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逊克县位于小兴安岭中段以北,境内广泛分布着晚新生代火山岩,属新生代环太平洋火山带中国东部火山区的一部分。由于地处偏远、交通条件不便等原因,逊克火山岩至今仍缺少系统研究。此外,东北地区特别是黑龙江新生代火山岩的岩性特征东西向上有显著差异,对地处中部的逊克火山岩开展系统研究不仅填补地区研究的空白,而且在对认识东北全区新生代火山作用及岩石圈构造演化特征和机制具有特殊的重要意义。本文通过对研究区火山岩广泛的野外考察和样品的系统采集,显微镜薄片观察,主量元素、微量元素和稀土元素和Rb-Sr、Sm-Nd、U-Th-Pb同位素实验室测试,获得了该区火山岩第一套系统、完整的数据。在综合分析的基础上,得出了以下主要认识和结论。
1.逊克火山岩主要为裂隙式溢流型喷发,沿河谷形成大面积的台地、石垄、石海、低丘,少量为中心式喷发,形成锥形地貌。所有火山岩样品为隐晶至微晶结构,含细粒的聚片双晶长石、橄榄石、辉石等晶体,不含捕虏体。
2.该区火山岩基本为玄武质安山岩和玄武质粗安岩,而不是以前认为的拉斑质玄武岩,也不同于五大连池富钾质玄武岩。
3.该区火山岩稀土配分模式为右倾的轻稀土富集型。143Nd/144Nd-87Sr/86Sr揭示了岩浆源区处于原始地幔和EMI富集端元之间。87Sr/86Sr高于原始地幔值(0.7045),说明火山岩原始岩浆形成和演化过程中可能存在大量的地壳物质组分。207Pb/204Pb-206Pb/204Pb显示该区岩浆源在下部大陆地壳与EMI之间,再次揭示出源区存在壳源物质进入了地幔的混合特征。在构造环境上,逊克火山岩具有板内玄武岩的特征,这可能与岩浆形成之前板块的洋盆俯冲或陆内俯冲作用有关。
4.活动元素与不活动不相容微量元素的协变研究揭示了该区火山岩的成分变化趋势是典型的岩浆过程所致,而不是交代过程的结果。
5.同位素数据表明,逊克火山岩和五大连池钾质火山岩一致,反映出二者的同源性,但与东部火山岩相比有较大差异,显示出不同地体的岩石圈地幔对岩浆成分的影响。