吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (1): 182-197.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220048

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沙湾地区玄武岩对峨眉山地幔柱岩浆过程的响应

成炼1,郗爱华1,胡有山2,葛玉辉1,任杰1,郑江1,姜欢1   

  1. 1.西南石油大学地球科学与技术学院,成都 610500 
    2.四川省地质矿产勘查开发局403地质队,四川 峨眉山 614200
  • 收稿日期:2022-02-28 出版日期:2024-01-26 发布日期:2024-03-11
  • 通讯作者: 郗爱华(1963-),女,教授,博士,主要从事固体矿产成因预测及火山岩储层方面的研究,E-mail:aihuaxi@163.com
  • 作者简介:成炼(1997-),女,硕士研究生,主要从事火山岩岩石学方面的研究,E-mail:chengliangeo@ 163.com
  • 基金资助:
    中石油西南油气田分公司项目(XNS14JS2019-029)

Response to the Magmatic Process of Mantle Plume with Basalt in the Shawan Area#br#

Cheng Lian1 , Xi Aihua1 , Hu Youshan2 , Ge Yuhui1 , Ren Jie1 , Zheng Jiang1 , Jiang Huan1   

  1. 1. School of Geoscience and Technology,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China
    2. Geological Team 403 of Sichuan Bureau of Geology & Mineral Resources,Emeishan 614200,Sichuan,China
  • Received:2022-02-28 Online:2024-01-26 Published:2024-03-11
  • Supported by:
    the Petro China Southwest Oil & Gas Field Company (XNS14JS2019-029)

摘要: 四川省乐山市沙湾地区附近出露大面积的二叠纪玄武岩,是峨眉山大火成岩省的重要组成部分。研究区岩石学及地球化学研究表明,其岩性主要为致密块状辉石玄武岩、斜斑玄武岩和粗面玄武岩;主量元素显示玄武岩具有高钛拉斑系列的成分特点,稀土元素表现出玄武岩呈轻稀土元素富集的右倾模式,轻、重稀土元素分馏程度较高;微量元素相对富集Th、U等大离子亲石元素及高场强元素,强烈亏损Sr和P等与流体相关的微量元素;与云南宾川上仓附近晚期喷发的高钛玄武岩及洋岛玄武岩(OIB)特征相似,暗示峨眉山周边的玄武岩形成于地幔柱诱发下的板内拉张环境,原始岩浆源于交代富集地幔源区的石榴石二辉橄榄岩的低程度部分熔融,具有与再循环洋壳有关的辉石岩相似的成分特点,且在上升过程中发生斜长石的分离结晶作用及微弱的地壳混染。本次玄武岩对比工作揭示,位于大火成岩省中带的沙湾地区玄武岩与内带的宾川上仓晚阶段喷发产物具有同源性和等时性的特点,暗示该玄武岩浆属于大火成岩省活动晚期地幔柱边缘部分熔融的产物。

关键词: 峨眉山玄武岩, 地球化学, 大火成岩省, 地幔柱, 四川沙湾

Abstract: A large area of Permian basalt is exposed near Shawan District, Leshan City, which is an important part of Emeishan large igneous province. Petrological and geochemical analysis show that the basalts are mainly dense massive pyroxene basalts, oblique porphyry basalts and trachyte basalts. The major elements indicate  that basalts belong to high-titanium tholeiite series. The normalized rare earth element pattern of chondrites for basalts in the Shawan area exhibits right-dipping patterns with LREE enrichment and a high degree of fractionation of light and heavy rare earth elements. The normalized trace element distribution map of the primordial mantle shows that they are enriched in large ion lithophile elements (LILE) such as Th、 U etc, but depleted in trace elements related to fluids (Sr and P) with negative Eu anomalies. It is similar to the ocean island basalts (OIB) and high-titanium basalts that erupted in the late period near Binchuan, Yunnan, suggesting that the basalts around Emeishan were formed in an intraplate rift environment induced by a mantle plume. The magma originated from the low-degree partial melting of the garnet peridotite and the separation and crystallization of plagioclase, and weak crustal contamination occurred during the ascent. The geochemical comparison between the basalts in the intermediate zone and the basalts in the inner zone of the large igneous province reveals that the basalts in Shawan area are the product of late magmatism in the large igneous province, and the main body is characterized by the edge of the mantle plume itself.

Key words: Emeishan basalt, geochemistry, large igneous province, mantle plume, Shawan, Sichuan

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