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      阿爾金造山帶南緣晚奧陶世堿性輝長(zhǎng)巖成因及其大地構(gòu)造意義

      2023-10-10 12:03:26陳寧曾忠誠(chéng)趙端昌張若愚李琦趙江林王天毅劉向東
      西北地質(zhì) 2023年4期
      關(guān)鍵詞:阿爾金輝長(zhǎng)巖造山

      陳寧 ,曾忠誠(chéng) ,趙端昌 ,張若愚 ,李琦 ,趙江林 ,王天毅 ,劉向東

      (1.陜西省地質(zhì)調(diào)查院,陜西 西安 710054;2.自然資源陜西省衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心,陜西 西安 710000)

      阿爾金造山帶位于青藏高原北緣,地處柴達(dá)木板塊和塔里木板塊之間,是一條經(jīng)歷多期次俯沖—碰撞事件的構(gòu)造復(fù)合帶( Li et al.,2015;李琦等,2015,2018;畢政家等,2016;Liu et al.,2018;趙江林等,2018),自北向南依次為紅柳溝—拉配泉蛇綠構(gòu)造混雜巖帶、阿中地塊和阿南蛇綠構(gòu)造混雜巖帶3 個(gè)構(gòu)造單元(校培喜等,2014)。近年來(lái),阿爾金造山帶的研究不斷取得新進(jìn)展,主要包括陸殼俯沖深度和極性、折返時(shí)限和變質(zhì)演化等方面(劉良等,2015),這對(duì)研究古俯沖—碰撞造山過(guò)程、殼—幔相互作用和構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換等方面具有重要的指示意義。已有研究表明,南阿爾金造山帶俯沖碰撞階段可以分為洋殼俯沖、陸殼深俯沖、陸殼折返和碰撞后伸展等4 個(gè)階段(劉良等,2015)。早古生代由深俯沖陸殼折返引起的碰撞擠壓向伸展體制轉(zhuǎn)換的區(qū)域構(gòu)造過(guò)程,引起了造山帶南緣最為強(qiáng)烈的一期巖漿活動(dòng)(馬中平等,2009,2011;曹玉亭等,2010;孫吉明等,2012;楊文強(qiáng)等,2012;康磊等,2013;Wang et al.,2014;董洪凱等,2014),這類巖漿巖均屬于高K鈣堿性巖石系列,很可能為幔源物質(zhì)上涌引起的中上地殼部分熔融作用形成的產(chǎn)物(劉良等,2015)。然而,這期由構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換引起的巖漿活動(dòng)卻鮮見(jiàn)堿性巖漿事件的報(bào)道。

      基性巖作為幔源巖漿的典型代表,對(duì)地幔物質(zhì)組成、巖石圈演化和大陸動(dòng)力學(xué)研究具有重要的指示意義(Hoek et al.,1995),可以形成于多種構(gòu)造環(huán)境,具有明確的構(gòu)造演化和地球動(dòng)力學(xué)意義(Jiang et al.,2018;蔣幸福等,2021;張海迪等,2021)。堿性基性巖作為基性巖的一種特殊類型,常形成于伸展環(huán)境,是示蹤地幔性質(zhì)和探討地球動(dòng)力學(xué)的理想研究對(duì)象(王聯(lián)魁等,2003;趙甫峰等,2011)。最近,筆者在阿爾金造山帶北部的玉蘇普勒克地區(qū)新識(shí)別出一套晚奧陶紀(jì)堿性輝長(zhǎng)巖。通過(guò)巖相學(xué)、鋯石年代學(xué)和全巖地球化學(xué)等手段,確定了該輝長(zhǎng)巖的形成時(shí)代和成因背景,為限定阿爾金造山帶北部的構(gòu)造環(huán)境演化時(shí)限,以及該時(shí)期造山帶的構(gòu)造格架和構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換提供更多的科學(xué)依據(jù)。

      1 區(qū)域地質(zhì)背景

      阿爾金斷裂帶位于青藏高原西北部,走向呈NEE 向,是柴達(dá)木盆地和塔里木盆地的“分隔線”(Wittlinger et al.,1998)。阿爾金地區(qū)侵入巖分布廣泛,且形成時(shí)代覆蓋了前南華紀(jì)至晚三疊世,但巖漿活動(dòng)的高峰期主要集中于南華紀(jì)—中泥盆世,形成了酸性、中性、基性和超基性巖等多種性質(zhì)的巖漿巖(計(jì)文化等,2020),但鮮見(jiàn)堿性巖漿作用。

