塔什库尔干新生代碱性岩柯珊20060496.pdf

书书书 塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因 柯珊， “ 莫宣学， “ 罗照华， “ 詹华明“ 梁涛“ 李莉 李文韬“ ，0 0* 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 “ 中国地质大学地球科学与资源学院， 北京 中国地质科学院矿产资源研究所， 北京 A ““ *2/“*2/““ “-.; 0,AB9/,- ,CB,C.; ;.;,-;“E “ 8 FGH IJ*KL I 3*/ 3M K/ H/I NO P/ K/ G3IK IKH3*;QJ K/OK3*O O3*P/H;/*O/ * 3M .;*V IJ/*K/I * Y D 3M IJ/*3;H*K/ RJ .I*; ’4Z5F 1XFR VHO3* [/*; HO * U3KII.G，QTQ * 和 Y D。苦子干岩体具富钾 （平均 D ““a） 富钙的特点， 属于钾质 （“,\ 7“, ]） 碱性 花岗岩类。各类岩石的稀土元素总量很高， 强烈富集 0ZRS / 的比值。.、 同位素比值 测定分别采用-5. --. AB A B 的全流程本底分别为 CD 和 CD 左右。实验室对标样 E. 分析结果分别为 B 5 G（ A -） 和 B ’1 （ ） （’/9A9’ DE1 D/ .’ ’/9A /’1 D FGA94’ H9’ E/0I（ ’/9A9’ DE1 D/ -./01’， *2） 含量和 JK L、 JK L, 比值， 其中 、 J 含量是西昆仑喀喇昆 仑地区岩体中最高的 （潘裕生， 2666） 。岩体富集大离子亲石 元素 （F、 MBCC、 -N 和 O） ， 相对亏损高场强元素和重稀土， 并 出现明显的 P,、 -、 Q 和 -9 的负异常 （谷） 。由图 可见， 苦 子干岩体中正长岩的轻稀土元素含量变化范围大于正长花 岗岩， 可能与正长岩比正长花岗岩含有更多的磷灰石有关。 磷灰石虽为副矿物， 但它对轻稀土元素的控制非常明显， 分 配系数大， 仅次于褐帘石 （N/’’， 2662） 。 岩体具有较高的 J 和相对低的 P “ 5 ， **6；MX 等不显示分离结晶趋势； 稀土元素分配曲线不存在 CG 负异常 （见图 ） ；在 MK L, M 图解中 （图 7） ， 苦子干杂岩的所有成分点均排列成代表 部分熔融的倾斜线， 而不是沿表征分离结晶作用的水平线分 布 （罗照华等， 266U） 。造岩矿物学的研究 （柯珊等， 266T） 也 支持这样的结论。关于液态不混溶作用， 尽管野外露头上见 有岩浆液态不混溶现象 （罗照华等， 266U） ， 但并未见到不混 溶球粒大规模聚集形成独立岩浆体的证据。 此外， 为了检验岩浆混合作用对苦子干岩体成因的影 响， 作者参照赵振华 （**R） ;K L,CGK L, 图解中岩石成分点 是否呈直线分布来识别岩浆混合作用的准则， 将苦子干岩体 的数据投在该图 （图 7,） 上， 发现正长岩类和花岗岩类各自 构成一条直线， 似乎表明不同岩类内部存在岩浆混合作用的 影响， 但正长岩类与花岗岩类之间却不存在岩浆混合的证 据。而且， 在野外露头上和显微镜下都未发现岩浆混合作用 的证据， 诸如暗色微粒包体、 不平衡矿物结构和矿物组合等 （\9 “ 5 ， **） 。 综上所述， 可以认为各种岩浆演化机制在苦子干岩体的 成因中均不起主导作用。下面来分析岩浆起源条件及源区 对苦子干岩体成因的影响。 6*923 8* 2*A*B* ’*8** CA826 D*6823 AB8276 BAE98662F827 * 923 D3D E’A2827 （BB7A23 87 G7， -../） H4 0“ 苦子干杂岩体的岩浆起源条件 岩浆起源的基本控制因素是源区物质成分、 温度、 压力 和流体 （罗照华等， 0IIH） 。苦子干岩体的 JA、 K 同位素组成 与青藏高原广泛分布的新生代钾质火山岩 （L,A*A “ 4 ， -..M；丁林等，-...；N*7 “ 4 ，0II0；,3 “ 4 ， 0II） 接近， 苦子干岩体中只有部分正长岩具有 J2O0含量低、 N3P高的特点， 而大多数样品的 J2O0QR， 且都具有高 JA、 低 K的特点。