伊通实习基地玄武岩的特征及其成因分析

0 引言

伊通大孤山玄武岩位于吉林省四平市伊通满族自治县大孤山镇。关于伊通玄武岩火山群也有一些学者做了相应的研究工作[1-10]，对伊通火山群地质地貌及旅游地质资源、火山群遗迹、火山机构、地球化学特征、玄武岩的岩浆起源等进行了研究，但对玄武岩的成因研究，都不算十分完整。本文意在研究伊通实习基地所处大地构造位置基础上，通过调查实习区所出露玄武岩的分布特征，进而在玄武岩的化学成分研究基础上，系统研究该区玄武岩的类型、碱度、岩浆演化及来源深度，对玄武岩形成的构造环境进行判别。

1 地质背景及岩相学特征

在岩体分布图中，火山群有七座火山，南列为小孤山、大孤山、团山子、西尖山及东尖山，北列为莫里青山和马鞍山[2]，其中大孤山海拔高430 m，山体高150 m，山体呈似圆锥体，底座直径800 m，分布面积0.64 km2。东南角有一小出口，其余三面被高地所围。其玄武岩体横截面多呈四边形,直径10～30 cm左右,为长短参差不齐的短柱状,岩柱直立产出,总体形态为塔形[4]（图1）。

  

图 1 研究区玄武岩地质分布图Fig.1 Geological distribution of basalt in the study area

 

1.第四系全新统；2. 第四系中更新统；3.新近系；4.古近系；5.白垩系； 6.玄武岩 ；7.水库

伊通地区火山群位于伊通地堑平原，该地堑位于郯庐深大断裂的北延部分[9]，宽约25 km，面积约为3 400 km2。自晚三叠世以来,由于太平洋板块向欧亚板块运动,使中国东部产生了一系列北东向构造薄弱带,沿这些构造薄弱带,受热的具一定塑性的地幔物质向上运动发生底辟作用,使伊通断裂带发育成地堑型裂陷盆地[7]。根据前人资料显示，大孤山所处位置由东西向、北西向、北东向（华夏式构造）构造的复合部位[3]，特别是新生代之后，在太平洋板块与欧亚板块的俯冲作用影响下，其构造活动频繁，导致高热流值异常的含水上地幔在底辟上升过程中熔融并分凝,从而决定了本区新生代玄武岩浆的性质和火山活动特征[4]（图2）。

根据手标本观察，大孤山玄武岩有四组解理面，隐晶质结构，长柱状构造。镜下可观察到以橄榄石为斑晶的斑状结构[7]，橄榄石的含量在20%～25%之间，其主要特征是：（1）单偏光镜：无色，正高突起，裂纹发育，多为半自形，少数也可见自形晶，呈菱形。粒度最大可达1 mm，最小0.15 mm；（2）正交偏光镜：二级顶至三级底干涉色，平行消光。基质由紫苏辉石（15%～20%），斜长石（20%～25%），玻璃质以及磁铁矿构成，呈间粒结构。8号、9号、12号含有较多的玻璃质，故基质呈间粒间隐结构。斜长石搭成三角格架，内部充填辉石颗粒，沿着橄榄石的裂纹还可见到黑云母的蚀变，局部还可见到辉石颗粒的聚集。综上所述，对其定名为橄榄玄武岩[7]。且其MgO高(平均10.02%)、碱高（平均5.87%）、TiO2高（平均2.26%）；而低SiO2（平均43.39%）、低Al2O3（平均13.9%），与前人结论相近。

2 样品采集和分析方法

本次研究所用的样品采自伊通地区大孤山的新鲜岩体。样品的主元素和微量元素分析均在国土资源部长春矿产资源监督检测中心完成。岩石主元素及Zr、Hf、Ba采用ADVANT’X型X射线荧光光谱仪方法完成，温度23℃，湿度40%和45%，检测依据分别为GB/T14506.28-2010、DZ/T0167-2006；微量元素及稀土元素采用等离子体质谱仪完成，仪器型号XSeries2，温度24℃，湿度70%，检测依据为GB/T14506.30-2010和GB/T14506.29-2010；FeO采用50 ml滴定管测定，温度23℃，湿度55%，依据GB/T14506 14-2010；LOI采用ALB-124型天平测定，温度24℃，湿度55%，依据DZG20.01-1991。本文利用Geokit软件[11]对岩石地球化学数据进行了处理。

  

图 2 研究区玄武岩构造略图[1]Fig.2 Basalt structural sketch in the study area

 

1. 北西向构造；2.华夏式构造； 3.新华夏系构造；4.东西向构造；5.向斜； 6.背斜 ；7.火山锥 ；8.地层代号

  

图 3 样品照片Fig. 3 Photos of sample

 

A. 采样轨迹 ; .B. 手标本; a 斜长石的三角格架中充填辉石颗粒图；b 沿橄榄石裂缝发生黑云母蚀变（正交偏光镜）

3 岩石地球化学特征

3.1 常量元素

分析结果见表1。

[4] 苗长青.伊通火山群旅游地质资源评价与保护利用 [J].吉林地质，1986，（1）：81-82.

