南阿尔金木纳布拉克地区石英闪长岩的成因:来自地球化学特征、锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成的制约
发布时间：2021-01-12 09:55
本文对南阿尔金木纳布拉克地区西侧出露在巴什库尔干岩群的石英闪长岩体进行了详细的岩石学、全岩地球化学、锆石年代学和Lu-Hf同位素分析研究。全岩地球化学显示,石英闪长岩的SiO2=55.94%～57.38%,具有高的Na2O/K2O=1.19～1.60比值、准铝质（A/CNK=0.92～0.95）的特征。稀土元素配分图上,所有样品显示弱或无Eu负异常,轻稀土富集和重稀土相对亏损;在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,大部分样品相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,总体显示壳源型高钾钙碱性-钙碱性系列的准铝质I型花岗岩特征。CL阴极发光图像显示,该石英闪长岩中的锆石晶体多为长柱状,自形程度较好,具有清晰的韵律环带结构,利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb定年分析,获得其年龄为455.5±1.3Ma,结合锆石的CL图像内部结构特征,推断该年龄为石英闪长岩的结晶年龄。该年龄与南阿尔金高压-超高压岩石的高压麻粒岩相退变质年龄一致,且与南阿尔金早古生代第三期岩浆活动时间（460～451Ma）...
【文章来源】：地质学报. 2020,94(08)北大核心
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
阿尔金造山带地质构造图 (Liu Liang et al., 2002; Wang Chao et al., 2013)
图1 阿尔金造山带地质构造图 (Liu Liang et al., 2002; Wang Chao et al., 2013)此外,南阿尔金高压-超高压变质带广泛存在至少四期岩浆活动,出露大量与陆壳深俯冲-折返同期的早古生代花岗质岩体,刘良等 (2015) 结合区内已发表的研究成果将南阿尔金早古生代俯冲碰撞杂岩带的构造演化过程划分为4个阶段: ①洋壳俯冲阶段 (≥517～500 Ma),此阶段与第一期岩浆作用对应,洋壳俯冲过程中部分熔融形成洋壳型埃达克岩 (Kang Lei et al., 2015);②陆壳深俯冲阶段 (504～487Ma),先期南阿尔金洋拖曳陆壳发生深俯冲作用,此阶段对应第二期岩浆作用,并与区内高压—超高压变质岩的峰期变质年龄一致,形成了南阿尔金广泛分布的高压-超高压变质岩石及少量的陆壳型埃达克质岩石 (Sun Jiming et al., 2012;Kang Lei et al., 2014, 2015); ③俯冲陆壳发生板片断离并开始折返阶段 (460～451Ma),区内构造由碰撞挤压转换为伸展体制,导致高压-超高压变质岩石在发生退变质作用,并促进了岩石进一步减压熔融,形成第三期岩浆活动,产生同折返或后碰撞花岗岩 (包括镁铁-超镁铁质岩) (Cao Yuting et al., 2010; Ma Zhongping et al., 2011; Yang Wenqiang et al., 2012; Kang Lei et al., 2013; Dong Hongkai et al., 2014);④碰撞后伸展阶段 (426～385Ma),高压-超高压变质岩石进一步发生角闪岩相退变质作用,并产生第四期花岗质岩浆作用,包括部分A型花岗岩的形成 (Wu Suoping et al., 2007; Wang Chao et al., 2008, 2014; Wu Cailai et al., 2014)。上述成果表明南阿尔金早古生代时期由洋壳俯冲转换为陆壳俯冲可能是一个连续的构造演化过程。南阿尔金高压—超高压变质带广泛发育的早古生代岩浆作用,为研究区内超高压变质作用、构造演化过程提供了重要依据。该地区花岗岩的成因、所属的岩浆作用期次及源区性质的确定,对解释该地区变质作用和反演造山带演化动力学过程具有重要意义。
对分离出来的锆石在双目镜下进行挑选,选出具有代表性的、透明度好、无裂隙、无包体、结晶好的颗粒,然后用环氧树脂固定并进行抛光,使颗粒中心露出,再用浓度3%的稀HNO3清洗样品表面,目的是除去样品表面的污染,然后对锆石靶进行显微镜透反射光照相和阴极发光CL图象。锆石的微量元素分析和U-Pb年龄测定是利用Agilent 7500a ICP-MS设备和ComPex102 Excimer激光器 (工作物质ArF,波长193nm) 以及GeoLas 200M光学系统联机进行测定,微量元素、U微量元素和Pb同位素的测定在一个点上同时获得。LA-ICP-MS激光剥蚀采样方式为单点剥蚀,直径采用32μm,频率设定为6Hz。每次分析中背景分析时间约30s,信号获取时间约80s。数据分析前用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST610进行仪器的最佳化,使仪器达到最大的灵敏度、最小的氧化物产率 (ThO/Th<1%) 和最低的背景值,且保证信号的稳定性。数据处理采用GLITTER (ver 4.0) 程序,年龄计算采用标准锆石91500为外标进行同位素比值分馏校正;元素浓度计算采用NIST610 作外标,29Si作内标。锆石谐和图用Isoplot程序 (ver 3.0) 获得 (Ludwig, 2003)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-Stage Metamorphism of the UHP Pelitic Gneiss from the Southern Altyn Tagh HP/UHP Belt,Western China:Petrological and Geochronological Evidence[J]. Yuting Cao,Liang Liu,Chao Wang,Cong Zhang,Lei Kang,Wenqiang Yang,Xiaohui Zhu. Journal of Earth Science. 2019(03)
