北山造山带早泥盆世埃达克岩的发现及地质意义

摘要

北山造山带位于中亚巨型造山带南缘,是剖析中亚造山带南缘增生构造过程的关键地区之一,古亚洲洋闭合时间存在较大争议,聚焦于泥盆纪古亚洲洋仍在俯冲还是已经闭合.作者在北山造山带南缘黑山头一带首次识别出具典型埃达克岩特征的中酸性侵入体,对其进行了岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究.黑山头岩体中花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为407.7±1.6 Ma,形成于早泥盆世.地球化学数据表明,黑山头岩体为过铝质,属钙碱性系列,具典型埃达克岩特征:高硅(Si02 = 60.85％～67.81％)、高铝(A1203 = 15.59％～16.98％)、低镁(Mg0 = 0.55％～1.53％,Mg# = 0.36～0.46)、富钠贫钾(Na20 = 2.65％～3.54％,K20= 1.09％～3.16％,Na20/K20 =0.96～2.44)、高 Sr(Sr= 253×10-6～487×10-6)、低 Y 和 Yb(Y = 5.65×10-6～16.70×10-6,Yb = 0.37×10-6～0.96×10-6)、高Sr/Y值(25.75～73.58);轻稀土元素富集,轻重稀土元素分馏明显,样品不具明显的Eu异常(0.66～1.31,平均0.92);微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P.地球化学特征显示其为俯冲洋壳部分熔融形成的埃达克岩,残留相为石榴子石+金红石.结合前人研究认识,认为柳园洋(古亚洲洋)具有自西向东呈"剪刀式"闭合的特征,柳园洋(古亚洲洋)在早泥盆世仍处于俯冲碰撞阶段,早石炭世是北山地区古生代洋盆闭合时限上限.