敦煌地块新太古代晚期岩浆-构造热事件:来自东巴兔山地区TTG片麻岩的证据

作     者：闫江浩 甘保平 第五春荣 王庭怡 YAN JiangHao;GAN BaoPing;DIWU ChunRong;WANG TingYi

作者机构：长安大学地球科学与资源学院西安710054 西北大学大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069 西南交通大学地球科学与工程学院成都611756 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第11期

页      面：3484-3505页

核心收录：

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：国家自然科学基金项目(41421002、41672188、41272004) 西北大学大陆动力学国家重点实验室科技部专项联合资助 

主　　题：塔里木克拉通 敦煌地块 TTG片麻岩 新太古代 地壳生长 

摘      要：敦煌地块位于塔里木克拉通的东北缘,区内广泛出露前寒武纪岩石,主要由新太古代到古元古代TTG片麻岩、变质表壳岩及变基性-中酸性侵入岩组成,研究其中的TTG片麻岩对于探讨敦煌地块早前寒武纪大陆地壳的形成和演化具有重要的意义。本文对敦煌地块东巴兔山地区的太古宙TTG片麻岩进行了详细的野外调查、锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素分析,以查明其岩石成因和构造背景,进而探讨敦煌地块早前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,东巴兔山上口子和营湖峡地区的奥长花岗质片麻岩的形成年龄为2.6~2.5Ga,属于新太古代晚期岩浆作用的产物,之后经历了古元古代(~2.4Ga和~2.0Ga)和晚古生代(~350Ma)的两期变质事件。东巴兔山地区TTG片麻岩具有高的SiO 2(67.29%~76.20%)和Na 2O(4.94%~5.83%)含量,低的MgO(0.51%~1.57%)和K 2O(0.39%~1.30%)含量,以及中等Al 2O 3(14.09%~15.87%)含量,其铝饱和指数(A/CNK)值为0.96~1.04,Mg#值为50.2~66.1。TTG片麻岩具有低-中等的稀土元素含量(∑REE=69.6×10^(-6)~174×10^(-6)),轻、重稀土分馏明显((La/Yb)N=23.9~141),富集轻稀土,显示弱到明显Eu正异常(Eu/Eu=1.08~1.81),富集大离子亲石元素(如,Rb、Sr、Th、U等),亏损高场强元素(如,Nb、Ta、Ti等)。此外,这些岩石还具有高Sr(551×10^(-6)~824×10^(-6))、低Y(3.13×10^(-6)~8.98×10^(-6))含量,Sr/Y比值为66.8~215。锆石Hf同位素组成显示,东巴兔山地区TTG片麻岩具有负到正的εHf(t)值(-11.7~+8.3),但大部分为正值,对应的二阶段Hf模式年龄为3811~2521Ma。上述地球化学特征表明,敦煌地块东巴兔山地区新太古代晚期TTG片麻岩主体应为新生玄武质地壳物质部分熔融的产物,源区可能有石榴子石、角闪石和(或)金红石残留。结合已有的研究成果,本研究认为敦煌地块东巴兔山地区的新太古代TTG片麻岩形成于与俯冲相关的构造背景,代表了一期重要的地壳生长事件,之后经历了古元古代和古生代两期区域变质作用事件。