部碱性橄榄玄武岩的同位素应该介于134～91 Ma之间。本文获得碱性橄榄玄武岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄为(99.0±0.7) Ma，位于130～91 Ma之间，与地层特征一致。根据国际地层表(Gradsrein et al.，2004；章森贵等，2009)，晚白垩世与早白垩世的界限划在(99.6±0.9) Ma，广丰盆地下部的碱性橄榄玄武岩形成于晚白垩世初期，但不排除早白垩世最晚期的可能性。

表3　广丰碱性橄榄玄武岩SHRIMP锆石U-Th-Pb分析结果

注：206PbC和206Pb*分别表示普通铅和放射性成因铅：普通铅根据实测204Pb进行矫正；误差为1σ

图5　广丰碱性橄榄玄武岩SHRIMP锆石U-Pb谐和图Fig.5　U-Pb Concordia diagram of zircons from alkali olivine basalt in Guangfeng basins

4.2岩石系列

廖群安等(1999)通过岩石地球化学特征研究认为，广丰盆地下部的铁镁质火山岩为拉斑玄武岩系列。但他们的样品分析数据有较高的烧失量，可能存在后期蚀变，有K2O、Na2O的丢失，导致K2O+Na2O较高的特征被掩盖。本文采用新鲜样品的研究表明，广丰盆地下部的铁镁质火山岩在SiO2-(K2O+ Na2O)图解(图2a)上落入碱性系列范围，在Nb/Y-Zr/TiO2图解上(图略)也落入碱性玄武岩范围，且与铁镁质火山岩中单斜辉石的显示的碱性特征(项媛馨等，2010)相一致。可知，广丰盆地下部的铁镁质火山岩既有拉斑玄武岩的特征，也有碱性系列的特征，属典型的碱性橄榄玄武岩。

图6　广丰碱性橄榄玄武岩 (87Sr/86Sr)i-SiO2 和 εNd(t)-SiO2 图解Fig.6　(87Sr/86Sr)i-SiO2 and εNd(t)-SiO2 diagrams of alkali olivine basalts in Guangfeng

4.3岩石成因

4.3.1地壳物质的加入

广丰碱性橄榄玄武岩具有较低的Nb/Th(2.21～4.98，平均3.43)和Ti/Yb (312 5～575 3，平均为397 5，表1)，Nb/U为6.63～25.8，平均16.24，接近大陆地壳的平均值6～12(Hart et al.，1989)，富LILE 和LREE、贫HFSE，δ18O值为8‰～9.6‰，平均8.9‰，高于地幔平均值5. 7‰，样品中含有约150 Ma的捕获锆石，这些都显示有壳源物质的加入。

研究表明，地壳物质加入原始岩浆的方式有两种：① 地壳混染, 即原始岩浆在上升通过陆壳过程中受到地壳物质的直接混入；②源区混合, 即由早期俯冲作用带入地幔的部分洋壳或陆壳物质在岩浆源区与地幔物质混合熔融。在(87Sr/86Sr)i-SiO2图解(图6)中，广丰碱性橄榄玄武岩呈正相关性，显示出岩浆上升过程中有少量的地壳物质的影响；在εNd(t)-SiO2图解(图6)中广丰碱性橄榄玄武岩没有明显的相关性，显示出岩浆上升过程中没有明显的地壳物质的影响；

在(87Sr/86Sr)i-10 000/Sr和εNd(t)-100/Nd图解(图略)中，同位素组成没有明显的随Sr，Nd含量而变化的趋势。这些特征说明，地壳物质的加入主要是源区混合的结果。

4.3.2物质来源

在 (143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i(图7)图解中，广丰碱性橄榄玄武岩、广丰、玉山橄榄玄粗岩和浙江晚中生代玄武岩均投影与亏损地幔(DMM)和EMⅡ型富集之间，玄武岩显示出(206Pb/204Pb)i与(143Nd/144Nd)i呈负相关，与(87Sr/86Sr)i呈正相关。(143Nd/144Nd)i与(87Sr/86Sr)i呈负相关。均显示出是亏损地幔(DMM)和EMⅡ型富集地幔的贡献。其中广丰碱性橄榄玄武岩与广丰和玉山橄榄玄粗岩、浙西金衢盆地玄武岩、江山陈塘坞玄武岩和武义玄武岩的投影范围相一致，而与浙东天台大地林安山岩、奉化玄坛地安山岩、永嘉玄武岩、鄞江玄坛地玄武岩和新昌玄武岩相比，尽管均显示是亏损地幔和EMⅡ型富集地幔混合成因特征，但广丰和浙西地区显示出比浙东地区更靠近亏损地幔(DMM)端元的特征。暗示华南晚中生代沿海地区与内陆地区相比，内陆地区地幔源区中亏损的软流圈地幔DMM所占组分更多一些的特征。

图7　广丰盆地碱性橄榄玄武岩(143Nd/144Nd)i-(206Pb/204Pb)i，(87Sr/86Sr)i-(206Pb/204Pb)i和(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i图解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　结论

通过对广丰盆地下部的碱性橄榄玄武岩进行SHRIMP锆石U-Pb法精确定年，及其主量、微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素组成的研究，可以得到以下结论：

(1) 广丰盆地碱性橄榄玄武岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(99.0±0.7)Ma，Th/U=0.28～1.28，均大于0.1，表明其为岩浆成因锆石，属于早白垩最晚期的岩浆产物。

(2)广丰盆地碱性橄榄玄武岩具有碱性系列和拉班系列的特征，是典型的碱性橄榄玄武岩。岩石具轻稀土明显富集，无Eu亏损，大离子亲石元素(LILE)富集K，Ba，P，高场强元素( HFSE) Zr，Hf，Nb，Ta，Ti亏损的特征。

(3)微量元素、Sr-Nd-Pb-O同位素特征显示，广丰盆地碱性橄榄玄武岩物质中的地壳物质是源区加入的结果，物质来源于亏损的软流圈地幔(DMM)和EMⅡ富集地幔的混合。

(4)广丰盆地碱性橄榄玄武岩的物质来源与浙西玄武岩和广丰、玉山橄榄玄粗岩的物质来源相近，且软流圈地幔所占的比例明显高于浙东地区。

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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

国家自然科学基金项目(41372071)

周涛(1988—)，男，硕士研究生，主要从事地质工程方面的研究。E-mail：1031882168@qq.com通讯作者：巫建华(1960—)，男，博士，教授，主要从事火山地质学与铀矿地质学研究。E-mail： jhwu@ecit. cn

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.02.002

P588.14+5

A

1674-3504(2016)02-0108-10