茫崖閃長巖的成因及對造山帶構造演化的指示意義

徐楠,吳才來,趙苗苗,劉暢

1)安徽理工大學,深部煤礦采動響應與災害防控國家重點實驗室,安徽淮南,232001;2)中國地質科學院地質研究所,北京,100037; 3)河南省公平競爭審查事務中心,鄭州,450000;4)核工業北京地質研究院,中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室,北京,100029

內容提要：南阿爾金造山帶是中國西北地區重要的俯沖—碰撞雜巖帶。筆者等對茫崖地區出露的閃長巖開展巖石學、地球化學、鋯石U-Pb年代學和Lu—Hf同位素地球化學研究,探討其巖石成因和成巖時的構造環境。研究表明,茫崖閃長巖虧損Nb、Ta、Ti、P、Th、U、HREEs、Ba、Sr等元素,富集Rb等大離子親石元素及LREEs,顯示與俯沖相關島弧巖漿巖相似的地球化學特征。樣品的鋯石U-Pb年齡為494～461 Ma,εHf (t)為0.01～3.90,tDM2為1496～1447 Ma,少量εHf (t)為負值(-2.22～-0.03),tDM2為1453～1254 Ma,指示其物質來源以中元古代(1453～1254 Ma)新生地殼物質為主,混合少量中元古代(1496～1447 Ma)古老地殼物質。綜上,該期巖漿活動是幔源巖漿的底侵作用導致下地殼熔融的產物,指示南阿爾金造山帶在<494 Ma進入深俯沖陸殼斷離—折返階段,同時伴隨著大規模幔源巖漿的底侵作用,茫崖閃長巖是深俯沖陸殼斷離后折返作用的巖漿活動響應。

巖漿巖是研究大地構造演化歷史的巖石學探針之一。眾所周知,活動大陸邊緣陸殼的形成和演化、陸內環境下的大陸再造都以形成大量巖漿巖為標志(Raimondo et al.,2010;鄧晉福等,2015a,b;吳福元等,2017)。因此,巖漿巖多樣性的原因及地球動力學意義是巖漿巖研究的重要科學問題(翟明國,2017)。

阿爾金造山帶位于塔里木盆地和柴達木盆地之間,是青藏高原北緣的一部分。造山帶經歷了太古宙—古元古代陸核和結晶基底的形成(車自成等,1995;陸松年等,2003)、中元古代穩定大陸邊緣沉積、新元古代……