西昆仑大同岩体岩浆成因绿帘石矿物学研究及其对岩体形成构造环境的制约

大同岩体位于西昆仑北带,形成于早奥陶世,对于研究西昆仑造山带早古生代构造演化具有重要意义,但对其形成的构造环境的认识还具有很大的不确定性。本文尝试通过岩浆成因绿帘石的研究,为该岩体形成的构造环境提供新的制约。大同岩体中岩浆成因绿帘石呈自形-半自形,具有明显的成分环带,并发育褐帘石核,同时绿帘石熔蚀现象明显,常为新鲜黑云母包裹,或与新鲜的钾长石呈港湾状或不规则形态接触。绿帘石的Ps值(绿帘石端员组分的摩尔分数)介于0.26～0.31之间,并具有较低的TiO2含量,w(TiO2)<0.2%。绿帘石结晶于深部岩浆房(>1.0GPa),并在岩浆上升过程中发生熔蚀。绿帘石熔蚀速率计算结果显示,大同岩体岩浆上升速率不小于900m/a,从而表明岩体是快速上升侵位的产物,形成于拉张环境。结合区域地质资料,我们认为西昆仑地区早古生代早期存在一期俯冲挤压背景下的间歇拉张作用。

西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体中埃达克质岩石的成因及地质意义

大同岩体位于西昆仑柯冈—库地—其曼于特和麻扎—康西瓦两条蛇绿混杂岩带之间。为进一步了解西昆仑早古生代岩浆弧中某些具体岩石类型、岩浆产生机理、地质意义及成因联系,本文从岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素等方面,对大同岩体中和外围新发现的埃达克质岩石进行了研究。埃达克质岩石由石英二长花岗岩和黑云母二长花岗岩两种岩性组成,呈独立的岩体和大同主岩体中的脉体两种产状,高硅(w(SiO_2)≥60.34%)、高铝(w(Al_2O_3)≥14.73%)、富碱(w(K_2O+Na_2O)≥6.40%)、低镁(w(MgO)≤2.35%),以及高锶(w(Sr)≥504×10-6)、低钇(w(Y)≤17.20×10-6)和高Sr/Y(平均为70.88),富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,不同程度负Eu异常及Ta、Nb、P和Ti亏损。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为(443.6±1.4)^(462.0±1.0)Ma,与大同主岩体的形成年龄相当。锆石εHf(t)为-7.28~4.56(平均-0.84),我们认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中,发生部分熔融形成的熔体上升过程中与地幔楔橄榄岩反应,最后定位于地壳浅层的结果。通过与大同岩体主岩体对比,对早古生代岩浆弧的形成和演化有了更深入的了解。