云南香格里拉阿热岩体年代学与地球化学

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阿热岩体位于义敦岛弧带南端的中甸弧西斑岩带内,西邻中咱地块,东南侧为扬子地块,东侧和南侧与甘孜—理塘结合带相邻。基于详细的野外地质调查,本文通过岩相学、年代学、矿物化学以及地球化学对阿热岩体进行研究,探讨阿热岩体岩浆起源及岩浆过程,并对比区内主要的含矿斑岩体,建立岩石成因模型,揭示区内可能存在的岩体成矿差异的岩浆演化与成岩成矿作用关系的地球化学动力学背景。研究获得的主要认识如下:1)通过野外地质调查及岩相学研究发现,阿热岩体主要由石英闪长玢岩、角闪闪长玢岩、辉石闪长玢岩以及含辉石角闪闪长玢岩组成,含辉石角闪闪长玢岩中发育交代残余结构。LA—ICP—MS锆石U—Pb年代学研究显示,阿热岩体南北两部分岩石分别形成于228Ma和219Ma,即阿热岩体形成于晚三叠世,这与中甸弧内其他印支期中酸性岩浆岩形成时代一致,与甘孜—理塘洋壳俯冲相关的岩浆活动事件是相吻合。2)矿物化学显示角闪石斑晶均属于岩浆成因的钙质角闪石,阿热北岩体中角闪石均为镁角闪石,具低TFeO(12.9915.51%)、Al2O3(5.356.35%)、高SiO2(44.148.7%),Mg#(0.640.73)的特征;而阿热南岩体中主要为韭闪石,含少量铁韭闪石和浅闪石,显示出相对低SiO(237.5645.35%)和Mg(#0.450.61),高Al2O3(7.7413.56%)和TFeO(14.5818.8%)的特征。单斜辉石斑晶主要为透辉石,两个测点显示出普通辉石的化学特征,单斜辉石成分显示出两种不同的特征,分别为成分均一的相对高Mg#、CaO、Cr2O3、低Al2O3、Na2O的透辉石和相对高Al2O3、Na2O、低CaO、Cr2O3、Mg#的次透辉石。角闪石斑晶结晶温度与压力计算结果显示,阿热北岩体岩浆侵位结晶温度为658711℃,压力为0.140.23GPa;阿热南岩体681826℃,压力为0.350.89GPa。BSE电子图像下发现含辉石角闪闪长玢岩中发育韵律环带角闪石,辉石闪长玢岩中发育单斜辉石成分环带。3)阿热岩体SiO2含量为56.6664.84%,Al2O3为13.9017.44%,Mg#平均为39.73,具钙碱性岩浆的演化趋势;富集Ba等大离子亲石元素(LILE),相对亏损Nb—Ta高场强元素(HSFE),具岛弧岩浆的特点,Y为11.7121.73×10-6、Yb为1.202.04×10-6、高Sr(490.412177.81×10-6)、Sr/Y(37.44117.85×10-6)和La/Yb(21.6635.53×10-6)比值,显示出埃达克岩的地球化学特征;87Sr/86Sr为0.7056520.706445,143Nd/144Nd为0.5123950.512413,(87Sr/86Sr)i为0.7051550.705463,εNd(t)为-2.2-1.9,表明其岩浆不可能直接来源于亏损地幔或者古老地壳。4)含辉石角闪闪长玢岩中交代残余结构为岩浆过程中富水熔体与晶体相互作用的结果,以及岩体中发育有单斜辉石成分环带和角闪石韵律环带,均显示岩浆过程中岩浆混合作用的存在;地球化学特征表明阿热岩体中有俯冲板片脱水流体的加入,不存在大量沉积物的加入;Sr—Nd同位素混合模拟结果和痕量元素地球化学特征显示其岩浆过程中混入了510%的地壳物质,岩体中发现的辉长岩和其他围岩捕掳体进一步证明地壳物质混染作用的存在。5)年代学特征及地球化学特征表明阿热岩体初始岩浆起源于俯冲板片洋壳的部分熔融,结合区内构造框架并与普朗、雪鸡坪对比,认为中三叠世俯冲的甘孜-理塘洋壳由于在南端发生低角度俯冲,导致洋壳板片发生部分熔融,并伴随板片脱水流体加入,其上覆的沉积物在俯冲过程中遭到刮落,并未大规模进入到熔体中;初始熔体形成后与地幔楔物质发生交代作用,并在随后的过程中发生同源岩浆混合作用和地壳混染作用。而普朗、雪鸡坪岩体与阿热岩体的差异在于岩浆过程中地壳物质不同程度的混染,并且普朗岩体中存在大量俯冲沉积物的加入,而这种差异性可能是导致岩浆过程中成矿物质富集程度差异与成矿差异的原因之一。
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