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中祁连党河南山碱性系列岩浆岩埃达克岩成因及其对俯冲带壳幔相互作用的启示

2022-02-28武美云王超李航喻遵谱郝江波孙晓奎马得青张帅李雪

西北地质 2022年1期
关键词:辉长岩辉石祁连

武美云,王超,李航,喻遵谱,郝江波,孙晓奎,马得青,张帅,李雪

(大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,陕西 西安 710069)

碱性系列岩浆岩和埃达克岩是产出于汇聚板块边缘的特殊岩石类型,记录俯冲板片或沉积物与地幔橄榄岩相互作用的过程,对铜金成矿作用研究和找矿勘探具有指示意义(Cruz-Uribe et al.,2018;王强等,2020)。祁连造山带记录了早古生代原特提斯洋形成演化过程中的微陆块、洋盆演化和俯冲碰撞造山过程(吴才来等,2004;Gehrels et al.,2011;夏林圻等,2016;Song et al.,2014;张建新等,2015;Xiao et al.,2009;Yan et al.,2015;Wang et al.,2017;Yu et al.,2021)。中祁连南缘存在一条延伸长约2 000 km的早古生代弧岩浆岩带(Song et al.,2017),包括寒武纪蛇绿混杂岩和奥陶纪洋内弧-弧后盆地杂岩(Gao et al.,2018a,2018b;Fu et al.,2018;Song et al.,2014;Wang et al.,2017;Yang et al.,2019a;Zhao et al.,2020)。该弧岩浆岩带西段的党河南山地区早古生代弧岩浆岩规模巨大且出露较为连续,反映了俯冲带不同阶段的演化历史,并保留了弧岩浆演化和地壳生长的重要信息(图1A)(Wang et al.,2017)。党河南山岩浆岩带主体为中基性火山岩和侵入体(赵虹等,2004;刘志武等,2007;张莉莉等,2013;罗志文等,2015;Wang et al.,2017;李五福等,2019;计波等,2019;Zhao et al.,2020)。该岩浆岩带中的侵入岩与金矿床密切伴生,已发现贾公台、鸡叫沟等10余处金矿床(李厚民等,2003;王宝华,2013;张翔等,2015;戴霜等,2016),提供了该弧岩浆岩带复杂的壳幔相互作用和岛弧岩浆演化信息。

鸡叫沟和贾公台岩体是党河南山重要的金矿床集中区(李厚民等,2003;戴霜等,2016)。前人对这2个岩体进行了野外地质和地球化学分析,揭示鸡叫沟岩体具有碱性系列岩浆岩的特征(张莉莉等,2013),贾公台岩体具有高Sr低Y的特征(刘志武等,2006)。为探讨岩浆来源及其与金矿成矿关系研究提供了重要证据。然而目前对这些岩体的岩浆源区、成因机制和形成时代尚缺少深入的研究。笔者进一步通过对这2个岩体的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,探讨了其岩石成因、岩浆源区及其动力学机制,为进一步认识岛弧岩浆成因和祁连山岛弧演化过程提供了新的约束。

