南天山盲起苏花岗岩体的成因及构造意义:来自年代学、地球化学及Nd-Hf同位素证据

摘要

南天山造山带位于中亚造山带与塔里木克拉通的接壤地带,是了解克拉通及造山带构造演化的重要地区.但就南天山洋最终闭合和陆陆碰撞的时代目前还存在不同观点.盲起苏花岗岩体位于南天山造山带东段,是该区大型的复式花岗岩体,主要由东部黑云母花岗闪长岩、西部黑云母花岗岩和中部二云母花岗岩组成.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,东部、西部和中部花岗岩的形成年龄分别为297±4 Ma、294±3 Ma 和292 ±2 Ma.地球化学特征上,东部和西部花岗岩的 SiO2含量为 65. 34%～73. 12 %,A/CNK 为 1. 00～1. 11 (平均1. 05),Na2 O+K2 O的含量为7. 26 %～8. 52%,属高钾钙碱性弱过铝质岩石;中部花岗岩的SiO2含量为71. 97 %～72. 84%,A/CNK为1. 09～1. 14(平均1. 12),Na2 O+K2 O的含量为8. 36%～8. 80%,属钙碱性强过铝质岩石.稀土元素上,三者均富集轻稀土元素[(La/Yb)N=9. 58～44. 94],亏损重稀土元素(HREE,LREE/HREE=8. 00～22. 97),并呈现不同程度的Eu 负异常(东部δEu=0. 67～0. 81 ;西部δEu=0. 48～0. 78;中部δEu=0. 44～0. 48).微量元素上,三者均富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti).同位素特征上,锆石εHf (t)值分别为-11. 31～-1. 64(东部)、-5. 41～-0. 50(西部)和-14. 43～-2. 51(中部),二阶段 Hf模式年龄(tDM2 )均在1. 30～2. 20 Ga之间;东部岩体的εNd (t)的值为-6. 92～-10. 10,二阶段模式年龄tDM2 (Nd)在 1. 62～1. 88 Ga之间.综合区域地质和前人研究资料,表明盲起苏复式花岗岩体可能是后碰撞早期阶段由加厚的变质火成岩地壳发生部分熔融,经不同程度结晶分异所形成的,并暗示了南天山洋的闭合及陆陆碰撞的时间应发生于二叠纪之前.