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王德滋与火山岩(2)

时间:2010-09-18  归属:当代科技精华地学卷
  在认识橄榄安粗岩省火山岩系的成因时,王德滋等着重运用了Sr、Nd、Pb、O同位素综合示踪的研究方法。图3为他总结的该区橄榄安粗岩系火山杂岩的Sr—Nd同位素关系图。可以看出:该区橄榄安粗岩系火山杂岩的(143Nd/144Nd)i值远低于洋脊玄武岩、洋岛玄武岩及中国东部新生代钠质玄武岩,较之黑龙江新生代的钾质玄武岩也偏低,而(87Sr/86Sr)i值则远高于相比较的上述地区,其Sr同位素组成与美国怀俄明州、东非裂谷及意大利等地的钾质火山岩相近,也可与南非等地的金伯利岩相对比,但该区山东及大别等地这类火山杂岩的∈Nd值明显偏低(变化于-14.60~-18.07)。在对橄榄安粗岩系岩浆起源深度以及区域范围内基底岩石Sr、Nd同位素分析的基础上,通过深部地球物理资料的解释,同时密切结合区内发育金伯利岩、碳酸岩及含金云母的深源岩石包体等地质事实,王德滋首次提出中生代该区存在强烈的地幔交代作用,并论证了橄榄安粗岩系起源于富集型地幔的部分熔融,而高钾钙碱性岩系则为下部地壳物质经重熔再生的结果,从而建立了分层熔融的成岩动力学模式。这些认识对于了解中国东部岩石圈的性质有重要的参考价值,所提出的成岩模式是从构造岩浆垂向演化来分析中国东部中生代岩浆作用的典型之作,有望成为研究陆内火山作用的重要理论生长点。

    对我国东南沿海地区广泛分布的中生代火山—侵入杂岩形成构造背景的认识,前人争议颇大,存在属安第斯型活动大陆边缘抑属古岛弧或属大陆内部等多种观点。王德滋和他指导的研究生在系统研究浙闽沿海地区中生代火山侵入杂岩各类特征的基础上,结合收集到的大量安第斯型和岛弧型火山—侵入杂岩的资料,综合分析后认为,这些火山—侵入杂岩的构造背景不属于上述三类,而是属于具有自身特点的“浙闽型”活动大陆边缘。表1为他总结的“浙闽型”、安第斯型和岛弧型火山—侵入杂岩特征的对比表。可以看出:浙闽型与岛弧型和安第斯型火山—侵入杂岩在岩石学、岩石地球化学等方面都存在较大差异。究其原因,王德滋认为可能是在不同的构造背景下,于板块运动的不同阶段形成的,岛弧区属于挤压构造环境,初期的板块运动使部分洋壳俯冲到岛弧之下,引起岩浆作用,形成岛弧型火山—侵入杂岩。安第斯型活动大陆边缘属于强烈挤压构造环境,高潮期的板块运动使大量洋壳俯冲消亡,形成相应的火山—侵入杂岩。而浙闽沿海地区则属于早期挤压,尔后过渡为晚期张性构造环境,它实际上属于弧后大陆边缘的性质。他的这一对东南沿海地区中生代火山—侵入杂岩形成构造背景的独特见解,得到了众多学者的广泛认可,对于进一步研究我国东部乃至整个环太平洋地区中生代的火山作用有重要的理论意义。

    花岗质火山—侵入杂岩中的次火山花岗岩类与许多金属矿床的形成有密切的成因联系。王德滋在对有关矿床广泛研究的基础上指出:对于S型火山—侵入杂岩,成岩与成矿物质来源具有一致性,即二者均与陆壳的重熔有关,与这类火山—侵入杂岩具密切亲缘关系的矿种包括U、Sn和W。而对Ⅰ型火山—侵入杂岩,成岩与成矿的关系则较为复杂,其中既有幔的贡献,也有壳的贡献,与这类火山—侵入杂岩具密切关系的矿种有Cu、Mo、Pb、Zn、An、Ag等。他的这一对不同类型火山—侵入杂岩成矿专属性的论断,对于从本质上阐明金属矿床分带的原因,对于认识矿床的分布规律及进一步指导找矿勘查均具有重要的理论意义和实用价值。

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