1 区域地质与岩石学特征

祁连造山带位于秦祁昆造山系中段,同时也是青藏高原的东北部边界。祁连造山带北部与阿拉善地块毗邻,西北侧被阿尔金走滑断裂所截切,西南侧与柴达木地块相接,东南与秦岭造山带相连,是中国西部地区重要的成矿省(谭文娟等,2013)。祁连造山带由南往北依次划分为南祁连、中祁连和北祁连构造带3个大地构造单元(图1)(冯益民等,1995)。北祁连造山带具有典型的沟-弧-盆体系,发育早古生代蛇绿岩、高压变质岩和与俯冲碰撞相关的火山岩、侵入岩等(Xia et al.,2003;Song et al.,2013);中祁连构造带主要由前寒武纪基底、早古生代岩浆岩和晚古生代—中生代沉积地层组成(冯益民等,1996);南祁连则主要由原划“志留纪”巴龙贡噶尔组及其上的晚古生代—中生代地层组成,但新的研究表明部分原“志留纪”巴龙贡噶尔组可能为南华纪和寒武—奥陶纪沉积地层(Li et al.,2019)。中祁连构造带西段早古生代岩浆作用非常发育,主要出露于西段的野马南山一带。前人对中酸性侵入岩进行了许多研究报道,揭示其形成时代主要介于525~410 Ma,记录了洋壳俯冲、弧后裂谷或碰撞后板片断离(465~440 Ma)、地壳加厚和后造山伸展(415 Ma)等不同构造演化阶段花岗质岩浆成因过程(Wang et al.,2017)。中祁连构造带西段党河南山地区的早古生代岩浆岩主要由中基性弧火山岩和中酸性侵入体构成(赵虹等,2004;刘志武等,2007;张莉莉等,2013;罗志文等,2015;Wang et al.,2017;李五福等,2019;计波等,2019;Zhao et al.,2020;郑英等,2017)。火山岩由约475 Ma的高钾-钾玄质火山岩、高钙玻安岩、OIB和MORB组成的弧后盆地火山岩组合(Zhao et al.,2020)。中酸性侵入体主要分布于西部的清水沟—扎子沟和东部的黑刺沟—鸡叫沟一带。该地区是重要的加里东期金-铜-铅成矿带(张翔等,2015)。笔者主要以该带东部的鸡叫沟杂岩体和贾公台岩体为研究对象。

图1 (A)中祁连西段及(B)黑刺沟地区地质简图 (据Wang et al.,2017修改)Fig.1 (A)Simplified geological map of the western part of the Central Qilian belt and (B)Heicigou area

鸡叫沟杂岩体位于黑刺沟南侧,侵位于由灰、灰绿色硬砂岩、长石砂岩、长石质硬砂岩及灰绿、暗灰绿、黑色板岩与砾岩夹层组成的下奥陶统盐池湾组沉积地层组成(图1B),出露面积约1.8 km2,主要由角闪辉石岩、辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩及石英二长岩构成的复式岩体。其中,以闪长岩和石英二长闪长岩为主(甘肃省地质局区测二队,1969—1973;刘志武等,2006;张莉莉等,2013)。张莉莉等(2013)将该岩体划分为4期岩浆侵入体。第一期以角闪辉石岩、含透辉石正长闪长岩为主;第二期主要为中粗粒二长闪长岩,呈网脉状穿插切割角闪辉石岩,具有浑圆状暗色基性包体(图2a);第三期以黑云二长花岗岩为主,与二长闪长岩呈侵入接触关系;第四期为肉红色细粒二长花岗岩,主要呈小岩脉状穿插于二长闪长岩和辉石闪长岩中。

二长闪长岩新鲜面呈浅灰色(20CQ-4-1,图2c),为中-粗粒结构,块状构造,主要矿物为斜长石(45%)、角闪石(25%)、钾长石(约15%)、黑云母(<5%)和石英(约5%~10%)。斜长石为半自形板状,粒径约0.02~0.8 mm,普遍发生绿帘石化;钾长石为他形充填于斜长石粒间,粒径为0.1~0.4 mm;角闪石粒径为0.02~0.6 mm,黑云母粒径为0.02~0.2 mm。辉长岩(20CQ-4-2,图2d)呈浅灰黑色,中粗粒辉长结构,块状构造,主要矿物为辉石(含量约35%,粒径为0.1~0.8 mm)、斜长石(含量约40%,粒径为0.2~0.8 mm)、黑云母(20%)。斜长石呈半自形或他形颗粒,斜长石均发生严重的绿帘石化。副矿物主要为辉石出溶的钛铁矿及磁铁矿等不透明矿物。角闪辉石岩为灰黑色(20CQ-4-6;图2e),中粗粒结构,块状构造。其主要矿物辉石(约40%)较自形,多为浑圆或近四边形、近六边形粒状,粒径为0.2~2 mm,单偏光下基本无色,常发生闪石化、绿泥石化;角闪石(约30%)粒度较大,粒径为1~3 mm;少量黑云母、斜长石和石英,他形斜长石生长在辉石颗粒之间。

