西准噶尔萨吾尔地区科克托别基性岩体岩石成因:地球化学和锆石U-Pb年代学证据

萨吾尔地区位于西准噶尔东北缘,广泛发育晚古生代中酸性侵入岩和火山岩以及少量基性侵入岩,这些岩浆岩的年代学研究对于限制西准噶尔地区石炭纪构造环境具有重要的意义。本文通过研究萨吾尔地区科克托别岩体的岩相学特征、锆石SHRIMP U-Pb年龄以及地球化学特征,探讨该岩体构造背景以及成因机制,为进一步论证西准噶尔地区石炭纪构造环境提供佐证。科克托别岩体包括中粗粒辉长岩、细粒辉长岩和闪长岩,在野外露头显示细粒辉长岩以脉状侵入中粗粒辉长岩中,细粒辉长岩中包裹有中粗粒辉长岩包体,中粗粒辉长岩与闪长岩之间呈渐变过渡接触关系,说明科克托别岩体是不同期次岩浆侵位形成的杂岩体,早期岩浆侵入形成中粗粒辉长岩和闪长岩,晚期岩浆上侵就位于中粗粒辉长岩构造裂隙中形成细粒辉长岩。科克托别岩体中细粒辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为323.2±6.2Ma,表明岩体形成于早石炭世晚期。该岩体成岩年龄晚于该地区蛇绿岩套岩石年龄,也晚于岛弧火山岩年龄以及含斑岩矿床侵入岩年龄,与该地区I型花岗岩年龄相似,而明显早于碰撞后A型花岗岩和双峰式火山岩的形成年龄,说明科克托别岩体可能形成于同碰撞构造环境中。不同岩相的岩石主量元素之间的相关关系以及微量元素配分型式相似性说明它们为同源岩浆结晶分异的产物。岩相学和地球化学特征表明岩体初始岩浆可能为软流圈地幔与上覆交代地幔相互作用形成,板片断离可能为软流圈地幔的上涌起到重要作用。