 

表 1 大孤山玄武岩常量元素分析结果Table 1 Analytical results of constant elements of the Dagushan basalt (%)

  

Sample123456789101112 SiO245.1743.0443.4743.6142.0643.9643.1843.5042.9842.7843.5543.42 LOS2.072.151.281.562.531.731.771.671.821.661.911.85 FeO8.599.259.609.609.518.599.409.119.459.608.548.12 Fe2O32.282.912.292.612.863.182.862.762.692.873.073.71 TiO22.002.282.242.272.312.272.252.272.332.272.282.38 Al2O314.4813.9113.9913.7613.9713.9713.7613.7713.9313.3613.8914.68 CaO8.458.618.658.718.968.738.718.908.698.639.128.39 MgO9.069.9410.1110.3910.199.6310.7910.0210.2811.049.848.97 K2O2.601.892.282.022.012.422.422.572.382.152.513.10 Na2O3.193.303.703.103.133.332.722.972.843.023.032.99 MnO0.150.170.170.170.170.170.170.170.170.180.170.17 P2O50.570.630.660.620.640.680.620.650.630.630.650.76 Total98.6298.0898.4498.4298.3598.6698.6698.3498.1998.2198.5798.55 Zr/TiO20.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.01 AR1.681.601.721.591.581.681.591.651.601.611.631.72 F10.260.210.210.220.200.220.220.220.220.210.210.22 F2-1.34-1.40-1.41-1.41-1.39-1.36-1.37-1.35-1.36-1.40-1.35-1.27 F3-2.39-2.36-2.41-2.37-2.35-2.39-2.36-2.37-2.36-2.36-2.38-2.38 TFeO/MgO1.201.221.181.181.211.221.141.181.181.131.181.32

根据Zr/TiO2-SiO2图解（图4）的结果可知，样品点均落在玄武岩区（Bas区）及其边界线上。

利用里特曼指数法（表2）、AR- SiO2图解（图5）对研究区玄武岩的碱度进行分析，样品点均落在了过碱性区域内，且里曼指数的计算结果也表明其为过碱性，两者结果相吻合。在SiO2-K2O图上(图6)，样品点均落在钾玄岩区域内，且均处于玄武岩区内与图4的结果和镜下鉴定的结果以及前人的结果[7，8]相吻合。

我一帆风顺，一点也没想到会有厄运降临。同宿舍好友反映：李汝庆早晨唱东方红，不是唱毛主席是人民大救星，而是人民大舅子。组织上立即找我核实，其实真没这事，我相信党组织会公正处理，所以把自己的一切都向党坦白。半年过去了，没想到处分决定是遣送回家！更没想到这只是厄运的开始，“海外关系”与香港“特嫌”成了一直笼罩在我头上的阴影。

 

表 2 里特曼指数计算结果Table 2 Caculation results of the Litman index

  

里特曼指数σ43计算结果9.616.122.414.133.715.218.516.818.822.616.421.3

  

图 4 Zr/TiO2-SiO2图Fig. 4 Zr/TiO2 - SiO2 fi gure

  

图 5 AR-SiO2图Fig. 5 AR - SiO2 fi gure

  

图 6 SiO2-K2O图Fig.6 SiO2 - K2O fi gure

3.2 微量元素

分析结果见表3。

 

表 3 大孤山玄武岩稀土元素以及其他微量元素分析结果Table 3 Analytical results of rare earth elements and other trace elements（μg/g） of the Dagushan basalt

  

