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第57卷 第2期 2 0 1 1年3月 地 质 论 评 G E O L O G I C A LR E V I EW V o l . 5 7 N o . 2 M a r. 2 0 1 1 注 本文为中国地质调查局国土资源大调查项目( 编号1 2 1 2 0 1 0 9 1 1 0 2 5) 的成果。 收稿日期2 0 1 0 0 5 0 6; 改回日期2 0 1 0 1 1 2 4; 责任编辑 章雨旭。 作者简介 董增产, 男,1 9 8 1年生。硕士, 构造地质学专业。E m a i ld z c 1 9 8 1@1 2 6. c o m。 阿尔金南缘构造混杂岩带中角闪辉长岩 地球化学特征及同位素测年 董增产, 校培喜, 奚仁刚, 过磊, 高晓峰 西安地质调查中心( 西安地质矿产研究所) , 西安, 7 1 0 0 5 4 内容提要阿尔金茫崖地区发育的角闪辉长岩, 属钙碱性岩石系列。岩体相对富集L R E E、 大离子亲石元素 (R b、B a、S r) 以及U和P b, 亏损高场强元素(N b、T a、Z r、H f) , 类似于岛弧环境产物。推测其源区为岩石圈地幔, 原生 岩浆通过幔源物质部分熔融产生, 在上升就位过程中遭受地壳混染。L A I C P M S锆石U P b测年获得谐和年龄 4 4 4 . 91 . 3 M a(WS MD=0 . 9 4) , 为岩体的形成年龄, 指示阿尔金南缘在晚奥陶世末存在洋壳俯冲作用, 为进一步研 究阿尔金构造带的形成及演化提供了重要证据。 关键词 构造混杂岩带; 角闪辉长岩; 锆石U P b测年; 阿尔金山; 青藏高原 阿尔金断裂带是青藏高原北部边缘的一条主控 边界断裂, 其形成演化与青藏高原的隆升及其物质 的向东逃逸有着密切的成因联系, 因此它成为青藏 高 原 隆 升 等 问 题 研 究 的 热 点 (M o l n a r a n d T a p p o n n i e r,1 9 7 5) 。近年来, 许多学者对阿尔金断 裂系活动的时间、 方式、 速度、 规模等特征以及动力 学模式进行了广泛研究, 取得了丰硕成果。目前, 针 对该断裂活动起始的时间有两种认识, 一种认识是 阿尔金断裂在古生代或古生代以前就存在, 是一个 多期活动的古断裂( 车自成等, 1 9 9 5; 周勇等,1 9 9 8; 于海峰等, 1 9 9 8;Z h o uD aa n dG r a h a m,1 9 9 6;S o b e l a n dA r n a u d,1 9 9 9) , 另一种认识是阿尔金断裂起始 活动 时 间 为 晚 中 生 代新 生 代 (W a n gE,1 9 9 7; M t i v i e r,e ta l .,1 9 9 8; 郭召杰等,1 9 9 8; 虢顺民等, 1 9 9 8;Y u ea n dL i o u,1 9 9 9; 刘永江等,2 0 0 0,2 0 0 7; 葛肖虹等, 2 0 0 1; 李海兵等,2 0 0 6) 。然而, 通过对阿 尔金和祁连山进行地质及地球物理研究, 认为阿尔 金断裂带不仅仅是一个巨型断裂系, 也是一个经历 过多期复杂地质演化历史, 由不同层次、 不同时期和 形成于不同构造环境地质体所组成的造山带( 许志 琴等, 1 9 9 9) 。带内岩浆岩发育, 尤其是超基性基 性岩体的发现, 引起众多学者关注。上世纪5 0年代 末红柳沟超基性岩体被首次发现, 时至今日, 由此而 引发的有关蛇绿岩及其阿尔金造山带演化问题讨论 始终没有停止。研究认为该超基性基性岩体具蛇 绿岩特征( 何国琦等, 1 9 9 4; 程裕淇等,1 9 9 4; 吴峻等, 2 0 0 1) ; 同样, 在阿尔金南缘构造混杂岩带亦发现有 蛇绿岩特征的基性火山岩( 刘良等, 1 9 9 8; 校培喜, 2 0 0 3) ; 近来, 修群业等(2 0 0 7) 对阿尔金山北缘恰什 坎萨依出露的枕状、 气孔和杏仁状玄武岩进行研究, 指出其为洋岛环境产物, 并与其伴生的蛇纹石化橄 榄岩、 辉长岩、 硅质岩共同组成了较为标准的蛇绿 岩; 同时, 在阿尔金南缘构造带西段长沙沟地区混杂 岩中识别出原岩为洋中脊玄武岩(MO R B) 、 洋岛玄 武岩(O I B) 、 岛弧玄武岩( I A B) 的绿片岩组合( 覃小 峰, 2 0 0 7) 。