柴达木盆地北缘果可山石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其成因

柴达木盆地北缘果可山地区石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得的206 Pb/238 U加权平均年龄为247±3 Ma。石英闪长岩由斜长石(55%~60%)、石英(15%~20%)、角闪石(10%~15%)和黑云母(5%~10%)组成,属准铝质-弱过铝质系列(A/CNK=0.95~1.02),具有I型花岗岩特征。样品富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Rb、Cs、Ba、Th等),相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等),类似弧岩浆岩。样品中MgO含量(2.04%~2.44%)和Mg#值(48.9~51.9)均高于变玄武岩/变泥岩在1~4GPa压力下部分熔融形成的熔体,且包含大量暗色包体,这暗示它们可能是由角闪岩相下地壳部分熔融产生的岩浆和富集地幔来源的岩浆发生混合而成。低的锆石Ti温度和高Ce~(4+)/Ce~(3+)比值,表明其结晶自低温、高氧逸度岩浆,岩浆形成过程中可能有富水熔体/流体的加入。在花岗岩构造环境判别图解上,样品均落在火山弧环境;同时,样品La/Nb比值(2.27~2.64)与活动大陆边缘区高La/Nb比值(2.0)特征相吻合。结合区域地质背景分析,我们认为果可山石英闪长岩形成于古特提斯洋向北俯冲的活动大陆边缘弧环境。     

柴北缘二郎洞地区L 构造岩变形特征及其地质意义

柴北缘二郎洞地区出露包含早古生代岩石组合的达肯大坂岩群,其构造变形期次和变形时代研究接近空白, 本文首次在其中发现了面理微弱, 而拉伸线理十分发育的L 构造岩,对其详细的构造解析对认识柴北缘构造演化具有重要意义。二郎洞达肯大坂岩群存在两期构造变形作用（D₁、D₂）,D₁ 期变形表现为兼具逆冲分量的左旋走滑剪切,D₂ 期变形表现为兼具正断性质的右旋走滑剪切。D₁ 期变形产生LS 构造岩和L 构造岩。其中L 构造岩中矿物拉伸线理的倾伏向约为142°,与柴北缘造山带延伸方向一致,倾伏角一般在2°～54°。对L 构造岩以及侵入其中的未变形次安山岩进行LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年,获得它们的结晶时间分别为457 Ma 和406 Ma,L 构造的变形时代可能介于457～406 Ma 之间。根据长石、石英等矿物的变形形式,估计L 构造岩的变形温度在380 ℃～420 ℃之间, 应形成于地下13～14 km 深处。在构造特征分析和岩相学研究的基础上,结合柴北缘早古生代岩浆活动时代构架,我们认为二郎洞地区L 和LS 构造岩的原岩可能是原特提斯洋向北俯冲增生过程中形成的早古生代弧花岗岩,由于柴达木-东昆仑板块和祁连陆块之间的斜向碰撞,导致局部地区出现挤压并沿造山带延伸方向走滑活动。在走滑剪切作用下使地壳流变层中的弧岩浆岩体向地表挤出,局部成分相对均匀的花岗质岩石,因具有较强的岩石力学性能而形成了L构造岩。     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。