塔里木盆地东南缘安南坝地区透辉石碳酸岩成因及其地质意义

摘要

碳酸岩作为自然界出露很少但具有重要地质意义的岩浆岩之一,通常被认为是幔源成因,而少有壳源成因的报道。塔里木盆地东南缘安南坝地区出露的透辉石碳酸岩呈不规则状、脉状侵入围岩之中,岩石内部可见围岩捕虏体,并具致密块状构造、细晶粒状结构,表明其为火成碳酸岩而非沉积碳酸盐岩。岩石地球化学特征显示,透辉石碳酸岩富CaO(含量(质量分数,下同)为24.63%~33.20%)、SiO_(2)(33.11%~40.07%),贫MgO(2.25%~3.21%)、FeO^(T)(1.38%~2.03%),稀土元素总含量((45.44~91.47)×10^(-6))和轻稀土元素总含量((42.83~86.06)×10^(-6))显著偏低,相对富集Rb、Ba、Th、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,明显不同于幔源成因碳酸岩,而与壳源成因碳酸岩类似。透辉石碳酸岩中锆石发育振荡环带结构,具明显的Ce正异常、弱Eu负异常及低Th/U值(平均值为0.24),指示其为变质深熔锆石。碳酸岩锆石U-Pb-Lu-Hf同位素研究表明,锆石Hf同位素模式年龄具有约2.59 Ga的年龄峰值,岩石成岩年龄为(1910±13)Ma,分别与米兰岩群形成时代和麻粒岩相变质时代一致。结合前人研究成果综合分析认为,安南坝地区透辉石碳酸岩可能是麻粒岩相变质条件下米兰岩群含透辉石大理岩深熔作用的产物,为Columbia超大陆聚合事件在塔里木盆地东南缘的响应。