甜水海地块寒武纪安山岩的地球化学和年代学研究:对西昆仑-喀喇昆仑造山带原特提斯洋演化的启示

• 作者: 吕鹏瑞 孙超 张辉善 洪俊 计文化 马中平 高晓峰
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 西昆仑 甜水海地块 原特提斯洋 寒武纪 安山岩 锆石U-Pb年代学
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 257-278
• 页数: 22页
• 分类号: P588.144
• 字数: 16367字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18654/1000-0569/2020.01.21

摘要

甜水海地块作为西昆仑-喀喇昆仑造山带重要的组成部分,夹持于麻扎-康西瓦板块缝合带和洪山湖-乔尔天山板块缝合带之间,其构造属性的探讨对认知西昆仑地区早古生代地质演化具有重要的科学意义.笔者在甜水海地块中部麻扎地区通过野外填图新发现并厘定出一套火山岩-沉积岩组合,主要由安山岩、英安岩、流纹岩及其火山碎屑岩和少量沉积岩组成;与安山岩互层产出的英安岩和流纹岩锆石U-Pb年龄为519 ～513Ma,表明这套火山-沉积地层形成于中寒武世.该火山岩套的地球化学特征为:安山岩SiO2含量为57.0％～67.2％,具有高MgO(1.91％ ～7.17％)含量和Mg#值(39.1 ～ 65.3,平均值为55.0),较高Cr(31.0×10-6～ 190×10-6)和Ni(12.2×10-6～121×10-6)含量,低FeOT/MgO比值(1.12～3.26),低Al2O3(13.7％～ 17.3％)和K2O(1.12％～5.52％)含量的特征,属于低铁钙碱系列高镁安山岩-镁安山岩;英安岩较安山岩Si02含量高(63.8％ ～71.8％),具有相似的Al2O3(13.4％～15.4％)含量,低MgO(0.28％～1.19％)含量和Mg#值(9.98～36.5,平均值为25.3),低Cr(11.5×10-6～25.2×10-6)和Ni(4.33×10-6～11.8×10-6)含量,高FeOT/MgO比值(3.64～18.9)和K2O(4.84％～9.27％)含量的特征,属于高钾钙碱性系列.安山岩和英安岩总体表现出右倾轻稀土富集分配模式,富集Rb、Ba、K、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素,具有典型的岛弧岩浆岩特征.野外调查表明,安山岩与英安岩在空间上相邻,呈互层产出,且它们都出露于中寒武系地层中,暗示了二者在成因上紧密相联.岩石地球化学特征指示了安山岩和英安岩可能源于富集地幔楔不同比例的部分熔融作用,所产生的岩浆在上升过程中又遭受了不同比例的地壳混染.推测麻扎地区寒武纪火山岩形成于原特提斯洋向南俯冲消减机制下的岛弧构造环境,同时结合区域资料,认为在寒武纪甜水海地块存在两期岩浆作用,在早寒武系末期(～520Ma)原特提斯洋发生双向俯冲,甜水海地块北缘转化为活动大陆边缘.