东昆仑希望沟橄榄辉长岩的岩石成因：地球化学、锆石U-Pb年龄与Hf同位素制约

东昆仑古特提斯域镁铁-超镁铁质岩石的研究极为薄弱,文章报道了青海东昆仑东段希望沟橄榄辉长岩的岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及构造环境,为东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化提供新的约束。岩石地球化学研究表明,希望沟橄榄辉长岩具有低SiO2(40.91%~42.14%)、低TiO2(0.29%~0.39%)、高MgO(28.18%~30.66%)、贫碱(K2O+Na2O=1.09%~1.36%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f比值介于5.03~5.39,属于铁质超基性岩类。岩石微量元素总体上富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)和Pb,相对亏损高场强元素(Nb、P、Ti),ΣREE为28.17×10^-6~30.95×10^-6,(La/Yb)N为3.77~4.98,显示轻稀土富集的特征,δEu=0.80~0.95,具有弱的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,获得橄榄辉长岩加权平均年龄为(264.9±1.2)Ma(n=26,MSWD=0.71),属中二叠世。锆石176Hf/177Hf比值为0.282709~0.283152,对应的εHf(t)=3.7~19.3,锆石单阶段Hf模式年龄TDM为135~753 Ma,平均为414 Ma,大于锆石U-Pb年龄。研究认为,橄榄辉长岩的岩浆源区主要为亏损地幔,可能有早期流体交代的岩石圈地幔组分的加入,并经历了地壳物质的混染。结合东昆仑区域构造演化,认为希望沟橄榄辉长岩是阿尼玛卿古特提斯洋俯冲阶段的产物,说明古特提斯洋在中二叠世已北向俯冲。     

扎河坝蛇绿岩锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素组成及其地质意义

扎河坝蛇绿岩位于准噶尔北缘,是扎河坝—阿尔曼太蛇绿混杂岩带的一部分。通过对蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩和凝灰岩夹层的锆石U-Pb年龄及Hf-O同位素进行研究,获得堆晶辉长岩的结晶年龄为485±4Ma,凝灰岩的喷发年龄为401±2.5Ma。辉长岩极度亏损Hf同位素,εHf(t)为13~20,δ~(18)O峰值为+5.37‰,显示其具有地幔特征。凝灰岩锆石的Hf同位素亏损程度低于堆晶辉长岩,εHf(t)为1.4~9.2。扎河坝蛇绿岩具有典型的SSZ型蛇绿岩特征,是通过俯冲增生到洋内弧弧前的蛇绿岩。     

吉林中部敖花村角闪辉长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素和岩石地球化学特征

古太平洋板块的俯冲在欧亚大陆东缘的区域构造演化中发挥了重要作用,但其发生的时间尚不清楚。本文报道了吉林中部新发现的敖花村角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成和岩石地球化学数据。锆石U-Pb定年显示,角闪辉长岩形成于早侏罗世(180.3±2.3 Ma),锆石εHf(t)值高且均一(9.6～11.3)。岩石地球化学分析显示样品低Si和Al,高Fe、Mg和Ca,富集轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Ba、U、K和Sr),亏损重稀土和高场强元素(如Nb、Ta和Ti),具有弱Eu负异常(δEu=0.67～0.98)。岩石起源于板片流体交代的亏损岩石圈地幔,形成过程中分离结晶、地壳混染和堆晶作用不明显。结合东北地区东段早中生代火成岩组合及时空分布,认为古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲开始于早侏罗世,敖花村角闪辉长岩形成于与古太平洋俯冲密切相关的弧后环境。     

西藏冈底斯南缘中侏罗世辉长闪长岩锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义

为解释冈底斯南缘新发现的中基性岩体构造环境及物质来源等信息,以西藏自治区贡嘎县昌果乡辉长闪长岩为研究对象,通过开展锆石U-Pb定年、Hf同位素组成、全岩地球化学分析,得到岩体锆石年龄为(165±1. 1) Ma。样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有富铝(Al2O3=18. 84%～20. 70%)、富钾的特征,在构造判别图解中样品多落在挤压岛弧区域,表明其形成构造环境应为俯冲岛弧环境。样品具较为平缓的稀土配分曲线,岩浆分异程度较低,无明显Eu异常,(La/Yb)N平均值为2. 30(<4. 3),与幔源岩浆的稀土配分型式相似。锆石Hf同位素显示εHf(t)值为很高的正值(12. 97～18. 74),二阶段模式年龄集中在150～218 Ma,略大于其侵位年龄,表明幔源岩浆在侵位过程中受到地壳物质的混染。结合区域构造演化史认为该岩体形成于新特提斯洋向冈底斯俯冲过程中的成熟岛弧期,从而也进一步证实了南冈底斯在中侏罗世处于俯冲岛弧构造环境。     

