大興安嶺東溝營(yíng)林站地區(qū)中酸性火山巖成因分析

大興安嶺東溝營(yíng)林站地區(qū)中酸性火山巖成因分析

興安火山巖帶位于興蒙造山帶北部，形成于早侏羅世至早白堊世，主要由中酸性和酸性火山巖組成。它向西延伸至蒙古和俄羅斯。它是東亞大陸邊緣巨大火山巖帶的重要組成部分。它通常呈北東向東延伸。這是典型的陸相火山巖噴發(fā)產(chǎn)物，也是中國(guó)東北所有火山巖活動(dòng)的最終產(chǎn)物。晚古生代以來(lái),該區(qū)經(jīng)歷了東西向古生代古亞洲構(gòu)造成礦域與北北東向中新生代環(huán)太平洋構(gòu)造成礦域兩個(gè)全球性構(gòu)造成礦域強(qiáng)烈疊加、復(fù)合、轉(zhuǎn)換,正是因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)換過(guò)程,造成了該區(qū)多塊體、多階段演化的特點(diǎn)。大興安嶺火山巖帶大致以北緯47°20′為界分為南北兩區(qū),在巖石組合、巖石類型及化學(xué)成分上南區(qū)和北區(qū)存在著明顯的差異,暗示著南區(qū)和北區(qū)火山巖的成因及形成的大地構(gòu)造背景不同。近年來(lái),在該火山巖帶上發(fā)現(xiàn)了多塊體拼合的特殊地質(zhì)構(gòu)造及大量大型、超大型多金屬礦床。研究區(qū)東溝營(yíng)林站地理坐標(biāo)為:東經(jīng)122°15′～122°45′,北緯48°20′～48°40′,屬于大興安嶺火山巖帶北部。大興安嶺火山噴發(fā)帶北段位于額爾古納地塊中部。本區(qū)中生代火山巖漿作用強(qiáng)烈,廣泛分布晚侏羅世-早白堊世陸相中基性、中酸性火山巖和火山沉積地層。迄今涉及本區(qū)的地質(zhì)工作很少,研究程度較低,主要的地質(zhì)資料有黑龍江省地質(zhì)區(qū)域測(cè)量第二隊(duì)一分隊(duì)1976年做的布特哈旗幅1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院2006年做的扎蘭屯市幅1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,這些資料都僅限于宏觀上的地質(zhì)概述,未深入研究區(qū)內(nèi)中生代火山巖的特征、來(lái)源等。因此,筆者就該區(qū)的中生代火山巖地質(zhì)地球化學(xué)特征進(jìn)行研究,以揭示其形成機(jī)制,分析其構(gòu)造環(huán)境,為該區(qū)成礦研究提供巖石學(xué)依據(jù),對(duì)下一步的找礦工作提供基礎(chǔ)。1晚侏羅世火山巖東溝營(yíng)林站地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾盟東北部,為大興安嶺北段東坡,具備了較好的成礦地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)地層以中生代陸相基性-酸性火山地層為主,其次為古生界地層。地層從老到新依次為:古生界奧陶系銅山組(O1t)、多寶山組(O2d)、裸河組(O3l);泥盆系大民山組(D3d);侏羅系滿克頭鄂博組(J3m)、瑪尼吐組(J3mn)、白音高老組(J3b);第四系全新統(tǒng)松散堆積物(Qhpal、Qhdl)。區(qū)內(nèi)侵入巖體包括從晚古生代到中生代不同時(shí)期巖漿作用所形成的中淺成巖體和大量巖脈,分布在該區(qū)中部地區(qū),主要有晚石炭世的中粒(似斑狀)黑云母二長(zhǎng)花崗巖,三疊紀(jì)和晚侏羅世的細(xì)-中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖,早白堊世的晶洞文象花崗巖、中細(xì)粒角閃石英正長(zhǎng)巖、中細(xì)粒閃長(zhǎng)巖和晚白堊世的花崗斑巖等。