柴北缘东段奥陶纪埃达克岩-富Nb玄武岩:对大陆深俯冲之前大洋俯冲及地壳增生的启示
发布时间：2021-04-11 09:25
在柴北缘东段识别出早古生代埃达克岩-富Nb玄武岩的火山岩组合。埃达克岩富Na2O、贫K2O,K2O/Na2O比值介于0.14～0.43之间;高Sr (614×10-6～1043×10-6),但亏损Y (3.26×10-6～14.1×10-6)和Yb (0.33×10-6～1.46×10-6),具有高的Sr/Y比值（44～282）;富集Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素及Cr、Ni、Co、V等相容元素。富Nb玄武岩富Na2O、贫K2O、高TiO2,其Nb含量较高,介于16.9×10-6～17.9×10-6之间,具有高的Nb/Ta、Nb/U、（Nb/La）N比值,同时富集高场强元素。埃达克岩锆石U-Pb定年得到453±4Ma和457±4Ma...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：23 页
【部分图文】：
柴北缘东段火山岩野外(a、b)及显微照片(c、d)
样品AQ16-24-3.1锆石U-Pb定年在北京离子探针中心SHRIMP II上完成。详细分析方法见Williams(1998)。一次流O2-强度为3～5n A，束斑直径为25～30μm。标样M257(U=840×10-6,Nasdala et al.,2008)和TEM(年龄为417Ma,Black et al.,2003)分别用于锆石U含量和年龄校正。每分析3～4个未知样品数据分析1次标准锆石TEM，每个分析点采用5组扫描。数据处理采用SQUID和ISOPLOT程序(Ludwig,2003)。样品AQ16-24-2.2的U-Pb定年在北京燕都中实测试技术有限公司实验室利用LA-ICPMS分析完成。激光剥蚀系统为New Wave UP213,ICP-MS为德国耶拿M90。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个Y型接头混合。每个时间分辨分析数据包括大约20～30s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选图4岩石类型判别图解择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSData Cal(侯可军等，2009;Liu et al.,2010)完成。详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu et al.(2008,2010)。锆石Lu-Hf同位素测试在北京科荟测试技术有限公司的LA-MC-ICPMS上进行，激光进样系统为NWR213nm固体激光器，分析系统为多接收等离子体质谱仪(NEPTUNE plus)，以高纯He为载气。激光剥蚀的斑束直径为55μm，能量密度为7～8J/cm2，频率为10Hz。根据锆石CL图像，选择的测试点靠近U-Pb测定点，且为同一CL结构位置。采用179Hf/177Hf=0.7325对同位素比值进行指数归一化质量歧视校正，采用173Yb/172Yb=1.35274对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正。εHf(t)计算采用衰变常数λ=1.865×10-11y-1(Scherer et al.,2001),(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772 (Blichert-Toft and Albarède,1997)。单阶段模式年龄(tDM1)计算时采用(176Lu/177Hf)DM=0.0384,((176Hf/177Hf)DM=0.28325)，二阶段模式年龄(tDM2)计算时采用的平均地壳176Lu/177Hf值为0.0093(Amelin et al.,1999)。
9个英安岩Si O2含量在64.79%～67.73%之间，Al2O3含量较高(16.02%～18.20%),Mg O含量介于1.07%～1.68%之图7玄武岩Mg O-Nb/La (a)和Nb-Nb/U (b)图解间，平均为1.33%,Mg#值相对偏高，在49～56之间，平均为53，岩石显示明显的富Na2O贫K2O特征，K2O/Na2O比值较低(0.14～0.43之间)，K2O含量在0.83%～1.95%之间，基本都处于中钾亚碱性系列(图4)。岩石均富集轻稀土(LREE)，亏损重稀土(HREE),(La/Yb)N比值介于7.56～22.61之间，平均为14.5，具有弱-中等的正Eu异常(Eu/Eu*在1.13～1.45之间，平均值1.27)，配分曲线呈现中等的右倾特征，且重稀土分布较平坦，中稀土有明显的下凹特征(图5)。微量元素显示高Sr (751×10-6～1043×10-6)，低Y(3.26×10-6～5.3×10-6)和Yb (0.33×10-6～0.58×10-6),Sr/Y比值较高(172～282)的特征，岩石还具有较高的Ba含量(675×10-6～1303×10-6，平均值1079×10-6)，在微量元素蛛网图中显示较明显的Sr与Ba的正异常。相对富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb、Zr、Ti等高场强元素，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN图解中均落在埃达克岩区域(图6)。1个安山岩样品Si O2含量57.68%,Al2O3含量16.18%,Mg O含量4.04%,Mg#值为52,K2O含量0.91%,Na2O含量3.44%,K2O/Na2O比值0.26，属于中钾亚碱性系列(图4)，类似于高镁安山岩地球化学特征，只是其Mg O含量略低(高镁安山岩一般>5%)。高Sr(614×10-6)，低Y和Yb(Y=14.1×10-6,Yb=1.46×10-6),Sr/Y比值44，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN图解中均落在埃达克岩与经典岛弧岩浆岩过渡的区域(图6)。稀土元素含量较高，稀土配分图中显示明显的轻稀土(LREE)富集与重稀土(HREE)亏损，(La/Yb)N比值11.94，无Eu异常。相对富集大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)(图5)，相容元素Cr、Ni、Co等含量高于典型的埃达克岩。
