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柴北缘古生代超高压带上花岗质岩浆作用

吴才来  杨经绥  许志琴  Joseph L. Wooden  李海兵  孟繁聪  史仁灯  陈松永  Harold Persing  Anders Meibom  
【摘要】:祁连南缘古生代超高压变质带(榴辉岩年龄为466-495Ma)上一套中高级变质岩系(达肯大坂片麻岩)中存在三类花岗岩组合:Ⅰ类:石英二长闪长岩—花岗闪长岩—二长花岗岩,Ⅱ类:二长花岗岩—二云母花岗岩—含白云母花岗岩—正长花岗岩,Ⅲ类:花岗闪长岩—二长花岗岩—黑云母花岗岩。Ⅰ类中的二长花岗岩锆石SHRIMP年龄为473 Ma,Ⅱ类中的正长花岗岩锆石SHRIMP年龄为446 Ma,Ⅲ类中的二长花岗岩锆石SHRIMP年龄为397 Ma。从三类花岗岩组合的组成矿物来看,Ⅰ类和Ⅲ类的组成矿物主要为斜长石、角闪石、石英、碱性长石、黑云母,Ⅱ类的矿物组合为钾长石、石英、白云母、黑云母、斜长石;从岩石地球化学特征上看,Ⅰ类和Ⅲ类花岗岩为Ⅰ型花岗岩,岩石的SiO_2=61-69wt%,Na_2O/K_2O1,ANK1,δEu=0.7-1.0;Ⅱ类花岗岩为S型花岗岩,岩石的SiO_2=70-76wt%,Na_2O/K_2O1,ANK1,δEu=0.1-0.3;从构造环境上看,Ⅰ类花岗岩形成于岛弧环境或活动大陆边缘,Ⅱ类花岗岩形成于同碰撞,Ⅲ类形成于碰撞后隆起。结合区域地质特征,我们认为,早奥陶世,南祁连洋板块向北俯冲于祁连陆块之下,规模不大的南祁连洋很快闭合,但俯冲下去的大洋板块仍拖动柴达木陆块继续俯冲,俯冲下去的板块伴随着绿片岩相到榴辉岩相的转变,部分矿物脱水,形成流体,流体上升到地幔楔诱发其部分熔融形成Ⅰ类花岗岩组合(平均时代约473 Ma)。随着柴达木陆块的继续俯冲,祁连陆块则由北向南逆冲到柴达木陆块之上,形成了陆陆碰撞带,由此引起地壳增厚并部分熔融形成Ⅱ类花岗岩组合(时代约为446 Ma)。由于早期俯冲下去的大洋板块形成了榴辉岩相的岩石,密度变大,与上部较轻的陆壳板块发生滑脱,继而发生拆沉作用,结果重的块体往下沉,轻的块体上浮折返,同时,软流圈上涌,向岩石圈底部提供物质和能量,加之折返的块体与周围块体之间挤压、磨擦,发生局部熔融,形成了Ⅲ类花岗岩组合(时代约为397Ma)。

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