由此看来, 阿尔金构造带存在洋盆环境, 蛇绿岩则为洋壳消减俯冲, 最终消亡的残迹。除此 之外, 阿尔金造山带内还发育大量的中酸性岩体, 研 究表明加里东期阿尔金构造带存在板块俯冲碰撞 的构 造 环 境 ( 陈 宣 华 等,2 0 0 3; 戚 学 祥 等,2 0 0 5 a, 2 0 0 5 b; 吴 才 来等,2 0 0 5,2 0 0 7) 。另 外 在 江 尕 勒 萨 依、 贝壳滩、 巴什瓦克、 英格利萨依、 红柳泉等地发现 高压超 高 压 变 质 岩 ( 车 自 成 等,1 9 9 5; 刘 良 等, 1 9 9 5,1 9 9 6,2 0 0 7;L i uL i a n g,e ta l .,2 0 0 0; 校培喜 等, 2 0 0 1; 张建新等,2 0 0 2) , 认为与板块的深俯冲作 用有关。 综上述, 阿尔金构造带地质体的研究多集中于 北部, 南部研究程度相对偏低。而本文重点选择阿 南构造混杂岩带中角闪辉长岩作为研究对象, 通过 对其进行岩石学、 地球化学及年代学研究, 填补该区 基性岩侵位时代方面的空白, 并结合前人工作, 试图 讨论该岩体的成因及构造背景, 为阿尔金构造带的 形成演化提供佐证。 图1阿尔金东部地区地质简图 F i g . 1S k e t c hg e o l o g i c a lm a po f t h ee a s t e r nA l t u nM o u n t a i n s Q第四系;N新近系;E古近系;K1狇下白垩统犬牙沟组;J1-2犢中下侏罗统叶尔羌群;O S犜奥陶系志留系滩间山群; J x犕蓟县系米兰岩群;P t1犑古元古界金水口岩群;A r3P t1犃新太古界古元古界阿尔金岩群 QQ u a t e r n a r y;NN e o g e n e;EE o g e n e;K1狇L o w e rC r e t a c e o u sQ u a n y a g o uF o r m a t i o n;J1-2犢L o w e rM i d d l eJ u r a s s i cY a r k a n d G r o u p;O S犜O r d o v i c i a nS i l u r i a n T a n j i a n s h a n G r o u p ;J x犕J i x i a n i a n(M e s o p r o t e o z o i c)M i l a n G r o u p;P t 1犑P a l e o p r o t e r o z o i c J i n s h u i k o uG r o u p;A r3P t1犃N e o a r c h a e a nP a l e o p r o t e r o z o i cA l t u nG r o u p 1 区域地质背景 阿尔金构造带横亘于我国西部甘、 青、 新诸省区 之间, 是塔里木、 柴达木、 中朝板块以及东西昆仑、 天 山、 柴北缘、 北祁连和北山等大地构造单元的衔接地 带( 图1) 。长期以来对于阿尔金构造带的归属问题 存在分歧 黄汲清等( 1 9 8 0) 认为属于东昆仑褶皱系; 葛肖虹等( 2 0 0 0) 则认为其肢解了“ 西域板块” , 是印 度板块与亚洲板块在晚白垩世始新世相互作用的 结果。伍跃中( 2 0 0 8) 通过对阿尔金山各边界断裂性 质、 阿尔金南缘断裂构造活动及阿尔金山与南塔里 木地块岩石建造组合等特征进行比较, 认为阿尔金 山原属于南塔里木地块的组成部分。依据区内岩石 地层、 构造及岩浆岩特征, 结合岩石地球化学、 同位 素年代学等, 将其自北而南划分为阿北地块、 红柳 沟拉配泉蛇绿构造混杂岩带、 阿中地块、 阿尔金南 缘构 造 混 杂 岩 带 等 四 个 次 级 构 造 单 元 ( 校 培 喜 等) 。许志琴等( 1 9 9 9) 将阿尔金构造带划分为敦 煌地块、 北阿尔金俯冲杂岩带、 阿尔金地体、 南阿尔 金俯冲碰撞杂岩带, 可与阿拉善地块、 北祁连俯冲 杂岩带、 祁连地块及柴北缘俯冲碰撞杂岩带进行 对比; 另外, 通过详细对比研究南阿尔金与柴北缘榴 辉岩认为, 两者可能构成了一条被巨型走滑断裂截 切的高压超高压变质带。然而, 刘良等( 2 0 0 9) 提 出, 南阿尔金、 柴北缘、 北秦岭3地高压超高压岩 石变质时代明显不同, 可能不构成同一条高压超 高压变质岩带。 