中新生代岩浆活动与构造演化

1.中生代火山岩的构造背景和发育演化

合肥盆地中生代火山岩位于秦岭构造带和东部大陆边缘活动带斜接部位。从岩浆活动时间、岩浆岩的岩石组合、岩石化学及地球化学特征分析，它可能是中国东部燕山期火山-侵入岩带的组成部分。该岩浆岩带自东向西碱性递减，向钙碱性的安山岩-英安岩-流纹岩过渡。根据前人的研究，其演化可以划分成两个旋回：侏罗纪和白垩纪旋回。根据Condie的Hf—Zf图解判断，本区南带火山岩主要落入弧火山岩范围内，而北带火山岩多落入伸展盆地范围内，这一点与晚侏罗世—早白垩世因陆内俯冲导致大别地块隆起并向南滑移，合肥盆地沉陷而形成的局部拉张环境相吻合。火山岩的氧化系数南带为F-0.20-7.33，平均2.00，北带F-0.20-5.50，平均1.56，说明南带火山活动持续时间较长，而北带火山活动相对较短。

花岗岩等侵入岩侵位构造环境是在245～211Ma之间，华北板块与扬子板块陆陆碰撞以后，扬子板块继续向北运动，开始进入陆内俯冲时期，本区燕山晚期侵入岩就是这一构造热事件的产物，具有明显的花岗岩性质。根据R.A.Batchelor的判别方法（利用多阳离子R1-R1对花岗岩侵位构造环境判别）本区侵入岩主要落入碰撞后上升区和造山作用晚期，属于A型深融花岗岩。利用元素活动的差异，Harris等提出的Rb/30-3T2-H花岗岩构造环境判别图解判断，本区的花岗岩主要分布在火山弧区和碰撞后花岗岩区，邻近板内花岗岩边缘，大致是一种汇聚边界背景下的拉张环境。

2.新生代火山岩的构造背景和发育演化

合肥盆地新生代岩浆活动以火山喷出活动为主，侵入活动次之。新生代玄武岩的喷溢活动具有明显的多期性，其时间分布上在古新世—渐新世、新近纪均有活动，其分布则在上述各地层中均有并呈夹层，说明合肥盆地火山活动具有幕式活动的特点，合肥盆地新生代火山活动主要与深大断裂在新生代的重新活动有关，其空间分布明显受到北东、北北东、北西向构造网络的控制，并且切割深度较大，深达上地幔。

我们对合肥盆地代表性样品进行的K-Ar稀释法测年（表3-9）可以看出，拉斑玄武岩的生成年龄为古新世，碱性玄武岩的生成年龄为渐新世，还有一个样品为中新世（张鹏，1998）。

表3-9 合肥盆地新生代火山岩的K-Ar稀释法年龄数据

表3-10 合肥盆地新生代火山岩和辉长岩的Rb-Sr法同位素分析数据

根据合肥盆地的新生代¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr图解（表3-10、3-11、图3-31）可以判断原始岩浆源区的同位素地球化学特征。从图中可见，合肥盆地的新生代碱性玄武岩和大蜀山细粒辉长岩无一例外地投在地幔演化范围内（mantle array）以及靠近PREMA区，说明它们的原始岩浆来源于长期亏损而近期又发生富集事件的地幔，但未受到地壳混染（从柏林，王清晨等，1996）。但是，非碱性玄武岩的投影点落在EMII附近，表明它们的原始岩浆受到了相当程度的地壳物质的混染或者来源于受到消减带组分交代的地幔楔。碱性玄武岩和细粒辉长岩的ε_Nd以及⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值分别为2.8～6.2和0.70347～0.70431，而非碱性玄武岩的分别是5.5～9.0和0.70583～0.70678。高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值也说明了合肥盆地的非碱性玄武岩受到了地壳物质的混染。富集EMI一般可归因于下地壳或老地壳物质的加入。当然，这种地壳物质的卷入可以通过消减作用导致的再循环而实现。总的说来，合肥盆地新生代玄武岩形成在一个类似于大洋岛玄武岩的地球化学体制背景下，许多学者认为这是由于扬子板块向华北板块之下消减作用对俯冲带之上的地幔楔的交代改造作用所造成的（张功成，吕锡敏等，1998）。

表3-11 合肥盆地新生代火山岩和辉长岩的Sm-Nd同位素分析数据

图3-31 合肥盆地新生代玄武质岩石与辉长岩¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr图解