摘要
长江中下游地区宁芜盆地自下而上发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩。对于龙王山、大王山和姑山组火山岩的研究表明,其起源于富LILE和水的岩石圈地幔的部分熔融,并经过轻微的地壳物质混染。娘娘山组火山岩主体为黝方石响岩质熔结凝灰岩,具有超钾质特征,属于shoshonite岩石系列。其Sr-Nd同位素组成和下伏其它组火山岩具有较为显著的差别,具有更高的εNd(t)值,并且富集放射性成因Pb同位素。其高K、高87Sr/86Sr(t)比值、较高的εNd(t)值以及富集放射性成因Pb同位素组成等一系列特征表明,岩浆源区为亏损的软流圈地幔,并且有类似GLOSS的俯冲板片上覆沉积物析出物质的加入。93%DMM 7%GLOSS的源区物质可以产生与娘娘山组超钾质岩石相符合的Sr-Nd-Pb同位素组成。即娘娘山组火山岩起源于受到俯冲流体交代的亏损地幔源区。娘娘山组火山岩的锆石U-Pb年龄为130.6±1.1Ma,属于长江中下游地区晚中生代第二阶段晚期岩浆活动的产物。 娘娘山组火山岩的成因表明,直到这个时期,才有俯冲板片析出流体的确切的物质贡献。这暗示本地区第一阶段岩和第二阶段早期岩浆活动均没有俯冲物质的直接贡献。早期火山岩是在拉张背景下的软流圈上涌、岩石圈地幔部分熔融、玄武岩浆底侵以及壳幔相互作用等一系列深部地质过程的产物。而在娘娘山组火山岩产生的时期,俯冲的古太平洋板片析出流体反映在岩浆的物质贡献上,指示了宁芜地区在~130Ma时期从弧后环境转化为大陆弧的构造背景。