西昆仑奇台达坂二长花岗岩及其暗色微粒包体对稀有金属伟晶岩形成的指示意义

晚三叠世钙碱性I型花岗岩在西昆仑造山带广泛分布,岩体中常见有大量暗色微粒包体(MMEs)。西昆仑地区中生代花岗伟晶岩十分发育,是我国重要的伟晶岩型锂铍成矿带。近年来,大红柳滩一带伟晶岩型锂矿找矿取得重大突破,而奇台达坂花岗岩体与大红柳滩一带伟晶岩型锂矿在空间上关系密切。本文选择西昆仑大红柳滩一带奇台达坂黑云二长花岗岩及其暗色微粒包体进行系统的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素研究,以准确厘定其形成时代,探讨其岩石成因、构造环境及其与稀有金属伟晶岩成矿之间的成因联系。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试表明,暗色包体形成于212.9±1.6Ma,寄主黑云二长花岗岩形成于213.7±2.0Ma,形成时代为晚三叠世,这些年龄资料为该地区岩浆混合作用的存在提供了有力证据。地球化学特征显示,奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体均属弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩类,暗色包体SiO_(2)含量较寄主二长花岗岩低,二者均富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(如Nb、P、Ti),并具有相似的Sr-Nd-Hf同位素组成。黑云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.70789~0.70839,ε_(Nd)(t)为-5.42~-4.02,εHf(t)值为-4.8~4.8,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为909~1516Ma;暗色包体的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.70833~0.71011,ε_(Nd)(t)为-6.36~-5.05,εHf(t)值为-4.7~1.8,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为1097~1509Ma。据此本文认为奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体是富集岩石圈地幔部分熔融形成的基性岩浆与古老下地壳角闪岩熔融形成的长英质岩浆混合作用的产物。综合西昆仑地区已有年代学资料和区域构造演化特征,奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体形成于古特提斯洋后碰撞伸展阶段,表明至少在晚三叠世(213Ma)古特提斯洋就已经闭合并进入后碰撞伸展阶段,这为西昆仑古特提斯构造岩浆演化提供了新的年代学证据。大红柳滩一带稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆结晶分异的产物,而晚三叠世花岗岩体本身具有连续分异演化的特征,作为形成于整个岩浆演化过程中期的奇台达坂花岗岩体,对大红柳滩一带稀有金属伟晶岩的形成具有重要的指示意义。

新藏公路奇台达坂晚中新世火山岩的发现及^(40)Ar-^(39)Ar定年

在新藏公路奇台达坂东约10km、海拔5600m的晚三叠世花岗岩之上发现厚约10m的玄武岩和粗面英安岩。地球化学数据显示,该火山岩高碱,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素,Eu中等负异常,高Sr,低Nd,属钾玄岩系列,可能源于壳幔混合层。测定全岩40Ar-39Ar坪年龄为8.27Ma±0.32Ma(900～1400℃,39Ar累积释放量为66%),与受火山岩烘烤后花岗岩的磷灰石裂变径迹年龄(7.9Ma±1.0Ma)在误差范围内一致,表明该火山岩喷发于约8Ma的晚中新世,与相邻的大红柳滩火山岩的时代(7.97Ma±0.14Ma)相近。新藏公路奇台达坂晚中新世火山岩的发现丰富了青藏高原西北缘晚新生代岩浆活动的资料,表明在晚中新世—上新世康西瓦—泉水沟一带火山活动非常频繁,并显示火山活动与大型断裂带运动的关系非常密切。

西昆仑奇台达坂一带晚三叠世中酸性侵入岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学特征及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540km处,在其周围分布有小规模的中酸性侵入岩,岩体严格受郭扎错—金沙江缝合带控制呈北西向展布,岩性主要为英云闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。锆石环带结构明显,Th/U值介于0.15~0.73之间,为典型的岩浆锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果表明,其形成年龄分别为214.7±2.0 Ma、211.3±3.3 Ma和210.6±2.8 Ma,时代为晚三叠世。主微量元素英云闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩,岩石中SiO_2(58.96%~67.52%)含量逐渐增高,Al_2O_3(14.79%~16.37%)、CaO(3.41%~5.25%)和Mg O(1.47%~3.42%)逐渐降低;里特曼指数1.03~1.79,K_2O+Na_2O全碱含量为4.36%~6.4%,属钙碱性系列。稀土元素中等(∑REE=101.27×10-6~271.04×10-6),轻重稀土分异明显(LaN/YbN平均为10.69),Eu异常明显(δEu平均值0.60)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th富集、相对亏损Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Hf、Sr、P、Ti亏损。对研究区侵入岩进行投图分析,认为它是形成于大陆边缘弧环境的未分异I型花岗岩,物质来源主要为岩浆弧地壳的角闪岩相变玄武岩,并卷入少量的地幔物质。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化认为,在晚三叠世末,古特提斯洋南缘局限洋盆(巴颜喀拉中生代边缘裂陷海洋盆)发生自NE向SW的持续俯冲消减,洋—陆转换开始,该套中酸性侵入岩侵入就位。

新疆大红柳滩地区奇台达坂北侧新近系泉水沟组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

出露于大红柳滩地区奇台达坂北侧的泉水沟组火山岩主要岩性为辉石安山岩、辉石安粗岩和黑云母粗面岩。用LAICP-MS技术测得黑云母安粗岩锆石U-Pb年龄为3.71±0.05Ma,形成时代为上新世。地球化学结果显示,岩石具高Al_2O_3(13.56%~14.32%)、高K_2O(4.46%~5.79%)、高Na_2O(3.68%~4.40%),低TiO_2(1.09%~1.48%)、低MgO(2.64%~5.18%)的特征,属于钾玄岩序列。稀土元素总量为550×10^(-6)~612×10^(-6),轻稀土元素总量较高且明显富集,重稀土元素相对亏损,具有右倾型特征和弱Eu异常(δ Eu=0.55~0.63)。微量元素中大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th、U、Pb)强烈富集,高场强元素(Ti、Nb、Ta、P)亏损,具有造山成因钾玄岩的典型特征。研究表明,泉水沟组火山岩来源于有上地壳卷入的部分熔融富集地幔区。结合区域特征,认为泉水沟组火山岩的形成与上新世喀喇昆仑-甜水海造山带沿大红柳滩-泉水沟断裂和甜水海-郭扎错断裂向NNW方向逆冲推覆有关。