论文部分内容阅读
中祁连是夹持于南祁连褶皱带和北祁连褶皱带之间由前寒武纪结晶基底组成的一个中间地块。位于中祁连西段的石板墩地区古生代岩浆活动较为强烈,广泛分布不同类型的镁铁质-超镁铁质岩以及中酸性岩类,但与北祁连造山带相比总体研究程度较低。本文在文献资料分析和野外地质调查基础上,通过对中祁连西段石板墩地区花岗岩类的岩石学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的研究,探讨了岩石的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。取得的主要认识如下:1、获得了石板墩北带闪长岩的LA-ICP-MS锆石年龄介于451-484Ma之间,加权平均年龄分别为469.3±2.8Ma(MSWD=1.4),正长闪长岩的LA-ICP-MS锆石年龄介于452-477Ma之间,加权平均年龄为461.2±3.3Ma(MSWD=1.4),花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石年龄介于460-478Ma之间,加权平均年龄为470.0±2.5Ma(MSWD=0.91);南带花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石年龄介于458-484Ma之间,加权平均年龄为470.9±2.8Ma(MSWD=0.57),花岗岩的LA-ICP-MS锆石年龄介于470-476Ma之间,加权平均年龄为472.3±4.2Ma(MSWD=0.22)。上述年龄均可代表岩浆结晶的年龄。2、两带岩体具有不同的岩石地球化学特征。北带岩体的SiO2含量为53.2%-66.1%,高Al2O3(Al2O3=15.58%-17.4wt%)、TiO2(TiO2=0.8%-2wt%)、MgO(MgO=1.09%-3.32wt%)、TFe2O3(TFe2O3=5.14%-12.09wt%)、CaO(CaO=2.91%-6.35wt%)、K2O(K2O=1.83%-4.1wt%)、Na2O(Na2O=3.91%-4.31wt%),A/CNK<1.1,富集大离子亲石元素Rb、K和Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ce、Hf、Ti和Sr,Rb/Sr的比值较高,为0.26-1.01,REE总量较高,LREE富集、HREE近平坦型分布,(La/Yb)N=3.56-6.47,中等的负Eu异常,δEu=0.6。研究表明北带花岗岩具有火山弧花岗岩类的地球化学特征,应是地幔部分熔融产生的玄武岩浆,在上升过程中受到强烈的地壳混染的产物;南带岩体SiO2含量较高,为67.13%-70.73%,高Al2O3(Al2O3=15.86%-16.42wt%)、MgO(MgO=1.17%-2.34wt%)、Mg#(Mg#=50.11-57.77)、TFe2O3(TFe2O3=2.31%-3.39wt%)、CaO(CaO=2.97%-4.61wt%),富Na贫K(Na2O=4.01%-4.67wt%,K2O=1.53%-1.85wt%),A/CNK<1.1,岩石表现为明显的高Sr低Yb、Y的特点,富集大离子亲石元素Rb、K、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti等,(La/Yb)N=5.7-34.19,REE总量较低,LREE富集、HREE亏损,轻重稀土分异明显,轻微的负Eu异常至正异常,δEu=0.74-1.18,以上地球化学特征表明南带花岗岩具有埃达克岩的性质,是俯冲的大洋岩石圈板块部分熔融的产物,且岩浆形成后与地幔橄榄岩发生过明显的相互作用,为高镁埃达克。3、结合区域地质研究和岩石地球化学特征,认为北祁连古大洋西段在早古生代处于双向俯冲的演化阶段,向南俯冲(约472Ma)略晚于向北俯冲(约500Ma),“中祁连西段”是早古生代时期在“残留的微陆块”的基础上形成的一个岛弧增生杂岩地体。