福建省新生代玄武岩-(40...39)Ar年代学及地质意义_严率旗.pdf

第 51 卷 第 1 期2023 年 2 月福州大学学报(自然科学版)Journal of Fuzhou University(Natural Science Edition)Vol 51 No 1Feb 2023DOI:107631/issn1000224322008文章编号:10002243(2023)01011807福建省新生代玄武岩40Ar/39Ar 年代学及地质意义严率旗，张文慧，王力圆，聂俊韬(福州大学紫金地质与矿业学院，福建 福州350108)摘要:对福建省沿海至内陆出露的 4 件新生代玄武岩进行40Ar/39Ar 年龄测试，对玄武岩中橄榄石斑晶进行电子探针测试;其中洋底和柳城玄武岩首次获得精确的40Ar/39Ar 年龄数据 结果显示，闽西明溪40Ar/39Ar 年龄数据为(144011)Ma，柳城为(1735093)Ma;闽中洋底玄武岩年龄为(1171044)Ma;闽东厦门玄武岩年龄为(170036)Ma 结合前人年龄数据，福建省新生代玄武岩整体表现出从闽东至闽西年龄逐渐减小的趋势橄榄石斑晶电子探针数据显示闽东至闽西玄武岩碱性程度逐渐增加，可能指示岩浆熔融程度由沿海至内陆逐渐减少，岩石圈厚度由东向西逐渐增厚 最新获得的闽西柳城玄武岩40Ar-39Ar 年龄为(1735093)Ma，与东部沿海玄武岩相似，推测可能是太平洋板块北西向俯冲时引起的岩浆扰动作用形成的关键词:新生代玄武岩;40Ar/39Ar 年龄;地质意义;橄榄石斑晶;福建省中图分类号:P5973(257)文献标识码:A40Ar/39Ar age characteristics of Cenozoic basalts in Fujian ProvinceYAN Shuaiqi，ZHANG Wenhui，WANG Liyuan，NIE Juntao(Zijin School of Geology and Mining，Fuzhou University，Fuzhou，Fujian 350108，China)Abstract:40Ar/39Ar age tests were carried out on 4 Cenozoic basalts exposed from the coast to inlandin Fujian Province The electron probe test was carried out for the olivine phenocrysts in the basaltsAmong them，the ocean floor and Liucheng basalts obtained accurate40Ar/39Ar ages for the first timeThe results show that the age of40Ar/39Ar in Mingxi in Western Fujian is(144011)Ma，and that inLiucheng is(1735093)Ma The age of oceanic bottom basalt in Central Fujian is(1171044)Ma，and the age of Xiamen basalt in Eastern Fujian is(170036)Ma Combined with the age data ofpredecessors，the Cenozoic basalts in Fujian Province as a whole show a decreasing trend from EasternFujian to Western Fujian The olivine phenocryst electron probe data show that the alkalinity of basaltsin Eastern Fujian to Western Fujian gradually increases，which may indicate that the degree of magmamelting gradually decreases from the coast to the inland，and the thickness of the lithosphere graduallyincreases from east to west At that time，the newly obtained40Ar-39Ar age(1735093)Ma of theLiucheng basalt in Western Fujian is similar to that of the eastern coastal basalt It is speculated that itmay be formed by the magmatic disturbance caused by the NW-trending subduction of the Pacific plateKeywords:Cenozoic basalt;40Ar/39Ar age;geological significance;olivine phenocrysts;FujianProvince0引言福建省玄武岩较为发育，在中生代、新生代均有分布 中生代的侏罗白垩纪和新生代的第三纪第四纪为主要喷发时期1 福建省新生代玄武岩主要分布在闽西的明溪、柳城;闽中的闽清、漳平和闽东沿海的厦门、龙海、漳浦一带23 自二十世纪八九十年代开始，前人即已对福建省新生代玄武岩形成时代开展研究，主要年龄测试手段为 K-Ar 测年法45 2000 年以后，借助于仪器及分析技术的发展，高精度的40Ar/39Ar 玄武岩的年龄测定不仅可以确定岩浆形成时代，还能够为区域构造演化提供证据 而前人对福收稿日期:20220109通信作者:张文慧(1970)，博士，副教授，主要从事地球化学方面的研究，whzhang fzueducn基金项目:国家自然科学基金资助项目(41873012，41903007)第 1 