论文部分内容阅读
中祁连处于北祁连缝合带和南祁连之间,主要由前寒武纪地质体及大量加里东期中酸性的侵入岩组成。本文以中祁连西段盐池湾地区原划为震旦纪的多诺若尔群火山岩为研究对象,选取黑沟、哈马尔达坂和阿尔嘎勒台三个剖面开展系统的野外地质调查工作。结合室内岩石学、地球化学、温压计算和年代学研究,本文认为该火山岩带为一套早古生代岛弧火山岩、似MORB型玄武岩、OIB玄武岩以及玻安岩组成的中基性火山岩组合,可能形成于大洋弧后盆地背景。该火山岩具有如下主要特征:1.在野外空间展布上,自北向南为弧背火山岩(弧后盆地海山链)、MORB、OIB和玻安岩。整体上,该套岩石组合与中祁连西段盐池湾地区火山岩特征整体与Izu–Bonin弧后盆地火山岩特征相似。高钙玻安岩与Troodos弧后玻安岩特征一致。本次研究的盐池湾火山岩带组成可能指示了该地区处于弧后盆地扩展中心位置。2.该套火山岩中安山岩形成时代为484±8Ma,侵入其中的辉长岩形成时代为477±5Ma,表明它们为早中奥陶系时期岩浆作用,也说明该地区的多诺若尔群并不是前人认为的震旦纪或者长城纪。安山岩中的锆石进行Lu-Hf同位素原位分析,εHf(t)值都大于0,表明其来自于地幔源区熔融。3.温压计算显示含斑晶的玄武岩具有较高的温度以及压力(P在0.70—0.89GPa;T在993.06—1003.87℃),安山岩中角闪石的温度以及压力都相对的较小(P在0.39G—0.58GPa;T在783—890℃),表明了含斑晶的玄武岩来自于较深的地幔源区,而安山岩可能在浅部分离结晶形成。4.弧背火山岩具有较高的钾的含量和深俯冲熔体组分(如高Th),为俯冲板片熔体可以导致地幔楔发生flux melting的产物。弧后盆地火山岩(BABB)具有N-MORB特征,同时具有俯冲带熔体组分特征(相对于N-MORB,具有高的Rb,Ba,U),可能为弧后亏损地幔减压熔融岩浆与俯冲带组分混合的产物。高钙玻安岩显示了极度亏损、高程度熔融、具有浅部俯冲流体组分的火山岩特征(如低的Zr和Ti,高的Ba,Pb和Sr等)。OIB火山岩源区可能由富含尖晶石地幔橄榄岩经历0.2%-1%的部分熔融形成的,具有富集地幔源区特征,无俯冲带组分的加入。5.总之,盐池湾弧后盆地岩浆作用类型多样,这与IBM弧后盆地岩浆作用特征一致。弧后盆地多种岩浆类型的成因受地幔源区和俯冲带熔/流体组分加入的影响,同时也受控于弧后盆地形成过程中俯冲板片角度随时间的变化。盐池湾弧后盆地岩浆岩带反映了盐池湾地区弧后盆地扩张的岩浆动力学过程,为重建祁连造山带古弧盆体系演化和探讨洋内弧后盆地演化动力学过程提供了重要的依据。但对盐池湾早古生代弧后盆地岩浆作用研究还存在一些问题,有待进一步开展工作。