西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)早二疊世閃長(zhǎng)巖的年代學(xué)和地球化學(xué): 巖石成因和構(gòu)造意義

尹繼元, 陳 文, 龍曉平, 袁 超, 張運(yùn)迎,王毓婧, 關(guān)義立

(1. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所 大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 同位素?zé)崮甏鷮W(xué)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037; 2. 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 同位素地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510640)

0 引 言

作為中亞造山帶的一個(gè)重要組成部分, 準(zhǔn)噶爾位于哈薩克斯坦、阿爾泰和天山之間的一個(gè)三角地帶[1–2]。對(duì)于中亞造山帶而言, 石炭-二疊紀(jì)是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期, 因?yàn)榇罅康膸r漿作用和成礦作用發(fā)生于這一時(shí)期。然而, 作為了解中亞造山帶發(fā)展演化的關(guān)鍵, 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)石炭-二疊紀(jì)的構(gòu)造背景(后碰撞或島弧環(huán)境)卻長(zhǎng)期存在著爭(zhēng)議[3–10]。最近, 通過(guò)大量的巖石學(xué)和地球化學(xué)研究, 一些學(xué)者在該區(qū)識(shí)別出一些特殊的巖石類型(如埃達(dá)克巖、拉斑玄武巖、富鎂閃長(zhǎng)巖、贊岐巖和紫蘇花崗巖等), 認(rèn)為是洋脊俯沖作用的產(chǎn)物[11–18]。但是對(duì)于洋脊俯沖的活動(dòng)時(shí)限, 還存在一些不同的看法。已有的認(rèn)識(shí)包括315～290 Ma[16]; 331～310 Ma[19]; 晚石炭世[18,20]和321～284 Ma[12]。這些認(rèn)識(shí)上的差異在很大程度上限制了對(duì)該區(qū)構(gòu)造演化的深入探索。

本文報(bào)道的閃長(zhǎng)巖位于西準(zhǔn)噶爾的白楊河地區(qū),該巖體位于鐵廠溝巖體以北, 吾爾喀什爾山以南的山前地帶(圖1)。目前, 該巖體除了新疆北部區(qū)域地質(zhì)圖 1∶200000白楊河幅中提到外, 至今很少有其他報(bào)道。本文將以這個(gè)巖體為研究對(duì)象, 結(jié)合一些前人對(duì)西準(zhǔn)噶爾地區(qū)的相關(guān)研究成果, 進(jìn)行年代學(xué)、地球化學(xué)和同位素特征研究, 以探討西準(zhǔn)噶爾地區(qū)石炭-二疊紀(jì)的構(gòu)造背景, 并提供年代學(xué)約束。

圖1 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖[11,14]Fig.1 Geological map of the western Junggar region

1 構(gòu)造背景和樣品來(lái)源

西準(zhǔn)噶爾區(qū)域構(gòu)造線總體呈北東-南西向延伸,但北部的塔爾巴哈臺(tái)山和薩吾爾山則為近東西走向的山脈, 其構(gòu)造線也呈近東西走向。該區(qū)斷裂(如達(dá)拉布特、瑪依勒、巴爾雷克、謝米斯臺(tái)和薩吾爾斷裂等)十分發(fā)育, 表現(xiàn)為多組、多期次的時(shí)空分布特征, 對(duì)區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖、構(gòu)造形態(tài)及礦化類型起著重要的控制作用。西準(zhǔn)噶爾地區(qū)出露大面積的古生界地層, 主要以火山碎屑沉積為主, 并含有大量的沉積巖-火山巖夾層。該區(qū)下古生界地層包含奧陶-志留系含蛇綠巖殘塊的變質(zhì)雜巖; 上古生界泥盆-石炭系的火山-海相沉積和二疊系陸相火山-磨拉石建造。區(qū)內(nèi)侵入巖非常發(fā)育, 從超基性巖至酸性巖均有出露。大量的同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示, 西準(zhǔn)噶爾深成巖漿活動(dòng)可分為3期: 422～405 Ma、346～321 Ma和304～263 Ma[3,4,7,11,14,16]。這些侵入巖主要包括埃達(dá)克巖、富鎂閃長(zhǎng)巖、紫蘇花崗巖、A型花崗巖和I型花崗巖等。

