Nd-Sr-Pb isotopes of Emeishan basalt in the Zhaotong area of northeastern Yunnan—Coupling relationship between source of Emeishan mantle plume and Rodinia supercontinent
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摘要:
滇东北昭通地区峨眉山玄武岩Nd-Sr-Pb同位素的最新研究结果表明，该区玄武岩样品普遍具有1000~900 Ma的亏损地幔Nd模式年龄，其源区可能为来自下地幔类似地幔集中带(FOZO)组分(10%~40%)的地幔橄榄岩和来自古老再循环洋壳的类似EM1组分(60%~90%)不同比例混合而成。样品满足Dupal异常边界条件，暗示峨眉山玄武岩岩浆形成及侵位时与目前所处的纬度有较大差异，二者可能有较大的空间距离。据此，提出新的峨眉山地幔柱形成模式：1000~900 Ma，源于Rodinia超大陆事件中衍生的洋壳发生了俯冲消减作用，洋壳经部分熔融后的固态残留物在660 km地幔过渡带中堆积，形成较冷的难熔"巨石体"。晚二叠世(约260 Ma)，这些"巨石体"(很可能是榴辉岩相的超高压变质岩)受重力驱动作用进一步下沉到核幔边界"D"层时，发生钙钛矿→后钙钛矿的矿物相转变，这是一个强烈的放热反应，导致下地幔及俯冲板片堆积体自身的部分熔融，引起深部高温富铁、富钛的熔融体上涌进入地幔，形成地幔柱。这些岩浆大规模的上涌、喷发，形成了扬子陆块西缘规模巨大的峨眉山大火成岩省(LIPs)。此时古地理位置还处于南半球的某个位置，古特提斯大洋关闭后，这些携带南半球特有的地球化学烙印(Dupal异常)的玄武岩随着扬子板块一路向北漂移，到达今天的位置。
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关键词:
- 峨眉山玄武岩 /
- Nd-Sr-Pb同位素 /
- 地幔柱 /
- Rodinia超大陆 /
- 洋壳的俯冲、再循环
Abstract:The latest Nd-Sr-Pb isotopes study of Emeishan basalt in the Zhaotong area of northeastern Yunnan Province shows that the basalt samples generally have a 1000~900 Ma Nd model age of depleted mantle. The source could be generated by mixing of different proportions of a recycled ancient oceanic crust component(EM1-like, 60%~90%) and a peridotite component from the lower mantle(FOZO-like component, 10%~40%). The sample satisfies the Dupal anomaly boundary condition, suggesting that the latitude of Emeishan basalt magma formation and emplacement is quite different from the current latitude, and there may exist a large space distance between them. Therefore, a new model for the formation of the Emeishan mantle plume is proposed. During 1000~900 Ma, the oceanic crust derived from the Rodinia supercontinent event subducted and subsided, and the remnants of the oceanic crust piled on the 660 km mantle transition zone to form relatively cold refractory megaliths. In the Late Permian(~260 Ma), these megaliths(probably eclogite facies super-compressive metamorphic rocks) further subsided down to the "D" layer of the core-mantle transition, and resulted in the transformation from perovskite to post-perovskite, which was a strong exothermic reaction resulting in partial melting of lower mantle and subducting plate accumulations themselves, leading to upwelling of high temperature iron and titanium to form the mantle plume. The large scale upwelling and eruption of these magmas formed the large-scale Emeishan Igneous Province(LIPs) in the west of Yangtze block. At this time, the paleogeographic location was still in a certain position in the southern hemisphere. After the closure of the Paleotethys, these basalts bearing the unique geochemical imprint of the southern hemisphere(Dupal anomaly) drifted northward along with the Yangtze plate and reached the present position.
