南祁连拉脊山构造带早古生代岩浆混合作用:以马场岩体为例

拉脊山构造带位于南祁连构造带北缘,发育大量早古生代岩浆岩。其南缘马场岩体主要由黑云母花岗岩和花岗闪长岩组成,花岗闪长岩中发育大量的镁铁质微粒包体。黑云母花岗岩、花岗闪长岩和镁铁质包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为467±7Ma、468±6Ma、466±6Ma。黑云母花岗岩具有低K 2O/Na 2O(0.28~0.37)、高Sr/Y(125~168)比值特征,为埃达克质岩;同时,黑云母花岗岩还具有相对低的MgO、Cr、Ni含量和Mg#值,富集轻稀土、大离子亲石元素(Ba、K、Pb、Sr)以及Zr、Hf,亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有Eu正异常(Eu/Eu*=1.30~1.58),亏损Sr-Nd和锆石Hf同位素组成((87 Sr/86 Sr)t=0.7044~0.7046,εNd(t)=+2.05~+2.21,εHf(t)=+8.2~+10.2),指示黑云母花岗岩是新生地壳物质重熔的产物。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩之间呈过渡-截然接触界线,发育反向脉,角闪石嵌晶结构、斜长石不平衡生长结构、镁铁质凝块以及刀刃状黑云母、针状磷灰石等显微结构反映典型的岩浆混合特征。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩均富集大离子亲石元素(Cs、K、Pb、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有与黑云母花岗岩一致的Sr-Nd同位素组成,但镁铁质微粒包体具有更高的MgO含量(6.15%~9.12%)、Mg#值(57~60)和Cr(271×10^(-6)~424×10^(-6))、Ni(54.7×10^(-6)~86.6×10^(-6))含量,暗示镁铁质微粒包体与花岗闪长岩是由受俯冲流体交代的地幔熔体与新生地壳物质重熔形成的熔体经岩浆混合而成。结合区域背景分析,本文认为马场岩体的形成与南祁连洋俯冲过程中幔源岩浆底侵加热新生地壳以及岩浆混合作用相关。

祁连造山带东段中寒武世深沟组中-基性火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

拉脊山构造带南东端磨沟地区出露一套变安山岩夹片理化变玄武岩组合,其原岩分别为亚碱性拉斑系列安山岩和玄武岩。研究表明,变安山岩锆石U-Pb年龄为503.1±6.6Ma,形成于中寒武世。玄武岩稀土元素总量为93.40×10^(-6)～135.39×10^(-6),(La/Yb)_N值为2.76～3.64,δEu为0.87～1.00,微量元素蛛网图具有不相容元素富集特征,没有明显的Nb、Ta负异常,与板内火山岩特征相似。安山岩稀土元素总量低于玄武岩,而微量元素蛛网图具有富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石成因研究表明,玄武岩没有经历显著的地壳混染,为软流圈地幔石榴子石+尖晶石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,而安山岩为地壳部分熔融的产物。构造环境判别表明,深沟组火山岩形成于大陆裂谷环境,表明祁连地块中部的拉脊山构造带南东端可能没有发育成熟的洋盆系统,随后在南祁连洋早古生代俯冲消减过程中以裂谷型岩石圈碎片的方式构造侵位于中祁连地块南缘。