柴北缘锡铁山花岗斑岩锆石U—Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对锡铁山北东侧的花岗斑岩体进行锆石U—Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究。通过LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素测年,获得花岗斑岩的成岩年龄为373. 9±2. 2 Ma (MSWD=0. 069),属于晚泥盆世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石富硅(SiO_2=76. 33%～76. 99%)和碱(K_2O+Na_2O=7. 28%～8. 19%),低钙(CaO=0. 58%～0. 75%)、镁(MgO=0. 20%～0. 31%)和Mg~#值(Mg~#=23. 29～30. 17),A/CNK介于0. 97～0. 98,属于准铝质钙碱性岩石系列。岩石相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Ba、Sr等部分大离子亲石元素。稀土元素配分曲线呈右倾型,轻稀土元素分馏明显,重稀土元素分馏较弱,且相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,显示明显的负Eu异常(δEu=0. 36～0. 43)。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)比值为+6. 6～+9. 6,二阶段模式年龄T_(DM2)为760～950 Ma。综合岩石地球化学及同位素的研究表明,锡铁山花岗斑岩为高分异的I型花岗岩,岩浆源区主要为起源亏损地幔的新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域构造背景和前人研究成果,认为本文锡铁山花岗斑岩形成于柴达木地块与祁连地块碰撞后伸展的大地构造环境。     

班—怒成矿带西段江玛南铜银矿区石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地球化学特征

西藏革吉县江玛—赛登地区是班公湖—怒江成矿带内近两年发现的成矿潜力较好的地区之一。本文对江玛南铜银矿点的石英闪长玢岩进行锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素组成研究。利用LA-ICP-MS测得206Pb/238U年龄为(118.6±2.8)Ma(N=13,MSWD=3.8),此年龄可解释为石英闪长玢岩成岩年龄。全岩主量和微量元素分析显示,石英闪长玢岩属于中钾钙碱性准铝质I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏明显(LREE/HREE=9.37～9.76),富集轻稀土元素;δEu值为0.94～0.9, Eu负异常不甚明显。岩石相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),具有岛弧岩浆岩的岩石化学属性。锆石Hf同位素分析结果显示,锆石εHf(t)值为+7.9～+11.2,平均值为+9.5,两阶段模式年龄TDMC=456～675Ma,表现出明显的幔源成岩物质来源特征。通过年代学、岩石地球化学、Hf同位素及区域综合对比研究,认为江玛南石英闪长玢岩的形成与班公湖—怒江特提斯洋南向俯冲有关。     

云南中甸格咱地区晚三叠世火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

位于义敦岛弧南端的中甸弧地区在印支期内发育大规模酸性-中酸性岩浆活动。近年来,前人对该地区做了大量的研究,但主要着眼于侵入岩,对火山岩的研究偏少。本文对分布于滇西北中甸格咱地区的中酸性火山岩进行锆石U-Pb定年、地球化学及Hf同位素分析,2件样品的锆石U-Pb年龄变化于214~212Ma,表明其为晚三叠岩浆活动的产物。岩石Si O2含量为53.37%~63.77%,全碱含量达5.19%~7.16%,为高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有典型岛弧火山岩特征。所测锆石εHf(t)值介于-0.04~3.06之间,大部分为正值,显示出幔源岩浆特征,相对应的锆石Hf同位素二阶模式年龄为1.05~1.25Ga。综合岩石学、地球化学及构造地质特点认为,格咱火山岩形成于印支期甘孜-理塘洋壳西向俯冲构造背景,其源区为俯冲流体交代的岩石圈地幔,岩浆上升过程经历了壳源沉积物质混染。     