【参考文献】：
期刊论文
[1]埃达克岩来自高压背景——一个科学的、可靠的、有预见性的科学发现[J]. 张旗,焦守涛. 岩石学报. 2020(06)
[2]青海海西州乌北地体晋宁期柯柯沙花岗片麻岩锆石U-Pb年龄证据[J]. 马建军,何川,王璐,王珩,王勤燕,陈能松. 地质通报. 2019(05)
[3]Early Paleozoic Granulite-Facies Metamorphism and Magmatism in the Northern Wulan Terrane of the Quanji Massif: Implications for the Evolution of the Proto-Tethys Ocean in Northwestern China[J]. Qinyan Wang,Yanjun Dong,Yuanming Pan,Fanxi Liao,Xiaowei Guo. Journal of Earth Science. 2018(05)
[4]Paleoproterozoic Nb-enriched meta-gabbros in the Quanji Massif,NW China:Implications for assembly of the Columbia supercontinent[J]. Fan-Xi Liao,Neng-Song Chen,M.Santosh,Qin-Yan Wang,Song-Lin Gong,Chuan He,Hassan Abdelsalam Mustafa. Geoscience Frontiers. 2018(02)
[5]南祁连造山带新元古代后碰撞岩浆作用:年代学和地球化学证据[J]. 马建军,王珩,何川,王璐,王勤燕,陈能松. 地球科学与环境学报. 2018(02)
[6]柴北缘HP-UHP变质带多期构造热事件的再厘定:鱼卡地区高压变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年[J]. 周桂生,张建新,李云帅,于胜尧,喻星星,毛小红,路增龙. 岩石学报. 2017(12)
[7]柴北缘欧龙布鲁克地块东段古元古代基性麻粒岩:岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据[J]. 路增龙,张建新,毛小红,周桂生,彭银彪. 岩石学报. 2017(12)
[8]柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP定年及其成因[J]. 吴才来,雷敏,吴迪,李天啸. 地球学报. 2016(04)
[9]青海省乌兰县早古生代低压高温变质岩:柴北缘存在双变质带?[J]. 李秀财,牛漫兰,闫臻,笪梁超,韩雨,王玉松. 科学通报. 2015(35)
[10]原特提斯洋的俯冲、增生及闭合:阿尔金-祁连-柴北缘造山系早古生代增生/碰撞造山作用[J]. 张建新,于胜尧,李云帅,喻星星,林宜慧,毛小红. 岩石学报. 2015(12)
本文编号：3131000
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：23 页
【部分图文】：
柴北缘东段火山岩野外(a、b)及显微照片(c、d)
样品AQ16-24-3.1锆石U-Pb定年在北京离子探针中心SHRIMP II上完成。详细分析方法见Williams(1998)。一次流O2-强度为3～5n A，束斑直径为25～30μm。标样M257(U=840×10-6,Nasdala et al.,2008)和TEM(年龄为417Ma,Black et al.,2003)分别用于锆石U含量和年龄校正。每分析3～4个未知样品数据分析1次标准锆石TEM，每个分析点采用5组扫描。数据处理采用SQUID和ISOPLOT程序(Ludwig,2003)。样品AQ16-24-2.2的U-Pb定年在北京燕都中实测试技术有限公司实验室利用LA-ICPMS分析完成。激光剥蚀系统为New Wave UP213,ICP-MS为德国耶拿M90。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个Y型接头混合。每个时间分辨分析数据包括大约20～30s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选图4岩石类型判别图解择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSData Cal(侯可军等，2009;Liu et al.,2010)完成。详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu et al.(2008,2010)。锆石Lu-Hf同位素测试在北京科荟测试技术有限公司的LA-MC-ICPMS上进行，激光进样系统为NWR213nm固体激光器，分析系统为多接收等离子体质谱仪(NEPTUNE plus)，以高纯He为载气。激光剥蚀的斑束直径为55μm，能量密度为7～8J/cm2，频率为10Hz。根据锆石CL图像，选择的测试点靠近U-Pb测定点，且为同一CL结构位置。采用179Hf/177Hf=0.7325对同位素比值进行指数归一化质量歧视校正，采用173Yb/172Yb=1.35274对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正。εHf(t)计算采用衰变常数λ=1.865×10-11y-1(Scherer et al.,2001),(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772 (Blichert-Toft and Albarède,1997)。单阶段模式年龄(tDM1)计算时采用(176Lu/177Hf)DM=0.0384,((176Hf/177Hf)DM=0.28325)，二阶段模式年龄(tDM2)计算时采用的平均地壳176Lu/177Hf值为0.0093(Amelin et al.,1999)。