贾公台岩体位于黑刺沟北侧,呈岩株状产出,出露面积约0.5 km2,侵位于下奥陶统吾力沟群砂岩中(图1B)。该岩体岩性单一,主要为中粗粒花岗闪长岩(图2b),有花岗伟晶岩脉、石英闪长玢岩脉以及石英岩脉穿插贯入(刘志武等,2006)。贾公台岩体与贾公台金矿关系十分密切(李厚民等,2003;王宝华,2013)。花岗闪长岩 (20CQ-6和16HC-1)(图2f)呈浅肉红色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要矿物为斜长石(60%~70%,粒径为0.2~4 mm)、石英(约20%~25%,粒径为0.05~2 mm),少量钾长石和黑云母,几乎不含角闪石。黑云母较自形,多蚀变为绿泥石;斜长石粒度较大,石英和黑云母多在长石粒间生长。

Hbl.角闪石;Q.石英;Ryr.辉石;Kfs.钾长石;Pl.斜长石;Bt.黑云母图2 野外及镜下显微照片(a)鸡叫沟二长闪长岩呈脉状侵入辉长岩,(b)贾公台埃达克质花岗闪长岩,(c)鸡叫沟二长闪长岩,(d)鸡叫沟辉长岩,(e)鸡叫沟角闪辉石岩,(f)贾公台花岗闪长岩Fig.2 (a)Monzodiorite intrudes into gabbro as veins in Jijiaogou,(b)adakite of the Jiagongtai pluton,(c)monzodiorite,(d)gabbro,(e)hornblende pyroxenite,(f)granodiorite

2 分析方法

锆石分选采用浮选和电磁方法,在双目镜下选择晶形、透明度较好、无裂隙的颗粒,将锆石置于环氧树脂中,待环氧树脂充分固化后,抛光至锆石核部露出,然后进行锆石阴极发光图像(CL)拍摄。锆石的阴极发光(CL)显微照相在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。锆石U-Pb同位素测试在武汉上谱分析科技有限公司完成。采用的激光剥蚀系统为GeolasPro,ICP-MS型号为Agilent7500a,分析的激光束斑直径32 μm,采用国际标准锆石91500作为外标,PLV以及GJ-1作为内标对同位素分馏进行校正;微量元素含量采用国际标样NIST610作为外标,采用29Si作为内标元素,所得原始数据使用ICPMSDataCal软件(Liu Y.S,2008)进行数据处理,最后使用IsoplotR软件(Vermeesch,2018)进行年龄计算及谐和图绘制,所得数据结果见表1。

主量元素、微量元素分析均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成,分析结果见表2、表3。其中,主量元素在日本理学RIX2100 XRF仪上测定;微量元素和稀土元素是在美国Perkin Elmer公司Elan 6100DRC 型电感耦合等离子质谱 (ICP-MS)仪上测试,样品测试中采用AVG-1和BHVO-1国际标样监控。

3 分析结果

3.1 锆石U-Pb定年

本次对鸡叫沟杂岩体中的二长闪长岩(20CQ-4-1)以及贾公台岩体的花岗闪长岩(20CQ-6)样品进行锆石LA-ICP-MS测年分析,所得数据结果见表1。

样品20CQ-4-1锆石阴极发光(CL)图像主要呈自形-半自形长柱状或短柱状,粒径20~100 μm,长宽比介于2∶1~1∶1。多数锆石具有明显的振荡环带(图3A),为岩浆锆石的特征,Th/U值介于0.6~1.3。在锆石U-Pb年龄谐和图中位于谐和线之上16个测点的加权平均年龄为(467±4.7)Ma (图3B),代表了二长闪长岩的结晶年龄。

图3 (A)鸡叫沟杂岩体和贾公台岩体锆石CL图像、(B)锆石U-Pb年龄谐和图(C)灰色测点不在谐和线上未计入加权平均年龄计算)Fig.3 (A)CL images of typical zircons;(B)U-Pb isotopic data and concordia diagrams of 20-CQ-4-1 and (C)sample 20CQ-6 for zircons