阿尔金南缘构造混杂岩带位于阿尔金构造带南 部, 是分割阿尔金造山带与祁漫塔格、 柴南缘的构造 边界。构造混杂岩带以发育古生代海相火山沉积 岩和中生代陆相碎屑岩为主, 并有超基性基性岩 块和中酸性岩产出。其中, 基性火山岩多数与超基 性岩块伴生。在茫崖地区可见蛇纹石化橄榄岩、 辉 长岩、 玄武岩、 硅质岩、 黑云斜长片麻岩、 石英片岩、 白云质大理岩等。其基性玄武岩属拉斑系列, 显示 MO R B和O I B特征, 具蛇绿岩性质, 形成于奥陶纪 ( 刘良, 1 9 9 8) 。茫崖地区的辉长岩主要以角闪辉长 802 地 质 论 评 2 0 1 1年 图2茫崖地区角闪辉长岩硅碱图(a) 及FMA图解(b) F i g . 2T A Sp a t t e r n(a)a n dFMAd i a g r a m(b)f o r t h eb o j i t e s i nt h eM a n g y aa r e a 岩为主, 出露面积大于1 . 5k m 2, 围岩主要为花岗质 图3茫崖地区角闪辉长岩稀土元素配分图及微量元素蛛网图 F i g . 3C h o n d r i t e n o r m a l i z e dR E Ep a t t e r na n ds p i d e rd i a g r a mf o rp r i m i t i v e m a n t l e n o r m a l i z e dt r a c ee l e m e n t so fb o j i t e s i nt h eM a n g y aa r e a 片麻岩。由于构造运动破坏和第四纪沉积物覆盖, 没有发现两者直接接触关系。距角闪辉长岩体北约 3 0 0m发育黑云二长花岗岩体, 应为晚期产物。西 约5 0m处发育侏罗纪地层。由于后期构造事件改 造, 岩体呈断块或透镜状产出, 顺延节理面有后期二 长花岗岩脉灌入, 局部具轻微混合岩化特征。 2 样品特征 样品采自阿南构造混杂岩带角闪辉长岩体中, 位于青海省茫崖地区, 地理坐标N 3 8 2 5 ′ 1 5 ″,E 9 0 0 7 ′ 5 4 ″( 图1) 。岩体露头较好, 表面新鲜, 呈深灰色, 选取新鲜无风化、 纯净无脉的岩石样品进行相关分 析测试和研究。镜下观测角闪辉长岩具变余辉长结 构、 似斑状结构, 矿物颗粒较粗, 一般为2~3 mm, 大 部分辉石被角闪石替代, 并可见斜长石被微斜长石 交代, 局部绿泥石化。矿物成分为斜长石( 4 3%) 、 角 闪石( 3 6%) 、 辉石(1 5%) , 少量黑云母(5%) 及榍石、 锆石等副矿物( 1%) 。 3 岩石地球化学特征 对采集的7件角闪辉长岩地化样品利用X R F、 I C P MS法进行主量、 微量及稀土元素测试分析, 该 项实验在西安地质矿产研究所实验室完成。结果显 示( 表1)角 闪 辉 长 岩S i O 2含 量 为4 7 . 7 4% ~ 5 0 . 0 4%,T i2O=1 . 1 1%~1 . 3 8%,A l2O3=1 1 . 5 8% 902 第2期董增产等 阿尔金南缘构造混杂岩带中角闪辉长岩地球化学特征及同位素测年 ~1 6 . 2 6%、C a O含量变化于8 . 1 3%~1 1 . 0 6%, 表1 茫崖地区角闪辉长岩主量(%) 、 微量(1 0 -6) 和稀土元素( 1 0 -6) 含量表 犜 犪 犫 犾 犲1 犜 犺 犲犮 狅 狀 狋 犲 狀 狋 狊狅 犳犿 犪 犼 狅 狉(%) ,狋 狉 犪 犮 犲 犲 犾 犲 犿 犲 狀 狋 狊(1 0 -6) 犪 狀 犱犚 犈 犈(1 0 -6) 犳 狅 狉犫 狅 犼 犻 狋 犲 狊 犻 狀狋 犺 犲犕 犪 狀 犵 狔 犪犪 狉 犲 犪 送样号 MY 0 4 2MY 0 4 3MY 0 4 4MY 0 4 5MY 0 4 6MY 0 4 7MY 0 4 8 S i O24 9. 5 84 9. 9 74 9. 3 44 9. 5 75 0. 0 44 9. 1 04 7. 7 4 A l2O31 5. 8 61 6. 2 61 5. 7 61 5. 9 11 5. 5 71 5. 5 91 1. 5 8 F e2O33. 0 62. 0 52. 0 81. 6 62. 2 82. 2 42. 3 8 F e O6. 2 06. 