摘要
本文以新的岩浆房模型为基础，通过岩石学、地球化学、锆石学、单矿物地球化学、数值模拟和热力学模拟等方法对大兴安岭中部索伦地区白音套海盆地的早白垩世岩浆房过程进行了详细的刻画，提出了一个具有普适性的岩浆房演化模型。 白音套海盆地位于大兴安岭中部，兴安地块南缘，为典型的晚中生代火山盆地，大面积出露早白垩世中酸性火山岩以及同时期的中酸性侵入岩，包括满克头鄂博组、玛尼吐组和白音高老组，二长斑岩、花岗岩、花岗闪长岩等。借助传统分析方法，结合热力学模拟和数值模拟，得到以下结论： （1）本次研究的酸性火山岩主要为流纹岩以及少量的英安岩，属于高钾钙碱性系列。稀土元素总量为83~245ppm，LREE/HREE为5.79~12.19，Eu/Eu*为0.20~0.87，显示强至弱的Eu负异常。亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素，富集Rb、K等元素富集。其形成于140~123Ma，属于早白垩世岩浆活动的产物。εHf（t）在+1.7～+9.9之间，主要来源于年轻地壳的部分熔融，地幔物质可能有少量贡献。酸性火山岩为高分异I型火山岩，经历了强烈的分离结晶作用，分馏矿物主要为斜长石、碱性长石和锆石等。 （2）中性火山岩包括玄武安山岩、玄武质粗面安山岩、安山岩、粗面安山岩、粗面岩，大部分属于粗面质火山岩，主要为高钾钙碱性系列。稀土元素总量为95~252ppm，LREE/HREE为6.18~13.74，Eu没有明显的负异常（Eu/Eu*=0.8~1.02）。亏损Nb、Ta、P、Ti等元素，富集Ba、K等元素。其形成于138~126Ma，属于早白垩世岩浆活动的产物。εHf（t）值为+4.0~+13.67，主要来自地幔，并经历了地壳物质的混染。其斜长石斑晶主要为拉长石，含少量中长石和培长石。同一斜长石的成分显示自中心向边缘An具有规律性的变化，暗示岩浆房内的岩浆性质经历了周期性的变化。 （3）二长斑岩与其包体二长闪长岩均属于高钾钙碱性系列。二长斑岩稀土总量为131~157ppm，Eu没有明显的负异常（Eu/Eu*=0.78~0.93）。包体具有相似的稀土元素特征，稀土总量为137~203ppm，Eu呈中至弱的负异常（Eu/Eu*=0.65~0.83）。相对于包体，二长斑岩稀土总量相对较低，并且包体显示更强烈的Eu负异常。二者均亏损Nb、Ta、Ti、P等元素，富集Rb、Ba、K等元素。其形成于124Ma左右。二长斑岩的εHf（t）值为+4.3~+11.1，包体的εHf（t）值为+2~+8.4，均主要起源于地幔，但受到地壳物质的贡献。二长斑岩和包体中的斜长石为更-中长石，以中长石为主。同一斜长石颗粒的成分变化显示岩浆性质发生了周期变化。二长斑岩中的角闪石分为高SiO2、TFe2O3、K2O，低Al2O3、TiO2、MgO、Na2O和低SiO2、TFe2O3、K2O，高Al2O3、TiO2、MgO、Na2O两类，包体中的角闪石与二长斑岩中的高SiO2、TFe2O3、K2O，低Al2O3、TiO2、MgO、Na2O成分相似。二长斑岩中的角闪石包括高Mg/（Mg+Fe2+）、低Si和低Mg/（Mg+Fe2+）、高Si两类角闪石，包体中只存在低Mg/（Mg+Fe2+）、高Si角闪石。 （4）酸性火山岩的锆石Ti饱和温度显示其在岩浆房内经历了再加热过程，升温幅度可能高达~150℃，该过程推动了高粘度酸性岩浆持续演化。中性火山岩经历了斜长石和锆石等矿物的分离结晶，但数值模拟和热力学模拟结果表明，其成分演化除了受斜长石和副矿物等的分离结晶控制外，还经历了碱性长石的再吸收作用。二长斑岩和其中的包体均经历了角闪石、斜长石等矿物的分离结晶作用。包体是在寄主岩石二长斑岩处于晶粥状态时由于浮力、热通量等作用少量进入寄主岩石中的深部高温岩浆。 （5）白音套海盆地早白垩世岩浆房过程可概括为，深部的高温岩浆脉动式注入浅部岩浆房底部，使岩浆房内早期晶粥经历再加热过程，导致再注入高温岩浆的分离结晶和早期晶粥中矿物的再活化。岩浆房底部熔体压力的积累推动熔体在晶粥层顶部逐渐聚集并最终导致火山作用和侵入作用。该地区早白垩世的大规模岩浆活动由伸展环境下俯冲到地幔深度的蒙古鄂霍茨克洋壳的脱水作用触发，深部高温岩浆的多阶段脉动式活动为火山喷发和侵入岩侵位提供了动力和物质。
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