青海祁漫塔格阿格腾地区晚三叠世火成岩年代学、地球化学及构造环境

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阿格腾地区位于东昆仑造山带西段,柴达木陆块与东昆中陆块的结合部位,属祁漫塔格-都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石(锑、铋)成矿带。区内经历了多旋回多期次造山运动,断裂构造发育、岩浆活动强烈,从加里东期、华力西期到印支期均有不同程度的岩浆活动,其中以印支期浆活动最为强烈。区域上对印支期岩体做了大量研究工作,但对阿格腾一带晚三叠世火成岩岩石地球化学、年代学等方面的研究相对薄弱,没有相应文章公开发表,而且对于古特提斯洋闭合时限也存在很多争议。为此,本文以阿格腾地区晚三叠世火成岩为研究对象,进行LA-MC-IPC-MS锆石U-Pb年代学、元素地球化学研究,分析岩石成因,推断成岩构造背景,以期为东昆仑造山带的构造演化提供约束。阿格腾地区火山岩主要为鄂拉山组火山角砾岩、含角砾晶屑凝灰岩、英安岩、流纹岩,侵入岩岩石类型主要为正长花岗岩、斑状二长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩。流纹岩和花岗岩的锆石U-Pb测年结果分别为215.37±0.56Ma、220.75±0.57Ma、220.71±0.47Ma、220.6±1.4Ma,表明其形成时代为晚三叠世。岩石地球化学分析结果显示:阿格腾地区流纹岩SiO2含量较高70%77.37%,Na2O含量2.45%4.08%,K2O含量4.25%4.58%,K2O/Na2O平均值为1.38,Al2O3含量为11.41%14.55%,铝饱和指数A/CNK介于0.981.35之间。阿格腾地区花岗岩SiO2含量介于66.46%75.42%,Na2O含量2.45%4.74%,K2O含量3.08%5.15%,K2O/Na2O平均值为1.16,Al2O3含量为12.65%15.73%,铝饱和指数A/CNK介于0.951.2之间。阿格腾地区流纹岩与花岗岩同属高钾钙碱性系列,为准铝质到弱过铝质岩石;它们的稀土元素分布型式基本一致,配分曲线表现为右倾的轻稀土富集型,都具有明显的负铕异常;微量元素方面两者在原始地幔标准化蛛网图上配分曲线相似,都富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。流纹岩143Nd/144Nd为0.512294,εNd(t)=-4.63,TDM为1405.46Ma;花岗岩143Nd/144Nd为0.512277,εNd(t)=-4.66,TDM为1308.23Ma。两者表现出了十分相似的Nd同位素特征,表明它们主要来源于地壳物质的部分熔融。它们在铅同位素方面也表现出了相似特征。阿格腾地区晚三叠世花岗岩与流纹岩空间分布关系密切,形成时间相近,稀土和微量元素、Nd同位素、Pb同位素特征方面都具有相似性或一致性,因此,它们为同一时期、同一构造环境下的同源岩浆产物。阿格腾地区晚三叠世火成岩富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,Zr/Y=4.4912.95,基本介于大陆边缘弧的范围之内,结合该区地质背景,笔者认为其形成于活动大陆边缘弧环境。俯冲板片脱水产生富水和大离子亲石元素、亏损高场强元素的流体,流体交代上覆地幔楔引发其部分熔融,形成的岩浆不断上涌,带来了足够的热源,使地壳物质部分熔融,最终形成了阿格腾地区火成岩。阿格腾地区晚三叠世火成岩从地球化学特征、该地区地壳加厚程度来看具有明显的俯冲型岩浆特征,说明陆-陆碰撞尚未开始,所以笔者认为该时期古特提斯洋尚未完全闭合。
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