样品20CQ-6锆石阴极发光(CL)图像显示锆石主要为短柱状、粒状,长宽比主要为1∶1~2∶1,多数具有岩浆锆石特征的振荡环带(图3A)。Th/U值介于0.03~1.1。锆石中多数年龄存在不谐和。在锆石 U-Pb年龄谐和图中位于谐和线之上21个测点的加权平均年龄为(445±4.3)Ma (图3C),代表了花岗闪长岩的结晶年龄。

3.2 岩石地球化学特征

在TAS图解中,鸡叫沟杂岩体角闪辉石岩主要为橄榄辉长岩-似长辉长岩。辉长岩为二长辉长岩和二长闪长岩,二长闪长岩主体为二长岩,它们具有富K、富Na的特征,均属于碱性系列(图4A),并且具有钾玄岩特征(图4B)。样品Na2O/K2O值介于0.84~1.75,主体上大于1(图4C)。角闪辉石岩的SiO2含量介于40%~41%,Mg#介于55~61;辉长岩的SiO2含量介于47%~51%,MgO介于7%~10%,Mg#主体介于53~59(表2)。在微量元素原始地幔标准化图中,鸡叫沟岩体中的不同岩石类型具有相似的微量元素配分型式(图5A),均富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE);与相邻元素相比,Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素具有不同程度的亏损。样品主体Sr含量大于400×10-6,但不同岩石类型Th、U和Sr含量具有不同程度的变化。鸡叫沟岩体中不同类型岩性的稀土元素配分型式(图5B)变化规律较为一致,为右倾平行曲线,轻、重稀土元素分馏明显,稀土元素总量相对富集,从角闪辉石岩到辉长岩、二长闪长岩稀土元素含量基本呈逐渐降低的趋势,均显示微弱的负Eu异常。

贾公台花岗闪长岩属于中钾钙碱性系列(图4B),SiO2含量介于62.9%~66.0%,Na2O/K2O值大于2.5,Mg#介于40~53。与鸡叫沟岩体相比,贾公台花岗闪长岩具有低Rb、Th、U和低稀土元素含量,Sr具有正异常,Zr和Hf亏损较弱且Nb和Ta亏损更明显(图6A)。样品具有高Sr(>400×10-6)、低Y(<7×10-6)的特征,高Sr/Y值(>70)和La/Yb值(>22)显示埃达克岩特征(图4E、图F)(Defant et al.,1990)。在球粒陨石标准化稀土元素配分图(图6B)中,贾公台花岗闪长岩显示为轻稀土元素富集型右倾型曲线,稀土元素总量较低,轻稀土元素略富集,重稀土元素亏损明显,基本无Eu异常。

图6 (A)贾公台岩体微量元素原始地幔标准化图解及(B)球粒陨石标准化稀土配分模式图(标准化值来自文献(Sun et al.,1989))Fig.6 (A)Chondrite-normalized REE distribution patterns showing the rocks of the Jiagongtai pluton and (B)Normalizing values are after the reference (Sun et al.,1989).

4 讨论

4.1 岩石成因

4.1.1 鸡叫沟杂岩体

鸡叫沟杂岩体中不同岩石类型均具有Nb、Ta、Zr、Hf不同程度的亏损,显示了岛弧岩浆的特征。由于部分熔融可以导致岩浆中不相容元素含量降低,轻重稀土元素分异降低,而结晶分异作用可以导致岩浆中的不相容元素含量增加,并且轻重稀土元素比值变化不大。从角闪辉石岩到辉长岩、二长闪长岩稀土元素含量逐渐降低(图5A),指示它们不应该是同一个岩浆源区结晶分异的产物。另外,二长闪长岩的La/Sm值大于角闪辉石岩和辉长岩的比值(图7A),说明二长闪长岩也不是角闪辉石岩或辉长岩的熔融产物。因此,这3种岩石类型不是来自于一个统一的岩浆源区。另外,辉长岩和二长闪长岩的87Sr/86Sr值不随着SiO2含量升高,说明地壳混染作用不明显(表3)。角闪辉石岩和辉长岩具有相似的Mg#值(50~60),并且均低于地幔熔融平衡熔体的Mg#值(65~75)、堆晶岩的Mg#值(>85)(Ulmer,2001;Kelemen et al.,2014)以及角闪岩熔融的残留体和熔体的Mg#值(>61)(Wolf et al.,1994)。鸡叫沟杂岩体不同类型岩性内部的Al2O3、Mg#、Sr和Nb含量随着SiO2值变化不明显(表2)(图4D、图7B、图7C),说明岩浆结晶分异作用不强,主要反映了源区地球化学特征。