研究區(qū)的莫合臺(tái)西北巖體位于鐵廠溝-白楊河凹地以北, 該巖體長(zhǎng)約5 km, 寬約0.5 km, 呈孤島狀出現(xiàn)在第四系洪積層之中(圖1)。新疆北部區(qū)域地質(zhì)圖 1∶200000白楊河幅中認(rèn)為其主要由輝長(zhǎng)巖或輝綠巖組成, 形成于華力西中期。本文研究的樣品采自莫合臺(tái)西北巖體, 它由含聚片雙晶的斜長(zhǎng)石(65%～70%)、輝石(10%～15%)、角閃石(10%～15%)及少量石英組成, 副礦物有不透明氧化物等組成,為閃長(zhǎng)巖(圖2)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 40Ar-39Ar測(cè)年

圖2 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北巖體的野外照片和顯微鏡照片F(xiàn)ig.2 Field and microscopic photos of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

將用于年代學(xué)測(cè)定的巖墻全巖樣品用鋁箔包裝, 標(biāo)準(zhǔn)樣品用銅箔包裝。每 5個(gè)樣品間插 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品(底頂各有 1個(gè)標(biāo)樣)裝入石英玻璃管中,幾根石英玻璃管樣品組成 1批樣品, 外用鋁罐密封, 再用鎘包裹, 送入核反應(yīng)堆輻照。樣品在中國(guó)原子能科學(xué)研究院49.2堆照射54 h。Ar同位素校正參數(shù)(39Ar/37Ar)Ca、(36Ar/37Ar)Ca和(40Ar/39Ar)K分別為 8.98×10–4、2.67×10–4和 5.97×10–3。40Ar/39Ar同位素定年測(cè)試在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所GV 5400Ar稀有氣體質(zhì)譜計(jì)上完成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1中, 其中所列Ar同位素測(cè)定值均進(jìn)行了本底校正,37ArCa、38ArCl和39ArK分別為 Ca、C1和 K元素在中子活化照射過(guò)程產(chǎn)生的相應(yīng) Ar同位素, 計(jì)算K/Ca比值的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.56。實(shí)驗(yàn)流程參見(jiàn)文獻(xiàn)[22–23]。

2.2 主元素和微量元素分析

對(duì)于進(jìn)行主元素和微量元素分析的樣品, 選取相對(duì)新鮮樣品, 經(jīng)清除表面雜質(zhì)后破碎成巖屑, 然后放到稀鹽酸中浸泡 1 h, 去掉次生的碳酸鹽礦物,用去離子水在超聲波中清洗樣品, 并重復(fù) 2～3次,烘干后用磨樣機(jī)磨至200目供化學(xué)分析。主元素在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所用 XRF分析完成,分析誤差優(yōu)于2%, 所用儀器為日本理學(xué)Rigaku100e型 X熒光光譜儀; 微量元素在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所用 ICP-MS分析完成, 微量元素分析精度優(yōu)于 3%, 所用儀器為 Finnigan MAT公司ELEMENT型高分辨等離子體質(zhì)譜儀; 詳細(xì)的分析流程參見(jiàn)文獻(xiàn)[24]。

