摘要：大火成岩省是地质历史时间大规模岩浆在短时间内喷发、侵位到地表的产物。全球范围内不同大火成岩省普遍存...大火成岩省是地质历史时间大规模岩浆在短时间内喷发、侵位到地表的产物。全球范围内不同大火成岩省普遍存在的一个现象是同时发育有高钛和低钛两种系列的镁铁质岩浆。然而目前学术界对于高钛和低钛岩浆的成因还存在许多争议。本研究选择出露于我国西南、形成于~260 Ma的峨眉山大火成岩省为研究对象,通过对大理苦橄岩中寄存于橄榄石中的熔体包裹体的分析研究,以及使用微量元素进行部分熔融模拟来探讨高钛和低钛岩浆的成因。本研究首先利用二次离子质谱技术建立了熔体包裹体微量元素测试方法。对五个玻璃标样测试结果显示,含量大于10ppm的元素的分析精度优于10%(2SD),含量小于10ppm的元素的分析精度优于15%(Er和Lu的分析精度优于20%)。所有元素的分析结果与推荐值的偏差小于20%。另外,本研究采用LA-MC-ICP-MS技术,建了熔体包裹体Sr同位素分析方法,多个玄武玻璃标样的测试结果与推荐值的偏差小于100 ppm。对熔体包裹体的分析表明,尽管大理苦橄岩的Ti/Y比值变化比较小(~356-404,Wu et al.,2018),寄存于橄榄石中的熔体包裹体具有横跨低钛到高钛系列岩浆的Ti/Y比值(213-741)。熔体包裹体Pb-Sr同位素组成和微量元素比值(如Nb/U和Nb/La)具有较小的变化范围,且与Ti/Y比值没有展现出显著的相关性。这些特征暗示低钛和高钛岩浆具有相似的地幔源区。微量元素质量平衡计算指示其地幔源区由~84%来自下地幔的橄榄岩,~15%的再循环洋壳和~1%的远洋沉积物组成。对峨眉山大火成岩省和Karoo大火成岩省中的低钛和高钛岩浆进行微量元素部分熔融模拟。其结果显示,源区在较深部发生部分熔融形成的熔体具有高的Ti含量和Ti/Y比值,而在较浅部发生部分熔融形成的熔体具有低的Ti含量和Ti/Y比值。形成于不同深度不同部分熔融程度的熔体相互混合可以形成低钛向高钛成分上的连续变化趋势。本研究表明部分熔融压力和程度对部分熔融熔体的Ti含量和Ti/Y比值具有重要的影响。更多还原显示全部
