滇西北晚三叠世鲁甸花岗岩基的岩石成因

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古特提斯金沙江缝合带是研究大洋扩张、洋-陆俯冲、陆-陆碰撞、以及陆-陆碰撞晚期作用机制的重要区域。沿金沙江缝合带发育有多条岩浆弧,其中江达-维西岩浆弧是研究陆-陆碰撞作用的理想地区。已有研究主要集中在区域性年代学框架的建立和构造背景的探讨,对于该区域上岩浆活动的源区特征,岩浆作用过程还缺乏精细的刻画。本文选取江达-维西岩浆弧中的鲁甸花岗岩基为研究对象,对岩浆起源和岩浆作用过程开展详细的研究。本文穿越鲁甸花岗岩基中部系统地采集了21件花岗岩样品。根据岩相学以及地球化学特征将这些样品划分为两组。第一组样品由11件花岗闪长岩和5件二长花岗岩组成。第二组样品包括5件正长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示:1)第一组中2件二长花岗岩样品和4件花岗闪长岩样品的年龄均为235 Ma,1件花岗闪长岩年龄略微年轻,为229.7±2.7 Ma(2σ);2)第二组中1件正长花岗岩脉的年龄为228.9±1.8 Ma(2σ)。第一组样品的SiO2含量为65.27wt.%到71.41 wt.%,Mg#为39到51。该组样品属于高钾钙碱性系列,为弱过铝质,A/CNK介于0.99到1.14,大多数小于1.1,为I型花岗岩。第一组样品具有低的Y含量(<18 ppm)和低的Yb含量(<1.9 ppm),变化的Sr/Y比值(9.07–34.88)以及(La/Yb)N比值(13.85–33.58),中等程度的负Eu异常(Eu/Eu*=0.45–0.70)。第二组样品具有高的SiO2含量(74.86–78.83 wt.%),属于高硅花岗岩,Mg#较低,为12到27。该组样品从低钾钙碱性系列到钾玄岩系列变化,为弱过铝质,A/CNK为0.98到1.07,属于分异的I型花岗岩。第二组样品具有低的Sr含量(47–193ppm),低的Sr/Y比值,大都小于5。第二组样品的球粒陨石标准化REE配分形式整体较为平坦,REE含量变化较大,(La/Yb)N为2.12到6.40,具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.09–0.57)。锆石Hf同位素结果显示两组样品具有相似的Hf同位素组成和两阶段Hf模式年龄(TDC M)。第一组中一件二长花岗岩样品的εHf(t)值为-9.3到-7.5,对应的TDC M为1719 Ma到1828 Ma;一件花岗闪长岩样品的εHf(t)值为-9.6到-6.2,对应的TDC M为1634 Ma到1848 Ma。第二组一件正长花岗岩样品的εHf(t)值为-9.7到-7.9,对应的TDC M为1740 Ma到1848 Ma。综合本文资料以及前人研究资料,本文认为鲁甸花岗岩基第一组I型花岗岩样品起源于地壳内角闪岩的部分熔融,变化的地球化学特征是经历了斜长石、铁钛氧化物、黑云母、磷灰石等矿物分离结晶作用的结果,该组样品没有经历明显的岩浆混合和同化混染。第二组高硅花岗岩与第一组I型花岗岩具有成因上的联系,是第一组样品进一步分异的结果。
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