冈底斯带东段墨脱地区早侏罗世辉长岩的成因及其构造意义

本文系统地报道了冈底斯岩浆岩带东段墨脱地区辉长岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素成分分析、全岩地球化学及全岩Sr-Nd同位素组成。结果表明,墨脱辉长岩形成于185.97±0.33Ma,SiO_2含量(48.19%~54.93%),MgO和Mg#变化较大(MgO=4.53%~12.76%,Mg~#=50.0~67.4)。具有高CaO(7.44%~12.11%),低碱(Na_2O=0.93%~2.36%,K_2O=0.49%~2.21%)的特征。辉长岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式与E-MORB相似;微量元素上,样品具有富集Sr、Sc等元素,亏损高场强元素Zr-Hf、Nb-Ta等的特征。墨脱辉长岩ε_(Nd)(t)值介于-3.06和2.84之间,~(87)Sr/~(86)Sr(t)值为0.7059~0.7103。锆石的ε_(Hf)(t)值为-4.1~0,和相对古老的Hf模式年龄(866~1036Ma)。上述特征表明墨脱辉长岩经历了不同程度的大陆地壳的混染作用。结合对区域地质、年代学、岩石地球化学以及同位素等资料的全面分析,笔者认为冈底斯东段在早侏罗世应处于新特提斯洋板片俯冲的构造背景。     

西藏松多地区早侏罗世变质辉长岩的成因及其构造意义

冈底斯岩浆岩带中东部松多地区新发现的变质辉长岩对于讨论松多古特提斯洋演化历史具有重要约束意义。在详细野外地质调查基础上,本文报道了松多变质辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素成分分析和全岩地球化学组成,并探讨了岩石的成因及其对松多古特提斯洋构造演化的启示。结果表明,松多变质辉长岩原岩形成于195±6Ma～202±2Ma之间; Si O2含量为45. 56%～53. 69%,MgO含量较高为6. 04%～11. 75%,Mg#为66～77;高Cr(209×10-6～746×10-6)和Ni(80×10-6～234×10-6)含量。该岩石富集轻稀土元素,平滑右倾的稀土配分模式介于E-MORB和OIB之间;富集大离子亲石元素和Nb、Ta等高场强元素;具有较低的(La/Yb)N=2. 06～4. 81、(La/Sm)N=1. 50～2. 48、(Gd/Yb)N=1. 21～1. 67和(Ce/Y)N2。锆石εHf(t)值为-1. 9～3. 9,具相对古老Hf模式年龄(988～1361Ma)。综合对区域地质、年代学、岩石地球化学以及锆石Hf同位素等资料的全面分析,认为松多早侏罗世变质辉长岩原岩的岩浆可能起源于下地壳改造的亏损岩石圈地幔的部分熔融,形成于松多古特提斯洋壳板片断离事件所引发岩石圈减薄的伸展构造背景。     

东昆仑阿克楚克塞地区辉长岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑地区基性-超基性岩石的研究较薄弱,缺乏对东昆仑幔源岩浆活动及岩浆演化的整体认识。对阿克楚克塞辉长岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,结果显示,该岩石形成于晚三叠世早期(219.3±1.1Ma,MSWD=0.80);岩石SiO2含量为49.03%~57.26%,Mg#值为49~57,属于钙碱性系列岩石;稀土元素配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti;εHf(t)=-1.81~3.25,锆石Hf模式年龄大于锆石结晶年龄。地球化学特征显示,阿克楚克塞辉长岩岩浆源区应为受俯冲板片流体交代的岩石圈地幔。结合区域构造背景分析,阿克楚克塞辉长岩形成于印支期造山后伸展的构造环境,继承了早期板片俯冲改造的地幔源区特征。     

新疆阿克陶县乌孜别里地区流纹岩的形成时代及成因分析

西昆仑乌孜别里山口南侧一带火山岩地层的时代归属一直存有争议。该套地层虽普遍发育以流纹岩为主的火山岩系,但尚未有人对其开展系统的年代学与地球化学研究。本次研究对该套地层中的流纹岩进行元素地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素的研究。流纹岩激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb年龄为(521.0±2.8) Ma,表明其形成于早寒武世。流纹岩具有高硅富碱的特点,为过铝质、高钾钙碱性系列,岩石明显富集大离子亲石元素(Rb、K)、轻稀土元素和不相容元素U,相对亏损重稀土元素、高场强元素(P、Ti),具有中等Eu负异常,流纹岩具有高分异S型花岗岩的特征。锆石Hf同位素初始比值εHf (t)变化范围在-0.9～4.1之间,主要为正值,两阶段Hf模式年龄(t_DM2)介于1533～1229 Ma之间,显示乌孜别里地区流纹岩为中元古代新生地壳物质重熔形成的岩浆,经较高程度的分异演化而成。结合前人研究成果,推断研究区流纹岩形成于原特提斯洋俯冲背景下岩浆弧构造环境。     