      研究區(qū)位于阿爾金造山帶南緣主斷裂的南部,該斷裂帶南北兩側(cè)分別為阿南(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶和阿中地塊(圖1a)。阿南蛇綠混雜巖帶主要由蛇紋石化純橄巖和方輝橄欖巖,基性巖火山巖,枕狀玄武巖和硅質(zhì)巖以及少量的輝長(zhǎng)巖、安山巖和硅質(zhì)巖等(何國(guó)琦等,1994;劉良等,1998;王焰等,1999)。筆者研究對(duì)象為侵入阿南蛇綠混雜巖帶的晚奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖,根據(jù)本次地質(zhì)調(diào)查成果,該輝長(zhǎng)巖屬于晚奧陶紀(jì)—早志留紀(jì)阿勒克塔格巖體,分布于玉蘇普勒克一帶(圖1b)。根據(jù)巖石組合、接觸關(guān)系和年代學(xué)特征,本次地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中,將阿勒克塔格巖體從早到晚依次劃分為輝長(zhǎng)巖、細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、中細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖、中粒二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖和碳酸巖等6 個(gè)侵入體,各侵入單元之間均呈脈動(dòng)接觸關(guān)系,時(shí)代為455~420 Ma (Wang et al.,2014)。

      圖1 阿爾金造山帶地質(zhì)構(gòu)造圖(a)(據(jù)Liu et al.,2002 修改)和研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)(據(jù)原西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,2003 修改)Fig.1 (a) Tectonic map of the Alty Tagh and (b) sketch geological map of the study area

      野外地質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示輝長(zhǎng)巖主要呈小型巖株產(chǎn)出(圖2a),出露面積約為6.08 km2。輝長(zhǎng)巖侵入體為近橢圓形,與花崗閃長(zhǎng)巖呈脈動(dòng)接觸關(guān)系,且在輝長(zhǎng)巖中可見(jiàn)大量花崗閃長(zhǎng)巖脈體。遙感影像特征顯示輝長(zhǎng)巖侵入體為墨綠色色調(diào),樹(shù)枝狀、羽狀影紋,影紋較粗糙,無(wú)植被覆蓋,尖棱狀山脊,樹(shù)枝狀水系,水系緊密,雜亂分布,發(fā)育V 形谷(圖2b)。

      2 巖相學(xué)特征

      野外露頭顯示,輝長(zhǎng)巖呈灰黑色,塊狀構(gòu)造(圖2c)。顯微巖相學(xué)觀察結(jié)果表明,其主要由角閃石(50%~53%)、斜長(zhǎng)石(28%~32%)、黑云母(10%~13%)和鐵質(zhì)礦物(3%~5%),以及少量磷灰石、鋯石和榍石等副礦物組成(圖2d)。角閃石多呈半自形柱狀—他形粒狀,粒徑大小為0.2~2.5 mm,淺黃—黃綠/綠色多色性,干涉色多為一級(jí)黃至橙黃或受顏色的干擾而呈黃綠色,部分顆??梢?jiàn)典型的角閃石式解理或簡(jiǎn)單接觸雙晶。斜長(zhǎng)石呈半自形柱狀-他形粒狀,粒徑為0.2~1.4 mm,表面渾濁多發(fā)生較強(qiáng)烈的黏土化和絹云母化,部分蝕變較弱顆??捎^察到聚片雙晶或卡鈉復(fù)合雙晶,部分包含或邊緣嵌入黑云母或角閃石呈包含嵌晶結(jié)構(gòu)。黑云母呈半自形板片狀-他形片狀,粒徑大小為0.1~2.7 mm,呈淺黃—黃褐色多色性顯著,可見(jiàn)一組極完全解理,干涉色多受本身顏色影響而呈黃褐色,部分顆粒局部綠泥石化或綠簾石化。鐵質(zhì)礦物呈半自形-他形粒狀,浸染狀分布。

      3 分析方法

      3.1 鋯石U—Pb 同位素分析方法

      晚奧陶世輝長(zhǎng)巖年代學(xué)樣品(約12 kg)的鋯石挑選工作在核工業(yè)二〇三研究所完成,制靶和拋光后,在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成反射光、透射光和陰極發(fā)光顯微照相工作,鋯石的CL 圖像分析在裝有英國(guó)Gatan 公司生產(chǎn)的Mono CL3+陰極發(fā)光裝置系統(tǒng)的電子顯微掃描電鏡上進(jìn)行。通過(guò)對(duì)反射光、透射光和陰極發(fā)光圖像分析,選擇吸收程度均勻和形態(tài)明顯不同的區(qū)域進(jìn)行分析。

