高鎂安山巖系列通常產(chǎn)出在會聚板塊邊緣，具有相對普通島弧巖漿源區(qū)更難熔的地幔源區(qū)，代表了一類獨立的初始幔源巖漿。它的產(chǎn)生與俯沖環(huán)境下的熔/流體助熔作用密切相關，通常指示中洋脊俯沖、弧后擴張或板片斷離的高熱環(huán)境。系統(tǒng)的巖石學和地球化學研究不僅有助于揭示這類特殊巖石的形成機制，也是示蹤會聚板塊邊緣復雜的熔/流體-地幔相互作用和關鍵地球動力學過程的重要手段。
在國家自然科學基金項目的支持下，中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈演化研究室的博士生袁玲玲與導師張曉暉及合作者對遼北開原地區(qū)發(fā)育的一套晚二疊世高鎂安山巖-玄武巖組合進行了系統(tǒng)的野外地質、年代學和巖石地球化學研究。結果顯示，開原火山巖大約于二疊紀末期噴發(fā)（250Ma），主要巖石類型包括玄武安山巖和安山巖；其鎂指數(shù)（Mg#）為63~78；全巖初始87Sr/86Sr為0.70417~0.70457，eNd(t)為-0.4~5.0，eHf(t)=5.1~11，鋯石eHf(t)=-9.4~0.4。這些元素與同位素地球化學特征表明其形成于經(jīng)俯沖陸源碎屑沉積物熔體不均勻交代的巖石圈地幔的部分熔融。
具有虧損地幔源區(qū)屬性和俯沖后板片斷離熱力學聯(lián)系的晚二疊世開原高鎂安山巖/玄武巖組合不僅為確定華北克拉通-中亞造山帶在開原地區(qū)的縫合邊界提供了空間標志，也為追蹤指示古亞洲洋閉合的最終縫合帶提供了重要線索。同時，與展布于索倫-西拉木倫-長春斷裂帶兩側的晚二疊世-早三疊世巖漿-變質事件一道，促進了驅動古亞洲洋最終消亡的晚古生代雙向俯沖體系的重建。
這一研究成果近期發(fā)表在國際巖石學期刊Lithos (Yuan et al. Late Permian high-Mg andesite and basalt association from northern Liaoning, North China: Insights into the final closure of the Paleo-Asian ocean and the orogen-craton boundary. Lithos, 2016, 258: 58-76)。
圖1 研究區(qū)所在位置圖
圖2 元素與同位素地球化學特征圖