中天山比吉盖布鲁斯台辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

比吉盖布鲁斯台辉长岩位于中天山南缘中段,是为数不多的基性侵入岩体。本次研究围绕中天山南缘比吉盖布鲁斯台辉长岩展开,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩浆结晶年龄为(334.9±3.2)Ma,成岩时代为早石炭世晚期。辉长岩SiO2含量为48.43%～49.56%,具有高CaO含量(13.16%～14.04%)和高Al2O3含量(20.44%～22.11%)的特征。轻重稀土元素分馏明显,富集轻稀土元素,Eu正异常(δEu=1.82～2.24)。岩石地球化学研究表明,辉长岩富集大离子亲石元素(Ba、U、Sr)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Th),具火山弧特征。结合岩石的锆石LA-ICP-MS定年结果和区域地质背景分析,认为比吉盖布鲁斯台辉长岩可能是中天山南缘大洋俯冲消减作用的产物,表明至少在晚石炭世,南天山洋还存在俯冲消减事件。     

内蒙古东乌旗角闪辉长岩年龄、地球化学特征及其对晚古生代构造演化的约束

兴蒙造山带东部内蒙古东乌旗地区晚古生代构造岩浆活动复杂,是解决兴蒙造山带晚古生代构造演化的关键地区。对东乌旗地区新识别出的角闪辉长岩进行了系统的地质特征、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学研究。东乌旗角闪辉长岩主体呈包体状产出,主要由斜长石(55%~60%)、角闪石(15%~20%)、辉石(10%~15%)和少量磁铁矿等组成。获得角闪辉长岩样品的锆石U-Pb年龄为299±3Ma,表明岩体形成于晚石炭世。6件样品的地球化学数据显示,SiO2含量为49.88%~51.98%,TiO2含量为1.2%~1.86%,MgO含量4.42%~7.41%,Al2O3含量为15.55%~16.84%,MnO含量为0.12%~0.17%,CaO含量5.67%~6.52%,Na2O+K2O含量3.35%~4.63%,m/f值为0.41~0.49,Mg#值为52.56~60.82,TFeO值为7.12~9.18;稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集的平坦右倾型,轻、重稀土元素比值(LREE/HREE)为4.96~6.92,岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,LREE/HREE值较稳定,δEu值为0.87~0.98,显示具有弱的正Eu异常。角闪辉长岩中锆石εHf(t)值为5.1~11.25,单阶段地壳模式年龄(TDM1)为1039~604Ma。结合区域地质演化,认为东乌旗角闪辉长岩可能是由于受到洋壳的俯冲,上覆亏损地幔发生部分熔融,产生钙碱性岩浆,且在上升侵位的过程中受到地壳物质较弱程度的混染,形成于古亚洲洋俯冲环境。东乌旗地区在晚石炭世—早二叠世存在少量的基性岩浆活动,标志着构造背景由俯冲造山向造山后伸展转变。     

新疆中天山巴仑台闪长岩成因及其地质意义

巴仑台闪长岩反映的大洋俯冲信息为对比乌瓦门蛇绿岩与西侧长阿吾子和东侧库米什蛇绿岩的关系,探讨南天山洋的洋-陆演化过程具有重要意义。闪长岩具高碱和高铝特征,(Na2O+K2O)=4.14%~7.05%,Al2O3为14.62%~17.35%,为一套高钾钙碱性系列岩石,(La/Yb)N平均10.46,以富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如K、Rb、Ba、Pb等)、亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征,形成于岛弧环境。闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(430.1±1.1)Ma,锆石εHf(t)=-12.7~-7.6,二阶段Hf模式年龄TDM2为1895~2219 Ma,指示巴仑台闪长岩为早志留世南天山洋北向俯冲,导致中天山古老结晶基底部分熔融形成。     