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研究区位于兴蒙造山带东段，由北向南依次为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块，经历了古生代多块体拼合作用过程和中生代陆内演化过程的叠加，地壳结构、构造相对复杂[1-2]。大兴安岭北段发育大面积的晚中生代火山岩，由于研究区内火山岩研究对象不同，众多学者对火山岩期次的划分与厘定存在分歧。关于火山岩形成的构造环境问题存在争议，先后有地幔柱成因[3-4]、板内成因[5]、蒙古-鄂霍茨克洋俯冲成因[6-8]、古太平洋俯冲成因[9-10]等多种观点。另一方面，大兴安岭北段的中西部地区目前有较多的年代学资料，但东部地区火山岩年代学及火山岩构造背景的研究较滞后。因此，本文对研究区不同期次火山岩开展详细的研究工作，进一步划分火山岩浆活动期次，讨论火山岩的成因及形成的构造环境，为晚中生代火山岩的构造环境提供依据。
1. 地质背景及岩石学特征
龙江盆地位于黑龙江省龙江县境内，内蒙古自治区东部，所在区域为古生代陆壳侧向增生区，亦为兴安地块和松嫩地块的缝合区（图 1-a）。在地质特征上，龙江盆地是由多个发育在海西褶皱基底上，以早白垩世为主体的一群中小规模的断陷湖盆组合而成，形成条件相近的断陷，具有各自独立的沉积体系。
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图 1 大兴安岭北部构造单元划分[11]（a）和龙江盆地地质简图（b）Figure 1. Tectonic setting map of the northern Da Hinggan Mountains (a) and simplified geological map of Longjiang basin(b)区内出露的地质体主要包括晚古生代大石寨组、花岗岩体及晚中生代火山岩。其中，大石寨组为一套经过低级变质作用改造的火山-沉积岩系[12]，其形成环境为浅海并伴随较强烈的火山活动；花岗岩主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成，为一套高钾钙碱性系列岩石。盆地内出露的晚中生代地层自下而上为下白垩统龙江组、光华组和甘河组，是大兴安岭北段火山盆地的基本类型。龙江组为偏中性火山岩，以安山岩、安山质凝灰岩、火山角砾岩、凝灰质细-粉砂岩夹少量英安岩、英安质凝灰岩为主，与下伏二叠系和侵入岩呈角度不整合接触。光华组为偏酸性火山岩，以流纹岩、碱流岩、流纹质凝灰岩、流纹质沉凝灰岩夹薄层凝灰质细-粉砂岩为主，灰白色粘土岩及沉凝灰岩中富产叶肢介、介形虫、淡水双壳类、腹足类、昆虫及植物化石，属于中期热河生物群。甘河组为偏中基性火山岩，以玄武岩、橄榄玄武岩和玄武安山岩为主，厚度大于82.6m，喷发覆盖于下伏地层之上。
本文涉及的光华组在光华村—兴义村一带分布，出露面积约89km2，碱流岩出露于大景星山附近（图 1-b），沿新兴村-大景星山-东临山进行地层剖面实测和采样，详细考察了龙江盆地碱流岩的野外产状、空间分布特征和野外地质关系。大景星山呈椭圆形，长轴方向为北北东向，与区域构造（断裂）走向一致，地貌表现为中央山峰高耸，周围是阶梯状下降的多轮环状山。碱流岩以大景星山为中心向四周溢流（图 2-a），覆盖于下部流纹质-英安质火山碎屑岩之上，流面发育（图 2-b），岩性稳定。本次研究的样品（PM412TW25）采自大景星山碱流岩中心部位，即北纬47°09′28″、东经122°56′27″。
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图 2 大景星山碱流岩野外照片（a、b）和显微照片（c、d）a—碱流岩宏观照片；b—流面发育；c—透长石斑晶裂纹发育；d—正长石流状定向；San—透长石；Or—正长石Figure 2. Field photographs (a, b) and microphotographs (c, d) for the pantellerite in Dajingxing Mountain碱流岩呈灰白色-灰紫色，斑状结构，基质具有球粒-显微嵌晶结构。斑晶成分为透长石（10%~ 15%），半自形板状，局部聚斑状，发育横向裂纹（图 2-c），卡氏双晶，粒径0.4~3.0mm。基质以长英质放射状、扇形球粒为主，球粒之间可见少量他形粒状石英中嵌有自形长柱状正长石微晶。正长石呈半自形板状，卡氏双晶，近平行消光，表面较洁净，可见流状定向（图 2-d），粒径均小于0.1mm。
2. 锆石U-Pb分析方法及结果
样品破碎和锆石分选由河北省廊坊市科大矿物分选技术股份有限公司完成。锆石阴极发光（CL）照相在中国地质科学院北京离子探针中心完成。锆石激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICP-MS）U-Pb同位素分析在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。试验中采用高纯氦作为剥蚀物质载气，用标准参考物质NIST SRM610进行仪器最佳化，样品测定时用哈佛大学标准锆石91500作为外部校正。本次实验采用的激光斑束直径为30μm，激光脉冲为10Hz，能量密度为16~ 17 J/cm2。普通铅校正采用Anderson的方法，详细实验测试过程可参见文献[13]。锆石U-Pb同位素分析结果见表 1，代表性的锆石阴极发光图像见图 3，年龄加权平均值计算和U-Pb谐和图（图 4）由3.0版本的Isoplot程序完成[14]。
