西昆仑造山带丘克苏花岗岩与暗色微粒包体岩石成因及其构造意义

作     者：贾儒雅 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜耀辉

授予年度：2013年

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

主      题：高钾钙碱性岩石 花岗岩 暗色微粒包体 原特提斯 西昆仑造山带 中国西北部 

摘      要：西昆仑造山带位于青藏高原西北缘,是“特提斯构造域与“古亚洲构造域接壤、转换的地带,北以奥依塔克-库地缝合带与塔里木地块相接,南以麻扎-康西瓦缝合带为界与甜水海地体拼接,代表了早古生代至早中生代原特提斯洋和古特提斯洋的俯冲消减及地体的碰撞造山。区内岩浆活动非常强烈,中酸性侵入岩体广泛分布。但由于特殊的自然地理条件(高寒、缺氧、交通不便),该区域侵入岩整体研究程度尚待深入,对区域构造演化史的认识尚存在很大分歧。本次工作首次对西昆仑造山带中的丘克苏花岗质岩体及其中暗色微粒包体进行了岩相学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、主量元素与微量元素以及Sr-Nd-Hf-O同位素地球化学系统研究,从而为西昆仑造山带构造演化史提供了新的制约。 丘克苏岩体位于奥依塔克-库地缝合带的南侧,侵入于前寒武纪基底变质岩中,本次SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明其形成于早志留世(435±8Ma)。岩体中含有大量的暗色微粒包体。丘克苏岩体主要由二长花岗岩和正长花岗岩组成,Si02含量68.97～76.23wt.%,弱过铝质(ASI=1.01～1.06),属于高钾钙碱性系列;Mg#(0.24-0.35)大部分类似于纯地壳熔融体;富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有轻微的负Eu异常;初始87Sr/86Sr比值为0.7084～0.7224,εNd(T)为-4.1--5.7,8180为8.0-10.8‰,锆石原位εHf (T)平均值为-4.9。详尽的元素和同位素地球化学研究结果表明,丘克苏花岗岩主要是由底侵的包体岩浆诱发下地壳中前寒武基底变质岩(包括变质火成岩和变质沉积岩)发生部分熔融形成的。这些纯地壳熔体随后的结晶分异作用形成了岩体中更为酸性的花岗岩,而与包体岩浆的混染则形成了岩体中酸性程度较低的花岗岩。 包体具有中性成分(Si02含量57.6-62.2wt.%),钙碱性-碱钙性系列,具有高的K20含量(1.8-3.6wt.%),大部分是钾质岩石(K2O/Na2O0.5)。包体具有富集的Sr-Nd同位素组成,87Sr/86Sr初始比值为0.7132-0.7226,(T)为-5.0--6.0,氧同位素为618O为6.9-9.9%o,锆石原位εHf(T)平均为-8.1。我们认为包体岩浆起源于尖晶石相和尖晶石-石榴子石过渡相富集地幔的部分熔融。这种钾质岩浆注入到酸性的寄主岩岩浆中,淬冷结晶而形成了离散的包体群。 我们的研究结果表明,丘克苏花岗岩及其中钾质包体形成于活动大陆边缘环境,从而进一步表明原特提斯洋的俯冲一直持续到早志留世(约435Ma),其最终闭合很有可能发生于中志留世。