【摘 要】
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东昆仑造山带白日其利花岗质杂岩体的岩石类型丰富,且不同程度发育暗色微粒包体,具有显著的壳-幔岩浆混合作用印记。本文以东昆仑白日其利花岗质杂岩体为研究对象,开展了系统的野外地质学、岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析、矿物学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析,揭示花岗质岩石的成因机制,探讨岩浆混合作用与火成岩成分多样性的内在联系。野外地质调查和岩相学分析表明,白日其利花岗质杂岩
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东昆仑造山带白日其利花岗质杂岩体的岩石类型丰富,且不同程度发育暗色微粒包体,具有显著的壳-幔岩浆混合作用印记。本文以东昆仑白日其利花岗质杂岩体为研究对象,开展了系统的野外地质学、岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析、矿物学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析,揭示花岗质岩石的成因机制,探讨岩浆混合作用与火成岩成分多样性的内在联系。野外地质调查和岩相学分析表明,白日其利花岗质杂岩体主要由二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩组成,花岗闪长岩发育大量暗色微粒包体,而二长花岗岩则零星含有暗色微粒包体。年代学研究表明,二长花岗岩(247.5±1.4Ma)、花岗闪长岩(249.6±1.4Ma)、石英闪长岩(248.8±1.5Ma)和暗色微粒包体(249.5±2.2Ma)具有相似的岩浆结晶年龄。矿物学分析显示,包体与石英闪长岩的斜长石大多具正环带(核部An77~87,边部An57~65),角闪石Mg#值均较高(分别为68~73和58~69);花岗闪长岩和二长花岗岩的斜长石(An值分别为25~46和5-37)和角闪石(Mg#值分别为33~43和27~49)成分显著不同于包体和石英闪长岩,且花岗闪长岩的部分斜长石具有反环带结构。花岗闪长岩和二长花岗岩具有较高的Si O2(67.3×10-2~75.6×10-2)和较低的Mg#(22~39)。包体和石英闪长岩的化学成分变化范围较宽(Si O2=46.2×10-2~63.7×10-2),具有较高的Mg#(33~58)。所有岩石均为准铝质-弱过铝质钙碱性岩石,具有较低的铝饱和指数(A/CNK<1.1)。岩石均富集轻稀土元素和亏损重稀土元素,石英闪长岩和包体具有显著的负铕异常(δEu值分别为0.59~0.97和0.57~0.99),而二长花岗岩和花岗闪长岩则弱负铕异常或轻微正异常(δEu值分别为0.93~1.19和0.76~1.14)。所有岩石均富集大离子亲石元素(如Rb、Th、U、Sr等)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti等)。同位素研究显示,二长花岗岩((87Sr/86Sr)i=0.71067~0.71413,εNd(t)=-7.72~-4.67)、石英闪长岩和包体((87Sr/86Sr)i=0.70782~0.71144,εNd(t)=-5.84~-4.20)均具有富集的Sr-Nd同位素组成,但相对于东昆仑古老地壳较亏损。包体和花岗闪长岩的锆石Hf元素均具有略微亏损的同位素组成,其εHf(t)值分别为-1.49~+2.19和-2.75~+0.71。上述研究资料表明,白日其利花岗质杂岩体为古特提斯洋壳俯冲阶段壳-幔岩浆混合作用的产物,其中,幔源镁铁质岩浆端元起源于受俯冲板片流体交代的富集地幔熔融,而壳源长英质岩浆端元则起源于东昆仑古老的变质石英砂岩基底熔融。壳幔岩浆混合作用与差异性分离结晶是造成白日其利花岗质杂岩体成分多样性的主要原因。幔源镁铁质岩浆侵入长英质晶粥岩浆房,促使长英质晶粥发生活化,随后,壳-幔岩浆端元以不同比例和不同方式发生机械和化学混合等相互作用。其中,石英闪长岩代表了较高幔源岩浆混合比例的产物,暗色微粒包体和花岗闪长岩为壳幔岩浆在晶粥与熔体层过渡带发生机械和化学混合形成,二长花岗岩代表岩浆房上部熔体层产物,只受到少量镁铁质岩浆影响。晶粥状态下壳-幔岩浆相互作用是控制东昆仑长英质火成岩多样性和大陆地壳生长演化的重要方式。
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