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塔里木板块东北部二叠纪镁铁质—超镁铁质杂岩体成因

叶书锋  
【摘要】:塔里木盆地及周边地区广泛分布着二叠纪岩浆岩,其中塔里木板块东北部的北山地区,由于构造复杂、岩性多样,一直为众学者争论的焦点。前人对该地区二叠纪镁铁质—超镁铁质杂岩的研究程度较低。为此选择具有代表意义的中坡山北和古堡泉两岩体,在岩石学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、sr、Pb同位素方面对两岩体进行了系统的研究,应用现代岩石学理论分析了该地区镁铁质-超镁铁质杂岩的岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征及其可能的形成机制。在此基础上将该地区镁铁质-超镁铁质杂岩分为成Cu、Ni矿系列和成Fe矿系列,并详细对比了两系列的地球化学特征。取得的主要进展如下: 1.新疆北山地区二叠纪岩浆活动处于大陆伸展、地幔上涌的大陆板块构造体制,伸展运动类似于美国西部的盆岭区,属板内拉张环境。 2.中坡山北岩体锆石U—Pb谐和年龄为274±4Ma,MSWD=0.273,属早二叠世。 3.中坡山北岩体和古堡泉岩体镁铁质-超镁铁质岩石中,橄榄石为贵橄榄石,单斜辉石有普通辉石、透辉石、顽透辉石和次透辉石,斜长石为拉长石和培长石。而两岩体的斜方辉石不同,前者为紫苏辉石,后者为古铜辉石。 4.两岩体接触带普遍遭受了混染岩化,微量元素原始地幔配分曲线图上大离子亲石元素呈现不规则变化,在La/Nb~Sr、K_2O/P_2O_5~SiO_2、Zr~Th、Nd~Y、Th/Yb~Ta/Yb和Ce/Nb~Th/Nb相关图上,岩石样品均显示了不同程度的正相关,这些都说明了中山坡北岩体和古堡泉岩体在岩浆演化过程中有地壳物质参与,它们在岩浆演化过程中经历了不同程度同化混染作用。 5.中山坡北岩体和古堡泉岩体都发生了橄榄石、单斜辉石、斜长石的分离结晶作用。中坡山北岩体中,按橄榄石结晶先后的岩性顺序是辉石橄榄岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩;单斜辉石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄榄岩、苏长辉长岩、角闪辉长岩、斜长岩;斜长石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉石岩、苏长辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩、斜长岩。古堡泉岩体中,橄榄石结晶先后的岩性顺序是辉石橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩;单斜辉石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄长岩、辉长岩;斜长石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄长岩、辉长岩。 6.中坡山北岩体原生岩浆MgO含量为13.26%,古堡泉岩体原生岩浆的MgO含量为8.77%。因此,中坡山北岩体原生岩浆应为低镁的苦橄岩浆,古堡泉岩体原生岩浆应为高镁的玄武岩浆。


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