苏门答腊岛北部Takengon早志留世S型花岗片麻岩年代学、地球化学特征及构造意义
发布时间：2022-01-06 20:54
苏门答腊岛位于巽他大陆西南缘,被中苏门答腊构造带分隔为东、西苏门答腊两地体.其中东苏门答腊地体的基底年龄和构造归属均未得到很好地约束.在东苏门答腊北部Takengon地区新识别出的花岗片麻岩进行了锆石U-Pb年代学、原位Hf同位素和全岩地球化学研究.年代学结果表明该套花岗片麻岩的206Pb/238U加权平均年龄为442±5 Ma（MSWD=1.03）,代表其结晶年龄.锆石的εHf（t）介于-1.3至-7.8之间.地球化学研究表明,样品富SiO2（69.97%～74.30%）和Al2O3（13.90%～15.93%）,相对贫TiO2（0.48%～0.61%）、MgO（0.54%～0.93%）和CaO（0.11%～0.25%）.样品具高的A/CNK值（2.58～3.06）和CIPW刚玉体积百分含量（10.0%～11.4%）,具有S型花岗岩的特征.其轻重稀土分异明显,富集LILE（Rb、Th、U）,亏损HFSE（Nb、Ta、Ti）.地球化学研究表明Takengon花岗片麻岩是变沉积岩部分熔融形成的.该套花岗片麻岩的发现证实了在东苏门答腊地块发育有前志留世基底岩石,其形成与原特提斯洋的演化有关...
【文章来源】：地球科学. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
区域构造简图(a)和苏门答腊北部地质简图与采样点位置(b)
现有研究表明，苏门答腊晚古生代沉积地层的碎屑锆石发育～510 Ma、～590 Ma、～935 Ma、～1 070 Ma、～1 170 Ma、～1 700 Ma和～2 500 Ma的年龄峰值，类似滇缅泰、拉萨、西缅甸和西澳大利亚地块（Zhang et al.,2018）.地理上苏门答腊岛向北与泰国普吉岛可以连接，也反映其可能属于滇缅泰的一部分.但滇缅泰板块由显生宙沉积岩、岩浆岩和变质岩组成，其岩浆岩继承锆石和沉积碎屑锆石的研究推测该地块可能具有太古宙陆核和前寒武纪基底（Zhang et al.,2018）.然而，在苏门答腊地区目前仅在钻孔资料中发现有疑似泥盆纪的地层出露（Barber and Crow,2009），区域出露最古老的岩浆岩被认为是晚古生代的火山岩系（Barber and Crow,2009），未发现前石炭纪的地层或岩浆岩.因此其基底被认为是一套石炭-二叠纪的石英岩、硅质岩、页岩及片岩组合（Zhang et al.,2018）.其中石炭系地层为打努巴里群，其下段为砂页岩，中段为灰岩，上段为伯赫洛克组含砾泥岩和冰碛岩（Barber,2000）.打努巴里群可以和马来西亚兰卡威岛的辛哈群、泰国西部的普吉群和印度尼西亚班达楠榜的古高卡斯杂岩相对应.二叠系彭汗群与下伏石炭系呈角度不整合关系，其下段为一套含火山岩夹层的砂岩、页岩、灰岩，中段为灰岩，上段为含燧石的砂岩、页岩.中生界沃伊拉群与下伏地层呈平行不整合接触，主要为侏罗系-下白垩统，其下段为含蛇纹岩、枕状熔岩、硅质岩和硬砂岩的推覆体，中段为礁灰岩，上段为中-酸性火山岩（Mc Carthy et al.,2001）.苏门答腊岛报道的岩浆岩K-Ar年龄主要为海西期（290～256 Ma）火山岩、印支-燕山早期（224～180 Ma）火山/侵入岩、燕山晚期（149～146 Ma）火山岩、喜山早期（60～48 Ma）火山/侵入岩、喜山中期（24～15 Ma）火山/侵入岩以及喜山晚期（<6 Ma）火山岩.本文采样点位于印度尼西亚苏门答腊岛北部亚齐特别行政区Takengon地区（图1b）.野外观察为灰白色花岗片麻岩，具片麻状构造、线理和面理发育（图2a）.镜下观察其主要矿物有石英（～51%）、长石（～35%）和白云母（～12%），副矿物可见磁铁矿和绢云母等，其中石英大多具波状消光，发生膨突或亚颗粒旋转重结晶（图2b），可见旋转的长石斑晶和拉长云母，以及细小的石英、长石和云母的定向排列（图2c).