中生代火山作用在區(qū)內(nèi)占據(jù)最為重要的地位,晚侏羅世火山巖漿作用最為強(qiáng)烈,根據(jù)本區(qū)野外實(shí)測(cè)剖面,對(duì)比內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志,自下而上發(fā)育滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組。晚侏羅世火山巖在本區(qū)的北部、西部、南部大面積連續(xù)分布,約占本區(qū)總面積的45%(圖1),火山巖巖石類型有熔巖、火山碎屑巖,巖性主要為中酸性到酸性。其中,滿克頭鄂博組主要有流紋質(zhì)、英安質(zhì)火山碎屑巖,火山-碎屑沉積巖、英安巖、流紋巖、火山角礫巖等;瑪尼吐組主要有安山巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰熔巖等;白音高老組主要有流紋巖、流紋質(zhì)火山碎屑巖等。除此之外,還有少量的古生代中酸性火山巖,主要分布在東北部的哈德烏努高地附近、中部的秧草溝兩側(cè)、東南角的牛營(yíng)子溝附近等地。其中,下奧陶統(tǒng)銅山組主要有安山巖、英安質(zhì)凝灰熔巖,中奧陶統(tǒng)多寶山組主要有安山巖、英安巖、安山質(zhì)凝灰熔巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r,上泥盆統(tǒng)大民山組主要有安山巖、安山質(zhì)火山角礫熔巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰熔巖等。本區(qū)晚侏羅世火山巖與內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志中大興安嶺南部火山巖發(fā)育層序和巖性組合一致,為同期形成的產(chǎn)物。對(duì)J3m,J3mn,J3b火山巖的Rb-Sr全巖等時(shí)年齡測(cè)試結(jié)果表明,滿克頭鄂博組和瑪尼吐組火山巖的大致年齡分別為161,138Ma。本區(qū)斷裂和褶皺構(gòu)造非常發(fā)育,北東向-北北東向斷裂是區(qū)內(nèi)的主構(gòu)造,奠定了本區(qū)的主體構(gòu)造格架,北西、近南北或近東西向斷裂與之配套,構(gòu)成了網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造格局。褶皺主要有元古宇褶皺構(gòu)造、古生代褶皺構(gòu)造和中生代褶皺構(gòu)造。元古宇褶皺構(gòu)造形跡在區(qū)內(nèi)基本被后期蓋層覆蓋而難以直接觀察,古生代褶皺變形較為發(fā)育,主要表現(xiàn)為下奧陶統(tǒng)銅山組、中奧陶統(tǒng)多寶山組、中上泥盆統(tǒng)大民山組等地層中的寬緩褶皺。本區(qū)總體表現(xiàn)為一個(gè)大型復(fù)式背斜構(gòu)造,是區(qū)域上喜桂圖旗復(fù)背斜的一部分。區(qū)內(nèi)由穿心崗-哈德烏努1個(gè)背斜構(gòu)造和3個(gè)向斜構(gòu)造組成,樞紐總體走向北東,北東段有轉(zhuǎn)向北北東的趨勢(shì),總體形態(tài)為寬緩型。中生代本區(qū)主要受濱太平洋構(gòu)造域影響,形成一系列北東向斷裂控制的斷陷盆地。2巖石學(xué)特征2.1流紋巖巖石學(xué)特征滿克頭鄂博組熔巖類主要有英安巖和流紋巖,粗面巖偶見(jiàn)。英安巖多呈淺肉紅色、青灰色、灰黑色、紫色,具厚-中層狀、流狀構(gòu)造,局部見(jiàn)石泡構(gòu)造(圖2-A),發(fā)育微粒斑狀結(jié)構(gòu),斑晶主要為斜長(zhǎng)石、透長(zhǎng)石和少量黑云母,斜長(zhǎng)石(φB)占5%～30%,粒度為1～3mm,還有小部分的巖石發(fā)生了硅化和綠泥石化,基質(zhì)為玻質(zhì)霏細(xì)結(jié)構(gòu),由霏細(xì)斜長(zhǎng)石和石英、火山玻璃及少量微粒磁鐵礦和磷灰石等組成。流紋巖多呈青灰色、灰色,多具塊狀、厚層狀構(gòu)造。