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东昆仑造山带(东段)晚古生代—早中生代花岗质岩石特征、成因及地质意义

陈国超  
【摘要】:东昆仑造山带位于青藏高原北缘和中央造山系西段,是中央造山系的重要组成部分。东昆仑造山带出露巨量的花岗质岩浆岩,记录着东昆仑地区原特提斯洋和古特提斯洋的洋壳俯冲、陆陆(弧)碰撞和后碰撞等构造事件。特别是晚古生代-早中生代花岗质岩石,是东昆仑造山带岩浆岩主体。开展对东昆仑复合造山带花岗质岩石研究对揭示东昆仑地区的构造演化及其地球动力学背景有着重要的科学意义。 本文通过对东昆仑造山带东段晚古生代-早中生代花岗质岩石进行岩石学、矿物学、同位素年代学、岩石地球化学研究,主要取得以下认识和进展: 1、晚二叠世-中三叠世早期东昆仑陆缘弧阶段花岗岩,香加南山岩体主要由闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状二长花岗岩和钾长花岗岩组成;哈拉尕吐岩体主要由英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状二长花岗岩和钾长花岗岩组成。两个岩体属于准铝质-弱过铝质、中钾-高钾钙碱性系列。岩石富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具弧岩浆岩特征。为俯冲环境下区域构造应力不同,导致拉伸程度、幔源岩浆底侵部位、岩浆混合程度、后期岩浆演化不同的产物。香加南山岩体结晶年龄为251.0Ma~246.4Ma,哈拉尕吐岩体结晶年龄为254.9Ma~247Ma。 2、晚二叠世-中三叠世早期香加南山岩体和哈拉尕吐岩体发育大量暗色微粒包体,并且有闪长岩相伴生。暗色微粒包体发育不平衡矿物,主量元素和微量元素变化范围较大,MgO、Cr、Ni含量和Nb/Ta比值较高,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,在稀土元素和微粒元素蛛网图中部分暗色微粒包体具有和寄主岩相似的趋势,暗色微粒包体为受俯冲流体交代的地幔部分熔融产生的基性岩浆同寄主岩混合的产物。 3、晚三叠世和勒冈希里克特岩体主要由花岗闪长岩组成,发育暗色微粒包体。岩体为准铝质,高钾钙碱性系列,具有高Sr/Y、La/Yb比值和Na2O、Sr含量,相对于LREE和MREE,HREE亏损,Eu异常不明显,具有adakite质岩石特征。和勒冈希里克特岩体为板片断离引起的拆沉作用,使富集地幔部分熔融形成的基性岩浆底侵成熟度较高的下地壳,导致下地壳部分熔融的产物。岩体的结晶年龄为225±5Ma,暗色微粒包体的结晶年龄为224.9±4.1Ma。 4、晚三叠世科科鄂阿龙石英闪长岩体具有高Na2O、Sr含量(平均含量>400×10-6)和Sr/Y、La/Yb比值,富集LREE,亏损HREE,重稀土元素Yb和Y含量较低,Eu异常不明显,岩体具有较高的Mg#值(平均49)和Cr、Ni含量,与高镁adakite质岩石相似。科科鄂阿龙岩体为俯冲阶段岩浆底侵作用产生的初生加厚下地壳,拆沉进入下伏地幔中发生脱水熔融形成的岩浆与上覆地幔的交代混染的产物。岩体的结晶年龄为218.3±1.4Ma。 5、东昆仑造山带东段晚古生代-早中生代花岗质岩石中造岩矿物黑云母、角闪石和斜长石进行矿物学研究显示:除香加南山岩体花岗闪长岩为铁质黑云母,其它岩石类型都为镁质黑云母,黑云母具有较低的AlⅥ和(Fe3+/(Fe3++Fe2+))以及较高的(Mg/(Mg+Fe2++Mn))值;角闪石具有较低的Ti含量,较高的MF值和(FeO+Fe2O3)、(Ca+AlⅣ)含量,为镁角闪石;各岩石类型斜长石成分变化较大,多为更-中长石。 6、结合前人研究成果,本文将东昆仑造山带东段晚古生代-早中生代花岗质岩石划分为三个阶段:晚二叠世-中三叠世早期陆缘弧阶段(260Ma~237Ma),中三叠世(237Ma~225Ma)同碰撞阶段,晚三叠世后碰撞阶段(225Ma~205Ma)。


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