阿拉善北部辉长岩和花岗岩地球化学特征及构造意义研究

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阿拉善地区位于中亚造山带南缘中段,是解析该地区古亚洲大洋俯冲拼合、大陆地壳增生的关键区域。本文以阿拉善北部亚干变质核杂岩地区辉长岩和花岗岩为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学、主微量元素地球化学及Nd-Hf同位素特征探讨其岩石成因及其形成的大地构造背景。主要取得了以下结论:1.辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为282.2±3.9Ma(MSWD=2.0),代表了该辉长岩的结晶年龄。岩石具较低的SiO2(49.89 wt%)、Na2O(1.94 wt%)、K2O(0.55 wt%)、TiO2(0.47 wt%)、P2O5(0.09 wt%)含量,较高的MgO(9.10 wt%),Mg#(69)、CaO(12.76 wt%)、Al2O3(15.67 wt%)、TFe2O3(7.4 wt%)含量;样品富集LREE、Rb、Ba、Th、U、Pb等,弱亏损Zr和Hf,亏损Nb、Ta和Ti;εNd(t)值介于-0.91-0.54;εHf(t)值介于2.596.37。上述地球化学特征指示辉长岩源于受俯冲流体交代的亏损地幔,且在岩浆上升过程中经历过大陆地壳物质的混染作用,形成于活动大陆边缘环境。2.花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为216.3±3.2Ma(MSWD=2.5),代表了该花岗岩的结晶年龄。岩石具高的SiO2(76.88 wt%)含量;低的TFe2O3(1.03wt%)、CaO(0.80 wt%)、TiO2(0.13 wt%)、P2O5(0.02 wt%)含量,全碱含量(Na2O+K2O)平均为8.46 wt%,Al2O3含量平均为11.78 wt%,A/CNK值为0.780.90,10000*Ga/Al比值为2.553.5,属于A型花岗岩。样品富集LREE、Rb、K、Th、U、Pb等,亏损Sr、Ba、P、Nb、Ta和Ti;εNd(t)值介于1.551.99;εHf(t)值介于5.037.64。上述地球化学特征揭示花岗岩源于壳幔物质的混合作用,形成于后碰撞伸展拉张的构造背景。3.阿拉善北部亚干变质核杂岩地区早二叠世辉长岩形成于活动大陆边缘构造环境,晚三叠世花岗岩形成于后碰撞伸展拉张的构造环境。结合区域地质背景及前人研究成果,认为研究区北侧雅干断裂带代表的古亚洲大洋分支洋盆于晚二叠世-早中三叠世最终闭合,晚三叠世时研究区进入后碰撞伸展拉张的构造体制。
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