2.3 Sr-Nd同位素分析

Sr-Nd同位素比值測(cè)定分析在中國(guó)科學(xué)院廣州地球地球化學(xué)研究所同位素年代學(xué)和地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Micro Mass Isoprobe型多接收電感耦合等離子質(zhì)譜儀(MC-ICPMS)上完成。首先根據(jù)已測(cè)得的Sr、Nd 含量數(shù)據(jù), 按200 ng/g上機(jī)測(cè)試, 回收率70%計(jì)算出所需要的最少樣品量。根據(jù)這個(gè)最少樣品量稱樣, 一般不少于0.1 g, 不多于0.4 g。加入約1∶1純化HNO3以及濃HF, 超聲震蕩1 h后, 置于電熱板上保溫 3天。之后蒸干, 再加入 1∶1 純化HNO3以及HF, 置電熱板上保溫15天, 隔天超聲震蕩1 h。之后蒸干, 再加入3 mL 1∶1 HCl, 超聲震蕩40 min, 保溫1～2天促進(jìn)溶解。然后蒸干, 再加入1 mL 1∶1 HCl 及1 mL 2% HBO3, 超聲震蕩40 min,保溫過(guò)夜, 加入 1 mL Milli-Q, 轉(zhuǎn)移到試管中密封,離心25 min。吸取清液后上AG-50W-8X(黃柱)柱分離Sr以及稀土元素(REE)。分離出的Sr蒸干后稀釋即可上機(jī)測(cè)試。分離出的REE蒸干, 之后用硝酸溶解, 用 HDEHP 陽(yáng)離子交換柱分離 Nd, 之后蒸干,用 HNO3提取, 上機(jī)測(cè)試。Sr-Nd 同位素的測(cè)定使用Micro MassIsoprobe 型多接受電感耦合等離子質(zhì)譜儀(MC-ICPMS)完成。Sr同位素用國(guó)際標(biāo)樣NBS987和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn) Sr-GIG進(jìn)行監(jiān)控,87Sr/86Sr比值用87Sr/86Sr ＝ 0.1194標(biāo)準(zhǔn)化。Nd同位素用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) Jndi-1和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn) Nd-GIG進(jìn)行監(jiān)控,143Nd/144Nd值用143Nd/144Nd ＝ 0.7219標(biāo)準(zhǔn)化。詳細(xì)的分析流程見(jiàn)文獻(xiàn)[25–26]。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)樣品NBS987的87Sr/86Sr比值和 Jndi-1的143Nd/144Nd比值分別為 0.710288±28 (2σm)和 0.512109±12 (2σm),所有測(cè)量的143Nd/144Nd比值和87Sr/86Sr比值分別用143Nd/144Nd ＝ 0.7219和87Sr/86Sr ＝ 0.1194校正。

3 分析結(jié)果

3.1 Ar-Ar年代學(xué)

閃長(zhǎng)巖樣品 TK-04-11采自莫合臺(tái)西北巖體之中, 24個(gè)階段加熱分析測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1及圖3。樣品TK-04-11的年齡坪從5到24步(520～3500 )℃ 20個(gè)加熱階段中,40Ar*/39ArK值及其表觀年齡較為穩(wěn)定,譜線較平坦, 與此相對(duì)應(yīng)的39Ar釋出量占總量的97%, 坪年齡 tP= (283±3) Ma (圖 3a)。該坪包含的20組數(shù)據(jù)得到的等時(shí)線年齡ti= (286±5) Ma (圖3b),40Ar/36Ar初始比值為(293.5±2.5) Ma, 接近于尼爾值(295.5), 表明樣品中沒(méi)有過(guò)剩Ar的存在。該坪年齡與等時(shí)線年齡在誤差范圍內(nèi)一致。

3.2 主元素和微量元素特征

閃長(zhǎng)巖樣品的SiO2含量在55.1%～57.0%之間, 屬于輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖的范圍(圖 4a)。巖體具有中等的 TiO2(1.08%～1.21%), 相對(duì)高的 Al2O3(16.9%～17.4%)含量和 Na2O/K2O (1.58～2.70)比值。在 K2O-SiO2圖解中, 這些樣品顯示了高鉀-中鉀鈣堿性的特點(diǎn)(圖4b)。與西準(zhǔn)噶爾早二疊世富鎂閃長(zhǎng)質(zhì)巖墻相比(Mg#＞ 70, Cr ＞400 μg/g 和 Ni ＞ 150 μg/g[13], 這些閃長(zhǎng)巖具有相對(duì)低的Mg#值(48.1～52.6), Cr (9.94～102 μg/g, 平均為 19.2 μg/g)、Ni (7.99～40.9 μg/g, 平均為 11.6 μg/g)含量(表 2)。

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圖3 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北巖體的40Ar-39Ar坪年齡及等時(shí)線年齡圖Fig.3 40Ar/39Ar plateau and isochronal ages of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

