新疆库鲁克塔格西段早泥盆世橄榄辉长岩年代学、地球化学特征及其地质意义

摘要

对新疆库鲁克塔格西段乌斯腾高勒东南橄榄辉长岩进行系统的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr?Nd?Hf同位素研究,确定了岩石成因,并探讨其构造背景及地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,橄榄辉长岩结晶年龄为410.3±5.7 Ma(MSWD=0.56),属早泥盆世岩浆活动的产物。全岩地球化学表明,岩石具有高Al2O3和CaO、贫碱、低P2O5和TiO2的特征,属于低钾拉斑系列;岩石具有较高的Mg#值(72.27~75.04)、明显的Eu正异常(δEu=1.12~1.38),其轻稀土元素轻微富集,重稀土元素相对平缓;微量元素蛛网图上岩石富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K、Sr)和Pb元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。全岩Sr同位素初始比值(87Sr/86Sr)i值(0.703663~0.704013)相对较小,εNd(t)值(-2.32^+4.98)变化范围较大,锆石εHf(t)值为+7.8^+12.5。该岩体为俯冲板片流体改造过的相对较浅、对应于尖晶石二辉橄榄岩稳定区域的亏损地幔楔部分熔融,部分熔融比例在2%~10%之间,其母岩浆形成过程中遭受低程度的地壳物质混染,并经历了斜长石的堆晶作用和较弱的橄榄石和单斜辉石的结晶分异作用。结合区域已有地质资料,本文认为塔里木北缘库鲁克塔格地区在古生代中期经历了南天山洋南向俯冲过程,橄榄辉长岩产于主动大陆边缘环境,该时期大陆地壳生长方式为垂向生长,指示塔里木北缘具有增生造山带的属性。