表 1 大景星山碱流岩（PM412TW25）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测试结果Table 1. LA-ICP-MS data of zircons from the pantellerite (PM412TW25) in Dajingxing Mountain测点号 组成/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 1 38 56 0.68 0.0500 0.0021 0.1376 0.0062 0.0198 0.0006 195.9 95 130.9 5.6 126.5 3.7 2 40 63 0.64 0.0508 0.0023 0.1352 0.0067 0.0200 0.0006 229.7 103 128.8 6.0 127.5 3.9 5 32 53 0.62 0.0499 0.0035 0.1300 0.0096 0.0198 0.0007 188.1 154 124.1 8.6 126.2 4.3 6 46 74 0.63 0.0484 0.0018 0.1247 0.0051 0.0184 0.0005 119.2 87 119.3 4.6 117.5 3.4 8 180 127 1.41 0.0549 0.0020 0.1497 0.0059 0.0195 0.0006 408.4 79 141.6 5.2 124.6 3.6 9 38 63 0.61 0.0510 0.0036 0.1326 0.0099 0.0196 0.0007 240.2 155 126.4 8.9 125.2 4.3 10 29 61 0.48 0.0491 0.0025 0.1339 0.0072 0.0196 0.0006 150.9 114 127.6 6.4 125.1 3.8 12 47 73 0.63 0.0495 0.0022 0.1305 0.0062 0.0188 0.0006 171.9 101 124.5 5.6 120.1 3.6 13 35 63 0.55 0.0507 0.0030 0.1259 0.0078 0.0187 0.0006 227.9 130 120.4 7.1 119.6 3.8 14 31 57 0.54 0.0491 0.0028 0.1273 0.0076 0.0191 0.0006 154.4 128 121.6 6.9 121.8 3.8 16 105 103 1.02 0.0534 0.0020 0.1389 0.0056 0.0189 0.0006 344.7 83 132 5.0 120.4 3.5 17 28 50 0.56 0.0473 0.0025 0.1257 0.0069 0.0190 0.0006 61.2 120 120.2 6.2 121.6 3.7 18 248 174 1.43 0.0496 0.0017 0.1340 0.0050 0.0195 0.0006 175.5 79 127.6 4.5 124.4 3.6 19 32 50 0.65 0.0496 0.0021 0.1365 0.0060 0.0198 0.0006 178.3 94 129.9 5.4 126.5 3.7 22 33 62 0.53 0.0482 0.0022 0.1306 0.0062 0.0188 0.0006 111 102 124.6 5.5 120.1 3.5 23 20 42 0.47 0.0475 0.0050 0.1239 0.0138 0.0182 0.0007 73.1 235 118.6 12 116.3 4.5 25 26 45 0.58 0.0548 0.0037 0.1427 0.0102 0.0196 0.0007 403 144 135.4 9.0 125.4 4.2 28 38 68 0.56 0.0472 0.0025 0.1264 0.0071 0.0188 0.0006 56.3 123 120.9 6.4 119.8 3.6 29 81 85 0.95 0.0505 0.0019 0.1312 0.0054 0.0188 0.0006 217.6 87 125.2 4.8 120.1 3.5 ![]()
图 3 大景星山碱流岩锆石阴极发光图像、测点编号及 206Pb/238U年龄Figure 3. Cathodoluminescence images of typical single-crystal zircons and their apparent ages from the pantellerite in Dajingxing Mountain![]()