巖石一般發(fā)育斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為斜長(zhǎng)石、石英,少量透長(zhǎng)石和黑云母,斑晶呈自形板條狀,部分顆粒呈碎屑狀,粒徑0.2～1.5mm,在不同地段差別較大,發(fā)育聚片雙晶,常見(jiàn)正環(huán)帶,部分顆粒發(fā)生伊利石化。部分地段出露的流紋巖中長(zhǎng)石斑晶存在順層排列現(xiàn)象,局部還可見(jiàn)少量碎屑物定向拉長(zhǎng)的現(xiàn)象,使巖石顯示流狀構(gòu)造以及流紋構(gòu)造(圖2-B)?；鹕剿樾紟r類主要有流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、英安質(zhì)凝灰熔巖、火山角礫巖等。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r多呈灰白色、灰色、灰綠色,顯示明顯的流狀構(gòu)造(圖2-C)。巖石發(fā)育熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu),火山碎屑物一般為火山灰級(jí),少數(shù)可達(dá)火山礫級(jí)?；鹕交乙跃己蛶r屑為主,晶屑體積分?jǐn)?shù)為20%～50%,粒度為1～2mm,主要由石英和鉀長(zhǎng)石構(gòu)成。巖屑體積分?jǐn)?shù)為5%～20%,粒度為1～2mm,多呈碎屑狀,由英安巖和凝灰?guī)r構(gòu)成,偶見(jiàn)石英砂巖和花崗巖。流紋質(zhì)凝灰?guī)r多呈灰色、灰綠色、灰白色,受綠泥石化影響可呈淺綠色,層理構(gòu)造極少見(jiàn)到。巖石發(fā)育凝灰結(jié)構(gòu),火山灰以晶屑、巖屑為主,晶屑粒度為1～2mm,由鉀長(zhǎng)石和少量石英構(gòu)成。巖屑粒度為1～4mm,多呈碎屑狀,也可呈不規(guī)則多邊形,由英安巖、凝灰?guī)r和少量粗面巖構(gòu)成。英安質(zhì)凝灰熔巖多呈灰色、淺肉紅色、灰白色、淺紫色,巖石發(fā)育碎屑熔巖結(jié)構(gòu),火山碎屑以晶屑、巖屑為主,還有少量的角礫,晶屑體積分?jǐn)?shù)為15%～25%,粒度為1～2mm;巖屑體積分?jǐn)?shù)為10%～20%,粒度為1～2mm,極少數(shù)達(dá)到3mm;角礫體積分?jǐn)?shù)約為5%,粒度為2～5mm?；鹕浇堑[巖呈灰綠色、灰色、淺紅色、青灰色,塊狀構(gòu)造,火山角礫結(jié)構(gòu),角礫成分復(fù)雜,體積分?jǐn)?shù)為35%～60%,粒度為2～11mm。該組還有少量沉積凝灰?guī)r,塊狀構(gòu)造,沉凝灰結(jié)構(gòu),火山碎屑物有明顯的定向排列。2.2巖石學(xué)和礦物學(xué)特征瑪尼吐組熔巖類主要為安山巖,但由于長(zhǎng)石含量變化比較大,在TAS圖解中部分落入到玄武質(zhì)粗面安山巖和粗面安山巖區(qū)。安山巖多呈灰黑色、灰色,具厚-中層狀構(gòu)造,發(fā)育斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為斜長(zhǎng)石以及少量透長(zhǎng)石和角閃石。斜長(zhǎng)石斑晶(圖2-D)呈自形板狀,粒徑為1～3mm,發(fā)育鈉長(zhǎng)石式雙晶和正環(huán)帶。透長(zhǎng)石呈近等軸的板狀,粒徑為0.8～3.0mm,透明性好,發(fā)育卡斯巴雙晶,可見(jiàn)泥化現(xiàn)象。角閃石粒徑為0.5～2.0mm,呈長(zhǎng)柱狀,一般發(fā)育暗化邊?；|(zhì)發(fā)育玻質(zhì)霏細(xì)結(jié)構(gòu)(圖2-E),由微晶斜長(zhǎng)石和火山玻璃組成,二者多發(fā)生高嶺石化和絹云母化。火山碎屑巖類主要為流紋質(zhì)凝灰?guī)r。巖石呈灰色,灰白色,具塊狀、厚層狀、中層狀構(gòu)造,發(fā)育凝灰結(jié)構(gòu),火山碎屑物粒度為0.5～3.0mm,以火山灰級(jí)碎屑為主。