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柴北缘果可山地区三叠纪侵入岩锆石年代学、成因及其形成环境探讨

【摘要】:柴达木盆地北缘果可山地区石英闪长岩中发育大量的暗色微粒包体,石英闪长寄主岩及其暗色微粒包体锆石U-Pb定年结果分别为247 Ma和250 Ma,在误差范围内二者形成时代一致,均为柴北缘三叠纪早期(早、中三叠世)岩浆活动产物。石英闪长寄主岩属准铝质-弱过铝质系列(A/CNK=0.95~1.02),具有I型花岗岩特征。寄主岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和高场强元素,显示出弧岩浆岩特征。寄主岩具有平坦的重稀土元素配分曲线,暗示角闪岩可能为主要的源区残留相矿物。岩石学实验表明其可能由低钾的玄武质岩石(角闪岩)部分熔融形成,而不是中-高钾玄武岩、英云闪长岩、变硬砂岩部分熔融形成。寄主岩MgO含量(2.04%~2.44%)和Mg#值(48.9~51.9)均高于变玄武岩/变泥岩在1~4 GPa压力下部分熔融形成的熔体,暗示其形成过程中有幔源物质的加入。寄主岩锆石低的Ti温度和高的Ce4+/Ce3+比值,反映其结晶自低温、高氧逸度岩浆,暗示岩浆形成过程中可能有富水熔体/流体的加入;另外,寄主岩La/Nb比值(2.27~2.64)与活动大陆边缘区高La/Nb比值(2.0)特征相吻合,并在花岗岩构造环境判别图解上均落在火山弧环境区域,表明寄主岩可能是活动大陆边缘环境下,由下地壳角闪岩部分熔融产生的岩浆和幔源岩浆混合而成。暗色微粒包体岩性为闪长质岩石;呈椭圆状、透镜状和不规则状产出,与寄主岩石界限截然,部分暗色微粒包体具有弱的拉长现象或发育反向脉。暗色微粒包体具有岩浆结构,矿物颗粒明显小于寄主岩,发育矿物不平衡结构(斜长石包含有早期结晶形成的角闪石微晶)和短柱状-针状磷灰石。另外,暗色微粒包体其Nb/Ta比值(9.50~10.33)和Zr/Hf比值(27.65~36.92)接近于大陆地壳(Nb/Ta=11,Zr/Hf=33)。综合以上表明,闪长质暗色微粒包体为基性岩浆注入酸性岩浆与之发生不彻底混合的产物。结合区域地质背景分析,认为柴北缘果可山地区石英闪长寄主岩及其暗色微粒包体形成于古特提斯洋向北俯冲的活动大陆边缘弧环境。

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