义县期火山岩的微量元素分布状况概述如下。
1.微量元素的含量变化
1）相容元素：由前列表3-5-2可见，义县期火山岩中相容元素（Cr、Ni、Co、V、Sc），从初始期—主期—晚期—末期其含量呈明显降低趋势。初始喷发期的钾质粗面玄武岩、橄榄玄武粗安岩中，Cr为390.3～154.3 μg/g、Ni为208.5～102.0 μg/g、Co为44.1～31.7 μg/g、Sc为22.1～17.4 μg/g等元素含量介于上地幔与地壳之间，而V为209.4～138.7 μg/g较高。与中国玄武岩类对比，其Cr、Ni较高，而Co、V和Sc偏低。四合屯地区义县旋回初始喷发期的钾质粗面玄武岩和橄榄玄武粗安岩类Cr、Ni明显偏高，而Co、V和Sc偏低。其中，部分样品的Cr、Ni含量分别达到1003.7～466.4 μg/g和303.9～234.7 μg/g，远大于洋壳值，说明其来源可能深达地幔。主喷发期的安粗岩和粗面英安岩类，上述相容元素含量与初始期岩石比较均相应降低，有的如V、Sc降低尚较明显；如与中国玄武安山岩和安山岩对比，则Cr、Co相近，Ni略高，V、Sc明显偏低。晚喷发期的安粗岩和粗面英安岩等与主期岩石对比，Cr、Ni、Co、V和Sc均明显偏低。其中，Cr、Ni低几十倍，Co、V低1～2倍，Sc略低。末期的流纹岩及粗面英安岩类的Cr、Ni含量略有增高，但Co、V和Sc更加偏低。总的看，义县旋回火山岩，从早到晚相容元素含量呈明显降低趋势。此外，与初始喷发期相伴的潜火山相岩石同中国玄武岩相比，其Cr、Ni含量明显偏高，Co相近，V略高或相近，Sc略低；与主喷发期相伴的潜火山相岩石，其Cr、Ni、Co、V 和Sc均明显的低，有的低40～25倍，如Cr、Ni，有的（Co、V、Sc）低7～2倍。
2）大离子亲石元素（Rb、Sr、Ba、Pb 等）：义县旋回初始喷发期火山岩的大离子亲石元素含量为Rb（52.7～33.5μg/g）、Sr（158.1～855.1μg/g）、Ba（2306.0～864.7μg/g）、Pb（11.6～6.4μg/g），其中 Rb介于上地幔与地壳之间，而 Sr、Ba、Pb 极高。与中国玄武岩对比，除Pb略高或相近外，Rb、Sr、Ba均明显偏高，一般高2 倍左右；主喷发期的岩石与中国玄武安山岩和安山岩对比，Rb、Sr、Ba 亦明显偏高，Rb 高 0.5 倍左右，Sr、Ba 高 2～3 倍，Pb相近；晚期的火山岩，大部分Rb高2～3 倍，Sr略高或高 1～2 倍，Ba高 2～3 倍。潜火山相岩石，与初始期相伴者，同中国玄武岩对比，Rb，Sr，Ba均偏高，Pb相近，Rb高0.5～1倍，Sr和 Ba高2～2.5倍。与主喷发期相伴者，同中国玄武安山岩和安山岩对比，Rb高出3～6倍，Sr相近，Ba高出2～4倍，Pb最为富集，高出2倍以上。
图3-5-4 义县-北票地区义县期火山岩稀土元素分布模式图
3）不相容元素（Nb、Ta、Zr、Hf）：义县旋回初始喷发期火山岩的不相容元素含量为Nb（30.45～11.14 μg/g）、Ta（1.25～0.58 μg/g）、Zr（323.9～163.8 μg/g）、Hf（8.51～4.60 μg/g），与上地幔和地壳相比，Nb较高；同中国玄武岩对比，Nb、Ta均明显偏低，Nb为其0.5倍或略高，Ta为0.5倍或略低，Zr、Hf极高，Ta相近。主喷发期火山岩同中国玄武安山岩和安山岩对比，Nb、Ta亦明显偏低，多为其0.5倍或更低。