8 37. 1 57. 2 77. 0 27. 8 08. 0 7 C a O9. 0 09. 1 39. 2 39. 0 48. 9 88. 1 31 1. 0 6 M g O7. 2 77. 1 67. 1 96. 7 07. 1 86. 5 69. 3 0 K2O1. 3 41. 2 01. 5 31. 5 71. 3 42. 0 11. 7 0 N a2O2. 4 82. 5 52. 3 42. 4 92. 4 22. 4 51. 5 6 T i O21. 2 41. 2 11. 1 91. 2 51. 1 11. 3 81. 1 6 P2O50. 6 00. 4 00. 3 80. 4 50. 4 00. 5 50. 5 2 M n O0. 1 50. 1 50. 1 50. 1 50. 1 60. 1 80. 2 2 灼失 2. 0 42. 0 32. 4 92. 8 62. 3 32. 8 44. 1 0 H2O+1. 3 51. 0 01. 6 71. 6 61. 7 22. 0 11. 2 4 L a2 6. 7 02 4. 7 02 8. 9 03 1. 1 02 6. 6 03 3. 2 02 9. 6 0 C e5 7. 1 05 1. 3 06 0. 3 06 1. 4 05 6. 3 07 1. 6 06 2. 2 0 P r7. 3 06. 4 57. 6 27. 5 57. 1 09. 0 87. 8 7 N d2 9. 6 02 5. 6 02 9. 7 02 9. 9 02 8. 5 03 6. 2 03 1. 5 0 S m5. 8 14. 9 95. 7 65. 6 45. 7 07. 0 26. 4 2 E u1. 5 71. 4 91. 7 21. 6 51. 6 41. 8 41. 5 8 G d5. 0 64. 5 65. 0 75. 1 45. 0 26. 2 05. 7 3 T b0. 7 00. 6 30. 7 20. 6 90. 7 00. 8 80. 7 9 D y 3. 8 93. 5 63. 9 24. 0 14. 0 24. 7 84. 5 4 H o0. 8 10. 7 10. 8 10. 8 40. 8 30. 9 90. 9 4 E r2. 1 01. 9 12. 1 22. 1 52. 0 82. 5 72. 5 6 Tm0. 2 70. 2 70. 2 90. 2 90. 2 90. 3 70. 3 5 Y b1. 7 81. 7 01. 8 31. 9 41. 8 42. 2 82. 2 3 L u0. 2 40. 2 30. 2 60. 2 70. 2 60. 3 20. 3 2 Y2 0. 9 01 9. 1 02 0. 9 02 1. 5 02 0. 8 02 6. 0 02 6. 1 0 P b1 3. 6 01 0. 0 01 0. 7 08. 8 71 1. 2 01 3. 2 01 1. 9 0 C r1 8 0. 0 01 8 1. 0 01 8 2. 0 01 6 8. 0 01 8 7. 0 01 6 1. 0 03 3 7. 0 0 N i4 4. 0 04 5. 3 04 4. 8 03 9. 3 04 5. 2 03 3. 8 05 9. 8 0 C o3 4. 6 03 4. 5 03 5. 5 03 2. 2 03 3. 6 03 0. 9 03 9. 9 0 R b8 6. 4 06 4. 2 09 6. 8 08 9. 0 08 8. 8 01 1 1. 0 07 9. 4 0 S r7 4 8. 0 07 8 6. 0 07 3 1. 0 07 1 0. 0 07 1 3. 0 05 6 4. 0 03 4 7. 0 0 B a4 2 5. 0 04 4 5. 0 06 4 0. 0 05 8 1. 0 05 3 6. 0 06 5 7. 0 05 8 7. 0 0 N b9. 6 59. 8 91 0. 1 01 2. 9 08. 9 61 3. 7 01 0. 8 0 T a0. 5 20. 5 10. 5 20. 6 80. 4 40. 8 60. 9 7 Z r8 2. 6 09 1. 5 09 8. 8 01 1 9. 0 08 0. 0 01 7 0. 0 08 7. 5 0 H f2. 0 62. 2 72. 4 22. 