北东帕米尔塔什库尔干晚奥陶世辉石闪长岩:原特提斯南向俯冲的新证据

帕米尔构造结位于特提斯构造域中部,它记录了完整的特提斯演化过程。然而,对于该区原特提斯洋俯冲极性、过程及原特提斯到古特提斯的转换,还存在很大争议。在北东帕米尔地区,我们识别出晚奥陶世辉石闪长岩,顺层侵入于布伦阔勒岩群石榴黑云片麻岩中。笔者等对岩体的岩相学、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学、矿物学、全岩Sr—Nd及锆石Lu—Hf同位素组成进行测试分析。分析结果显示,塔什库尔干辉石闪长岩主要由角闪石(40%~45%)、斜长石(35%~40%)、黑云母(6%~10%)、未交代完全的单斜辉石(15%~20%)组成。锆石U-Pb谐和年龄为457.6±2.6 Ma。岩石的Al_(2)O_(3)(13.17%~18.79%),SiO_(2)(49.85%~55.85%)、MgO(3.52%~9.12%)和全碱含量(Na_(2)O+K_(2)O=2.93%~4.92%)变化大,显示拉斑系列特征。在微量元素方面,岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素(La_(N)/Yb_(N)=2.47~5.87),亏损高场强元素,(Nb/La=0.31~0.81),显示岛弧玄武岩特征。岩石具有不均一且解耦的Nd—Hf同位素组成,(ε_(Nd)(t)=-8.79~-2.24,ε_(Hf)(t)=-2.1~+4.5),表明其原始岩浆来源于主要受到俯冲流体交代的富集地幔楔的部分熔融,并有亏损的软流圈物质加入。其原始岩浆具有高的氧逸度lgfO_(2)(-15.71~-11.98)和含水量(4.35%~5.24%)。结合前人研究,表明帕米尔地区原特提斯洋为南向俯冲,从寒武纪早期持续到奥陶纪晚期。