      鋯石U—Pb 定年和微量元素分析在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。分析儀器為美國(guó)Agilent 公司生產(chǎn)的Agilent7500a 型四極桿質(zhì)譜儀和德國(guó)Microlas 公司生產(chǎn)的Geolas200M 型激光剝蝕系統(tǒng)。每個(gè)分析點(diǎn)的氣體背景采集時(shí)間為30 s,信號(hào)采集時(shí)間為40 s,每完成5 個(gè)待測(cè)樣品測(cè)定,插入標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500 兩次,元素含量采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局人工合成硅酸鹽玻璃NISTSRM610 作為外標(biāo),29Si 作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正。數(shù)據(jù)采集處理采用GLITTER,年齡計(jì)算及諧和圖繪制采用ISOPLOT(3.0 版)軟件完成。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)原理和流程及儀器參見(jiàn)文獻(xiàn)(Yuan et al.,2003)。

      3.2 全巖地球化學(xué)分析方法

      全巖地球化學(xué)分析工作在核工業(yè)二〇三研究所分析測(cè)試中心完成。FeO 采用容量法分析,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14506.14—2010。其他常量元素和微量元素中P、Ba、V、Cr、Rb、Sr、Zr、Sc 均采用XRF 法分析,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14506.28—2010。所有稀土元素及微量元素中Co、Ni、Nb、Hf、Ta、Th、U 采用ICP—MS 法分析,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14506.30—2010。TFe2O3則通過(guò)公 式TFe2O3=Fe2O3+FeO×1.111 3 計(jì) 算 獲 得。主 量 元 素、微量元素和稀土元素分別在Axios 型X 射線光譜儀和XSERIESⅡ型ICP—MS 儀器上完成,其中常量元素分析誤差小于1%,微量元素和稀土元素分析精度優(yōu)于5%。

      4 年代學(xué)分析結(jié)果

      本次研究的輝長(zhǎng)巖鋯石CL 圖像顯示其顆粒晶形多為柱狀,粒徑多為60 μm×100 μm~80 μm×200 μm,少數(shù)為渾圓狀。根據(jù)CL 圖像特征(圖3),鋯石均具有典型的巖漿震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu),但部分顆粒的環(huán)帶結(jié)構(gòu)較寬,可能與其結(jié)晶時(shí)高溫度導(dǎo)致微量元素?cái)U(kuò)散速度過(guò)快有關(guān),此外,少量顆粒內(nèi)部較為復(fù)雜,且可見(jiàn)繼承核和較窄的變質(zhì)邊。選取了輝長(zhǎng)巖樣品中20 個(gè)鋯石顆粒進(jìn)行了U—Pb 定年,年代學(xué)結(jié)果見(jiàn)表1。

      圖3 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖CL 圖像及和U-Pb 年齡值圖Fig.3 CL images and U—Pb ages of the late Ordovician gabbro in the South Altyn orogeny

      輝長(zhǎng)巖樣品的20 個(gè)顆粒鋯石分析結(jié)果表明,其Th/U 值為0.11~1.57,結(jié)合其振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)特征,顯示鋯石屬于典型的巖漿成因(吳元保等,2004)。其中#1號(hào)點(diǎn)206Pb/238U 年齡值為505 Ma,推測(cè)其很可能為繼承性鋯石,這也與鋯石CL 圖像結(jié)果一致(圖3);#16 號(hào)點(diǎn)206Pb/238U 年齡值為388 Ma,表明該鋯石顆粒可能遭受了晚期熱事件的影響。剩余18 個(gè)分析點(diǎn)均落在諧和線上及其附近,206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為(448.1±3.3)Ma(MSWD=0.1)(圖4),代表該輝長(zhǎng)巖侵入體的形成年齡。

      圖4 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb 諧和圖Fig.4 Concordia diagram of the late Ordovician gabbro in the South Altyn orogeny

