东天山黑石墩基性岩地球化学、锆石年代学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其俯冲岩浆作用

在东天山康古尔塔格南黑石墩一带新发现一套基性岩,岩性以辉长岩和橄榄辉长岩为主,岩石具有相对较低SiO2(47.59%~50.79%)、富Na_(2)O(2.72%~4.42%)贫K_(2)O(0.26%~1.15%),低MgO(3.94%~12.55%),中等Mg#(47.6~66.64),高Al_(2)O_(3)(14.75%~19.65%),相对富集轻稀土((La/Yb)N1.83~2.12),Eu弱正异常(1.00~1.25),富集LILE(Ba、U、Sr),亏损HFS(Ta、Nb、Th和Ti),并强烈富集Pb。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄((342.6±3.2)Ma)表明该基性岩属于早石炭世岩浆活动的产物。岩石具有较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.703421~0.704551),正的εNd(t)(7.6~8.1)和εHf(t)(9.82~13.74)。地球化学特征和岩相学显示其来自亏损的岩石圈地幔源区,且源区在较低程度的部分熔融前受到俯冲板片中富含大离子亲石和轻稀土元素的海洋沉积物在俯冲过程中脱水熔融形成流体的交代作用影响,原始岩浆在侵位过程中发生程度不同的橄榄石、辉石和斜长石分离结晶作用,侵位过程中受到地壳物质混染的程度非常低。构造和动力学背景研究表明,黑石墩基性岩为北天山洋在早石炭世沿康古尔塔格—黄山大断裂向北俯冲阶段的产物。