PDF《南设得兰群岛利文斯顿岛鲍勒斯山组火山岩》

第9卷第1期 极地研究 Vol.

9, No.1 1997年3月CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH March

1997 南设得兰群岛利文斯顿岛鲍勒斯山组火山岩 的40 Ar

39 Ar 年龄及地质意义 Ξ 郑祥身 刘嘉麒 胡世玲 (中国科学院地质研究所, 北京 100029, 中国) Francesc S bat (巴塞罗那大学地质系, 巴塞罗那 08071, 西班牙) 提要 采用40 Ar

39 Ar 法和激光微区等时线方法, 对南极南设得兰群岛利文斯顿岛东部产出的 鲍勒斯山组火山岩重新进行了年龄测定. 结果表明,45 D 安山质熔岩和262玄武安山质熔岩的等 时年龄分别为(105.62 ±2.11 )Ma 和(111.48 ±2.23 )Ma , 其40 Ar

39 Ar 初始比与尼尔值相当, 岩 石中不含过剩氩, 表明等时年龄代表岩石真正的形成年龄. 脉状产出的 A 9352细晶岩的40 Ar

39 Ar 坪年龄为(96.7 ±1.6 )Ma , 计算得到等时年龄为96.6Ma , 晚于熔岩喷发而形成. 新的年龄数 据证实了鲍勒斯山组火山岩形成于白垩纪. 白垩纪火山活动曾影响了整个利文斯顿岛, 在赫德 半岛出露的鲍勒斯山组火山岩曾被较年轻火山岩所覆盖, 构造抬升使其出露. 关键词 鲍勒斯山组 火山岩

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39 Ar 年龄 利文斯顿岛 南极

一、 前言鲍勒斯山组(MBF ) 火山岩是指主要出露在西南极南设得兰群岛利文斯顿岛东部赫 德半岛以北的蚀变火山岩系(图1)( Smellie et al.,1995 ). 由于该岩系变形和变质相对较 强, 而且邻近出露后期英云闪长岩侵入体, 致使以 K2 Ar 全岩稀释法测定同位素年龄明显 偏低(Smellie et al.,1996 ) , 与区域火山作用的时代关系产生了矛盾. 本文以40 Ar

39 Ar 法 和激光微区40 Ar

39 Ar 等时线定年法正确测定了该岩系的形成时代, 从而加深了对南设得 兰群岛火山作用的认识.

二、 地质背景及样品描述 利文斯顿岛出露的最老地层为在赫德半岛见到的一套变形较强的浊积岩, 可能于晚 石炭世至早侏罗世沉积形成, 代表该区古生代的基底 (Smellie et al.,1984,1995;

Herv et al.,1991;

Arche et al.,1992 a,1992 b). 该岛的火山活动在白垩纪达到了高潮, 但直至 现代仍有活动. 火山活动所表现出的在时间和空间上的变化, 与整个南设得兰群岛火山作用 Ξ 国家自然科学基金委员会资助项目(49172092 ) 图1 利文斯顿岛地理位置及研究区简要地质图(据Smellie et al. (1995) 图1修改简化) Fig.1. Geographic setting and geological sketch map of the studied area of Livingston Island ( after Smellie et al. (1995, Fig.1 ) , modified by authors . ) 的发展趋势(Smellie et al.,1984 ) 相符: 西部百耳斯半岛火山岩的形成年龄大约在128Ma 至90Ma (Pankhurst et al.,1980 ) , 向东在史莱夫角出露的熔岩年龄为90Ma 左右, 汉那角 的火山岩形成于88Ma 以前. 晚白垩世则以粗玄岩侵出作用为主(73 ~ 79Ma ). 始新世的英 云闪长岩岩基及其他英云闪长岩小型侵入体均侵入白垩纪火山岩地层, 成因亦与岩浆弧 有关(Grikurov et al.,1970;

Dalziel et al.,1973;

Smellie et al.,1984 ). 更新世至现代火 山活动非常局限, 仅在岛的东部构成孤立的露头 (Hobbs ,1968;

Smellie et al.,1984, 1996). 出露在利文斯顿岛中部的鲍勒斯山组 (Smellie et al.,1995 ) 火山岩包括玄武安山岩 质熔岩和火山碎屑岩, 以及与它们共生的超浅成侵入岩. 鲍勒斯山本身主要由安山岩质熔 岩组成, 只有很少的火山碎屑岩夹层. 熔岩以及岩墙等, 除安山岩之外, 尚有玄武岩和粗玄