目前普遍认为这些钾质火山岩起源于被交代 的富集地幔。但是， 实验岩石学表明 （ST*A “ 4 ，-..） ， 无水二辉橄榄岩低度部分熔融所产生的熔体 J2O0U R。 因此， 从 J2O0含量来看， 苦子干岩体不可能是地幔岩部分熔 融的直接产物。另一方面， 岩浆起源的位置可以理解为区域 地温曲线与源区岩石固相线的交点。基于深源包体建立的 帕米尔地区地温曲线如图 M 所示。该地温曲线不与干体系 地幔橄榄岩的固相线相交， 即使要与含 /II V -I WM水的固相 线相交， 也必须在 -XHIY， -0I TD 深度这样的在该地区难 以达到的苛刻条件下。因此， 无论是从物质成分还是热体制 的角度出发， 苦子干岩体都不太可能直接来源于地幔的部分 熔融。 看来， 下地壳部分熔融是苦子干岩体形成的主要原因。 苦子干岩体弱或无 , 异常 （图H） 和几乎没有 JA 异常 （少数 样品表现为弱的正 JA 异常， 图 H’） 表明， 要么岩浆来源于斜 长石不稳定区且岩浆形成后没有发生浅部的分异作用， 要么 岩浆是源区岩石高度部分熔融的结果。鉴于岩石强烈富集 Z 和 [， 以及明显的 [ \[ 分馏， 后一种可能性 基本可以排除， 因而岩浆必然来源于下地壳深部， 即斜长石 不稳定区。据变硬砂岩、 白云母片岩和钙碱性英云闪长岩的 熔融相图 （图 M）（5827 ]7,B* “ 4 ，-..；\BT*A “ 4 ， 0II） ， 对应于帕米尔地区的地温曲线， 斜长石不稳定的最小 压力约 -4 /_5， 对应深度近 MITD， 说明岩浆来源很深。此 外， 高 JA ;8’ ’A. “ （*,） 和 BAC.D “ （;;6） ； “帕米尔下地壳榴辉岩包体的温度和压力范围 “、“帕米尔地区地温曲线” 、“现今帕米尔 E’2’ 面” 、“平均的大陆 E’2’ 面” 引自 BAC.D “ （;;6） ；金红石稳定曲线引自 F8’G “ （;;6） 。 8G “ 1 A’H88’ I’D 3;0） ， 在不同的压力下， 近固相线部 分熔融时形成熔体的 O8P含量不同， 0N 时 O8P为 66Q R 65Q， N 时6Q。在贫钾的石英榴辉岩中加入 SP 至 ; Q时， 所形成熔体的 O8P可以达到 *Q R , GH.0F- /“*.- I.; 78J . CKL“MN.- /“*.- , 7“*-0 -“L，G.; O“L.“0“ P--“;，32（Q44） 49K4K5 49K8B ’“*/ R，S“*/ ’G，R-*/ QA，“ */ 7- 4 5 881 （* ;*--） ’“*/ S7，S“*/ DV-“ ;““.-. “*-- , 7““0“* /“*. * I-.-* W*/;“HXY“*/ F“.-“*-- I.; Z*/; “.“.） T- G，E V7 “*，X*U“*/- A-“. Q“*，D-.-* ].; -“ ]，DL;“ GM “*0-*. “/“ , “*/-* /“*.-- G0-*.-H /“*. -- , [“*“L“““ VO，“ - .; “* , [“ “*-./-*- “* G-*- R*.-， 49（C） 6B 53B （* ;*-- I.; Z*/; “.“.） E V7，M XX，7 VW，“ - “*.-H. *.-“.* * F- , .;- “.-“ “* * .;- ,“.* , *-“ -- “* F-*/ O，“ . -*N*-*.“ *--） E V7，M XX “* , [“\L/“* “L“*- *.N- F-\ “**-- I.; Z*/; “.“.） E0*; O’，M-“* [Z，A.“** ’[ “*.F -N * .;- *““.- N“* ,-.-* M-\F;--， 8B 8BK 5C98 M“;- A，A. G，Q;-.H[,. ’，“ T““L “*.; [-. “*-. G-*- E-..-， 4BK 1K 5K3 M- ，G;.- P， T-Y ‘， “ -“ “*.“*.,“*.--;““.-.“**--） “L- OR- .“;0.- a“.Y .“;0.- F-“L“ ;0.- .