冈底斯南缘变形花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成：新特提斯洋早侏罗世俯冲作用的证据

本文对产于冈底斯南缘一个变形花岗岩进行了主量元素、微量元素、原位锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和锆石Hf同位素组成研究.结果表明,变形花岗岩为高硅（SiO2=73.38%～76.06%）钙碱性岩系,K2O/N%0=0.69.1.17.铝指数（A/CNK）=1.03～1.07,为弱过铝质岩石.变形花岗岩微量元素组成显示贫大离子亲石元素（e.g.Rb=47×10^-6～71×10^-6）和高场强元素（e.g.Nb=1.31×10^-6～-3.09×10^-6,Ta=0.23×10^-6 ～0.54×10^-6）,具有岛弧型花岗岩的地球化学属性.变形花岗岩锆石U-Pb年龄为178±1Ma,该年龄代表岩浆结晶年龄.锆石Hf同位素组成显示εHf（178Ma）值变化于＋14.1～＋17.7,表明变形花岗岩岩浆来自初生地壳物质的部分熔融.变形花岗岩的岩石成因与新特提斯洋向欧亚板块南缘的俯冲消减作用存在联系,其岩浆结晶年龄反映了新特提斯洋发生俯冲消减的开始时代不晚于早侏罗纪,说明了新特提斯洋经历了较长时间的演化.     

东昆仑马尼特地区片麻状花岗闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造背景

为确定东昆仑马尼特地区片麻状花岗闪长岩的形成时代、源区性质和构造背景,对其进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素研究.本次测试的片麻状花岗闪长岩锆石LA-ICP-MS(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry) U-Pb加权平均年龄为495.6±1.1 Ma(MSWD=0.13),属于晚寒武世.马尼特片麻状花岗闪长岩SiO₂含量为61.47%~63.99%,Na₂O、K₂O和CaO含量分别为2.91%~3.64%、0.93%~2.31%和4.29%~6.52%,全碱ALK=3.92%~5.69%,铝饱和指数A/CNK=0.83~0.97,属准铝质钙碱性系列岩石.岩石具有富集大离子亲石元素(Rb、K)和不相容元素(Th、U),相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti高场强元素的特征,Nb/Ta、La/Nb、Th/Nb、Th/La等比值显示出岩石具有壳源特征.岩石具有高的ε_Hf(t)值(12.2~15.0),Hf两阶段模式年龄在506~662 Ma范围内,其岩浆源区初始物质主要来源于新生地壳.岩石在微量元素Rb-(Y+Nb)构造判别图落入火山弧花岗岩区域,在R1-R2构造判别图落入板块碰撞前消减区花岗岩区域.结合岩石成岩年龄、地球化学特征以及区域构造演化,推测其应形成于原特提斯洋俯冲的构造环境,属于大洋洋壳向南俯冲的产物,即柴达木地块和万宝沟大洋玄武岩高原之间的洋壳同时向南、北发生双向俯冲消减.      

祁连山哈拉湖地区奥陶纪岛弧火山岩及其构造意义

通过1∶5万区域地质调查,对祁连山哈拉湖地区火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年龄、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为466.3±2.4Ma(n=9,MSWD=1.4),形成于中奥陶世。岩石地球化学研究表明,哈拉湖地区火山岩为低钾拉斑玄武系列,绝大多数样品的亲石元素Rb、Th、U、Ce、Zr、Nd和稀土元素La、Sm富集明显;高场强元素(Sr、P、Ti)强烈亏损,Zr、Hf微弱富集,Ba明显亏损。总的特征显示,少数火山岩具有过渡型洋脊玄武岩的特征,大多数火山岩样品显示岛弧火山岩的特征。此外,哈拉湖地区的岛弧火山岩与晚奥陶世的岛弧花岗岩伴生在一起。这些特征表明,与俯冲有关的奥陶纪岛弧岩石可能与拉脊山地区古大洋的闭合有关。     

青藏高原纳木错西缘新元古代中期岩浆事件:对北拉萨地块起源的约束

本文报道了青藏高原北拉萨地块纳木错西缘变质辉长岩和花岗片麻岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf同位素分析结果。锆石LA-ICP-MS定年结果表明,变质辉长岩和花岗片麻岩的原岩形成时代分别为720±6Ma和732±7Ma,相当于新元古代中期。变质辉长岩为钙碱性系列,具有Nb、Ta和Ti负异常,与岛弧玄武岩类似。变质辉长岩中锆石具有较高的εHf(t)值(+5. 2～+9. 7),应当是源自俯冲环境下相对亏损的地幔楔。花岗片麻岩原岩为I型花岗质岩石,并且具有较为均一的锆石εHf(t)值(-3. 3～+0. 3),可能形成于地壳内古元古代变质火成岩的部分熔融作用。结合区域地质资料,变质辉长岩和花岗片麻岩的原岩应当形成于新元古代中期的洋壳俯冲消减过程。北拉萨地块上的前寒武纪岩浆和变质记录与东非造山带的活动时限较为一致,因而北拉萨地块可能与东非造山带具有亲缘性。     