本文对样品（18SM-23-3）选取了30颗锆石进行LA-ICP-MS定年测试.锆石呈透明至半透明、无色至浅褐色、自形至半自形，长度大致在50～150μm之间，可见明显的震荡环带.少数锆石存在核-边结构（图3）.锆石U-Pb年代学测试结果见附表1，锆石元素测试结果见附表2.30个锆石分析点的年龄谐和图见图4a，其中22个年龄谐和分析点的206Pb/238U年龄介于422～444 Ma，加权平均年龄为442±5 Ma(MSWD=1.03），代表其结晶年龄.其Th/U值介于0.03～0.66，大部分大于0.10（图4b）.在锆石稀土元素球粒陨石标准化图解中（图4c），绝大部分锆石具显著的Ce正异常和Pr及Eu的负异常，呈亏损的轻稀土元素（LREE）的左倾型，具典型的岩浆岩锆石的配分特点.对其中21个谐和测试点进行了锆石原位的Lu-Hf同位素分析（图3），分析数据见附表3.其中176Yb/177Hf和176Lu/177Hf比值范围分别为0.0525 64～0.141 751和0.001 868～0.004 844.fLu/Hf介于-0.94至-0.85，平均值为-0.91.εHf(t）值变化于-1.3至-7.8，二阶模式年龄TDM2介于1.5～1.9 Ga.3.2 全岩地球化学特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]Genesis of the Binh Do Pb-Zn Deposit in Northern Vietnam:Evidence from H-O-S-Pb Isotope Geochemistry[J]. Chaowen Huang,Huan Li,Chun-Kit Lai. Journal of Earth Science. 2019(04)
[2]俯冲带岩浆作用与大陆地壳生长[J]. 马超,汤艳杰,英基丰. 地球科学. 2019(04)
[3]冈底斯中部松多岩组形成时代及物源:来自碎屑锆石U-Pb年代学证据[J]. 解超明,宋宇航,王明,范建军,张红雨,郝宇杰. 地球科学. 2019(07)
[4]滇西腾冲地块高黎贡山群早志留世变质花岗岩体的年代学、地球化学特征及意义[J]. 崔晓琳,邓军,张铎,肖常先,张琦玮,吴占毅,周淑敏. 岩石学报. 2017(07)
[5]云南保山东缘早古生代高Si花岗岩的成因及构造意义[J]. 康欢,李大鹏,陈岳龙,鲁震. 现代地质. 2016(05)
[6]Petrogenesis for the Chiang Dao Permian High-Iron Basalt and Its Implication on the Paleotethyan Ocean in NW Thailand[J]. Yuzhi Zhang,Yuejun Wang,Boontarika Srithai,Burapha Phajuy. Journal of Earth Science. 2016(03)
[7]西盟地区奥陶纪花岗片麻岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成特征及其大地构造意义[J]. 邢晓婉,张玉芝,王岳军,刘汇川. 大地构造与成矿学. 2015(03)
[8]青藏高原东南缘滇西早古生代早期造山事件[J]. 蔡志慧,许志琴,段向东,李化启,曹汇,黄学猛. 岩石学报. 2013(06)
[9]滇西保山地块早古生代花岗岩类的年代学、地球化学及意义[J]. 董美玲,董国臣,莫宣学,朱弟成,聂飞,谢许峰,王霞,胡兆初. 岩石学报. 2012(05)
[10]滇西高黎贡山群变质岩的锆石年龄及其构造意义[J]. 李再会,林仕良,丛峰,谢韬,邹光富. 岩石学报. 2012(05)
本文编号：3573155
【文章来源】：地球科学. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
区域构造简图(a)和苏门答腊北部地质简图与采样点位置(b)
现有研究表明，苏门答腊晚古生代沉积地层的碎屑锆石发育～510 Ma、～590 Ma、～935 Ma、～1 070 Ma、～1 170 Ma、～1 700 Ma和～2 500 Ma的年龄峰值，类似滇缅泰、拉萨、西缅甸和西澳大利亚地块（Zhang et al.,2018）.地理上苏门答腊岛向北与泰国普吉岛可以连接，也反映其可能属于滇缅泰的一部分.但滇缅泰板块由显生宙沉积岩、岩浆岩和变质岩组成，其岩浆岩继承锆石和沉积碎屑锆石的研究推测该地块可能具有太古宙陆核和前寒武纪基底（Zhang et al.,2018）.然而，在苏门答腊地区目前仅在钻孔资料中发现有疑似泥盆纪的地层出露（Barber and Crow,2009），区域出露最古老的岩浆岩被认为是晚古生代的火山岩系（Barber and Crow,2009），未发现前石炭纪的地层或岩浆岩.因此其基底被认为是一套石炭-二叠纪的石英岩、硅质岩、页岩及片岩组合（Zhang et al.,2018）.其中石炭系地层为打努巴里群，其下段为砂页岩，中段为灰岩，上段为伯赫洛克组含砾泥岩和冰碛岩（Barber,2000）.打努巴里群可以和马来西亚兰卡威岛的辛哈群、泰国西部的普吉群和印度尼西亚班达楠榜的古高卡斯杂岩相对应.二叠系彭汗群与下伏石炭系呈角度不整合关系，其下段为一套含火山岩夹层的砂岩、页岩、灰岩，中段为灰岩，上段为含燧石的砂岩、页岩.中生界沃伊拉群与下伏地层呈平行不整合接触，主要为侏罗系-下白垩统，其下段为含蛇纹岩、枕状熔岩、硅质岩和硬砂岩的推覆体，中段为礁灰岩，上段为中-酸性火山岩（Mc Carthy et al.,2001）.苏门答腊岛报道的岩浆岩K-Ar年龄主要为海西期（290～256 Ma）火山岩、印支-燕山早期（224～180 Ma）火山/侵入岩、燕山晚期（149～146 Ma）火山岩、喜山早期（60～48 Ma）火山/侵入岩、喜山中期（24～15 Ma）火山/侵入岩以及喜山晚期（<6 Ma）火山岩.本文采样点位于印度尼西亚苏门答腊岛北部亚齐特别行政区Takengon地区（图1b）.野外观察为灰白色花岗片麻岩，具片麻状构造、线理和面理发育（图2a）.镜下观察其主要矿物有石英（～51%）、长石（～35%）和白云母（～12%），副矿物可见磁铁矿和绢云母等，其中石英大多具波状消光，发生膨突或亚颗粒旋转重结晶（图2b），可见旋转的长石斑晶和拉长云母，以及细小的石英、长石和云母的定向排列（图2c).