9个英安岩Si O2含量在64.79%～67.73%之间，Al2O3含量较高(16.02%～18.20%),Mg O含量介于1.07%～1.68%之图7玄武岩Mg O-Nb/La (a)和Nb-Nb/U (b)图解间，平均为1.33%,Mg#值相对偏高，在49～56之间，平均为53，岩石显示明显的富Na2O贫K2O特征，K2O/Na2O比值较低(0.14～0.43之间)，K2O含量在0.83%～1.95%之间，基本都处于中钾亚碱性系列(图4)。岩石均富集轻稀土(LREE)，亏损重稀土(HREE),(La/Yb)N比值介于7.56～22.61之间，平均为14.5，具有弱-中等的正Eu异常(Eu/Eu*在1.13～1.45之间，平均值1.27)，配分曲线呈现中等的右倾特征，且重稀土分布较平坦，中稀土有明显的下凹特征(图5)。微量元素显示高Sr (751×10-6～1043×10-6)，低Y(3.26×10-6～5.3×10-6)和Yb (0.33×10-6～0.58×10-6),Sr/Y比值较高(172～282)的特征，岩石还具有较高的Ba含量(675×10-6～1303×10-6，平均值1079×10-6)，在微量元素蛛网图中显示较明显的Sr与Ba的正异常。相对富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素，亏损Nb、Zr、Ti等高场强元素，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN图解中均落在埃达克岩区域(图6)。1个安山岩样品Si O2含量57.68%,Al2O3含量16.18%,Mg O含量4.04%,Mg#值为52,K2O含量0.91%,Na2O含量3.44%,K2O/Na2O比值0.26，属于中钾亚碱性系列(图4)，类似于高镁安山岩地球化学特征，只是其Mg O含量略低(高镁安山岩一般>5%)。高Sr(614×10-6)，低Y和Yb(Y=14.1×10-6,Yb=1.46×10-6),Sr/Y比值44，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN图解中均落在埃达克岩与经典岛弧岩浆岩过渡的区域(图6)。稀土元素含量较高，稀土配分图中显示明显的轻稀土(LREE)富集与重稀土(HREE)亏损，(La/Yb)N比值11.94，无Eu异常。相对富集大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)(图5)，相容元素Cr、Ni、Co等含量高于典型的埃达克岩。
【参考文献】：
期刊论文
[1]埃达克岩来自高压背景——一个科学的、可靠的、有预见性的科学发现[J]. 张旗,焦守涛. 岩石学报. 2020(06)
[2]青海海西州乌北地体晋宁期柯柯沙花岗片麻岩锆石U-Pb年龄证据[J]. 马建军,何川,王璐,王珩,王勤燕,陈能松. 地质通报. 2019(05)
[3]Early Paleozoic Granulite-Facies Metamorphism and Magmatism in the Northern Wulan Terrane of the Quanji Massif: Implications for the Evolution of the Proto-Tethys Ocean in Northwestern China[J]. Qinyan Wang,Yanjun Dong,Yuanming Pan,Fanxi Liao,Xiaowei Guo. Journal of Earth Science. 2018(05)
[4]Paleoproterozoic Nb-enriched meta-gabbros in the Quanji Massif,NW China:Implications for assembly of the Columbia supercontinent[J]. Fan-Xi Liao,Neng-Song Chen,M.Santosh,Qin-Yan Wang,Song-Lin Gong,Chuan He,Hassan Abdelsalam Mustafa. Geoscience Frontiers. 2018(02)
[5]南祁连造山带新元古代后碰撞岩浆作用:年代学和地球化学证据[J]. 马建军,王珩,何川,王璐,王勤燕,陈能松. 地球科学与环境学报. 2018(02)
[6]柴北缘HP-UHP变质带多期构造热事件的再厘定:鱼卡地区高压变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年[J]. 周桂生,张建新,李云帅,于胜尧,喻星星,毛小红,路增龙. 岩石学报. 2017(12)
[7]柴北缘欧龙布鲁克地块东段古元古代基性麻粒岩:岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据[J]. 路增龙,张建新,毛小红,周桂生,彭银彪. 岩石学报. 2017(12)
[8]柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP定年及其成因[J]. 吴才来,雷敏,吴迪,李天啸. 地球学报. 2016(04)
[9]青海省乌兰县早古生代低压高温变质岩:柴北缘存在双变质带?[J]. 李秀财,牛漫兰,闫臻,笪梁超,韩雨,王玉松. 科学通报. 2015(35)
[10]原特提斯洋的俯冲、增生及闭合:阿尔金-祁连-柴北缘造山系早古生代增生/碰撞造山作用[J]. 张建新,于胜尧,李云帅,喻星星,林宜慧,毛小红. 岩石学报. 2015(12)
本文编号：3131000
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