样品123456789101112 Rb51.8 28.3 28.6 28.4 21.9 31.0 27.0 24.2 27.0 24.6 32.0 32.6 Sr719 866 876 822 797 862 893 832 860 814 930 886 Nb47.6 59.5 60.0 54.0 54.5 58.9 57.5 55.0 60.9 57.1 59.9 66.3 Ta3.16 4.06 4.09 3.62 3.72 3.96 3.92 3.73 4.13 3.90 4.03 4.48 Th5.02 4.65 4.73 4.18 4.15 4.47 4.42 4.09 4.61 4.31 4.48 5.22 Ba411 382 387 379 373 413 381 404 382 377 447 446 Zr195 213 206 209 211 212 206 210 210 204 214 218 Hf4.98 5.72 5.00 4.94 5.35 4.95 5.54 6.13 5.75 4.60 5.37 6.26 Y18.1 19.0 19.1 19.5 19.7 19.1 18.7 18.6 18.7 18.4 18.2 19.8 La37.3 36.0 36.6 34.4 35.3 36.0 34.2 34.4 33.6 33.4 34.7 37.8 Ce70.9 68.7 69.3 66.9 66.2 67.5 64.8 64.4 64.1 63.1 64.7 71.2 Pr8.54 8.37 8.33 8.08 8.12 8.16 7.94 7.82 7.69 7.68 7.87 8.63 Nd34.6 35.0 35.1 33.3 33.8 33.6 32.4 32.2 31.8 32.4 31.8 34.9 Sm6.80 6.91 6.94 6.68 6.64 6.53 6.62 6.5 6.51 6.43 6.31 6.99 Eu2.07 2.20 2.19 2.04 2.13 2.08 2.06 2.03 2.01 2.00 1.97 2.16 Gd6.08 6.41 6.43 6.21 6.12 6.24 6.11 5.94 6.07 6.05 5.86 6.40 Tb0.98 0.98 0.99 0.94 0.95 0.89 0.91 0.89 0.88 0.87 0.86 0.97 Dy4.66 4.85 4.75 4.77 4.67 4.47 4.51 4.40 4.36 4.32 4.34 4.73 Ho0.83 0.84 0.83 0.81 0.80 0.76 0.74 0.73 0.74 0.74 0.73 0.79 Er2.00 2.02 2.01 2.02 1.89 1.83 1.80 1.72 1.82 1.77 1.77 1.92 Tm0.30 0.27 0.28 0.28 0.27 0.25 0.24 0.25 0.25 0.23 0.24 0.27 Yb1.58 1.50 1.47 1.55 1.45 1.39 1.33 1.32 1.38 1.31 1.32 1.48 Lu0.26 0.23 0.23 0.22 0.21 0.19 0.21 0.19 0.19 0.21 0.18 0.21∑REE195193194187188188182181180178180198∑LREE160157158151152153148147145145147161∑HREE16.717.117.016.816.416.015.915.515.715.515.316.8 LREE/HREE9.589.189.298.989.269.569.309.489.239.359.609.58(La/Yb)N23.624.024.922.224.325.925.726.024.325.426.325.5

据上表数据，做出微量元素原始地幔蛛网图[12]（图7）和稀土元素球粒陨石标准化分布型式图[13]（图8）,可以观察到不出现Nb和Ta的亏损，出现Ba等大离子亲石元素的富集，与洋岛玄武岩的分配模式相似，且可以明显观察到K的富集。

大孤山玄武岩稀土元素含量为(∑REE=(178.94～198.26)μg/g)，轻重稀土强烈分异 (La/Yb)N=22.1～25.8且LREE/HREE比值为（LREE/HREE=(9.28～9.65)×10-6），表现出LREE富集、HREE亏损的特点，与洋岛碱性玄武岩的分配型式图相似[14]；由于样品有限，不能使用哈克图解进行岩浆演化趋势的说明，根据前人资料[7、8]本区玄武岩演化趋势自下而上其成分与一般玄武岩趋势相反，其演化趋势不可用结晶分异过程来解释，而是由于部分熔融程度的差异所导致，该结论与王振中[2]所得结论一致。

  

图 7 微量元素标准化蛛网图Fig.7 Standardized spider diagrams of original mantle of trace elements

  

图 8 稀土元素配分模式图Fig.8 Standard distribution pattern of chondritic meteorite of rare earth elements

  

图 9 TiO2-10MnO-10P2O5图Fig. 9 Diagram of TiO2-10MnO-10P2O5

  

图 10 TiO2-TFeO/MgO图解Fig. 10 Diagram of TiO2-TFeO/MgO

4 讨论

4.1 成因类型

根据F1-F2-F3图解（图11和图12），除在F2-F3图解上，一号样品点落在CAB区（钙碱性玄武岩区）以外，其他的样品点均落在了WPB区（板内玄武岩）。自晚三叠世以来,由于太平洋板块向欧亚板块运动,使中国东部产生了一系列北东向构造薄弱带，沿这些构造薄弱带,受热的具一定塑性的地幔物质向上运动发生底辟作用,使伊通断裂带发育成地堑型裂陷盆地[8-10]证明其构造环境为板内环境。

4.2 构造环境

根据TiO2-TFeO/MgO图解（图9），样品点均落在OIB区，即洋岛玄武岩区，结合前文里特曼指数计算结果，推断其为洋岛碱性玄武岩。TiO2-10MnO-10P2O5图（图10）中，样品点也均落在OIA区，即洋岛碱性玄武岩区,所得结论与前文吻和且与张辉煌[5]所得结论一致。

[6] 武殿英.吉林伊通新生代玄武岩的岩浆起源[J].岩石学报，1989,(2):66-73.