流紋質(zhì)凝灰?guī)r火山碎屑以晶屑為主,晶屑由斜長(zhǎng)石及少量透長(zhǎng)石和石英構(gòu)成。2.3特征巖石組成特征白音高老組熔巖類主要為流紋巖。巖石多呈灰色、淺肉紅色,具塊狀、厚層狀構(gòu)造,部分地段杏仁構(gòu)造(圖2-F)發(fā)育,杏仁體可占巖石體積的5%。杏仁體多為球形,粒徑較大者為1mm左右,部分杏仁由微細(xì)粒石英組成,其余由微細(xì)粒石英和綠泥石共同組成。巖石發(fā)育斑狀結(jié)構(gòu),斑晶以斜長(zhǎng)石為主,另有少量透長(zhǎng)石、石英、黑云母,斜長(zhǎng)石斑晶呈長(zhǎng)板狀,粒度為1～2mm。流紋巖的基質(zhì)發(fā)育玻基霏細(xì)結(jié)構(gòu)和含球粒霏細(xì)結(jié)構(gòu)。部分層位的火山熔巖發(fā)育弱的流狀構(gòu)造或流紋構(gòu)造,斑晶礦物顯示定向特征。白音高老期火山熔巖蝕變較為普遍,蝕變類型主要包括綠泥石化和絹云母化,也存在綠簾石化和伊利石化?；鹕剿樾紟r類主要有流紋質(zhì)火山角礫巖和流紋質(zhì)凝灰?guī)r。流紋質(zhì)火山角礫巖多呈灰白色、灰褐色、灰黑色,還有少部分由于綠泥石化而呈淺綠色。巖石顯示塊狀構(gòu)造,發(fā)育火山角礫結(jié)構(gòu),火山礫呈棱角狀或次棱角狀,粒度為2～6mm,主要由英安巖和凝灰?guī)r構(gòu)成。流紋質(zhì)凝灰?guī)r多呈灰白色、灰褐色,塊狀構(gòu)造,火山碎屑結(jié)構(gòu),火山碎屑物以巖屑、晶屑為主,還含有少量的角礫,粒度為3～6mm,巖屑多呈棱角狀、不規(guī)則長(zhǎng)方形、紡錘狀,粒度為0.5～2.0mm,晶屑主要為斜長(zhǎng)石,較自形板狀,膠結(jié)物為火山灰。3巖石的化學(xué)特征3.1稀土元素測(cè)試主量元素測(cè)試由宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所使用X射線熒光光譜儀XEF-1500完成,微量元素和稀土元素測(cè)試均由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,利用酸溶法將樣品制備好后,在ICP-MSElementⅡ儀器上完成。主量、稀土和微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。3.2晚侏羅世旋回火山巖巖石化學(xué)特征滿克頭鄂博組火山巖的w(SiO2)為67.23%～74.82%,富堿[w(K2O+Na2O)平均為8.68%],并具有高鋁[w(Al2O3)為13.35%～19.93%]、高鉀[w(K2O)平均為3.35%～4.66%]等特點(diǎn)。巖石成分主要落于流紋巖區(qū),部分落于粗面巖和英安巖區(qū)(圖3)。該組樣品的化學(xué)分析結(jié)果與室內(nèi)薄片鑒定結(jié)果基本一致?，斈嵬陆M火山巖的w(SiO2)變化較大,介于53.72%～69.15%之間,富堿[w(K2O+Na2O)平均為7.5%],并具有高鋁[w(Al2O3)=15.68%～19.76%]等特點(diǎn),巖石成分落于流紋巖區(qū)、玄武質(zhì)粗面安山巖區(qū)和粗面安山巖區(qū)(圖3)。該組樣品的化學(xué)分析結(jié)果與室內(nèi)薄片鑒定結(jié)果也基本一致。白音高老組火山巖的w(SiO2)為69.69%～72.08%,富堿[w(K2O+Na2O)平均為8.36%],并具有高鉀[w(K2O)=3.71%～3.97%]、高鋁[w(Al2O3)=14.69%～17.53%]等特點(diǎn),巖石成分落于流紋巖區(qū)(圖3)。該組樣品的化學(xué)分析結(jié)果與室內(nèi)薄片鑒定結(jié)果大部分一致,個(gè)別樣品有一定出入如P4-024,該樣品薄片鑒定為黑云母流紋英安巖,而化學(xué)分析結(jié)果落于流紋巖區(qū),這是因?yàn)樵阽R下發(fā)現(xiàn)該巖石樣品有輕微的蝕變現(xiàn)象,發(fā)生了絹云母化,從而導(dǎo)致Fe、Mg流失,酸性程度升高。