- , .;- J/-*- ““* N“*，[“*“H- [-\“-**.*-*.- PL.TI- “.* , N“* “ “/“ “*-.“** MM_899C_*;0 F“.“ -.*/ -\F--*.*MJPQHL--/.- ;“--“.*， F;“- F.* “* “. 8 5C A“_ ’*“ , -./0， 11 （48） 846C 58894 P* 7P-“ -*.“.*， *.-F-.“.* 4. -;*. 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R，X ’R，“ “ * .;- 7;\ “-“，*.;-* [-.EI-H.“ -.*/ * “* *.“*.*-*.“ -..*/-- “L“H; *.N- L -. * T** M*.“* “*， 1C 14 564 D0- ’ *.* * -“.-* W*/;“HXY“*/ “.-“ “* “*-- I.; Z*/; “.“.） X*/ XE，-“ /-/0， 843 CCB 5CKB V;“*/ W，D“*/ S，W“* W，“ - ;““.-. “*/*,“*- , .;- “ * S“*;“* F-.-* ;*“*-- I.; Z*/; “.“.） V;“*/ SW “*N- L * .;- W*/;“H XY“*/ “.-“ “* N*.- “ -\-F,--） V;“*/ SW，X- SD*/0 , “;“*H’*;“U“*/ “L“H;*.N-L“**“（G-- O） ，86（1） 83B 5 8BC （* ;*--） V;“ V7-“ F*F- , .“- ---*.*--） 附中文参考文献 邓晋福，吴宗絮，赵海玲等 4BBB 下地壳性质与壳幔交换 见 单 文琅主编 岩石圈构造和深部作用 （第 C9 届国际地质大会论文 集H第四卷） 北京地质出版社， 4 56 邓万明 4BB3 青藏高原北部新生代板内火山岩 北京地质出版 社， 4 5423 丁道桂，王道轩，刘新伟等 4BB2 西昆仑造山带与盆地 北京地 质出版社， 494 5492 丁林，张进江，周勇等 4BBB 青藏高原岩石圈演化的记录 藏北超 钾质及钠质火山岩的岩石学与地球化学特征 岩石学报，4K （C） 193 5184 姜春发，杨经绥，冯秉贵等 4BB8 昆仑开合构造 北京 地质出版 14B“ ’“* ,-c 岩石学报8992， 88 （1） 社， “ 姜耀辉，杨万志 青藏高原西部喜马拉雅期花岗岩类特征及 岩石系列 岩石矿物学杂志， ’（） ’ “’ 柯珊，罗照华，莫宣学 塔什库尔干新生代碱性杂岩造岩矿 物化学分析及成因意义 岩石矿物学杂志， *（） “* 罗照华， 白志达， 赵志丹等 塔里木盆地南北缘新生代火山岩 成因及其地质意义 地学前缘， （） ,’ “’ 罗照华，莫宣学，侯增谦等 板块碰撞过程中壳幔相互作用 及其成藏成矿效应 见 郑度， 姚檀栋等著 青藏高原隆升与环 境效应 北京科学出版社， , “ 罗照华，莫宣学，柯珊 塔什库尔干碱性杂岩体形成时代及 其地质意义 新疆地质， （） “* 潘裕生 喀喇昆仑山-昆仑山地区地质演化 北京科学出版 社， ’ “* 王军 ’’ 西昆仑卡日巴生岩体和苦子干岩体的隆升 来自磷灰石 裂变迳迹分析的证据 地质评论， （） * “ 王中刚，王元龙，毕华等 昆仑山阿尔金山地区的三条富 碱侵入岩带 华南地质与矿产， “ 谢应雯，张玉泉 ’’ 青藏高原东部及邻区富碱侵入岩中的角闪 石和辉石 矿物学报， （） ’ “’ 新疆地质矿产局二大队 ’* 新疆南疆西部地质图 （ * 万） 及说 明书 北京地质出版社， * “ 张旗，王焰，钱青等 中国东部燕山期埃达克岩的特征及其 构造-成矿意义 岩石学报， , （） “ 张玉泉， 谢应雯 ’’ 青藏高原及邻区富碱侵入岩以苦子干和太 和二岩体为例 中国科学 （. 辑） ， （） “ 张玉泉，谢应雯 ’’, 哀牢山金沙江富碱侵入岩年代学和 /0， 12 同位素特征 中国科学 （3 辑） ， , （） ’ “’ 赵振华 ’’, 微量元素地球化学原理 北京科学出版社， “* *’柯珊等塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因