由于其定位于中高端消费，且配送范围只有3千米，所以盒马鲜生在选址上面临着比一般商超更高的要求。这样看来，盒马鲜生试图通过门店与仓储合一的模式降低成本，实则是走到了事情的反面。

  

图 11 F1-F2图解Fig.11 Diagram of F1-F2

  

图 12 F2-F3图解Fig.12 Diagram of F2-F3

  

图 13 W（Sm）与W（Yb）图解Fig.13 Diagram of W（Sm）and W（Yb）

 

表 4 W（Sm）/W（Yb）比值结果Table 4 Ratio results of W(Sm)/W(Yb)

  

样品123456789101112 W(Sm)/W(Yb）4.314.614.734.324.564.74.994.954.714.934.794.73

[8] 余芳,孙家振，王玉芬.伊通地堑深部软流圈的上涌及其对盆地发育演化的控制和影响[J].地质科技情报，2009,28(3):48-49.

[1] 张 顺. 吉林省伊通火山群地质地貌短途野外实习条件[J].松辽学刊（自然科学版）， 1992，（4）：57-58.

[2] 王振中.吉林省伊通火山群[J].吉林地质， 1994，13（2）：31-33.

[3] 武殿英.吉林伊通新生代玄武岩中上地幔包体的研究 [J].吉林地质，1985，（1）：1-2.

在地铁防水作业中最需要关注的就是分段浇筑出现的接缝渗漏水治理工作。现阶段，我国在施工中防水的方式主要是利用镀锌钢板的止水带来进行防水，在工程施工中镀锌钢板止水带是最普遍的一种的材料。进行浇筑混凝土下层的位置时，其中预埋镀锌钢板的小部分就会外漏在表面，进行再次浇筑混凝土时再一起浇筑，可以把外面的压力水进行阻止。另外，镀锌钢板止水带防水技术有下面几种：变形施工缝防水、施工缝防水和浇带防水等。由于镀锌钢板止水防水技术存在不足，是因为止水带在接头位置太多，封闭性就无法达到施工的要求。

[5] 张辉煌. 东北伊通-双辽和大屯地区晚中生代-新生代玄武岩地球化学特征：岩石圈演化和太平洋再循环洋壳与玄武岩的成因联系[D].2006.

根据余芳等[8]以及Ellam[15]利用W（Sm）与W（Yb）的比值来反演岩浆来源深度的图解，将所采样品的分析结果（表4）投影在图上，结果（图13）显示其来源深度为82 km～96 km，与经LKP模型[7]投影出来的结果相近。

[7] 武殿英.吉林伊通新生代玄武岩及其成因[J].岩石学报，1985,(3)14-15.

参考文献：

She heard a song full of feelings on the radio.（她从收音机里听到了一首充满感情的歌曲。）

综上所述，通过本文针对玉米大垄双行密植高产栽培技术的分析，能够进一步提高农民种植玉米的整体水平，保证玉米的增产增收，促进农民朋友的收入。

[10] 张辉煌，徐义刚，葛文春，等.东北伊通-双辽和大屯地区晚中生代-新生代玄武岩地球化学特征及其意义[J].岩石学报，2006，022（06）:1580.

[9] 孟涛，邢立新，潘军，等. 伊通火山群的科考与旅游价值[J].吉林地质，2008，27（3）:81-82.

第Ⅱ簇包含了Nb，Y，La，Th， U元素组合，与F2因子一致。主要富集在了研究区中部肉红色中细粒钾长花岗岩中，反映了中酸性岩分布特征以及中酸性岩浆岩有关的稀有元素的矿化因子的地球化学背景特征。

[11] 路远发.GeoKit:一个用 VBA 构建的地球化学工具软件包[J].地球化学,2004，33(5):459-464．

傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）（Tensor 27，德国BRUKER光谱仪器公司）；热重分析仪（TGA）（STA 409 PC，德国Netzsch公司）；低温差示扫描量热仪（DSC 6000）（美国PE公司）；扫描电子显微镜（SEM）（日本，Hitachi SU-70）；剥离强度测试仪KD Series（深圳市凯强利试验仪器有限公司）；电池测试系统（深圳市新威尔电池检测设备有限公司）；电化学工作站（Zennium/IM6，德国Zahner公司）。

[12] Pearce J A．Statistical analysis of major element patterns in basalts[J.] Petro,1976(17):15－43.

[13] 张宏飞，高山.地球化学[M]. 北京：地质出版社，2012:115-134.

印度梨形孢对黑松幼苗生长量及其根系形态的动态影响 周晓莹，梁玉，董智，李红丽，张梦璇，韩秀峰，范小莉，房用(7-7)

[14] 李昌年.火成岩微量元素岩石学[M].武汉：中国地质大学出版社，1992：84-86.

[15] EllamR M.Lithospheric thickness as a control on basalt geochemistry[J].Geology,1992,20(2):153-156.