【摘 要】
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祁连造山带北接阿拉善地块,南连柴北缘-西秦岭造山带,西邻柴达木地块并被阿尔金断裂所截,是秦祁昆造山系的重要组成部分。近年来在中祁连南缘发现一条规模巨大、出露较为连续的弧岩浆岩带,记录了俯冲带岩浆起源、迁移、储存及侵位等一系列复杂的地质过程。本文选择中祁连西段盐池湾地区乌兰窑洞岩体为研究对象,在野外地质调查与岩相学观察的基础上,通过对各类岩石进行全岩地球化学分析、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素测
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祁连造山带北接阿拉善地块,南连柴北缘-西秦岭造山带,西邻柴达木地块并被阿尔金断裂所截,是秦祁昆造山系的重要组成部分。近年来在中祁连南缘发现一条规模巨大、出露较为连续的弧岩浆岩带,记录了俯冲带岩浆起源、迁移、储存及侵位等一系列复杂的地质过程。本文选择中祁连西段盐池湾地区乌兰窑洞岩体为研究对象,在野外地质调查与岩相学观察的基础上,通过对各类岩石进行全岩地球化学分析、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素测试以及岩浆结晶温压条件估算,以揭示这些岩石的形成时代及其成因,并探讨与岩体形成密切相关的壳幔相互作用形式及其在弧岩浆成因中的意义。本文取得如下主要认识:1.乌兰窑洞岩体主要由花岗闪长岩、石英闪长岩、正长花岗岩组成,其中发育多期花岗岩脉、辉绿岩和安山玢岩脉和闪长质暗色包体等。通过锆石U-Pb定年获得三组年龄,第一期分为为475～460 Ma、第二期455 Ma和第三期445 Ma。结合区域地质演化研究进展,第一期岩浆活动形成于弧背岩浆演化阶段,后期岩浆事件可能代表了弧后盆地伸展过程。2.锆石Lu-Hf同位素分析结果显示,所有样品的εHf（t）值均小于0,表明岩浆源区存在大量地壳物质,结合多数样品高MgO、Cr、Ni特征,指示源区有幔源岩浆参与,说明该地区存在明显的壳幔相互作用。随着锆石U-Pb年龄逐渐变年轻,锆石的εHf（t）值富集程度降低,反映了幔源组分的增加,该特征可能与弧后伸展过程有关。3.475 Ma时期的岩浆作用形成的岩石类型多样,地球化学特征各异,可能代表初始岩浆组分,俯冲板片熔体及沉积物与幔源岩浆混合形成富钠的埃达克质花岗闪长岩,侵位深度为7.21 km～8.99 km;拉斑质石英闪长岩结晶深度为12.98～20.35 km,可能代表该时期岩体最大深度;467～460 Ma时期以暗色包体为代表的基性岩浆作用导致了早期岩浆储库发生结晶分异,形成堆晶岩和高硅花岗岩,使得岩体继续生长,闪长岩包体侵位深度为8.78～10.94 km,二长花岗岩侵位深度为2.24～4.94 km。该期岩浆整体代表了岩体从深部到浅部的侵位、分异和就位历史;第二期和第三期岩浆事件主要为一系列壳幔混合源的闪长质脉体,代表了晚期深部岩浆源区特征。本文对乌兰窑洞侵入杂岩体的研究还存在一些问题有待解决,比如缺少Sr-Nd同位素分析,无法对岩浆源区进行更加深入的探讨,有待下一步工作的开展。
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