图 4 大景星山碱流岩锆石U-Pb谐和图Figure 4. U-Pb concordia diagram of zircons from the pantellerite in Dajingxing Mountain锆石阴极发光图像显示，碱流岩样品中大多数锆石晶体多呈短柱状，部分长柱状，晶轴比为1：1~1：3，柱面和锥面较发育，韵律环带不很发育，Th/U值介于0.48~1.43之间，反映岩浆成因锆石的特点。对80粒锆石中的30颗锆石进行了测试分析，其中11个测点由于Pb丢失而偏离谐和曲线，无年龄意义。其余数据分布在谐和线上及其附近，206Pb/238U年龄加权平均值为122.4±1.7Ma（n= 19，MSWD=0.77）。该年龄与光华村光华组火山-沉积碎屑岩中的双壳类、叶肢介、三尾拟蜉蝣等热河生物群化石组合所属时代早白垩世相符合，代表火山岩的喷发年龄。
3. 岩石地球化学特征
本文对7件火山岩样品进行了主量、微量元素测试，结果见表 2。样品测试在国土资源部东北矿产资源监督检测中心完成，整个过程均在无污染设备中进行。主量元素采用X射线荧光光谱法(XRF)，微量元素分析采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)完成。主量元素分析精度和准确度优于5%，微量元素分析精度和准确度优于10%。
表 2 大景星山碱流岩主量、微量及稀土元素分析结果Table 2. Major, trace and rare earth elements compositions of the pantellerite in Dajingxing Mountain样品号 SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO TiO2 K2O Na2O CaO MgO MnO P2O5 烧失量 总量 AR DI PM412YQ7 73.32 14.04 0.63 0.54 0.2 5 4.84 0.15 0.23 0.003 0.03 0.24 99.23 5.51 96.75 PM412YQ9 73.29 13.82 0.16 0.54 0.2 5.25 4.65 0.52 0.49 0.01 0.03 0.29 99.23 5.45 95.65 PM412YQ10-1 73.85 13.41 0.74 0.54 0.2 5.3 3.95 0.29 0.73 0.034 0.03 0.17 99.24 5.15 94.42 PM412YQ10-2 72.94 13.35 1.28 0.4 0.19 5.44 4.21 0.21 0.54 0.044 0.05 0.43 99.1 5.93 95.39 PM412YQ23 74.16 12.76 1.18 0.56 0.17 4.72 4.64 0.28 0.63 0.01 0.04 0.33 99.47 6.09 95.71 PM412YQ25 75.64 12.96 0.3 0.4 0.16 4.54 4.54 0.13 0.18 0.004 0.04 0.19 99.09 5.53 97.54 PM412YQ27 73.14 13.85 0.58 0.45 0.2 4.92 4.9 0.21 0.54 0.004 0.04 0.29 99.14 5.64 96.21 A型花岗岩 73.81 12.4 1.24 1.58 0.26 4.65 4.07 0.75 0.2 0.06 0.04 样品号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y PM412YQ7 74.0 151 19.8 75.1 13.7 0.51 10.14 1.71 9.60 1.82 4.64 0.75 5.10 0.74 47.4 PM412YQ9 71.1 163 19.4 74.9 14.2 0.44 10.78 1.77 10.05 1.92 4.90 0.79 5.34 0.78 59.5 PM412YQ10-1 75.3 166 20.2 80.0 15.1 0.51 10.95 1.77 9.35 1.73 4.26 0.69 4.66 0.67 35.3 PM412YQ10-2 60.6 120 15.8 61.6 11.6 0.57 8.62 1.44 8.50 1.64 4.19 0.69 4.60 0.67 48.1 PM412YQ23 72.2 161 18.9 71.8 13.3 0.65 9.94 1.66 9.51 1.83 4.80 0.78 5.20 0.76 46.7 PM412YQ25 57.9 162 16.5 60.7 11.9 0.51 9.02 1.54 9.21 1.80 4.57 0.76 5.17 0.75 45.2 PM412YQ27 74.8 152 20.2 76.0 14.2 0.42 10.33 1.76 9.99 1.89 4.86 0.80 5.36 0.79 46.6 样品号 Sr Rb Ba Th Ta Nb Zr Hf Sc Cr Ni Cs ΣREE δEu (La/Yb)N PM412YQ7 13.2 141 25.7 6.25 1.09 37.0 765 13.9 6.66 11.4 2.36 0.83 369 0.13 9.79 PM412YQ9 14.2 146 33.2 6.16 0.54 35.2 776 14.3 6.57 14.2 1.95 1.12 379 0.11 8.97 