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中国阿尔泰造山带基性麻粒岩的发现及其成因机制探讨

陈汉林  厉子龙  杨树锋  董传万  肖文交  李继亮  
【摘要】:新疆北部阿尔泰造山带富蕴乌恰沟一带新发现代表下地壳深变质作用的麻粒岩。阿尔泰地区基性麻粒岩为角闪斜长二辉麻粒岩。麻粒岩矿物组合以斜长石+紫苏辉石+普通辉石+角闪石+黑云母+石英为代表。该区麻粒岩不但存在无水矿物斜方辉石和单斜辉石,还普遍存在含水矿物角闪石和黑云母,前者的含量大于后者的含量,而且角闪石和黑云母富钛的特点。紫苏辉石为变质成因、二辉石共生、角闪石和黑云母的形成的温压条件达到麻粒岩相以及斜长石具膝折带和变形特征,被确认为变质成因的麻粒岩,而非变辉长岩。该区麻粒岩的岩石化学成分显示其富Mg/(Mg+Fe~(2+),Al_2O_3,贫CaO以及亏损U,Th,K和Rb,代表了下地壳有关的麻粒岩的特征。其稀土总量中等,具轻稀土中等富集的分配模式,Eu有弱的正异常。岩石化学和地球化学特征表明麻粒岩原岩为钙碱性玄武岩,是岛弧构造环境下形成的产物。在微量元素洋中脊(MORB)标准化判别图解中,阿尔泰麻粒岩呈现“三隆起”型式,其间呈现明显的负Nb异常以及一定程度的负P和Ti负异常,反映了其形成与板块俯冲等有关。阿尔泰麻粒岩的变质反应、矿物组合演化序列及温压计算结果初步表明,至少经历了二期变质作用过程。其变质顶峰(达到麻粒岩相)的温度为750—780℃,峰期的压力值达到0.6—0.7Gpa。区内麻粒岩变质作用可能以顺时针方向退变质的P-T演化轨迹为特征,与碰撞造山带P-T轨迹模式相类似。阿尔泰麻粒岩的形成和演化与板块的俯冲和碰撞作用有关,认为该区麻粒岩形成与板块的俯冲和碰撞有密切的关系,即在早期的洋壳俯冲阶段,岛弧的钙碱性玄武岩在地壳深部发生麻粒岩相的变质作用形成麻粒岩:该麻粒岩在晚期的板块碰撞作用阶段,由冲断作用麻粒岩被冲断到地壳的浅部而出露于地表,并以断层接触的方式与中低变质的晚古生代的变质地层相接触。

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