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浙江东南部晚中生代上、下火山岩系(以下简称上、下岩系)中均有玄武岩产出,本文对这些玄武岩分别进行了元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。不同岩系玄武岩的主量元素均表现出富碱、富Al等特征。但微量元素存在差异,下岩系天台和青田样品具有轻稀土富集以及Ba,Pb和Sr富集,Eu负异常,Nb,Ta,Zr和Hf亏损的特征。上岩系玄武岩的元素特征也有差别,永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山等地样品的元素特征表现出的性质与下岩系样品相似,武义玄武岩样品没有Ta,Nb亏损特征,金衢盆地玄武岩的元素特征则介于两者之间。对应的,这些玄武岩样品的同位素组成也有明显差异,下岩系玄武岩的初始同位素组成范围为ISr=0.70850～0.70897,εNd(t)=-5.6～-4.1,(206Pb/204Pb)i=18.21～18.38,(207Pb/204Pb)i=15.55～15.58,(208Pb/204Pb)i=38.26～38.49,接近下岩系中酸性岩浆岩的范围,反映了下地壳物质对其岩浆源区的显著影响。上岩系玄武岩有明显差异,表现出与元素特征对应的分组现象。其中永嘉花坦、宁波玄坛地、新昌镜岭和永嘉镜架山样品ISr=0.70734～0.70936,εNd(t)=-7.1～-2.1,(206Pb/204Pb)i=18.01～18.40,(207Pb/204Pb)i=15.54～15.62,(208Pb/204Pb)i=37.99～38.62,具有富集特征,可能来自活动大陆边缘;而武义和金衢盆地样品的ISr=0.70533～0.70589,εNd(t)=0.4～3.3,(206Pb/204Pb)i=17.23～18.11,(207Pb/204Pb)i=15.46～15.53,(208Pb/204Pb)i=36.91～38.43,具有类似OIB特征,趋向亏损地幔端元。上下岩系玄武岩的元素和同位素组成的研究表明,玄武岩的物质来源有较明显的差别,且表现出随时间变化的特征。其中下岩系玄武岩源区中可能有古老岩石圈地幔、下地壳物质和俯冲蚀变洋壳物质的贡献,而上岩系中玄武岩源区有可能是类似下岩系玄武岩性质的岩石圈、软流圈地幔和下地壳物质等的贡献。浙东南晚中生代岩石圈演化的动力学过程可能与太平洋板块俯冲有关,但不能排除岩石圈地幔拆沉的影响,具体的讨论还需要更多的岩石学和/或地幔包体资料的补充。