這些閃長(zhǎng)巖的稀土總量(∑REE)在 82.0～103 μg/g之間, 其稀土元素分布模式呈現(xiàn)出輕稀土元素(LREE) ((La/Yb)N= 3.28～3.73)略富集, 重稀土元素(HREE) ((Gd/Yb)N= 1.30～1.38)相對(duì)平坦以及弱的Eu 負(fù)異常(Eu*/Eu = 0.83～0.99,)等特征(圖 5a)。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解中, 這些閃長(zhǎng)巖富集大離子親石元素(LILE) (如Ba、K、Rb和U)、LREE和弱的Sr正異常,相對(duì)虧損高強(qiáng)場(chǎng)元素(HFSE) Nb、Ta和Ti (圖5b), 顯示了俯沖帶相關(guān)的巖漿特征。與埃達(dá)克巖相比, 它們具有相對(duì)低的 Sr (347～551 μg/g, 平均為 419 μg/g)、Ba(482～683 μg/g, 平均為 583 μg/g)含量和相對(duì)高的 Yb(2.36～3.21 μg/g, 平均為 2.83 μg/g)、Y (20.9～28.5 μg/g,平均為25.2 μg/g)含量, 在Sr/Y-Y圖解中, 所有樣品都投在了正常島弧安山巖的區(qū)域(圖6)。

地球化學(xué)組成顯示, 這個(gè)小巖體并非新疆北部區(qū)域地質(zhì)圖 1∶200000白楊河幅中所說(shuō)為輝長(zhǎng)巖或輝綠巖, 而是一個(gè)閃長(zhǎng)質(zhì)巖體。

3.3 Sr-Nd同位素

與西準(zhǔn)噶爾晚石炭世富鎂閃長(zhǎng)巖相比, 這些閃長(zhǎng)巖具有相對(duì)低的 εNd(t)值(5.56～5.96)和初始(87Sr/86Sr)i比值(0.7041～0.7045), 相對(duì)年輕的 Nd模式年齡(691～757 Ma) (表3)。所有的閃長(zhǎng)巖樣品都投在西準(zhǔn)噶爾早石炭島弧火山巖范圍內(nèi), 其εNd(t)值明顯低于西準(zhǔn)噶爾A型花崗巖和富鎂閃長(zhǎng)巖(圖7)。

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圖4 (Na2O+K2O)-SiO2圖(a)[27]和 K2O-SiO2圖(b)[28]Fig.4 (Na2O+K2O)-SiO2 diagram; K2O-SiO2 classification diagram (b)

圖5 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北閃長(zhǎng)巖的稀土元素分布模式和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.5 Chondrite normalized rare earth element pattern diagram (a) and primitive mantle normalized spider diagram (b) of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

圖6 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北閃長(zhǎng)巖的Sr/Y-Y圖[30]Fig.6 Sr/Y versus Y diagram of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

4 巖漿源區(qū)特征及巖石成因

這些閃長(zhǎng)巖具有相對(duì)低的初始87Sr/86Sr比值(0.7041～0.7045), 正的 εNd(t)值(5.56～5.96), Nd 模式年齡為691～757 Ma, 表明地幔是閃長(zhǎng)巖的源區(qū)。同時(shí), 相對(duì)中等的 SiO2含量和 Mg#值也顯示了地幔源區(qū)的特征。研究顯示, 西準(zhǔn)噶爾 A型花崗巖是由洋殼組成的中下地殼部分熔融而成的[17], 而富鎂閃長(zhǎng)巖是由俯沖的板片熔體與上覆地幔楔反應(yīng)而成[12]。在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i圖解中, 閃長(zhǎng)巖樣品投在了早石炭世島弧火山巖的范圍, 而不是在 A型花崗巖和富鎂閃長(zhǎng)巖的范圍(圖7)。這些特征暗示著閃長(zhǎng)巖的源區(qū)可能并不是下地殼熔融的熔體或者俯沖洋殼板片熔體, 而可能與西準(zhǔn)噶爾早石炭世島弧火山巖源區(qū)類似。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解中, 相對(duì)于 HFSE和HREE, 這些閃長(zhǎng)巖顯著富集Ba、K、Rb、U和輕度富集 Sr, 并具有負(fù)的 Nb-Ta-Ti異常(圖 5b), 反映出典型的俯沖相關(guān)的巖漿特征。俯沖帶沉積物往往富集Th, 而Ce在熱液體系中容易發(fā)生遷移, 因此, 如果有俯沖沉積物的加入, Th/Ce比值就會(huì)升高, 樣品的 Th/Ce比值在 0.11～0.12之間, 遠(yuǎn)高于 MORB(0.016)和OIB (0.05)的Th/Ce比值[29], 表明俯沖沉積物對(duì)源區(qū)組分貢獻(xiàn)明顯。而在Rb/Y-Nb/Y圖解中可以看出, 閃長(zhǎng)巖表現(xiàn)出流體交代富集的趨勢(shì)(圖 8),同時(shí)結(jié)合其LREE富集、HFSE明顯虧損的特征, 可以判斷其源區(qū)性質(zhì)應(yīng)該為受流體交代作用影響的地幔楔。因此, 這些閃長(zhǎng)巖可能是受俯沖的板片流體/沉積物交代的地幔楔部分熔融而成。

