柴达木盆地北缘锡铁山铅锌矿区辉长岩锆石U-Pb年代、岩石地球化学和Hf同位素特征

为确定锡铁山矿区辉长岩的形成时代、原岩性质和岩石成因,笔者对其进行锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素的研究。结果表明:辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(514.7±1.1)Ma,属于中寒武世;岩石中SiO2含量为47.88%~49.87%,MgO为4.66%~5.21%,TiO2为0.47%~0.51%,P2O5为0.04%~0.05%,K2O为0.34%~0.56%,Na2O为2.67%~3.24%,Mg#为61.67~65.84,为高铝的钙碱性系列岩石;具有略右倾的稀土配分曲线模式,显示明显的正Eu异常(δEu=1.74~1.92);岩石的锆石Hf同位素εHf(t)为4.1~7.67,单阶段模式年龄(TDM1)为950~812 Ma,表明岩浆源区为亏损地幔。岩石富集大离子亲石元素K、Ba、Sr和不相容元素U,亏损高场强元素Nb、Zr和P和Ti,显示为典型的岛弧岩浆岩特征。综合研究认为,锡铁山辉长岩形成在柴达木洋向北俯冲于祁连山地块之下的岛弧环境,进一步证实柴北缘在中寒武世发生了洋壳俯冲作用。