中天山卡瓦布拉克地区晚古生代中—基性侵入岩的岩石成因及构造意义.doc

中天山卡瓦布拉克地区晚古生代中—基性侵入岩的岩石成因及构造意义本文通过野外地质调查和室内测试,对中天山卡瓦布拉克地区中—基性侵入岩进行详细的岩相学、年代学、锆石Hf同位素和全岩元素地球化学分析,探讨其形成时代及岩石成因,并结合区域地质资料,探讨中天山南缘晚古生代构造背景,为南天山洋构造演化过程提供约束。取得的主要成果如下:1.中天山卡瓦布拉克地区中性岩呈东西向长条状展布,侵入于中元古界蓟县系卡瓦布拉克群中,岩性为石英闪长岩。基性岩近东西向展布,侵入于中元古界长城系星星峡群和中元古界蓟县系卡瓦布拉克群中,岩性有斜长岩和橄榄辉长岩。2.代表性样品锆石LA-ICP-MSU-Pb同位素分析结果表明,石英闪长岩形成于412.2±3.2Ma,斜长岩形成于297.1±3.1Ma,说明卡瓦布拉克地区中—基性岩是不同期次岩浆活动的产物,分别代表晚古生代早期和晚期的岩浆活动。3.石英闪长岩的SiO₂含量为58.63%⁶3.66%,属于中性岩类;Al₂O₃含量为14.88%¹6.02%;具有较低的镁指数（Mg^#=22.95³2.33）及TiO₂含量（0.88%¹.50%）,说明它们经历了镁铁质矿物的结晶分异作用,也指示它们不是由原始玄武岩浆结晶。斜长岩和橄榄辉长岩的SiO₂含量为46.22%⁴9.33%,属于基性岩类;Al₂O₃含量为13.18%²6.55%;具有较高的镁指数（Mg^#=64.06⁷5.05）及较低的TiO₂含量（0.11%¹.07%）。中—基性岩的K₂O/Na₂O都小于1,显示出低钾的特点;在侵入岩TAS图解中,均属于亚碱性系列。4.中—基性侵入岩的轻稀土元素富集,稀土配分曲线较平滑,整体向右倾斜,石英闪长岩Eu负异常不明显,斜长岩和橄榄辉长岩Eu正异常明显;无明显Ce异常,高场强元素显示出不同程度的亏损;石英闪长岩ε_Hf（t）高（+0.3⁺15.4）且变化范围大,显示了壳幔混合源区的特点;基性岩ε_Hf（t）较高（+6.4⁺11.3）且变化范围小,说明地幔来源岩浆受陆壳混染作用的影响不强烈。5.石英闪长岩形成于早泥盆世南天山洋北向俯冲于中天山地块之下的活动大陆边缘环境,上覆地幔楔经过俯冲带流体交代发生熔融形成玄武质岩浆,玄武质岩浆底侵基性下地壳时,下地壳发生部分熔融形成花岗质熔体,两者混合形成的安山质混浆上侵固结成岩形成石英闪长岩体。橄榄辉长岩和斜长岩形成于晚石炭世后碰撞的板内伸展环境,软流圈地幔的上涌,并发生了相应的减压部分熔融,再经过橄榄石、斜方辉石和斜长石的分离结晶/堆晶作用和残余洋壳所携流体的交代及轻微的下地壳混染作用先后形成橄榄辉长岩体和斜长岩体。6.中天山南缘在412Ma处于活动大陆边缘的构造环境,此阶段南天山洋北向俯冲于中天山地块之下,而在297Ma南天山洋已完全消亡,中天山南缘处于后碰撞的板内伸展环境。