图4 元素变化相关图解:(A)TAS图解(Le Bas et al.,1986),碱性与亚碱性系列的分界线见文献(McDonald and Katsura,1964),(B)SiO2-K2O图解(Gill,1981),(C)K2O-Na2O图解(Peccerillo and Taylor,1976),(D)SiO2-Mg#图解,(E)Sr/Y-Y图解[(Defant and Drummond,1990),沉积物-地幔混合熔体据文献(Mallik et al.,2015),弧下地幔楔沉积为主的混杂岩熔体据文献(Cruz-Uribe et al.,2018)板片及其与橄榄岩反应熔融熔体据文献(Rapp et al.,1999),(F)(La/Yb)N-YbN图解(Defant &Drummond,1990)Fig.4 Diagrams showing the element’s change (A)Total alkali versus silica classification diagram,(B)SiO2 vs K2O diagram,(C)K2O vs Na2O diagram,(D)SiO2 vs Mg#,(E)Sr/Y vs Y and (F)(La/Yb)N vs YbN

图5 (A)鸡叫沟岩体微量元素原始地幔标准化图解及(B)球粒陨石标准化稀土配分模式图(标准化值来自文献(Sun et al.,1989))Fig.5 (A)Primitive mantle normalized diagrams and(B)Chondrite-normalized REE distribution patterns showing the rocks of the Jijiaogou pluton.Normalizing values are after the reference (Sun et al.,1989)

弧岩浆微量元素特征多反映了深部地幔楔初始熔融的特征(Grove et al.,2019)。与高Mg地幔平衡熔体相比,这种低Si、低Mg和富K LILE和LREE碱性岩浆特征可能反映了弧下地幔受到了板片熔/流体的强烈改造作用。角闪辉石岩样品具有高Nb含量(21×10-6~22×10-6)指示俯冲板片深部熔体的加入(Hastie et al.,2011)。辉长岩中非常高的Sr含量(>1 000×10-6)进一步说明岩浆来自于受板片熔体交代的地幔源区(Martin et al.,2005)。大多数二长闪长岩样品具有高Sr(最高为1 280×10-6)、Zr(最高为258×10-6)和Nb(最高为17×10-6)含量及高Th/Yb值(最高为22.7)、Sr/Y值(最高为57.1)和La/Yb值(最高为47.2)(表2)(图7A、图7B),指示了源区有富锆石和金红石俯冲沉积物的加入 (Kay et al.,1990)。鸡叫沟岩体中部分样品Nb/Ta值介于20~24,说明存在俯冲物质的深部熔融,源区存在金红石残留,压力大于2.0 Gpa (Xiong et al.,2005;Koenig et al.,2011)。

弧岩浆岩带中的碱性系列岩浆常被解释为地幔楔橄榄岩受板片熔流体交代形成的金云母或者角闪石脉发生部分熔融而形成 (Foley,1992;Peccerillo,1999;Schmidt et al.,2004)。金云母富集Rb,它的持续分解将造成岩浆Rb/Ta值的降低和Nb/Ta值的分异(Gómez-Tuena et al.,2018),而岩浆源区金红石残留主导Nb/Ta值升高(Davidson et al.,2007),石榴子石残留导致Gd/Yb值升高(Cruz-Uribe et al.,2018)。在图7D中,鸡叫沟岩体中的角闪辉石岩和辉长岩总体反映了源区受金红石控制,而受金云母和角闪岩影响不大。辉石角闪岩和闪长岩具有高87Sr/86Sr值和低Sr/Nd值可以解释为洋壳熔体、亏损地幔和大洋沉积物的混合产物(图7F)。新的实验岩石学表明,俯冲带中的碱性岩浆系列可以由弧地幔楔底部俯冲物质和橄榄岩形成的混杂岩部分熔融形成(Cruz-Uribe et al.,2018)。鸡叫沟闪长岩样品特征与以沉积物为主的高压混杂岩部分熔融的熔体成分一致(图4A、图B、图7A)。因此,鸡叫沟岩体不同岩石类型均具有富K、富Na的碱性岩浆特征,以及富集Sr、LILE和LREE等特征可能与弧地幔楔底部富碱的俯冲沉积物和地幔橄榄岩混合熔融有关。

