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西秦岭新生代双峰式火山作用及南北构造带成因初探

喻学惠  莫宣学  赵志丹  和文言  李勇  
【摘要】:本文提供了西秦岭新生代流纹岩的全岩化学、稀土微量元素和Pb、Sr、Nd同位素分析数据,以及新生代双峰式火山岩27个同位素定年结果。研究表明,西秦岭新生代双峰式火山岩具有与东非裂谷完全相同的岩石组合。K/Ar和39Ar/40Ar同位素定年确定新生代双峰式火山岩的年龄从23~7·1Ma。双峰式火山岩中的钾霞橄黄长岩与钾玄岩的87Sr/86Sr在0·704031~0·70525之间,206Pb/204Pb为18·408~19·062,207Pb/204Pb为15·476~15·677,208Pb/204Pb为38·061~39·414,εNd=0·3~5·3,几乎全部为正值,与新特提斯地幔端元地球化学域非常相似,岩浆起源于与OntongJava和FOZO地幔柱相似的亏损地幔源区。由此推测,火山岩的成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈地幔流向东移动和上涌有关,也是青藏高原向东扩展的一种响应。西秦岭新生代双峰式火山岩的厘定为查明南北构造带的性质提供了岩石探针,它证明南北构造带是一条大陆裂谷。但是,将西秦岭的双峰式火山岩产出的大地构造背景,深部地球物理以及地幔热结构与贝加尔裂谷和东非裂谷的地幔相比较可以看出,南北构造带的裂谷特征不同于东非大陆裂谷,也与贝加尔裂谷不尽相同。南北构造带的裂谷成因与印-亚大陆碰撞诱发的软流圈物质向东的移动和上涌有关,其特征受西秦岭周边各个小块体间相对运动速度与方向以及东昆仑断裂-西秦岭北缘断裂运动性质的联合制约。由此推测,南北构造带是一条复杂的裂谷带,也可能是一个发展中的板块边界。

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