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塔里木板块东北部二叠纪基性岩石的岩浆过程与岩浆源区

夏明哲  
【摘要】:塔里木板块东北部的新疆北山地区,因其古生代晚期阶段岩浆岩非常发育而倍受地学界瞩目。前人对该地区二叠纪镁铁质—超镁铁质岩石的研究程度较低。为此我们选择具有代表性的古堡泉岩体、白玉山幅(1/20万)西部岩脉和柳园玄武岩为研究对象,通过岩相学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素方面的系统研究,科学论证了其岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征。通过研究取得的了以下几点初步认识: 1.古堡泉岩体主要由辉长岩组成,还有少量的橄榄辉长岩和辉石橄长岩。岩相学、岩石化学、造岩矿物晶体化学和稀土元素地球化学特征均显示非常发育斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征充分证明了岩浆与围岩之间的物质交换。各种岩石的TiO_2、Na_2O、K_2O、大离子亲石元素和稀土元素丰度均很低,辉长岩、橄榄辉长岩和辉石橄长岩的eNd_((t))值分别是+6.89、+8.09、+6.94,表明岩体源自亏损型岩石圈地幔源区。原生岩浆是高镁拉斑玄武岩浆。FeO*和SiO_2含量证明,熔融作用开始时,源岩为二辉橄榄岩;当熔融作用持续到一定程度时,源岩物质转化为方辉橄榄岩。稀土元素地球化学证明,熔融作用发生于尖晶石稳定域内。 2.玻质纯橄岩脉和金云斜长橄榄岩脉,它们的MgO含量分别为28.86%~32.78%和27.28%~34.99%,属于铁质超基性岩。两种岩脉中都含有相当数量的早期结晶相橄榄石。两岩脉都发生了较强的同化混染作用,其中,玻质纯橄岩脉的混染程度要比金云斜长橄榄岩脉要高一些。玻质纯橄岩脉相对亏损大离子亲石元素、适度不相容元素和稀土元素,(La/Sm)_N<1,eNd_((t))值分别是+8.69、+6.15,表明其源自软流圈地幔。而金云斜长橄榄岩脉显著亏损LILEs和LREEs,eNd_((t))值分别是0、+1.64、+2.53,证明其源自亏损型岩石圈地幔。它们的熔融作用亦发生在尖晶石稳定域内。 3.柳园玄武岩主要的造岩矿物是钠长石和普通辉石,这与岩相学意义上的粗面玄武岩很吻合。岩石化学组成明显具有过渡型的特征。在岩浆的演化过程中发生了同化混染作用,但程度较前二者都低。柳园玄武岩经历了斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。LILEs显著亏损,(La/Sm)_N<1,eNd_((t))值分别为+10.14、+10.89,亦表明其源自软流圈地幔。原生岩浆为拉斑质玄武岩。


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