Zr、Hf则偏高，尤其是Hf晚喷发期火山岩与其对比，部分样品Nb、Ta偏高，其余相近；Zr、Hf明显偏高，Zr、Hf均高出0.5～12倍，有意思的是其Nb、Ta、Zr、Hf含量与主喷发期火山岩上部层位的样品相当。末期火山岩的Nb、Ta、Zr、Hf含量均偏低。主期、晚期和末期火山岩的Nb、Ta、Zr、Hf含量与初期相比有逐渐增高的趋势。在潜火山相岩石中，与初始喷发期伴随者，同其周围的火山岩对比，亦是Nb、Ta偏低，个别Nb高，Zr、Hf偏高。与主喷发期伴随者，与火山岩对比则不同，其Nb、Ta、Zr、Hf均异常高，Nb高0.5～1倍，Ta高0.5倍多，Zr、Hf高1.5～2倍。
4）放射性元素（Th、U）：本区初始期火山岩Th（3.11～9.13 μg/g）高于上地幔，与地壳相近，V（0.28～1.18 μg/g）介于上地幔与地壳间，同中国玄武岩对比，其Th均略偏高，少数高1～2倍。U少数略高，多数偏低。主期火山岩同中国玄武安山岩和安山岩对比，Th明显偏高，部分高1～2倍，U亦多数偏高，少数偏低。晚期和末期火山岩与之对比，Th和U均明显偏高，Th高1～3倍，U高0.5～2倍。显然，义县旋回火山岩，由初期—主期—晚期—末期，Th、U含量是逐渐增高的。潜火山相岩石与其周围火山岩对比大体相近，主期潜火山岩中，Th高3～4倍，U高2～3倍。
2.微量元素配分模式
图3-5-5为义县期火山岩微量元素原始地幔标准化模式图，即蛛网图。由图可见，义县旋回初始喷发期（a）、主期（b）火山岩的蛛网图，极其相似，表现出大离子亲石元素的明显富集，Ba、K、La、Ce、Sr、Nm、Sm、Eu均呈尖峰或隆起状态，而Nb、Ta、P、Zr、Hf、Ti则显示不同程度的亏损，均为凹形谷。这可能是锆石、磷灰石和钛铁矿分离结晶的结果（李伍平等，2001）。其中，Nb、Ta、P、Ti亏损较明显，而Zr、Hf较微弱。Th、U亦明显亏损。这在四合屯地区的初始喷发期火山岩蛛网图（e）中表现更加明显。特别是Gp2号样品，其Ba、La、Eu、Tb的富集和Th、U、Nb、Ta的亏损更加突出。在晚期（c）和末期（d）火山岩微量元素蛛网图与初期和晚期的虽大体相似，但有明显差别，由于Rb 和Th、U 的含量增加，Ba峰不再突出，La、Ce 峰显著，Sr 则为某种程度的相对亏损，而Zr、Hf 亏损就极其微弱了。潜火山相岩石微量元素蛛网图与相应期次的火山熔岩有某种程度的相似，但不同期次的潜火山相岩石间，彼此有较大差别。与初始期岩石对比，主期岩石在Nb、Ta、Zr、Hf上相对富集，而Sr相对亏损，表现其在蛛网图上的投影有相应变化。反映出主期潜火山相岩石形成中有较多地壳物质混染。
3.微量元素丰度和特征元素比值的判别意义
根据表3-5-2给出的稀土元素、微量元素（如Rb、Ba、Tu、Zr、Hf、Sm、Ce、Sr、Cr、Sc、Nb、Ta、Y）的含量看，与板内玄武岩，特别是与板内碱性玄武岩相近，部分与火山弧的橄榄安粗岩相近。义县期火山岩中w（SiO2）＜56%，w（MgO）＞8%和Sr＞200 μg/g的粗面玄武岩-玄武粗安岩样品，其Zr/Nb、La/Nb、Ba/Nb、Ba/Th、Rb/Nb、K/Nb、Th/Nb、Ba/La比值多与大陆地壳十分相近，只有Th/La值与原始地幔的Th/La值相近。
图3-5-5 北票—义县地区义县组火山岩微量元素蛛网图