A.La/Sm-La图解;B.Sr-SiO2图解;C.Nb-SiO2图解;D.Nb/Ta-Rb/Ta图解;E.Gd/Yb-Rb/Ta图解;F.87Sr/86Sr-Sr/Nd图解,GLOSS.大洋沉积物(数据来自文献Plank et al.,1998);DMM.亏损地幔源区(数据来自Workmana et al.,2005;板片熔体数据来自Walowski et al.,2016)。(图例同图4,同位素数据见张莉莉等,2013;刘志武等,2006)图7 微量元素及比值变化图解 Fig.7 The variation diagrams of trace elements and rations

4.1.2 贾公台岩体

贾公台岩体与鸡叫沟杂岩体的地球化学特征明显不同。贾公台岩体中钾钙碱性花岗闪长岩具有强烈的轻重稀土元素分异和高Sr/Y值,具有高Si埃达克岩的典型特征(Martin et al.,2005)。富Na埃达克岩通常被揭示为俯冲洋壳高压熔融的产物(~15 kbar)(Defant et al.,1990;Martin et al.,2005);高Sr (416×10-6~872×10-6)含量和Gd/Yb (4.01~5.59)值、低Y(3.49×10-6~6.19×10-6)含量说明深部源区熔融存在石榴子石残留(表3);高Sr/Nd(>40)值说明贾公台埃达克岩可能来自俯冲洋壳的榴辉岩相条件下熔融形成的熔体,而不是下地壳熔体(Kelemen et al.,2014)。在87Sr/86Sr-Sr/Nd图中,说明贾公台岩体中钾钙碱性花岗闪长岩源区具有板片熔体、大洋沉积物和弧下地幔混合的特点,其中来自板片熔体比重最大 (图7F)。

4.2 党河南山弧岩浆成因意义

安山质弧岩浆的成因是地学界长期关注的热点问题之一。传统观点认为,俯冲板片的熔流体交代地幔楔橄榄岩形成钙碱性原始岛弧岩浆(Ryan et al.,2014;Schmidt et al.,2014)或者来自俯冲板片含水硅酸盐熔体交代地幔楔橄榄岩形成不同成分的辉石岩,而辉石岩在地幔楔浅部发生部分熔融形成更富Si、富K的岩浆(Straub et al.,2011;Kimura et al.,2014)。近年来,新的研究表明,在俯冲板片和地幔橄榄岩之间俯冲物质(俯冲洋壳、俯冲沉积物、地幔橄榄岩、俯冲的上覆地壳)发生物理混合,可以形成低密度“混杂岩”(Marschall et al.,2012)。该“混杂岩”可以通过底辟作用直接底垫到岩浆弧地壳底部(Castro et al.,2010;Behn et al.,2011;Hacker et al.,2011;Marschall et al.,2012),或者输送至地幔楔,并与橄榄岩熔体反应,发生部分熔融,形成不同组分的原始岛弧岩浆(Nielsen et al.,2017)。这种模型可以揭示弧岩浆地球化学特征(Codillo et al.,2018)和俯冲带碱性系列岩浆的成因(Cruz-Uribe et al.,2018)。这种来自弧下地幔的高粘度富Si岩浆更易于以侵入体的形式就位于地壳中,而不是以火山岩喷发于地表(Straub et al.,2011)。党河南山岩浆岩带大道尔基花岗质岩体也具有俯冲板片、俯冲沉积物混合并与地幔橄榄岩反应的成因特征(Wang et al.,2017)。笔者对鸡叫沟杂岩体和贾公台岩体的研究均指示了俯冲板片或沉积物深部熔融特征(大于50~100 km),记录了弧下地幔楔和俯冲物质强烈相互作用的信息。这种俯冲带沉积物和橄榄岩混合形成的“混杂岩”底辟熔融模式可以用来解释该岩浆岩带中具有强烈壳幔相互作用特征的侵入体成因过程。党河南山470~445 Ma的埃达克岩和碱性岩浆的确定为进一步解释祁连山弧岩浆演化过程提供了新的研究资料。