[2]南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究[J]. 张魁,刘良,王超,康磊,盖永升,廖小莹,马拓,赵国军. 岩石学报. 2018(08)
[3]阿尔金南缘早古生代岩浆作用及碰撞造山过程[J]. 康磊,校培喜,高晓峰,奚仁刚,杨再朝. 地质学报. 2016(10)
[4]Early Paleozoic granitic magmatism related to the processes from subduction to collision in South Altyn, NW China[J]. LIU Liang,KANG Lei,CAO YuTing,YANG WenQiang. Science China（Earth Sciences）. 2015(09)
[5]南阿尔金早古生代俯冲碰撞过程中的花岗质岩浆作用[J]. 刘良,康磊,曹玉亭,杨文强. 中国科学:地球科学. 2015(08)
[6]南阿尔金木纳布拉克地区长城系巴什库尔干岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 曹玉亭,刘良,王超,康磊,杨文强,梁莎,廖小莹,王亚伟. 地质通报. 2015(08)
[7]新疆阿尔金地区长沙沟一带奥陶纪侵入岩及其演化特征[J]. 董洪凯,郭金城,陈海燕,提振海,刘广,刘思林,薛鹏远,邢伟伟. 西北地质. 2014(04)
[8]Geochemistry and Zircon U-Pb Dating of Changshagou Adakite from the South Altyn UHPM Terrane: Evidence of the Partial Melting of the Lower Crust[J]. KANG Lei,LIU Liang,WANG Chao,CAO Yuting,YANG Wenqiang,WANG Yawei,LIAO Xiaoying. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2014(05)
[9]南阿尔金茫崖地区花岗岩类锆石SHRIMP U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因[J]. 吴才来,郜源红,雷敏,秦海鹏,刘春花,李名则,B Ronald FROST,Joseph L WOODEN. 岩石学报. 2014(08)
[10]阿尔金南缘塔特勒克布拉克复式花岗质岩体东段片麻状花岗岩的地球化学特征、锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 康磊,刘良,曹玉亭,王超,杨文强,梁莎. 岩石学报. 2013(09)
博士论文
[1]南阿尔金高压—超高压变质带早古生代多期花岗质岩浆作用及其地质意义[D]. 康磊.西北大学 2014
[2]南阿尔金和柴北缘胜利口地区高压—超高压变质作用演化及其熔流体活动[D]. 曹玉亭.西北大学 2013
硕士论文
[1]新疆阿尔金南缘镁铁—超镁铁质岩岩石学、岩石地球化学研究[D]. 孙吉明.长安大学 2008
本文编号：2972642
【文章来源】：地质学报. 2020,94(08)北大核心
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
阿尔金造山带地质构造图 (Liu Liang et al., 2002; Wang Chao et al., 2013)
图1 阿尔金造山带地质构造图 (Liu Liang et al., 2002; Wang Chao et al., 2013)此外,南阿尔金高压-超高压变质带广泛存在至少四期岩浆活动,出露大量与陆壳深俯冲-折返同期的早古生代花岗质岩体,刘良等 (2015) 结合区内已发表的研究成果将南阿尔金早古生代俯冲碰撞杂岩带的构造演化过程划分为4个阶段: ①洋壳俯冲阶段 (≥517～500 Ma),此阶段与第一期岩浆作用对应,洋壳俯冲过程中部分熔融形成洋壳型埃达克岩 (Kang Lei et al., 2015);②陆壳深俯冲阶段 (504～487Ma),先期南阿尔金洋拖曳陆壳发生深俯冲作用,此阶段对应第二期岩浆作用,并与区内高压—超高压变质岩的峰期变质年龄一致,形成了南阿尔金广泛分布的高压-超高压变质岩石及少量的陆壳型埃达克质岩石 (Sun Jiming et al., 2012;Kang Lei et al., 2014, 2015); ③俯冲陆壳发生板片断离并开始折返阶段 (460～451Ma),区内构造由碰撞挤压转换为伸展体制,导致高压-超高压变质岩石在发生退变质作用,并促进了岩石进一步减压熔融,形成第三期岩浆活动,产生同折返或后碰撞花岗岩 (包括镁铁-超镁铁质岩) (Cao Yuting et al., 2010; Ma Zhongping et al., 2011; Yang Wenqiang et al., 2012; Kang Lei et al., 2013; Dong Hongkai et al., 2014);④碰撞后伸展阶段 (426～385Ma),高压-超高压变质岩石进一步发生角闪岩相退变质作用,并产生第四期花岗质岩浆作用,包括部分A型花岗岩的形成 (Wu Suoping et al., 2007; Wang Chao et al., 2008, 2014; Wu Cailai et al., 2014)。上述成果表明南阿尔金早古生代时期由洋壳俯冲转换为陆壳俯冲可能是一个连续的构造演化过程。南阿尔金高压—超高压变质带广泛发育的早古生代岩浆作用,为研究区内超高压变质作用、构造演化过程提供了重要依据。该地区花岗岩的成因、所属的岩浆作用期次及源区性质的确定,对解释该地区变质作用和反演造山带演化动力学过程具有重要意义。