PM412YQ10-1 13.1 150 26.5 6.51 0.77 36.0 708 13.6 5.14 16.6 4.32 1.57 391 0.12 10.91 PM412YQ10-2 11.5 151 40.3 6.87 0.86 37.9 724 10.4 6.02 8.7 3.60 1.24 301 0.17 8.89 PM412YQ23 13.2 144 42.7 6.41 0.84 39.9 627 12.2 4.92 17.2 5.59 0.69 372 0.16 9.35 PM412YQ25 11.6 137 24.0 6.68 1.29 38.1 667 11.7 4.26 20.5 2.67 0.35 343 0.15 7.55 PM412YQ27 12.8 140 25.6 6.59 1.24 36.6 759 14.5 6.53 15.4 2.23 0.77 374 0.10 9.40 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素为10-6；A型花岗岩数据据参考文献[15] 3.1 主量元素
大景星山碱流岩具有以下特征：①富Si（SiO2= 72.94%~75.64%），贫Mg（MgO=0.18%~0.73%）和Ca（CaO=0.13%~0.52%）, 在TAS图解（图 5-a）中，所有样品点均落在流纹岩区，分异指数高（DI=94.42~ 97.54）, 表现出高分异演化的特征。②碱含量高，全碱（K2O+Na2O）=9.08%~9.89%，碱度指数（AR）为5.15~ 6.09，且相对富钾，K2O/Na2O值为1.00~1.34，在Nb/Y-Zr/TiO2分类图解（图 5-b）中全部落在碱流岩区域。③准铝质-弱过铝质，A/CNK值变化范围为0.96~1.05。④低TiO2（0.16%~0.2%）和P2O5（0.03%~ 0.05%），显示岩浆经历了钛铁矿、磷灰石等矿物的分离结晶作用。上述主量元素特征与A型花岗岩平均值一致[15]。
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图 5 大景星山碱流岩TAS图解(a)和Nb/Y-Zr/TiO2图解(b)Figure 5. TAS(a)and Nb/Y-Zr/TiO2(b)diagrams of the pantellerite in Dajingxing Mountain3.2 微量元素
大景星山碱流岩稀土元素总量（ΣREE）在301 × 10-6~391 × 10-6范围内, 轻、重稀土元素比值（LREE/HREE）在8.91~10.47之间，(La/Yb)N=7.55~ 10.91，轻、重稀土元素分馏程度中等，轻稀土元素分馏较明显，（La/Sm)N值为3.06~3.49，重稀土元素分馏不显著。岩石的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线呈明显的右倾“V”字形特征（图 6-a），并显示较明显的负Eu异常（δEu=0.1~0.17）。微量元素蛛网图（图 6-b）显示，大景星山碱流岩富集Rb、Th、U、Zr和轻稀土元素，如La、Ce、Nd和Sm，明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。Nb和Ta具有中等-弱亏损。在Whalen等[15]提出的分类图（图 7）上，该区流纹岩与高度分异的I、S型花岗岩明显不同，所有样品点都落在A型花岗岩区。在花岗岩的微量元素构造判别图解（图 8）中，大景星山碱流岩全部落入板内花岗岩区。
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图 7 Zr（a），Nb（c）与10000×Ga/Al判别图和（K2O+Na2O）/CaO（b），TFeO/MgO（d）与Zr+Nb+Ce+Y判别图[15]FG—分异的I、S型花岗岩；OTG—未分异的I、S、M型花岗岩；I、S、A—I、S、A型花岗岩Figure 7. Zr(a), Nb(c)versus 10000×Ga/Al and (K2O+Na2O)/CaO(b), TFeO/MgO versus Zr+Nb+Ce+Y discrimination diagrams![]()
图 8 (Y+Nb)-Rb（a）和Y-Nb（b）图解[18]WPG—板内花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；syn-COLG—同碰撞花岗岩；ORG—洋脊花岗岩Figure 8. (Y+Nb)-Rb(a) and Y-Nb(b) discrimination diagrams4. 讨论
4.1 岩石成因
自1979年Loiselle等[19]提出以碱性、无水、非造山为特征的A型花岗岩以来，许多学者对A型花岗岩的岩石地球化学、岩石成因及构造背景进行了研究。目前认为，A型花岗岩不局限于非造山，也可以形成于不同的构造背景；在成分上，既可以是过碱的，也可以是准铝质或过铝质的[20-21]；在岩石学上，包括石英正长岩、亚碱性-碱性花岗岩、流纹岩、碱流岩等[22-23]。大景星山碱流岩岩石富硅、富碱，贫Mg、Ca；稀土元素配分曲线呈现右倾“V”字形特征，显示强烈的负Eu异常；微量元素显示较低的Sr和Ba丰度，以及较高的Rb、Th、U、Zr等特点。其地球化学特征类似于A型花岗岩。