由TAS圖(圖3)可知該區(qū)中生代火山巖絕大部分屬于亞堿性系列,只有其早期(J3m)極個(gè)別的落入堿性系列,也反映該區(qū)中生代火山巖由堿性系列向亞堿性系列過(guò)渡。在此基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)一步劃分,由AFM圖(圖4)可以看出,本區(qū)火山巖都屬于鈣堿性系列?？傮w上,區(qū)內(nèi)中生代火山巖屬于高鉀鈣堿性系列且以流紋巖為主的中酸性-酸性火山巖。對(duì)本區(qū)晚侏羅世旋回火山巖進(jìn)行分析,在Harker圖解上(圖5),TiO2、FeOt、MgO、CaO、Al2O3、P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著w(SiO2)升高而降低;w(Na2O)、w(K2O)隨著w(SiO2)的升高而升高。3.3稀土元素生物活性區(qū)內(nèi)滿克頭鄂博組火山巖的稀土元素總量小,w(ΣREE)為91.46×10-6～194.73×10-6,w(LREE)/w(HREE)為9.83～17.09,[w(La)/w(Yb)]N和[w(Ce)/w(Yb)]N的值分別為6.43～15.54、9.71～17.76,銪異常[δ(Eu)=0.69～1.03],配分曲線右傾(圖6-A),有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損特征,輕稀土元素分餾較明顯,其中,大部分樣品具有正鈰異常。白音高老組火山巖稀土元素總量低,w(ΣREE)為143.09×10-6～155.59×10-6,w(LREE)/w(HREE)為13.21～13.70,變化很小,[w(La)/w(Yb)]N和[w(Ce)/w(Yb)]N的平均值分別為13.7、10.39,具銪負(fù)異常[δ(Eu)平均值為0.67],從圖6-D中可以看出,所有樣品具有相似的稀土元素配分型式,有明顯的輕稀土元素富集,且分餾程度較高,重稀土元素虧損,分餾程度低,表現(xiàn)為較強(qiáng)的右傾型?，斈嵬陆M火山巖稀土元素總量較高,w(ΣREE)為163.94×10-6～175.52×10-6,w(LREE)/w(HREE)為9.96～12.35,[w(La)/w(Yb)]N和[w(Ce)/w(Yb)]N的值分別為11.9～15.02、8.12～11.68,具較低的銪負(fù)異常[δ(Eu)=0.72～0.91],配分曲線右傾(圖6-B),有明顯的輕稀土元素富集、重稀土元素虧損特征。中生代火山巖過(guò)渡族元素w(Cr)、w(Co)、w(Ni)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,分別為2.83×10-6～17.22×10-6、1.88×10-6～22.47×10-6、1.61×10-6～7.94×10-6,大離子親石元素w(Ba)、w(Rb)、w(K)普遍偏高。其中,滿克頭鄂博組火山巖大離子親石元素Sr虧損,Rb富集,二者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為163.94×10-6～292.96×10-6、81.11×10-6～154.15×10-6,高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、P、Th、Ti虧損,其中Nb、Tb質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.18×10-6～12.26×10-6、9.36×10-6～10.26×10-6,w(P2O5)、w(TiO2)分別為0.02%～0.14%,0.16%～0.48%(圖6-E);白音高老組火山巖大離子親石元素Sr虧損,w(Sr)為138.79×10-6～199.51×10-6,高