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赣南中生代火山岩系位于东南沿海火山岩带的两缘,尤其以发育双峰式火山岩为特征。研究区内断裂构造发育,岩浆活动强烈。研究区岩浆活动的大地构造成因存在印支造山后、太平洋板块俯冲和地幔柱及其联合机制的争议,但无论哪种机制都会造成方向上差异,作为构造和岩浆演化产物的火山岩可能记录这种差异。本文根据赣南火山盆地的分布特点,将东西方向分布的中侏罗世双峰式火山岩盆地龙南盆地、白面石盆地和菖蒲盆地火山岩进行对比研究,同时将南北方向分布的晚侏罗一早白垩世中酸性火山岩盆地乌泥嶂盆地、九龙嶂盆地、版石和密坑山盆地进行对比研究,以期寻找差异,研究火山岩特征和探讨火山岩成因。
本文对以安远热隆为中心分布的上述七个盆地开展了野外地质调查、岩石学、地球化学研究,共采集近110件岩石样品并进行了细致的岩相学观察,对33件代表性样品进行了主微量元素分析,同时汇总了研究区已经发表的火山岩分析数据,以火山盆地为单位进行东西向和南北向对比研究。对东西向分布的龙南盆地、白面石盆地和菖蒲盆地火山岩的研究对比表明:三盆地中的玄武岩存在明显的地球化学特征差异,表现为由西到东钙碱性程度不断增加,龙南盆地玄武岩比白面石盆地和菖蒲盆地玄武岩更具OIB特征,其钛远大于而氧化铁接近的高原玄武岩的含量,而后两盆地则远小高原玄武岩铁钛含量。研究认为玄武岩差异是由于受地幔柱的影响程度不同而造成,龙南盆地比白面石和菖蒲盆地更接近地幔柱中心,玄武岩源区具有更多的亲OIB特征,并有可能以大洋岛弧玄武岩(OIB)部分熔融的产物为主,而白面石和菖蒲盆地则以岩石圈地幔EM2的部分熔融为主。三盆地酸性岩地球化学特征相似,没有明显的规律,火山岩产于造山后的板内环境,具有拉张伸展特征,但龙南盆地火山岩更具裂谷特征。对南北向的乌泥嶂、九龙嶂、版石、密坑山盆地中火山岩的研究对比表明:四盆地地球化学特征相似,除SiO2、∑REE、Ti/Zr有总体由南往北不断递减的规律外,南北规律不明显。火山岩与同时代花岗岩地球化学特征相似。通过与研究区同时代的其它岩浆岩的地球化学特征对比研究,探讨了赣南火山岩的形成机制,认为赣南火山岩是在印支造山旋回结束后发生大陆裂解的背景下,由其诱发的地幔柱与古太平洋板块俯冲机制联合作用形成。