对分离出来的锆石在双目镜下进行挑选,选出具有代表性的、透明度好、无裂隙、无包体、结晶好的颗粒,然后用环氧树脂固定并进行抛光,使颗粒中心露出,再用浓度3%的稀HNO3清洗样品表面,目的是除去样品表面的污染,然后对锆石靶进行显微镜透反射光照相和阴极发光CL图象。锆石的微量元素分析和U-Pb年龄测定是利用Agilent 7500a ICP-MS设备和ComPex102 Excimer激光器 (工作物质ArF,波长193nm) 以及GeoLas 200M光学系统联机进行测定,微量元素、U微量元素和Pb同位素的测定在一个点上同时获得。LA-ICP-MS激光剥蚀采样方式为单点剥蚀,直径采用32μm,频率设定为6Hz。每次分析中背景分析时间约30s,信号获取时间约80s。数据分析前用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST610进行仪器的最佳化,使仪器达到最大的灵敏度、最小的氧化物产率 (ThO/Th<1%) 和最低的背景值,且保证信号的稳定性。数据处理采用GLITTER (ver 4.0) 程序,年龄计算采用标准锆石91500为外标进行同位素比值分馏校正;元素浓度计算采用NIST610 作外标,29Si作内标。锆石谐和图用Isoplot程序 (ver 3.0) 获得 (Ludwig, 2003)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-Stage Metamorphism of the UHP Pelitic Gneiss from the Southern Altyn Tagh HP/UHP Belt,Western China:Petrological and Geochronological Evidence[J]. Yuting Cao,Liang Liu,Chao Wang,Cong Zhang,Lei Kang,Wenqiang Yang,Xiaohui Zhu. Journal of Earth Science. 2019(03)
[2]南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究[J]. 张魁,刘良,王超,康磊,盖永升,廖小莹,马拓,赵国军. 岩石学报. 2018(08)
[3]阿尔金南缘早古生代岩浆作用及碰撞造山过程[J]. 康磊,校培喜,高晓峰,奚仁刚,杨再朝. 地质学报. 2016(10)
[4]Early Paleozoic granitic magmatism related to the processes from subduction to collision in South Altyn, NW China[J]. LIU Liang,KANG Lei,CAO YuTing,YANG WenQiang. Science China（Earth Sciences）. 2015(09)
[5]南阿尔金早古生代俯冲碰撞过程中的花岗质岩浆作用[J]. 刘良,康磊,曹玉亭,杨文强. 中国科学:地球科学. 2015(08)
[6]南阿尔金木纳布拉克地区长城系巴什库尔干岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 曹玉亭,刘良,王超,康磊,杨文强,梁莎,廖小莹,王亚伟. 地质通报. 2015(08)
[7]新疆阿尔金地区长沙沟一带奥陶纪侵入岩及其演化特征[J]. 董洪凯,郭金城,陈海燕,提振海,刘广,刘思林,薛鹏远,邢伟伟. 西北地质. 2014(04)
[8]Geochemistry and Zircon U-Pb Dating of Changshagou Adakite from the South Altyn UHPM Terrane: Evidence of the Partial Melting of the Lower Crust[J]. KANG Lei,LIU Liang,WANG Chao,CAO Yuting,YANG Wenqiang,WANG Yawei,LIAO Xiaoying. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2014(05)
[9]南阿尔金茫崖地区花岗岩类锆石SHRIMP U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因[J]. 吴才来,郜源红,雷敏,秦海鹏,刘春花,李名则,B Ronald FROST,Joseph L WOODEN. 岩石学报. 2014(08)
[10]阿尔金南缘塔特勒克布拉克复式花岗质岩体东段片麻状花岗岩的地球化学特征、锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 康磊,刘良,曹玉亭,王超,杨文强,梁莎. 岩石学报. 2013(09)
博士论文
[1]南阿尔金高压—超高压变质带早古生代多期花岗质岩浆作用及其地质意义[D]. 康磊.西北大学 2014
[2]南阿尔金和柴北缘胜利口地区高压—超高压变质作用演化及其熔流体活动[D]. 曹玉亭.西北大学 2013
硕士论文
[1]新疆阿尔金南缘镁铁—超镁铁质岩岩石学、岩石地球化学研究[D]. 孙吉明.长安大学 2008
本文编号：2972642
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