      5 全巖地球化學(xué)特征

      輝長(zhǎng)巖地球化學(xué)分析結(jié)果顯示(表2),SiO2含量為42.40%~44.21%;MgO 含量為7.70%~8.29%,Mg#值為51.91~52.77。Na2O 和K2O 含量分別為2.02%~2.23%和1.38%~1.57%,具有富Na、貧K 的特點(diǎn),全堿含量為3.56%~3.66%,在TAS 圖解中,樣品落入輝長(zhǎng)巖范圍,屬堿性系列(圖5a),與里特曼指數(shù)(11~33)結(jié) 果 一 致。輝 長(zhǎng) 巖 堿 度 率(AR)為1.33~1.44,在SiO2—AR圖解中也落入堿性巖區(qū)域(圖5b)。輝長(zhǎng)巖Al2O3和TiO2含量分別為15.72%~15.88%和2.69%~2.88%,CaO 含量為9.04%~9.81%。主量元素顯示該輝長(zhǎng)巖總體為一套鈉質(zhì)堿性系列。

      表2 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)堿性輝長(zhǎng)巖樣品主量元素(%)和微量元素(10—6) 地球化學(xué)分析結(jié)果表Tab.2 Major (%) and trace (10—6) elements geochemical data of the late Ordovician alkaline gabbro in the South Altyn orogenic belt

      圖5 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖TAS 圖解(a)(Middlemost,1994)和SiO2-AR 圖解(b)Fig.5 (a) TAS diagram and (b) SiO2—AR diagram for the late Ordovician gabbro samples in the South Altyn orogeny

      阿爾金造山帶南緣玉蘇普地區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖的稀土含量中等,∑REE 值為161.77×10—6~164.31×10—6,輕、重稀土含量分別為111.17×10—6~117.67×10—6和18.26×10—6~19.30×10—6。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖中(圖6),表現(xiàn)輕稀土富集,重稀土虧損特征,(La/Yb)N值為6.21~7.13,指示輕重稀土分餾程度一般。此外,(La/Sm)N和(Gd/Yb)N值分別為1.59~1.90 和2.44~2.53,表明重稀土分餾程度較輕稀土高。稀土元素配分圖中,輝長(zhǎng)巖樣品的δEu 和δCe 不明顯。玉蘇普地區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)蛛網(wǎng)圖中表現(xiàn)出一致的分布特征(圖6),樣品整體富集大離子親石元素,如Cs、Pb 和Sr 等,而Zr、Hf 等高場(chǎng)強(qiáng)元素和La、P 等元素明顯虧損。

      圖6 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)堿性輝長(zhǎng)巖稀土元素配分圖(a)與微量元素蛛網(wǎng)圖(b)Fig.6 (a) Chondrite—normalized REE distribution diagram and (b) primitive mantle—normalized trace element diagram of the late Ordovician gabbro in the South Altyn orogen

      6 討論

      6.1 阿爾金造山帶南緣晚奧陶紀(jì)堿性巖漿事件

      阿爾金造山帶南緣廣泛出露古生代巖漿作用,這類巖漿巖多為高K 鈣堿性花崗質(zhì)巖石系列,且呈現(xiàn)出多期次特征,如劉良等(2015)綜合前人研究認(rèn)為該造 山 帶 存在517 Ma,501~496 Ma,462~451 Ma 和426~385 Ma 4 次巖漿作用(劉良等,2015),并提出南阿爾金構(gòu)造背景在~450 Ma 處于俯沖碰撞向伸展抬升轉(zhuǎn)換的階段。近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明,阿爾金南緣也發(fā)育少量的基性—超基性巖,如長(zhǎng)沙溝和清水泉地區(qū)(馬中平等,2009,2011;董洪凱等,2014)。此外,曾忠誠(chéng)等(2022)在該研究區(qū)發(fā)現(xiàn)了早古生代(~445 Ma)的贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖??偟膩?lái)說(shuō),阿爾金造山帶南緣鮮見(jiàn)早古生代堿性巖漿事件的報(bào)導(dǎo)(曾忠誠(chéng)等,2022)。

      筆者對(duì)南阿爾金造山帶玉蘇普地區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖進(jìn)行的LA—ICP—MS 鋯石U—Pb 定年結(jié)果顯示,該輝長(zhǎng)巖的形成時(shí)代為448 Ma,這一數(shù)據(jù)記錄了造山帶南緣晚奧陶紀(jì)堿性巖漿事件的發(fā)生。此外,該堿質(zhì)基性巖漿侵位時(shí)代與研究區(qū)的贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖形成時(shí)間一致(曾忠誠(chéng)等,2022),也與區(qū)內(nèi)古生代最為強(qiáng)烈的一期花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)相當(dāng),暗示它們應(yīng)形成于相似的構(gòu)造背景。結(jié)合北阿爾金出露的同時(shí)代S 型花崗巖和埃達(dá)克質(zhì)巖石(吳才來(lái)等,2005;Wu et al.,2009;Yu et al.,2018),表明早古生代最強(qiáng)烈的一期巖漿活動(dòng)貫穿了整個(gè)阿爾金造山帶。

