柴北缘赛什腾地区早古生代岩浆活动与构造演化

摘要

柴北缘赛什腾地区发育大量早古生代岩浆岩,记录了原特提斯洋演化的重要信息,对其研究有助于进一步认识秦祁昆增生和碰撞造山过程。本文报道了柴北缘赛什腾地区早-中奥陶世岩浆岩的锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素、全岩主微量元素地球化学及Sr-Nd同位素资料。早-中奥陶世岩浆岩主要包括花岗闪长岩、变辉绿岩和变辉长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示花岗闪长岩年龄是485Ma,变辉绿岩年龄是473Ma,变辉长岩年龄为470~464Ma。花岗闪长岩为弱过铝质钙碱性花岗岩类,轻重稀土分馏较强烈,La/Yb比值为18.0~25.1,(La/Yb)N为12.9~18.0,Sr/Y比值(30.0~44.8)较高,Eu具轻度负异常,全岩εNd(t)为+1.1~+3.4,初始^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.7048~0.7060,锆石εHf(t)为+9.4~+11.3。变辉绿岩为拉斑玄武岩系列,具有较高的MgO(5.31%~8.79%)含量和Mg#值(47~58),其Al 2O 3和CaO含量分别为14.5%~18.07%和7.79%~11.92%,TiO_(2)含量(0.41%~0.83%)较低;此外,其稀土总量较低(26.0×10^(-6)~62.5×10^(-6)),轻重稀土分馏弱,(La/Yb)N为3.3~4.0,基本不具Eu异常(δEu=0.9~1.1);全岩εNd(t)为+2.2~+5.5,初始^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.7049~0.7055,锆石εHf(t)为+7.3~+9.1。变辉长岩为拉斑玄武岩系列岩类,富FeO T(11.79%~15.45%)、低MgO(3.41%~5.23%)和Mg#(31~44),TiO_(2)含量较高(介于1.06%~1.57%);其稀土总量较低(59.2×10^(-6)~121.6×10^(-6)),轻重稀土分馏弱,(La/Yb)N为3.2~5.7,不具Eu异常(δEu=0.9~1.1);全岩εNd(t)为+1.4~+1.9,初始^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.7042~0.7044,锆石εHf(t)为+7.5~+13.9。根据以上地球化学特征推断:花岗闪长岩源于有一定程度加厚的新生岛弧下地壳的部分熔融;而变辉长岩和变辉绿岩则源于亏损地幔楔,形成于俯冲相关的岩浆弧环境。结合以往研究成果,本文认为赛什腾地区早古生代主要存在~514Ma、485~464Ma、444~437Ma三期岩浆岩,形成于原特提斯洋洋内和陆缘俯冲(514~450Ma)以及闭合后陆陆碰撞过程(445~420Ma)。