新疆谢米斯台地区晚古生代俯冲作用:来自塞勒肯特岩体的岩石学、年代学及地球化学证据

塞勒肯特岩体出露于谢米斯台中东部,岩性主要为二长花岗岩、石英闪长岩及花岗闪长岩。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素等研究,探讨其形成的构造环境及岩石成因。结果表明,二长花岗岩(400.9±4.3Ma)和石英闪长岩(398.1±4.5Ma)形成于早泥盆世,花岗闪长岩(381.7±2.9Ma)形成于晚泥盆世。岩体整体富碱,属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类。轻重稀土分馏较明显且富集轻稀土((La/Yb)_(N)=5.09~9.22),Eu异常不明显,相对富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素;二长花岗岩和石英闪长岩具有低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.7040~0.7043),正ε_(Nd)(t)值(+4.85~+6.18),年轻的t_(DM1)(Nd)年龄(663~732Ma),二长花岗岩锆石εHf(t)值为+7.94~+12.12,t_(DM2)(Hf)=648~889Ma;花岗闪长岩也具有低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.7045~0.7046),正ε_(Nd)(t)值(+4.61~+4.80),年轻的t_(DM1)(Nd)年龄(731~749Ma),花岗闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值为+4.26~+11.69,t_(DM2)(Hf)=631~1103Ma。综合研究表明,塞勒肯特岩体形成于俯冲背景下的大陆边缘弧环境,可能是俯冲板片脱水交代地幔楔产生的玄武质岩浆上涌,导致新生下地壳发生部分熔融。二长花岗岩及石英闪长岩均来源于新生下地壳的部分熔融;花岗闪长岩主要来源于新生下地壳的部分熔融,并有少量幔源物质的加入,花岗闪长岩中的暗色微粒包体可能是幔源物质与新生下地壳部分熔融的岩浆未发生完全混合,最终冷凝结晶的产物。谢米斯台地区与俯冲相关的中酸性岩浆活动至少从晚奥陶世一直延续至晚泥盆世。