近年来,在中祁连南缘东段的拉脊山地区识别出了534~500 Ma的洋岛海山和490~440 Ma由玻安岩、OIB和岛弧火山岩组成的洋内弧盆体系(Zhang et al.,2017;Gao et al.,2018a,2018b;Fu et al.,2018;Song et al.,2014;Wang et al.,2018;Yang et al.,2019a)。宋述光等(2017)认为形成于 525~500Ma的拉脊山-永靖蛇绿岩为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物。Fu 等(2019)认为,在拉脊山蛇绿岩带的西沟橄榄岩体中发现由俯冲带型橄榄岩、类MORB镁铁质岩和玻安岩构成的一个不完整的弧前壳幔剖面,标志着原特提斯洋的洋内俯冲不会晚于535 Ma。也有学者认为拉脊山地区经历了从大陆弧裂解到弧后盆地扩张的演化过程,形成弧后玄武岩(约494 Ma)(Gao et al.,2018b)和具有类似洋岛玄武岩地球化学特征的辉绿岩(约491 Ma)(付长垒,2014)、玻安岩(约483 Ma~460Ma)(Gao et al.,2018a;Wang et al.,2018)和OIB型玄武岩(约468Ma)(Gao et al.,2018b)等一系列岩石。在木里地区,前人报道了540~520 Ma辉长岩(Yan et al.,2019)和453~444 Ma埃达克质岛弧火山岩(Yang et al.,2019b)。中祁连南缘西段党河南山地区约470~445 Ma的埃达克岩和碱性系列岩浆岩与区域上弧背/弧后盆地玄武岩、玄武安山岩,以及代表弧后盆地的N-MORB、OIB和玻安岩等岩石的形成时代较为一致(Zhao et al.,2020),可能代表了弧背岩浆演化-弧后盆地伸展过程。这些研究进展表明,中祁连南缘构成一条巨型弧岩浆岩带,它们共同记录了俯冲带不同阶段的演化历史,为揭示弧岩浆演化、地壳生长和祁连山构造演化过程提供了重要信息。

5 结论

(1)鸡叫沟杂岩体由角闪辉石岩、辉长岩、二长闪长岩组成,不同岩石类型均具有富K、富Na的碱性岩浆系列特征,其中的二长闪长岩形成于约(467±4.7)Ma,其成因与弧地幔楔底部富碱俯冲沉积物和地幔楔橄榄岩混合、部分熔融有关。

(2)贾公台岩体中钾钙碱性花岗闪长岩具有高Si埃达克岩的典型特征,形成于约(445±4.3)Ma,可能来自俯冲洋壳的榴辉岩相熔融。

(3)中祁连党河南山碱性岩浆岩-埃达克岩组合揭示了该地区强烈的弧下地幔楔壳幔相互作用的过程,进一步说明俯冲物质(沉积物、俯冲洋壳)和橄榄岩相互作用是弧岩浆侵入体的形成方式之一。

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壮美祁连
中祁连西段肃北白石头沟辉长岩年代学、地球化学特征及地质意义
攀枝花铁矿床浅色辉长岩墙的成因及其地质意义
粉色蔷薇辉石的宝石学及矿物学特征
摄影《祁连秋色》
高压下镁辉石弹性波速的第一性原理研究*
准噶尔北部科克森套蛇绿岩中辉长岩年代学、岩石化学特征及地质意义
西藏中仓蛇绿混杂岩中辉长岩锆石U-Pb定年及其地质意义
蔷薇辉石:既为宝,亦为玉