      6.2 巖石成因和源區(qū)性質(zhì)

      阿爾金造山帶南緣玉蘇普地區(qū)的堿性輝長(zhǎng)巖具有高的Mg 含量(MgO=7.70%~8.28%)和鐵含量(Fe2O3=7.95%~8.23%),Mg#值為51.91~52.77,表明母巖漿在演化過(guò)程中分離結(jié)晶的作用較弱。在MgO 與不相容元素比值圖解中(圖7),隨著MgO 含量的升高,Th/Nb 和La/Nb 值增大而Th/Ta 值則減小,進(jìn)一步證明了研究區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖形成過(guò)程中弱的分離結(jié)晶作用,同時(shí)也顯示該巖石形成過(guò)程中遭受了一定程度的地殼混染作用(莊玉軍等,2023)。在微量元素蛛網(wǎng)圖中,高場(chǎng)強(qiáng)元素Th 和Nb 含量變化較大,然而在MgO—Th/Nb 哈克圖解中(圖7c),兩者卻顯示較好的正相關(guān)關(guān)系,推測(cè)這很可能是地殼混染作用導(dǎo)致。除此之外,輝長(zhǎng)巖樣品整體上富集大離子親石元素,如Pb、Sr 等,而虧損Zr、Hf 等高場(chǎng)強(qiáng)元素和La、P 等元素,因此討論其巖石成因和源區(qū)性質(zhì)時(shí),可以考慮上述微量元素和稀土元素,但應(yīng)盡量排除Th 和Nb 元素的影響。

      圖7 南阿爾金造山帶奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖MgO-Th/Ta 圖解(a)、Th/Nb 圖解(b)和Ta/Nb 圖解(c)Fig.7 (a) MgO-Th/Ta, (b) Th/Nb and (c) Ta/Nb diagrams of the late Ordovician gabbro in the South Altyn orogen

      玉蘇普地區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖的主量元素?cái)?shù)據(jù)顯示其為鈉質(zhì)堿性輝長(zhǎng)巖系列,這類巖石通常起源于富集地幔源區(qū)(張學(xué)誠(chéng),1995),這些異常地幔源的形成很可能與特殊的地幔深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程或地幔流體交代作用相關(guān),而超深大斷裂作為巖漿上升的通道,是鈉質(zhì)地幔富堿巖系形成的重要條件(張學(xué)誠(chéng),1995;鄭海飛等,1996;Marty et al.,2003)。研究區(qū)輝長(zhǎng)巖微量元素整體富集Rb、Cs、Pb 和Sr 等大離子親石元素而虧損Hf、Zr 等高場(chǎng)強(qiáng)元素(圖6),表明該源區(qū)巖漿性質(zhì)與俯沖板片脫水交代上覆地幔楔發(fā)生部分熔融作用有關(guān),并且輝長(zhǎng)巖的Zr/Hf 值為37.21~39.04(平均值為38.01),明顯高于大陸地殼相應(yīng)的比值(33)(Taylor et al.,1985)。這些證據(jù)表明,玉蘇普地區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖很可能起源于富集地幔源區(qū),但該源區(qū)在部分熔融之前遭受大洋俯沖板片俯沖熔/流體的交代作用,在形成后的侵位過(guò)程中,阿爾金南緣主斷裂為其提供了上升就位通道。

      研究區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖在形成過(guò)程中,遭受一定程度的地殼混染作用。地殼物質(zhì)是在地幔源區(qū)遭受板片俯沖熔/流體作用交代時(shí)帶入的大洋沉積物還是后期侵位過(guò)程中的陸殼物質(zhì),這一問(wèn)題的解決還需要進(jìn)一步研究。曾忠誠(chéng)等(2022)在研究區(qū)報(bào)道了~445.5 Ma 的贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖,并提出該閃長(zhǎng)巖在形成過(guò)程中遭受了俯沖沉積物溶體的富集交代作用(曾忠誠(chéng)等,2022)。然而,與該贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖相比,文中的堿性輝長(zhǎng)巖微量元素分布特征與其不同且關(guān)鍵比值也差別較大。La/Nb 和La/Ba 值是探討巖石是否遭受地殼混染的有效手段之一(夏林圻等,2016),堿性輝長(zhǎng)巖的分析樣品具有高的La/Nb 和較低的La/Ba 值,且隨著MgO 含量的升高,Th/Nb 和La/Nb 值增大而Th/Ta 值則減?。▓D7),加上~505 Ma 的繼承性鋯石特征(圖3)。筆者認(rèn)為堿性輝長(zhǎng)巖很可能在上升侵位過(guò)程中遭受了一定程度的地殼混染作用。

