柴北缘都兰地区志留纪高镁闪长岩的成因及其动力学背景:锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素的制约

作     者：白兴卫 周虎 刘忠媛 楚志强 黄虎 熊富浩 BAI Xingwei;ZHOU Hu;LIU Zhongyuan;CHU Zhiqiang;HUANG Hu;XIONG Fuhaol

作者机构：成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610059 

出 版 物：《矿物岩石》 (Mineralogy and Petrology)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：25-38页

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(批准号:41602049) 成都理工大学珠峰科学研究计划项目(编号:2023ZF11412) 

主　　题：柴北缘 晚志留世 碰撞后 高镁闪长岩 岩石成因 

摘      要：高镁闪长岩是探究岩浆动力学过程和大地构造演化的重要岩石探针之一。本次研究以柴北缘东段都兰地区新发现的高镁闪长岩为对象,开展岩相学、年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素地球化学研究,探究其成因机制及动力学背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学揭示都兰高镁闪长岩的结晶年龄为430±3Ma(MSWD=0.85,N=15),形成于晚志留世。岩石具有较低的w(SiO_(2))(52.8%~59.8%)、中等的全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=4.52%~6.74%)和较高的w(Al_(2)O_(3))(16.0%~17.85%)、w(FeO^(T))(6.23%~8.10%)含量,属于钙碱性准铝质系列岩石。岩石具有高w(MgO)(3.21%~5.09%)含量、Mg^(#)(48~53)值和低Sr/Y(5.08~13.6)值的特征,属于高镁闪长岩。都兰高镁闪长岩富集Rb,Ba,Th,U,K等大离子亲石元素,亏损Nb,Ta,Ti等高场强元素,Eu负异常较弱(δEu=0.74~0.97),具有较高的Zr/Hf(33.0~45.7)、Nb/Ta(13.5~16.9)比值和亏损的锆石Lu-Hf同位素组成,以及相对较小的模式年龄(ε_(Hr)(t)=2.51~5.01,T_(DM1)=859~996Ma)。结合柴北缘变质峰期、沉积作用和岩浆活动记录,本次研究认为都兰高镁闪长岩是碰撞后板片断离背景下的岩浆产物,其岩浆起源于幔源岩浆底侵背景下的新生地壳部分熔融以及壳幔岩浆混合作用。