7 92. 0 43. 6 92. 3 4 U1. 0 50. 9 01. 1 11. 7 40. 7 81. 7 33. 2 0 T h3. 9 13. 5 54. 3 84. 9 82. 7 64. 9 76. 2 0 ∑F e O7. 2 9 8. 0 48. 4 18. 5 58. 2 69. 1 89. 4 9 ∑F e2O38. 1 1 8. 9 39. 3 59. 5 09. 1 81 0. 2 01 0. 5 5 M g # 6 7. 6 46 5. 1 46 4. 1 96 2. 1 66 4. 5 85 9. 9 96 7. 2 6 σ1. 1 61. 0 81. 2 21. 2 41. 0 71. 4 61. 3 8 ∑R E E1 6 3. 8 3 1 4 7. 2 01 6 9. 9 21 7 4. 0 71 6 1. 6 82 0 3. 3 31 8 2. 7 3 L R E E/HR E E3. 5 83. 5 13. 7 33. 7 33. 5 13. 5 83. 1 9 Δ E u0. 8 9 0. 9 50. 9 70. 9 40. 9 40. 8 50. 8 0 (L a/Y b) N1 0. 7 61 0. 4 21 1. 3 31 1. 5 01 0. 3 71 0. 4 49. 5 2 (G d/Y b) N2. 3 52. 2 22. 2 92. 1 92. 2 62. 2 52. 1 3 Σ F e2O3变 化 于8 . 1 1% ~1 0 . 5 5%,M g O 含 量 为 6 . 5 6%~9 . 3%, M g #( 6 0~6 7) 较高。A L K(K2O+ N a2O)=3 . 2 6%~4 . 2 6%, 在S i O2全碱图上样品 全部落入亚碱性系列的辉长岩 区( 图2 a) , 在A FM图解上样 品显示钙碱性岩石系列特征( σ =1 . 0~1 . 4) ( 图2 b) 。 岩体∑R E E=1 4 7 . 2 0 1 0 -6 ~2 0 3 . 3 31 0 -6,( L a/ Y b)N=9 . 5 2~1 1 . 5 0、(L a/ S m)N=2 . 9 7~3 . 5、 (G d/Y b)N =2 . 1 3~2 . 3 5、∑ L R E E/∑ HR E E=3 . 1 9~3 . 7 3, 在球粒 陨石标准化稀土配分图上呈轻 稀土富集的右倾型曲线特征 ( 图3 a) , 铕几乎无异常, 指示 不存在斜长石的分离结晶作 用。 岩体微量元素R b含量为 6 4 . 2 01 0 -6~1 1 1 . 0 01 0-6, B a =4 2 51 0 -6~6 5 71 0-6、 U含量变化于0 . 9 01 0 -6~ 3 . 2 01 0 -6之 间, P b含 量 为 8 8 . 7 01 0 -6~1 3 . 6 01 0-6, S r含量介于5 6 41 0 -6~7 8 6 1 0 -6之间。微量元素蛛网图 表明 ( 图3 b) , 与 相 邻 元 素 相 比, 岩体富集大离子亲石元素 R b、B a、 和U、P b、L a, 相对亏 损高场强元素N b、T a、 Z r、H f, T i。另外, 各样品原始地幔标 准化蛛网曲线特征相似, 显示 微量元素共同的地球化学行 为, 具有共同的源区性质。 4 同位素测年 4. 1 分析方法 选择新鲜无脉的岩石样品 粉碎至8 0目, 经常规浮选和磁 选得到2 0 0多粒锆石。在双目 镜下随机选择1 0 0多粒制靶, 将样品锆石置于环氧树脂中, 待固结后抛磨至锆石粒径的大 约二分之一, 使锆石内部充分 暴露, 继而进行锆石的反射光、 012 地 质 论 评 2 0 1 1年 透射光及阴极发光成像。锆石L A I C P M S原位U P b定年在西北大学大陆动力学国家重点实验室完 成, 在测年的过程中随机选取锆石进行测年, 以反映 年龄的真实性和完整性。详细步骤及数据处理方法 参见有关文献( 袁洪林等, 2 0 0 3) 。 