新疆库鲁克塔格西段早泥盆世橄榄辉长岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对新疆库鲁克塔格西段乌斯腾高勒东南橄榄辉长岩进行系统的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr?Nd?Hf同位素研究,确定了岩石成因,并探讨其构造背景及地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,橄榄辉长岩结晶年龄为410.3±5.7 Ma （MSWD = 0.56）,属早泥盆世岩浆活动的产物。全岩地球化学表明,岩石具有高Al2O3 和CaO、贫碱、低P2O5和TiO2的特征,属于低钾拉斑系列;岩石具有较高的Mg#值（72.27～75.04）、明显的Eu正异常（δEu = 1.12～1.38）,其轻稀土元素轻微富集,重稀土元素相对平缓;微量元素蛛网图上岩石富集大离子亲石元素（如Rb、Ba、K、Sr）和Pb元素,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）。全岩Sr 同位素初始比值（87Sr/86Sr）i值（0.703 663～0.704 013）相对较小,εNd（t）值（-2.32～+4.98）变化范围较大,锆石εHf（t）值为+7.8～+12.5。该岩体为俯冲板片流体改造过的相对较浅、对应于尖晶石二辉橄榄岩稳定区域的亏损地幔楔部分熔融,部分熔融比例在2%～10%之间,其母岩浆形成过程中遭受低程度的地壳物质混染,并经历了斜长石的堆晶作用和较弱的橄榄石和单斜辉石的结晶分异作用。结合区域已有地质资料,本文认为塔里木北缘库鲁克塔格地区在古生代中期经历了南天山洋南向俯冲过程,橄榄辉长岩产于主动大陆边缘环境,该时期大陆地壳生长方式为垂向生长,指示塔里木北缘具有增生造山带的属性。     

南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究

出露于南阿尔金西段的塔什萨依辉长岩和闪长岩及其内花岗质细脉是古生代多期岩浆活动的产物,它们构成了南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的一部分,是深入探讨该地区构造演化过程的良好材料。本文通过对这些地质体野外地质特征、岩石学、地球化学特征、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征的系统研究,以期确定其形成时代、源区性质和岩石成因,为深入探讨南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的演化过程提供进一步约束。本文研究表明:辉长岩和闪长岩具相对较高的SiO_2含量(50.4%~53.5%)和Mg#(57~80),低的K_2O/Na_2O比值(0.17~0.67),为钙碱性系列岩石;辉长岩的∑REE偏低(36.9×10~(-6)~83.1×10~(-6)),Eu正异常(δEu=1.17~1.85);闪长岩∑REE稍高(182×10~(-6)~190×10~(-6)),Eu负异常(δEu=0.85~0.86);二者相对富集LREE和LILE,亏损HFSE。其主量元素特征、微量元素(高Nb、Zr含量,低Zr/Y比值)、锆石Hf同位素和Sr-Nd同位素组成表明二者应为大陆板内伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔部分熔融的产物,并在其岩浆演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用。花岗质细脉具高的Si O2含量(72.4%～75.5%)和K_2O/Na_2O比值(2.33～2.56),属于钾玄岩系列岩石;与闪长岩相比,两者微量元素蛛网图相似,但花岗质细脉轻重稀土分馏程度较大,Eu负异常(δEu=0.55～0.61)和P、Ti的亏损更加显著。锆石U-Pb定年结果显示,辉长岩形成时代约为400～420Ma;闪长岩和其内花岗质细脉的形成时代基本一致,约为400Ma,并具有相似的锆石Hf同位素组成和Sr-Nd同位素组成,结合地球化学特征及野外产状,推测花岗质细脉为闪长岩分异的产物。结合南阿尔金区域地质背景综合分析,塔什萨依辉长岩和闪长岩起源于造山后伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔的部分熔融,并经历了地壳混染和分离结晶作用;而闪长岩进一步分异形成花岗质细脉,并在其形成过程中可能伴随少量壳源熔融物质的加入。