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碳酸岩大多形成在大陆裂谷环境,与地幔柱、大火成岩省有着密切时空关系,因此碳酸岩的形成具有明确的构造指示意义,对于揭示地球深部的物质组成、结构、演化和动力学过程有着重要的理论意义。 且干布拉克超基性—碳酸岩杂岩体位于新疆塔里木板块东北缘的库鲁克塔格地区,该杂岩体有我国唯一、世界第二的超大型蛭石矿床。且干布拉克超基性—碳酸岩杂岩体主要由纯橄岩、辉石岩、金云母岩、碳酸岩组成。其中橄榄岩呈卵砾状、角砾状、团块状散布在杂岩体中,具反应边,应为幔源包体。碳酸岩、金云母岩、辉石岩由内向外依次分布,组成近似同心环状结构。本文主要以矿物学和矿物地球化学为主要手段,研究杂岩体的岩浆演化规律、岩石成因和地幔源区,探讨地幔交代作用对成岩成矿作用的制约,追寻杂岩体形成的一级大陆动力学背景及其塔里木新元古代的地幔演化历史。获得了如下主要结论: 1、野外观察、同位素年代学及Sr-Nd-Hf同位素特征显示杂岩体为同源岩浆,形成在~810 Ma。 2、杂岩体富集、耦合的Sr-Nd-Hf同位素(ISr=0.70570~0.70762,εNd(t)=-7.7~-12.5,andεHf(t)=-6.7~-12.9)组成不同于世界范围内前寒武纪碳酸岩,主要源自于受到俯冲交代作用影响的岩石圈地幔。杂岩体略高于世界范围火成碳酸岩(-8~-4‰,Demény et al.,1998)的δ13C组成(-3.65~-4.11‰)支持了源自俯冲洋壳的非造山C的加入。 3、碳酸岩与辉石岩两种岩石有着完全不同的分异演化路径,指示它们是同源岩浆液相不混熔作用的产物。然而,辉石岩的磷灰石Sr-O同位素组成明显高于共生的碳酸岩,暗示其在侵位过程中受到地壳混染作用。 4、且干布拉克杂岩体与由Rodinia地幔柱活动引发的塔里木板块中新元古代的岩浆事件有着密切的时空联系,因此,我们推测Rodinia地幔柱上升导致上覆交代岩石圈地幔熔融,并与Rodinia地幔柱混合形成且干布拉克碳酸质硅酸岩岩浆。