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、P、Ti虧損,其中Nb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.44×10-6～11.86×10-6,w(P2O5)、w(TiO2)分別為0.19%～0.4%,0.56%～1%(圖6-C);瑪尼吐組火山巖大離子親石元素Rb富集,w(Rb)為47.58×10-6～82.02×10-6,高場(chǎng)強(qiáng)元素P、Ti虧損,其w(P2O5)、w(TiO2)分別為0.19%～0.4%,0.56%1%(圖6-F)。4關(guān)于火山巖成因的研究4.1巖石學(xué)和微量元素地球化學(xué)一般認(rèn)為,地殼深部形成的原始巖漿在上升的過(guò)程中除一部分直接噴出地表外,大部分巖漿噴發(fā)前往往會(huì)先在地殼淺部聚集形成高位巖漿房,因此來(lái)源于深部的原始巖漿由于在高位滯留,與地殼物質(zhì)發(fā)生了強(qiáng)烈混染作用,使得原來(lái)的巖漿成分發(fā)生改變。埃達(dá)克巖是指具有特定地球化學(xué)成分的一套中酸性火山巖和侵入巖組合。其地球化學(xué)標(biāo)志是w(SiO2)≥56%,w(Al2O3)≥15%,w(MgO)<3%,貧Y和Yb[w(Y)<18×10-6、w(Yb)≤1.9×10-6],w(Sr)>400×10-6,LREE富集,HREE虧損,無(wú)負(fù)Eu異常。根據(jù)這類巖石的化學(xué)成分差別及其產(chǎn)出的大地構(gòu)造環(huán)境不同,將其分為O型和C型,前者貧K2O,w(K2O)平均為1.72%;后者較富K2O,w(K2O)可在2.9%～3.9%以上。自埃達(dá)克巖的概念提出后,在我國(guó)東北大興安嶺地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了大量的埃達(dá)克巖,本區(qū)樣品中也有極少部分與其C型具有相似特征,但大多數(shù)樣品都不屬于埃達(dá)克巖。從圖5看,本區(qū)樣品的w(SiO2)與w(Na2O)、w(K2O)呈較好的正相關(guān),與w(TiO2)、w(FeOt)、w(MgO)、w(CaO)、w(Al2O3)、w(P2O5)呈較好的負(fù)相關(guān)。其中,w(Na2O)、w(K2O)和w(Al2O3)與w(SiO2)的相關(guān)性反映了斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用;w(TiO2)與w(SiO2)的負(fù)相關(guān)反映了暗色礦物如角閃石、黑云母等的分離結(jié)晶作用;w(FeOt)、w(MgO)和與w(SiO2)的負(fù)相關(guān)反映了富集鐵、鎂的礦物如橄欖石和斜方輝石的分離結(jié)晶作用;w(P2O5)與w(SiO2)的負(fù)相關(guān)反映了磷灰石的分離結(jié)晶作用;w(CaO)具有隨w(SiO2)升高而降低的趨勢(shì),由于單斜輝石的晶出可以導(dǎo)致巖漿中w(CaO)的降低,這暗示著本區(qū)中生代火山巖樣品的巖漿經(jīng)歷了單斜輝石的分離結(jié)晶作用。總體上這些主量元素與w(SiO2)具有較好的相關(guān)性,反映了巖漿分離結(jié)晶的演化趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)中生代火山巖稀土元素絕大部分都出現(xiàn)了銪負(fù)異常,表明在巖漿的上侵過(guò)程中,斜長(zhǎng)石發(fā)生了分離結(jié)晶而使熔漿中出現(xiàn)Eu虧損,有個(gè)別巖石的δ(Eu)大于1,反映了巖漿演化過(guò)程中分異程度不同。