表3 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北巖體的Sr-Nd同位素分析結(jié)果Table 3 Sr-Nd isotope compositions of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

圖7 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北巖體的εNd(t)-(87Sr/86Sr)i圖解Fig.7 εNd(t)-(87Sr/86Sr)i diagram of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

圖8 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)莫合臺(tái)西北閃長(zhǎng)巖的Rb/Y-Nb/Y圖Fig.8 Rb/Y versus Nb/Y diagram of Mohetaixibei dioritic batholith from Baiyanghe region of the western Junggar

5 構(gòu)造意義

人們對(duì)西準(zhǔn)噶爾地區(qū)石炭-二疊紀(jì)的構(gòu)造環(huán)境仍然存在不同的看法, 如: 后碰撞環(huán)境或島弧環(huán)境[3–10], 還有學(xué)者認(rèn)為, 新疆北部可能都受到了塔里木早二疊世地幔柱的影響[31–34]。古地理研究表明,直到 290 Ma, 西準(zhǔn)噶爾部分地區(qū)仍然為淺海-次深海環(huán)境, 以細(xì)碎屑沉積為主, 夾含放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖、玄武巖[35]。晚石炭世的濁積巖和化石研究也清楚地揭示出西準(zhǔn)噶爾地區(qū)在該時(shí)期為深海相環(huán)境[36–37]。而古地磁研究顯示, 在準(zhǔn)噶爾島弧和伊犁板塊之間的準(zhǔn)噶爾洋在晚石炭世仍然存在[38]。因此, 直到 290 Ma, 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)可能都仍處于俯沖背景。而莫合臺(tái)西北閃長(zhǎng)巖富流體, 其鋯石飽和溫度(640～707 ℃)與高溫的地幔巖漿明顯不同, 可能也顯示其形成與地幔柱作用無(wú)關(guān)。另外, 通過(guò)大量巖石學(xué)和地球化學(xué)研究, 在西準(zhǔn)噶爾地區(qū)識(shí)別出堿性花崗巖、埃達(dá)克巖(侵位時(shí)限為315～304 Ma)、拉斑玄武巖、富鎂閃長(zhǎng)巖(侵位時(shí)限為 305～292 Ma)、贊岐質(zhì)巖墻(321 Ma)和紫蘇花崗巖等代表高溫和拉張環(huán)境的特殊巖石組合[11,12–14,16–18]。為了能夠解釋上述特殊巖石組合, 一個(gè)洋脊俯沖模式被提出來(lái)解釋這些巖漿作用和成礦作用。但是對(duì)于洋脊俯沖的活動(dòng)時(shí)限, 還存在一些不同的看法, 如: 315～290 Ma[16]、331～310 Ma[19]、晚石炭世[18,20]和 321～284 Ma[12]。最近, 在西準(zhǔn)噶爾別魯阿嘎希地區(qū)識(shí)別出具有高 MgO含量(8.8%～10.1%)、Mg#值(75～76)、Cr 含量(411～539 μg/g)、Ni 含量(153～197 μg/g)的閃長(zhǎng)質(zhì)巖墻(292 Ma)[13], 類似于日本Setouchi火山巖帶中贊岐巖[39]。別魯阿嘎希贊岐質(zhì)巖墻可能與熱的板片俯沖有關(guān)[13],也暗示著洋脊俯沖活動(dòng)至少持續(xù)到292 Ma。從時(shí)間上看, 具有島弧特征的白楊河閃長(zhǎng)巖(283 Ma)是明顯晚于別魯阿嘎希贊岐質(zhì)巖墻(292 Ma)。從巖漿巖的空間分布來(lái)看, 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)巖漿活動(dòng)高峰期在310～295 Ma[3], 在這一時(shí)期, 巖漿巖的出露面積最大, 隨后出露規(guī)模逐漸減小, 到283 Ma時(shí), 僅有零星的小面積的巖漿巖出露(圖 1), 這也說(shuō)明, 在295～283 Ma處于熱俯沖機(jī)制向正常俯沖體系或者后碰撞環(huán)境轉(zhuǎn)換的過(guò)渡期, 而白楊河閃長(zhǎng)巖的出現(xiàn)約束了洋脊俯沖活動(dòng)的下限。對(duì)于白楊河閃長(zhǎng)巖形成的構(gòu)造背景, 有兩種可能性: 島弧或者后碰撞環(huán)境。(1) 西準(zhǔn)噶爾洋脊俯沖結(jié)束后, 進(jìn)入一個(gè)正常的俯沖期, 由于俯沖板片脫水與上伏地幔楔反應(yīng), 形成白楊河閃長(zhǎng)巖; (2) 西準(zhǔn)噶爾洋脊俯沖結(jié)束以后,西準(zhǔn)噶爾地區(qū)快速地進(jìn)入一個(gè)后碰撞期, 由于軟流圈的上涌, 熔融前期被流體交代的, 具有島弧特征的地幔楔, 從而形成白楊河閃長(zhǎng)巖。因此, 我們認(rèn)為,在321 Ma之前, 西準(zhǔn)噶爾可能處于正常的俯沖體系;在321～292 Ma, 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)可能處于洋脊俯沖背景; 在283 Ma時(shí), 無(wú)論西準(zhǔn)噶爾地區(qū)是處于正常的俯沖體系還是后碰撞環(huán)境, 都能約束西準(zhǔn)噶爾洋脊俯沖活動(dòng)的下限。