目前认为，碱性长英质岩石的成因模式有：①幔源岩浆与深熔形成的壳源岩浆的混合和交代作用[24-25]；②富F、Cl麻粒岩高温部分熔融作用[26]；③碱性岩浆的分离结晶作用[27-28]；④在挥发组分作用下下地壳岩石部分熔融[29]。首先，由于研究区和相邻地区缺乏同时代的镁铁质岩石，可以排除大景星山碱流岩是幔源岩浆分离结晶作用产物的可能。其次，大景星山碱流岩富硅及贫Mg、Ca的特征可以排除幔源岩浆与深熔形成的壳源岩浆混合的成因机制。第三，岩石的高硅、相对富Na、贫Mg、贫Ca及强烈的负Eu异常等特征, 与下地壳麻粒岩物质部分熔融的成因模式并不吻合。
King等[20]认为，铝质A型花岗岩岩浆源于长英质地壳的部分熔融，而碱性花岗岩浆则为幔源镁铁质岩浆分异的产物。研究区大景星山碱流岩A/CNK值介于0.96~1.05之间，属于准铝质-弱过铝质，Si2O含量高、变化范围较小，含有低Al2O3、FeO和MgO含量，以及明显的Ba、P、Sr、Eu及Ti负异常特征，指示长英质成分的源岩在低压下发生部分熔融，其中斜长石、磷灰石及Ti、Fe氧化物在源岩中残留。综合上述特征可以判定，长英质地壳部分熔融及其后的分异作用可能为大景星山碱流岩形成的重要机制。
4.2 构造背景
1992年，Eby[22]把A型花岗岩分为A1型花岗岩（非造山花岗岩拉张环境）、A2型花岗岩（后造山环境）。在Nb-Y-Ce图解（图 9-a）中，大景星山碱流岩主要落在A1、A2的分界线上，而在Y/Nb-Rb/Nb判别图（图 9-b）中，样品点全部落入A1型花岗岩区，指示了一种非造山拉张环境。
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图 9 大景星山碱流岩Nb-Y-Ce（a）和Y/Nb-Rb/Nb（b）图解[22]Figure 9. Nb-Y-Ce(a)and Y/Nb-Rb/Nb(b)diagrams of the pantellerite in Dajingxing Mountain兴蒙造山带东部的大兴安岭地区从晚古生代—早中生代经历了古亚洲洋、蒙古-鄂霍次克洋的闭合及区内多块体的拼贴过程[30]。早—中三叠世兴蒙造山带南缘碰撞型花岗岩的发现标志着古亚洲洋的最终闭合[31]；早—中侏罗世，古太平洋板块开始向欧亚大陆俯冲，在吉黑东部（东宁—晖春）、小兴安岭—张广才岭地区形成大陆弧岩浆作用[32-34]，而在西部额尔古纳—根河地区出露的钙碱性火山岩组合[35]则反映了活动陆缘的构造背景，引起该期岩浆事件的区域动力应来自于蒙古-鄂霍芡克大洋板块向额尔古纳地块下的俯冲作用。中侏罗世晚期—早白垩世早期阶段，古太平洋板块进入了间歇期[36]，而在大兴安岭西坡—辽西地区存在一次重要的陆壳加厚过程[37-38]，与该区构造推覆使地壳增厚的伸展环境有关[35]，与蒙古-鄂霍芡克缝合带闭合时间一致。
早白垩世晚期火山岩（114 Ma ~131Ma，峰值年龄为125Ma）在大兴安岭地区广泛分布，北部以上库力组流纹岩和伊列克得组玄武岩为代表[39-40]，南部以白音高老组流纹岩和梅勒图组玄武岩为代表[41]，翼北—辽西地区，以义县组火山岩为代表，形成年龄为120~126Ma[42]。该期火山岩岩石组合为典型的双峰式火山岩，是早白垩世晚期区域性伸展的直接反映。同时，早白垩世晚期A型花岗岩的广泛分布[43]、变质核杂岩的产出[44]及同期沉积盆地的形成[45]都指示了伸展背景。大兴安岭巴尔哲碱性花岗岩和碾子山A型花岗岩（年龄为125Ma）是张性构造体制背景下的产物[46]。大景星山碱流岩的产出指示，大兴安岭北段龙江盆地在122.4Ma已经进入板内拉张环境，该期火山事件既与环太平洋构造体系有关，又与蒙古-鄂霍茨克构造带相联系，从大兴安岭地区中生代火山岩的空间展布可以判断，位于松辽盆地以西的龙江盆地碱流岩的形成与后者的联系更密切。
5. 结论
(1) 龙江盆地光华组碱流岩中的锆石为岩浆成因，LA-ICP-MS U-Pb定年结果为122.4±1.7Ma，表明其形成时代为早白垩世。
(2) 龙江盆地光华组碱流岩具有富硅、富碱、贫Mg、Ca的特征，具有显著的负Eu异常、低Sr和Ba丰度，以及较高的Rb、Th、U、Zr和轻稀土元素，说明其岩浆源区有斜长石、磷灰石及Ti、Fe氧化物残留，为长英质地壳部分熔融的产物。
(3) 龙江盆地光华组碱流岩的特征类似于铝质A1型花岗岩，形成于板内拉张环境，代表了伸展的大地构造背景。
致谢: 项目组成员参加了野外调查和研究工作，同位素样品测定得到自然资源部中南矿产资源监督检查中心(武汉地质矿产研究所)工作人员的支持和指导，论文写作过程中得到云南省地质调查院李静教授级高工的热心帮助，在此一并致谢。 -
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图 1 峨眉山大火成岩省分布图(据参考文献[23]修改)
Figure 1. Distribution of Emeishan Large Igneous Province
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图 2 Pb同位素相图