本文对样品（18SM-23-3）选取了30颗锆石进行LA-ICP-MS定年测试.锆石呈透明至半透明、无色至浅褐色、自形至半自形，长度大致在50～150μm之间，可见明显的震荡环带.少数锆石存在核-边结构（图3）.锆石U-Pb年代学测试结果见附表1，锆石元素测试结果见附表2.30个锆石分析点的年龄谐和图见图4a，其中22个年龄谐和分析点的206Pb/238U年龄介于422～444 Ma，加权平均年龄为442±5 Ma(MSWD=1.03），代表其结晶年龄.其Th/U值介于0.03～0.66，大部分大于0.10（图4b）.在锆石稀土元素球粒陨石标准化图解中（图4c），绝大部分锆石具显著的Ce正异常和Pr及Eu的负异常，呈亏损的轻稀土元素（LREE）的左倾型，具典型的岩浆岩锆石的配分特点.对其中21个谐和测试点进行了锆石原位的Lu-Hf同位素分析（图3），分析数据见附表3.其中176Yb/177Hf和176Lu/177Hf比值范围分别为0.0525 64～0.141 751和0.001 868～0.004 844.fLu/Hf介于-0.94至-0.85，平均值为-0.91.εHf(t）值变化于-1.3至-7.8，二阶模式年龄TDM2介于1.5～1.9 Ga.3.2 全岩地球化学特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]Genesis of the Binh Do Pb-Zn Deposit in Northern Vietnam:Evidence from H-O-S-Pb Isotope Geochemistry[J]. Chaowen Huang,Huan Li,Chun-Kit Lai. Journal of Earth Science. 2019(04)
[2]俯冲带岩浆作用与大陆地壳生长[J]. 马超,汤艳杰,英基丰. 地球科学. 2019(04)
[3]冈底斯中部松多岩组形成时代及物源:来自碎屑锆石U-Pb年代学证据[J]. 解超明,宋宇航,王明,范建军,张红雨,郝宇杰. 地球科学. 2019(07)
[4]滇西腾冲地块高黎贡山群早志留世变质花岗岩体的年代学、地球化学特征及意义[J]. 崔晓琳,邓军,张铎,肖常先,张琦玮,吴占毅,周淑敏. 岩石学报. 2017(07)
[5]云南保山东缘早古生代高Si花岗岩的成因及构造意义[J]. 康欢,李大鹏,陈岳龙,鲁震. 现代地质. 2016(05)
[6]Petrogenesis for the Chiang Dao Permian High-Iron Basalt and Its Implication on the Paleotethyan Ocean in NW Thailand[J]. Yuzhi Zhang,Yuejun Wang,Boontarika Srithai,Burapha Phajuy. Journal of Earth Science. 2016(03)
[7]西盟地区奥陶纪花岗片麻岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成特征及其大地构造意义[J]. 邢晓婉,张玉芝,王岳军,刘汇川. 大地构造与成矿学. 2015(03)
[8]青藏高原东南缘滇西早古生代早期造山事件[J]. 蔡志慧,许志琴,段向东,李化启,曹汇,黄学猛. 岩石学报. 2013(06)
[9]滇西保山地块早古生代花岗岩类的年代学、地球化学及意义[J]. 董美玲,董国臣,莫宣学,朱弟成,聂飞,谢许峰,王霞,胡兆初. 岩石学报. 2012(05)
[10]滇西高黎贡山群变质岩的锆石年龄及其构造意义[J]. 李再会,林仕良,丛峰,谢韬,邹光富. 岩石学报. 2012(05)
本文编号：3573155
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