6 結(jié) 論

(1) 西準(zhǔn)噶爾白楊河地區(qū)的莫合臺(tái)西北巖體形成于早二疊世(283 Ma), 主要由斜長(zhǎng)石(65%～70%)、角閃石(10%～15%)和輝石(10%～15%)組成, 其 SiO2含量在 55.1%～57.0%之間, 它由閃長(zhǎng)巖組成, 而不是像新疆北部區(qū)域地質(zhì)圖 1∶200000白楊河幅中所說(shuō), 由輝長(zhǎng)巖或輝綠巖組成。

(2) 莫合臺(tái)西北閃長(zhǎng)巖富集 LILE (如 Ba、K、Rb和 U)和 LREE, 相對(duì)虧損高強(qiáng)場(chǎng)元素 Nb、Ta和Ti, 顯示了與俯沖帶相關(guān)的巖漿特征。這些閃長(zhǎng)巖可能是由俯沖的板片流體/沉積物交代的地幔楔部分熔融而形成的。

(3) 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)洋脊俯沖的活動(dòng)從321 Ma開(kāi)始, 至少持續(xù)到292 Ma。在283 Ma時(shí), 西準(zhǔn)噶爾是處于正常的俯沖體系或后碰撞環(huán)境。

在樣品的處理和測(cè)試過(guò)程中得到了中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的胡光黔、劉穎、曾文、梁細(xì)榮、涂湘林和邱華寧等老師的熱心幫助; 在野外樣品采集過(guò)程中得到了耿紅燕和蔡克大博士的幫助; 在成文過(guò)程中, 唐功建博士和兩位匿名審稿人提出了建設(shè)性的修改意見(jiàn), 在此表示感謝！

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