EM1—富集地幔1型；EM2—富集地幔2型；HIMU—高μ地幔；MORB—洋中脊玄武岩；FOZO—地幔集中带；Ontong Java whole-rock—翁通爪哇全岩投影点范围
Figure 2. Phase diagram of Pb isotope
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图 4 峨眉山地幔柱演化模式(据参考文献[60]修改)
Figure 4. Tectonic evolution model of Emeishan mantle plume
表 1 峨眉山玄武岩Pb同位素分析成果
Table 1 Pb isotopic compositions of Emeishan basalts
样品编号 同位素比值 主要参数 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb μ ω Th/U Δ7/4 Δ8/4 PM002-8-1 17.606 15.570 37.973 8.38 35.29 4.08 17.05 106.03 PM002-11-1 17.638 15.590 38.071 8.41 35.69 4.11 18.70 111.97 PM021-7-1 17.663 15.591 38.067 8.43 35.68 4.09 18.53 108.54 PM021-8-1 17.636 15.625 38.131 8.41 35.94 4.14 22.23 118.21 PM021-11-1 17.692 15.649 38.230 8.46 36.35 4.16 24.02 121.34 PM008-8-1 17.837 15.597 38.315 8.61 36.71 4.13 17.25 112.31 PM002-12-1 17.687 15.555 38.038 8.46 35.56 4.07 14.67 102.74 PM008-13-1 17.589 15.605 38.098 8.36 35.81 4.15 20.74 120.59 PM008-20-1 17.788 15.585 38.167 8.56 36.09 4.08 16.58 103.43 PM021-27-1 17.678 15.619 38.173 8.45 36.12 4.14 21.17 117.33 PM021-44-1 17.689 15.606 38.122 8.46 35.90 4.11 19.75 110.90 PM022-7-1 17.626 15.640 38.225 8.40 36.33 4.19 23.83 128.82 PM002-19-1 17.895 15.473 38.237 8.67 36.38 4.06 4.22 97.49 PM022-15-1 17.677 15.606 38.154 8.45 36.04 4.13 19.88 115.55 PM022-20-1 17.624 15.572 38.016 8.39 35.46 4.09 17.06 108.16 PM002-26-1 17.690 15.530 38.041 8.46 35.57 4.07 12.14 102.68 PM008-26-1 17.572 15.557 37.963 8.34 35.24 4.09 16.12 109.15 PM008-35-1 17.578 15.612 38.113 8.35 35.87 4.16 21.55 123.42 PM022-23-1 17.657 15.619 38.166 8.43 36.09 4.14 21.40 119.17 PM002-29-1 17.578 15.530 37.920 8.35 35.07 4.07 13.35 104.12 PM008-29-1 17.777 15.562 38.143 8.55 35.99 4.07 14.40 102.36 PM002-56-1 17.602 15.578 38.070 8.37 35.69 4.13 17.89 116.22 
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表 2 昭通地区峨眉山玄武岩Sr同位素分析成果
Table 2 Sr isotopic compositions of Emeishan basalts in the Zhaotong area
样品编号 同位素比值 主要参数 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr (87Sr/86Sr)0 εSr(t) Rb/Sr ΔSr PM002-8-1 0.1396 0.70658 0.706066 26.66 0.05 60.7 PM002-11-1 0.2836 0.70681 0.705765 22.40 0.10 57.7 PM021-7-1 0.3718 0.70726 0.705890 24.17 0.13 58.9 PM021-8-1 0.1542 0.70617 0.705602 20.08 0.05 56.0 PM021-11-1 0.7069 0.70915 0.706545 33.48 0.25 65.5 PM008-8-1 