表2 茫崖地区角闪辉长岩犔 犃 犐 犆 犘 犕 犛锆石犝 犘 犫测年数据 犜 犪 犫 犾 犲2 犜 犺 犲犔 犃 犐 犆 犘 犕 犛犝 犘 犫犱 犪 狋 犻 狀 犵犱 犪 狋 犪狅 犳 狋 犺 犲狕 犻 狉 犮 狅 狀 狊 犳 狉 狅 犿犫 狅 犼 犻 狋 犲 狊 犻 狀狋 犺 犲犕 犪 狀 犵 狔 犪犪 狉 犲 犪 编号 狀( 2 0 7P b) 狀( 2 0 6P b) 狀( 2 0 7P b) 狀( 2 3 5U) 狀( 2 0 6P b) 狀( 2 3 8U) 狀( 2 0 7P b) 狀( 2 0 6P b) 年龄 (M a) 狀( 2 0 7P b) 狀( 2 3 5U)年龄 (M a) 狀( 2 0 6P b) 狀( 2 3 8U)年龄 (M a) 测值 1 σ 测值 1 σ 测值 1 σ 测值 1 σ 测值 1 σ 测值 1 σ 谐 和 度 T h U MY 0 4 20. 0 5 5 50. 0 0 1 80. 5 4 2 30. 0 1 6 40. 0 7 0 90. 0 0 0 64 3 16 94 4 01 14 4 240. 9 8 0. 8 9 MY 0 4 30. 0 5 4 80. 0 0 0 70. 5 4 0 10. 0 0 5 10. 0 7 1 50. 0 0 0 44 0 22 84 3 934 4 531. 0 0 1. 6 0 MY 0 4 40. 0 5 5 00. 0 0 1 40. 5 3 9 90. 0 1 2 60. 0 7 1 20. 0 0 0 64 1 15 44 3 884 4 431. 0 2 1. 2 1 MY 0 4 50. 0 5 5 20. 0 0 1 60. 5 4 7 00. 0 1 4 60. 0 7 1 90. 0 0 0 64 1 96 14 4 31 04 4 831. 0 0 1. 2 5 MY 0 4 60. 0 5 4 20. 0 0 1 30. 5 2 6 60. 0 1 2 10. 0 7 0 50. 0 0 0 53 7 85 44 3 084 3 931. 0 4 1. 1 2 MY 0 4 70. 0 5 5 60. 0 0 1 50. 5 4 4 30. 0 1 4 00. 0 7 1 00. 0 0 0 64 3 55 94 4 194 4 231. 0 2 0. 9 7 MY 0 4 80. 0 5 5 50. 0 0 1 80. 5 4 6 00. 0 1 7 30. 0 7 1 30. 0 0 0 64 3 27 24 4 21 14 4 441. 0 6 0. 9 6 MY 0 4 90. 0 6 3 90. 0 0 1 50. 6 2 6 30. 0 1 3 80. 0 7 1 00. 0 0 0 67 4 05 04 9 494 4 230. 9 5 1. 3 9 MY 0 4 1 00. 0 5 3 90. 0 0 1 80. 5 2 8 70. 0 1 7 00. 0 7 1 10. 0 0 0 63 6 87 44 3 11 14 4 341. 0 0 0. 9 1 MY 0 4 1 10. 0 5 4 10. 0 0 1 30. 5 2 7 50. 0 1 2 20. 0 7 0 80. 0 0 0 53 7 35 54 3 084 4 131. 0 0 0. 9 2 MY 0 4 1 20. 0 5 4 30. 0 0 1 90. 5 3 8 40. 0 1 7 60. 0 7 1 90. 0 0 0 73 8 37 54 3 71 24 4 840. 9 8 0. 9 4 MY 0 4 1 40. 0 5 7 50. 0 0 1 40. 5 6 4 70. 0 1 2 50. 0 7 1 20. 0 0 0 55 1 05 24 5 584 4 431. 0 2 1. 3 4 MY 0 4 1 50. 0 5 7 10. 0 0 1 60. 5 5 9 10. 0 1 5 10. 0 7 1 00. 0 0 0 64 9 46 24 5 11 04 4 230. 9 7 0. 9 6 MY 0 4 1 60. 0 5 5 30. 0 0 1 30. 5 4 2 80. 0 1 1 60. 0 7 1 20. 0 0 0 54 2 35 04 4 084 4 330. 9 9 0. 9 2 MY 0 4 1 70. 0 5 5 70. 0 0 1 70. 5 4 2 90. 0 1 6 10. 0 7 0 70. 0 0 0 64 3 96 84 4 01 14 4 140. 9 4 0. 8 1 MY 0 4 1 80. 0 5 4 10. 0 0 1 30. 5 3 3 40. 0 1 2 30. 0 7 1 50. 