      6.3 構(gòu)造環(huán)境和大地構(gòu)造意義

      俯沖帶構(gòu)造背景下由于俯沖板片脫水交代上覆地幔楔發(fā)生部分熔融作用而引起的巖漿性質(zhì),由于在富水環(huán)境中,更易使得形成的巖石富集大離子親石元素(富含于造巖礦物)而虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(殘留在源區(qū))。玉蘇普地區(qū)輝長(zhǎng)巖樣品的地球化學(xué)數(shù)據(jù)表現(xiàn)出相似特征,富集Rb、Cs、Pb 和Sr 等大離子親石元素而虧損Hf、Zr 等高場(chǎng)強(qiáng)元素(圖8),表明該輝長(zhǎng)巖可能形成于俯沖—碰撞構(gòu)造環(huán)境或在形成過(guò)程中其巖漿源區(qū)遭受了俯沖板片流體的交代作用。在構(gòu)造環(huán)境判別圖解中(圖8),研究區(qū)堿性輝長(zhǎng)巖樣品整體落入大陸裂谷環(huán)境,因此排除其形成于俯沖—碰撞背景。結(jié)合研究區(qū)最新報(bào)道的~450 Ma 贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖以及北阿爾金地區(qū)獲得的同時(shí)代S 型花崗巖和埃達(dá)克質(zhì)巖花崗巖(吳才來(lái)等,2005;Wu et al.,2009;Yu et al.,2018;曾忠誠(chéng)等,2022),筆者推測(cè)研究區(qū)該時(shí)期應(yīng)處于后碰撞環(huán)境的構(gòu)造演化階段。

      越來(lái)越多的幔源巖漿事件的報(bào)道,表明其在阿爾金造山帶應(yīng)屬于一期區(qū)域性構(gòu)造熱事件(劉良等,2015)。例如,南阿爾金造山帶長(zhǎng)沙溝中段記錄的464~445 Ma 輝長(zhǎng)巖(馬中平等,2009,2011;董洪凱等,2014);南阿爾金造山帶出露的~450 Ma 輝長(zhǎng)巖和贊岐質(zhì)閃長(zhǎng)巖(康磊等,2015;曾忠誠(chéng)等,2022)。這一區(qū)域性幔源巖漿事件很可能與本研究中堿性輝長(zhǎng)巖的成因機(jī)制存在密切關(guān)系,因?yàn)榕鲎矘?gòu)造環(huán)境中大洋俯沖板片的斷離容易誘發(fā)地幔楔減壓熔融形成幔源巖漿(劉良等,2015)。隨著俯沖—碰撞作用的持續(xù),在后碰撞構(gòu)造背景下,板片流體交代富堿地幔源區(qū)形成的富堿巖漿沿阿爾金主斷裂上升侵位,并在侵位過(guò)程中捕獲了~500 Ma 形成的鋯石。

      7 結(jié)論

      (1)全巖地球化學(xué)分析結(jié)果顯示,南阿爾金輝長(zhǎng)巖富Na、貧K,屬于典型的富Na 堿質(zhì)輝長(zhǎng)巖系列。

      (2)堿性輝長(zhǎng)巖的鋯石U—Pb 年代學(xué)結(jié)果顯示其形成時(shí)代為(448.1±3.3)Ma,與南阿爾金造山帶俯沖碰撞向伸展抬升轉(zhuǎn)換階段而引起的區(qū)域巖漿侵入事件發(fā)生的時(shí)間一致。

      (3)堿性輝長(zhǎng)巖整體上富集大離子親石元素且虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素,結(jié)合區(qū)域研究成果,推測(cè)該輝長(zhǎng)巖應(yīng)形成于后碰撞構(gòu)造環(huán)境下富堿巖漿沿阿爾金主斷裂主斷裂上升侵位過(guò)程。

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