东昆仑造山带温泉地区超镁铁岩成因

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东昆仑造山带位于中央造山系西段,是一个经历了多期次构造运动的复合型造山带,以原特提斯洋和古特提斯洋演化的两大洋陆构造旋回为主线,主要表现为东昆中断裂带的早古生代蛇绿岩和布青山-阿尼玛卿构造带的晚古生代蛇绿岩,且布青山地区也存在早古生代蛇绿岩。温泉超镁铁岩被认为是元古代蛇绿岩,与清水泉、乌妥等地的蛇绿岩同处于东昆中断裂带,本文通过对温泉地区超镁铁岩的矿物学、岩石学、地球化学以及年代学的研究,探讨其岩石成因、构造属性、形成时代及其对东昆仑造山带古生代构造演化的地质意义。取得以下主要进展和认识:1、温泉地区超镁铁岩由纯橄岩、异剥橄榄岩、橄榄单斜辉石岩和单斜辉石岩组成。纯橄岩中橄榄石的Fo值介于91~92,异剥橄榄岩和单斜辉石岩中橄榄石的Fo值介于80~85;铬尖晶石主要出现在异剥橄榄岩和单斜辉石岩中,Cr#值为79~91,Mg#值介于9~30,Ti O2和Al2O3的含量分别为0.09~2.11%和3.30~15.09%;异剥橄榄岩、橄榄单斜辉石岩和单斜辉石岩中的单斜辉石大部分为透辉石,Mg#值(92~98)较高。结合全岩地球化学的分析,纯橄岩属于SSZ型蛇绿岩中的变质橄榄岩,辉石岩(橄榄单斜辉石岩和单斜辉石岩)和异剥橄榄岩则属超镁铁堆晶岩,并非Alaskan-type侵入体或者层状侵入体。2、堆晶岩是由亏损地幔经过部分熔融形成高镁拉斑玄武质岩浆,然后发生了分离结晶作用和地壳混染作用形成的。异剥橄榄岩和单斜辉石岩具有包含结构和堆晶结构,橄榄石的Ni O含量和Fo值呈正相关,单斜辉石中Cr2O3含量随着Mg#值的降低而降低,各主量元素之间具有一定的相关性,表明结晶分异作用控制岩浆演化的主要过程。微量元素具有富集大离子亲石元素而相对亏损高场强元素、Nb显示负异常等特征,Ce/Nb-Th/Nb、Ta/Yb-Th/Yb以及Ti O2/Yb-La/Yb协变关系均表现为一致的正相关,且(Th/Nb)N>1和Nb/La<1,以上特征表明其在一定程度上受到了地壳物质的混染。3、测得单斜辉石岩的锆石U-Pb同位素年龄为331±2Ma,与布青山晚古生代蛇绿岩的年龄基本一致,说明温泉超镁铁岩与布青山蛇绿岩在成因上有一定的联系,由于所处构造位置的特殊性,温泉地区超镁铁岩可能为古特提斯洋的洋壳残留,即在东昆中断裂带也存在古特提斯洋的遗迹。
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