0 0 0 63 7 55 54 3 484 4 530. 9 4 0. 9 3 MY 0 4 2 00. 0 5 6 00. 0 0 1 40. 5 5 5 40. 0 1 3 30. 0 7 1 90. 0 0 0 64 5 35 64 4 994 4 730. 9 8 1. 1 7 MY 0 4 2 20. 0 5 8 30. 0 0 1 40. 5 8 0 80. 0 1 2 50. 0 7 2 20. 0 0 0 65 4 15 14 6 584 5 031. 1 0 0. 9 3 MY 0 4 2 30. 0 5 8 10. 0 0 1 30. 5 7 5 40. 0 1 1 90. 0 7 1 90. 0 0 0 55 3 24 94 6 284 4 731. 0 1 1. 2 2 MY 0 4 2 40. 0 5 6 20. 0 0 1 90. 5 5 5 50. 0 1 8 30. 0 7 1 70. 0 0 0 64 6 07 54 4 91 24 4 640. 9 8 0. 9 7 MY 0 4 2 50. 0 5 5 00. 0 0 1 50. 5 3 6 90. 0 1 3 30. 0 7 0 80. 0 0 0 64 1 25 74 3 694 4 131. 0 1 1. 1 5 MY 0 4 2 60. 0 5 6 60. 0 0 0 80. 5 6 3 80. 0 0 6 40. 0 7 2 30. 0 0 0 54 7 43 14 5 444 5 031. 0 4 1. 4 2 MY 0 4 2 70. 0 5 3 70. 0 0 1 30. 5 3 0 70. 0 1 1 90. 0 7 1 70. 0 0 0 53 5 95 44 3 284 4 631. 0 8 1. 3 5 MY 0 4 2 80. 0 5 5 70. 0 0 1 00. 5 5 3 90. 0 0 9 20. 0 7 2 20. 0 0 0 54 3 84 14 4 864 4 931. 0 6 1. 5 3 MY 0 4 2 90. 0 5 6 40. 0 0 1 90. 5 5 5 30. 0 1 8 10. 0 7 1 50. 0 0 0 64 6 67 44 4 91 24 4 541. 0 9 0. 9 5 MY 0 4 3 00. 0 5 6 30. 0 0 1 40. 5 5 8 30. 0 1 2 90. 0 7 2 00. 0 0 0 64 6 15 54 5 084 4 831. 0 8 1. 3 2 4. 2 分析结果 测年锆石形态为长柱状或短柱状, 粒径介于6 0 ~1 2 0μm, 自形程度高( 图4) , 长短轴之比为1 2~ 14, 锆石的长轴为1 0 0~1 5 0μm。C L图像显示锆 石呈灰色, 部分深灰色, 可能与锆石的R E E或T h、 U含量较多有关,T h/U比值介于0 . 8 9~1 . 6 0。内 部结构具有较宽的结晶环带, 推测其锆石晶体生长 时温度较高, 微量元素扩散快所致, 应为岩浆成因锆 石。 岩体测年总获2 6个测点, 分析结果显示( 表2) 一 致 的狀( 2 0 6 P b) /狀(2 3 8 U)=0 . 0 7 0 7~0 . 0 7 2 3, 狀(2 0 6 P b) /狀(2 3 8 U) 年龄集中变化于4 4 13~4 5 0 3 M a之间。各测点在一致曲线上形成一个年龄 聚集区( 图5) , 其加权平均年龄为4 4 4 . 91 . 3 M a (MSWD=0 . 9 4) , 代表岩体的侵位时代, 为晚奥陶 世末岩浆活动产物。 5 讨论 5. 1 岩体成因 岩体S i O 2(4 7 . 7 4%~5 0 . 0 4%) 含量低, M g #较 高( 6 0~6 7) , 接近幔源玄武质原生岩浆镁质范围, 可 能是部分熔融成因( 董国臣等, 2 0 0 8) 。在R b/N b R b/Z r图解中( 图6 a) , 角闪辉长岩岩体表现为直线 型正斜率平行部分熔融演化趋势,C rR b图解中 ( 图6 b) , 样品表现为近似平行部分熔融演化趋势, 均说明角闪辉长岩是幔源物质部分熔融的产物( 张 贵山等, 2 0 0 9) 。H a k e r图解显示( 图7) , 样品S i O2 112 第2期董增产等 阿尔金南缘构造混杂岩带中角闪辉长岩地球化学特征及同位素测年 图4茫崖地区角闪辉长岩锆石年龄测点及C L图像特征 F i g . 