在微量元素中出現(xiàn)了Nb、Sr、P、Ti的負(fù)異常,其中,Nb、Ti無(wú)明顯的線性關(guān)系,兩者的負(fù)異常表明可能有地殼物質(zhì)參與了巖漿演化過(guò)程;Sr負(fù)異常說(shuō)明斜長(zhǎng)石可能出現(xiàn)了分離結(jié)晶;P負(fù)異常表明在巖漿演化過(guò)程中副礦物磷灰石可能發(fā)生了分離結(jié)晶,從[w(Ce)/w(Yb)]比值來(lái)看,兩者的比值較大,說(shuō)明巖漿發(fā)生了部分熔融。在滿克頭鄂博組的火山巖中出現(xiàn)了鈰正異常,說(shuō)明在此階段巖漿的氧逸度高,鈰在氧化條件下易從Ce3+變成Ce4+,使得Ce不能進(jìn)入角閃石,而角閃石的分離結(jié)晶又使重稀土元素的含量降低,從而導(dǎo)致鈰的富集。對(duì)該區(qū)中生代火山巖樣品微量元素Ni、Co、Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分析發(fā)現(xiàn),這些地幔相容元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低,同時(shí),它們還具有富集大離子親石元素(LILE)如Rb、輕稀土元素(LREE),虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素如Nb等特點(diǎn),可以推斷巖漿來(lái)源于下地殼,造成這種特點(diǎn)的原因可能是因?yàn)榛烊玖说貧の镔|(zhì),也有可能是源區(qū)地球化學(xué)性質(zhì)的反映,從變化較大的w(La)/w(Sm)比值(4.82～8.91)來(lái)看,該區(qū)地殼混染作用在巖漿演化過(guò)程中的影響較顯著,隨著巖漿上侵,逐步發(fā)生演化并伴隨著混染和分離結(jié)晶作用。其中,對(duì)瑪尼吐組樣品數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),較之其他兩個(gè)組,它具有更接近下地殼源區(qū)的特征,表明巖漿在不斷的演化分異之后,瑪尼吐組火山巖有后期的源區(qū)巖漿補(bǔ)給致使它的成分更接近于源區(qū)巖漿。4.2蒙古—形成的構(gòu)造環(huán)境大興安嶺地區(qū)大規(guī)模中生代火山巖形成的構(gòu)造背景一直是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。關(guān)于大興安嶺火山巖帶的構(gòu)造環(huán)境,不同的學(xué)者持不同的觀點(diǎn),趙國(guó)龍等、馬家駿等認(rèn)為是太平洋板塊向中國(guó)大陸俯沖作用有關(guān)的活動(dòng)大陸邊緣;張宏等認(rèn)為是一種在俯沖強(qiáng)擠壓后的“減壓”、“剪切”背景下的擠壓環(huán)境;蔣國(guó)源等、葛文春等認(rèn)為形成于大陸裂谷環(huán)境;林強(qiáng)等認(rèn)為是地幔柱上升所引起的巖石圈伸展形成的類似大陸裂谷環(huán)境;邵濟(jì)安等認(rèn)為是中生代大陸巖石圈內(nèi)部伸展背景下幔源巖漿積極參與地殼演化的一次造山運(yùn)動(dòng);吳福元等認(rèn)為中生代以來(lái)東部太平洋板塊的俯沖及若干塊體的拼貼,對(duì)火山巖帶形成的構(gòu)造環(huán)境有著至關(guān)重要的影響;謝鳴謙認(rèn)為是西部的蒙古—鄂霍次克海槽洋殼巖石圈板塊和與東部的那丹哈達(dá)嶺海槽洋殼巖石圈板塊分別向東和向西的雙向俯沖作用的結(jié)果。但是許多研究者都認(rèn)識(shí)到大興安嶺中生代火山巖的大規(guī)?；鹕?侵入作用形成于伸展環(huán)境中。該區(qū)位于華北板塊和西伯利亞板塊之間,兩板塊間的中間地塊(如額爾古納、佳木斯等)與華北地塊間的碰撞縫合作用發(fā)生于晚二疊世-早三疊世,形成了索倫-西拉木倫構(gòu)造帶和聯(lián)合板塊。該聯(lián)合板塊與西伯利亞板塊之間存在寬闊的蒙古-鄂霍茨克洋。三疊紀(jì)至晚侏羅世蒙古-鄂霍茨克洋完全閉合,標(biāo)志著與中間地塊群拼合后的華北板塊與西伯利亞板塊的最終拼合。早中生代東北地區(qū)