0.2033 0.70718 0.706431 31.85 0.07 64.3 PM002-12-1 0.1689 0.70607 0.705448 17.89 0.06 54.5 PM008-13-1 0.1985 0.70663 0.705899 24.29 0.07 59.0 PM008-20-1 0.2215 0.70662 0.705804 22.95 0.08 58.0 PM021-27-1 0.1547 0.70631 0.705740 22.04 0.05 57.4 PM021-44-1 0.2007 0.70632 0.705581 19.78 0.07 55.8 PM022-7-1 0.2200 0.70579 0.704979 11.24 0.08 49.8 PM002-19-1 0.1521 0.70719 0.706630 34.67 0.05 66.3 PM022-15-1 0.4582 0.70737 0.705682 21.21 0.16 56.8 PM022-20-1 0.1815 0.70650 0.705831 23.34 0.06 58.3 PM002-26-1 0.2064 0.70640 0.705640 20.61 0.07 56.4 PM008-26-1 0.1201 0.70601 0.705567 19.59 0.04 55.7 PM008-35-1 0.1745 0.70649 0.705847 23.56 0.06 58.5 PM022-23-1 0.1852 0.70639 0.705708 21.58 0.06 57.1 PM002-29-1 0.1783 0.70633 0.705673 21.09 0.06 56.7 PM008-29-1 0.2182 0.70635 0.705546 19.29 0.08 55.5 PM002-56-1 0.3480 0.70822 0.706938 39.05 0.12 69.4
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表 3 昭通地区峨眉山玄武岩Nd同位素分析成果
Table 3 Nd isotopic compositions of Emeishan basalts in the Zhaotong area
样品编号 同位素比值 主要参数 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd (143Nd/144Nd)0 εNd(t) Sm/Nd tDM/Ma PM002-8-1 0.1199 0.512504 0.512301 -0.07 0.20 1049 PM002-11-1 0.1215 0.512540 0.512334 0.58 0.20 1008 PM021-7-1 0.1235 0.512538 0.512329 0.47 0.20 1034 PM021-8-1 0.1217 0.512541 0.512335 0.59 0.20 1009 PM021-11-1 0.1204 0.512480 0.512276 -0.56 0.20 1094 PM008-8-1 0.1170 0.512483 0.512285 -0.39 0.19 1051 PM002-12-1 0.1196 0.512548 0.512345 0.79 0.20 975 PM008-13-1 0.1268 0.512588 0.512373 1.34 0.21 986 PM008-20-1 0.1285 0.512614 0.512396 1.79 0.21 959 PM021-27-1 0.1215 0.512548 0.512342 0.73 0.20 995 PM021-44-1 0.1253 0.512613 0.512401 1.87 0.21 926 PM022-7-1 0.1208 0.512567 0.512362 1.13 0.20 957 PM002-19-1 0.1274 0.512563 0.512347 0.83 0.21 1037 PM022-15-1 0.1287 0.512614 0.512396 1.78 0.21 961 PM022-20-1 0.1303 0.512620 0.512399 1.85 0.22 969 PM002-26-1 0.1284 0.512621 0.512403 1.93 0.21 945 PM008-26-1 0.1255 0.512633 0.512420 2.26 0.21 894 PM008-35-1 0.1232 0.512607 0.512398 1.83 0.20 915 PM022-23-1 0.1310 0.512630 0.512408 2.02 0.22 958 PM002-29-1 0.1257 0.512627 0.512414 2.13 0.21 906 PM008-29-1 0.1282 0.512597 0.512380 1.47 0.21 986 PM002-56-1 0.1276 0.512587 0.512371 1.29 0.21 997
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