4T h eC L i m a g e s a n dd a t i n gp o i n t so f t h e z i r c o n s f o r L A I C P M SU P bd a t i n g f r o mb o j i t e s i n t h eM a n g y a a r e a 仅与A l 2O3呈较好的正相关关系( 图7 d) , 与其他元 素线性关系不明显, 指示几乎不存在岩浆的分异作 用。 图6茫崖地区角闪辉长岩相容元素部分熔融判别图( 底图据张贵山等, 2 0 0 9, 略修改) F i g . 6D i s c r i m i n a t i o nd i a g r a mo fp a r t i a lm e l t i n gf o rc o m p a t i b l ee l e m e n t so f t h eM a n g y ab o j i t e s (a f t e rZ h a n gG u i s h a ne t a l .,2 0 0 9) 岩体富集大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 指 示岩浆或源区具有与地壳物质混染的印记( 孟繁聪 等, 2 0 0 5; ) , 其中N b、Z r、H f等的亏损亦反映受到过 地壳物质的混染( 周长勇等, 2 0 0 5) 。另外, 明显的 T i、N b、T a负异常和P b正异常, 反映出消减带岩浆 岩特征( 蔡克大等, 2 0 0 7) 5. 2 构造环境 茫崖地区角闪辉长岩7件样品在N b2Z r/ 图5茫崖地区角闪辉长岩锆石U P b年龄 F i g . 5T h eU P ba g e so fZ i r c o n s f r o m b o j i t e s i nt h eM a n g y aa r e a 4Y( 图8 a) 和H f/3T hN b/1 6图解( 图8 b) 中 分别投在富集型洋中脊玄武岩区和钙碱性玄武岩 区, 结合前述岩石主量、 微量、 稀土元素等地球化学 特征, 综合考虑, 茫崖地区角闪辉长岩可能形成于与 俯冲消减作用有关的活动大陆边缘环境, 类似于 岛弧环境产物。同位素测年结果表明, 茫崖地区角 闪辉 长 岩 形 成 于4 4 4 . 91 . 3 M a,晚 于 刘 良 等 ( 1 9 9 8) 对茫崖地区基性火山岩给出的时代(4 8 1 5 3,S m N d等时线年龄) 。并且在区域上与阿尔金 山北部出露的俯冲碰撞型中酸性岩体时代在误差 范围内一致, 如阔什布拉克俯冲型花岗岩体( 陈宣华 212 地 质 论 评 2 0 1 1年 图7茫崖角闪辉长岩H a r k e图解 F i g . 7H a r k ed i a g r a mo fb o j i t e s i nt h eM a n g y aa r e a 等, 2 0 0 3,4 4 3士5 M a) 、 巴什考供盆地南缘同碰撞 碰撞 后 型 花 岗 杂 岩 体 ( 吴 才 来,2 0 0 5,4 7 4 . 3土 6 . 8 M a、4 4 6 . 6土5 . 2 M a、4 3 4 . 5土3 . 8 M a、4 3 1 . 1士 3 . 8 M a) 和巴什考供盆地北缘碰撞型花岗岩体( 吴才 来, 2 0 0 7,4 4 31 1 M a) , 表明阿尔金构造带在奥陶纪 存在板块的消减俯冲碰撞作用。研究表明阿尔金 312 第2期董增产等 阿尔金南缘构造混杂岩带中角闪辉长岩地球化学特征及同位素测年 图8茫崖地区角闪辉长岩N b 2Z r/4Y图解(a) 和H f/3T hN b/1 6图解(b) F i g . 8T h eN b 2Z r/4Ya n dH f/3T hN b/1 6d i a g r a m so fb o j i t e s i nt h eM a n g y aa r e a (a)N b2Z r/4Y图解AⅠ+AⅡ板内玄武岩,B富集型洋中脊玄武岩,AⅡ+C板内拉斑玄武岩,D正常洋中脊玄武岩; (b) H f/3T hN b/1 6图解A洋中
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