期严率旗，等:福建省新生代玄武岩40Ar/39Ar 年代学及地质意义http:/xbzrbfzueducn建省新生代玄武岩40Ar/39Ar 年龄的测定主要限定在闽东沿海及闽西明溪一带，闽中基本空白，对沿海至内陆新生代玄武岩分布及动力学演化的整体认识有直接影响 本研究对福建地区新生代玄武岩自闽东至闽西在年代学上进行深入研究，有助于探究玄武岩成因及其对福建地区壳幔相互作用在时间、空间变化有更进一步的认识1地质背景及样品描述图 1福建省新生代玄武岩年龄分布图Fig1Age distribution map of Cenozoic basalt in Fujian Province福建省位于欧亚大陆板块的东南缘，东临西太平洋板块，属华南褶皱系的一部分 区内除志留系、中下泥盆统和下第三系缺失外，从元古界至第四系地层发育比较齐全 区内岩石类型复杂，沉积岩、变质岩及火山岩地层出露面积各占全省陆地面积的三分之一1 根据前人数据613 分析福建省内新生代玄武岩受到一系列北东向深断裂的影响，主要沿着 3 条断裂岩浆带分布(见图 1)分别为宁化南平构造岩浆带、政和大浦断裂带、长乐南澳断裂带2 闽西的新生代玄武岩分布在宁化南平构造岩浆带以南与政和大浦断裂带以西之间，以碧玄岩、碱性橄榄玄武岩为主，形成年龄为 50 10Ma69;闽中新生代玄武岩分布在政和大浦断裂带以东及长乐南澳断裂带以北之间，以碱性橄榄玄武岩为主，形成年龄为 140110 Ma1011;闽东沿海的新生代玄武岩位于长乐南澳断裂带东南部，以石英拉斑玄武岩与橄榄拉斑玄武岩为主，形成年龄为 192117 Ma79，1113 福建新生代玄武岩 K-Ar法和 Ar-Ar 法的测年结果统计数据如表 1 所示，整体显示出从沿海到内陆年龄逐渐减小的趋势表 1福建省玄武岩 K-Ar、Ar-Ar 年龄数据Tab1K-Ar and Ar-Ar age data of basalts in Fujian Province样品号采样地点岩性测年方法年龄/Ma资料来源F-2A明溪碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年120010文献 8F-1B明溪碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年180010文献 7F-5明溪碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年220010文献 7WTA-001明溪拉斑玄武岩K-Ar 定年290001文献 11DYK-010明溪碧玄岩K-Ar 定年492014文献 11MX-2明溪碱性玄武岩Ar-Ar 定年144+011本文数据CL-6柳城玻基辉橄岩K-Ar 定年1261125文献 6LC-1柳城碱性玄武岩Ar-Ar 定年1735+093本文数据F-9B清流橄榄拉斑玄武岩Ar-Ar 定年190030文献 8YD-2洋底碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年1171044本文数据F-12闽清碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年1250050文献 8MQ-1闽清碱性橄榄玄武岩K-Ar 定年1410030文献 11F-30漳浦橄榄拉斑玄武岩Ar-Ar 定年1470060文献 9FT-3漳浦橄榄玄武岩Ar-Ar 定年1200080文献 12漳-l漳浦石英拉斑玄武岩K-Ar 定年1004071文献 13F-18A龙海橄榄拉斑玄武岩Ar-Ar 定年1490060文献 8F-20龙海橄榄拉斑玄武岩Ar-Ar 定年1530060文献 9F-24龙海碱性橄榄玄武岩Ar-Ar 定年1540060文献 12F-14B龙海石英拉斑玄武岩Ar-Ar 定年1710060文献 12NT-010龙海碱性玄武岩K-Ar 定年1670056文献 11TM-002龙海拉斑玄武岩K-Ar 定年1920056文献 11LH-024龙海橄榄玄武岩K-Ar 定年1758049文献 12XM-6厦门橄榄拉斑玄武岩Ar-Ar 定年1700036本文数据911福州大学学报(自然科学版)第 51 卷http:/xbzrbfzueducn本次样品位置见图 1，详细信息见表 2 福建的石英拉斑玄武岩与橄榄拉斑玄武岩主要为中新世的产物，分布在福建龙海地区，而上新世的碧玄岩、碱性橄榄玄武岩主要分布在闽中与闽西14 玄武岩样品镜下显微照片见图 2，玄武岩整体呈灰黑色、斑状结构，块状构造 岩石中斑晶矿物为橄揽石与单斜辉石，也可见地幔橄榄石捕虏体 玄武岩基质呈间隐结构，由细小的橄榄石、辉石、斜长石，以及金属氧化物微晶和玻璃组成表 2福建省玄武岩野外采样信息Tab2Field sampling information of basalt in Fujian Province样品号采样地点采样位置(GPS)岩性XM-6厦门牛头山E1181854，N246237橄榄拉斑玄武岩YD-2漳平洋底E1174709，N256041碱性橄榄玄武岩LC-1三明柳城E1174973，N261297碱性玄武岩MX-2三明明溪E1171095，N264081碱性玄武岩图 2玄武岩镜下显微镜照片Fig2Microscopic photos of basalts under the microscope2分析方法2140Ar/39Ar 测试方法将 4 件由闽东到闽西(XM-6、YD-2、LC-1、MX-2)新鲜无蚀变的玄武岩样品碎样，剔除斑晶后制成粉末，送至中国核工业北京地质研究所测试研究中心 样品辐照工作在中国核动力研究设计院 HFET 反应堆中进行 采用 Ludwig 的 ISOPLOT 30 软件对样品的40Ar-39Ar 年龄进行计算15 22电子探针分析为了探究闽东到闽西玄武岩内部斑晶与捕虏晶变化，将 4 件玄武岩样品制成光薄片，并对其中的斑晶进行电子探针分析 分析工作在福州大学紫金地质与矿业学院福建省矿产资源研究中心实验室完成 使用 JXA-8230 型号电子探针(厂家为蓝星宇电子科技有限公司)进行测试，检测限优于 001%3测试结果3140Ar/39Ar