云南中甸甭哥地区正长岩体岩石学成因与岩浆过程

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ylznaf
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中甸甭哥地区位于青藏高原东南缘,三江特提斯构造域,义敦岛弧的南部。该区出露的正长岩体主要分为超钾质岩石和碱性斑岩(石英正长斑岩)两类。前人研究在正长岩的年代学上存有较大分歧,并且忽略了正长岩作为碱性岩本身具有很低的全岩锆饱和温度这一约束条件。因此在缺乏对锆石成因研究的前提下对其应用锆石测年,可能会得到不准确的年龄。事实上岩浆系统中普遍存在矿物“晶体群”,如捕掳晶、循环晶和斑晶等,对它们的成因分析是获取岩浆起源、岩浆过程以及岩浆物质组成、物理化学条件的重要途径。黑云母霓辉正长岩、黑云母辉石正长岩和黑云母正长岩属于超钾质岩石(MgO>3%,K2O>3%,K2O/Na2O>2),具有碱性-过碱性的地球化学特征。甭哥超钾质岩石具有很低的全岩锆饱和温度(黑云母霓辉正长岩为86±13℃-634±13℃;黑云母辉石正长岩为346±14℃-549±13℃,黑云母正长岩为281±14℃-525±13℃),远低于用于U-Pb测年的锆石的Ti温度(758℃-1044℃)。以上两种温度计算结果的差异反映了甭哥超钾质岩石很难有自生锆石的存在,前人通过锆石U-Pb定年方法获得的都是继承锆石年龄(209±2 Ma-240±2 Ma),不能代表超钾质岩石的成岩年龄。相比之下,黑云母40Ar/39Ar测年结果能更好的代表超钾质岩石的固结年龄(205.7±1.5 Ma)。这些继承锆石的εHf(t)变化在-5.0-0.42之间,结合其U-Pb年龄认为它们都源于弧岩浆岩。甭哥超钾质岩石部分样品(黑云母霓辉正长岩)中含有自形霓辉石斑晶,并且一些霓辉石普遍含有浅色、筛状的透辉石-次透辉石“核”。这些“核”与霓辉石具有不同的结构、成分特征,表明它们为捕掳晶。单斜辉石F1-F2图解显示透辉石-次透辉石捕掳晶主要来自弧火山岩和洋壳,与继承锆石有相同的源区;霓辉石形成于板内拉张环境,岩浆富流体、具有较高的氧逸度有利于霓辉石结晶。甭哥超钾质岩石微量元素特征富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE),与弧岩浆岩的微量元素特征相似。高Rb/Sr、低Ba/Rb比值和高87Sr/86Sr,低143Nd/144Nd的同位素比值表明它们源于含金云母的富集岩石圈地幔,源区受俯冲流体/熔体的改造并有壳源物质的混染。超钾质岩浆产生后没有经历明显的结晶分异、同化混染和岩浆混合,有快速冷却的历史。石英正长斑岩有相对较高的全岩锆饱和温度(332±14℃-741±16℃),因此岩石中可能有自生锆石。锆石U-Pb测年获得石英正长斑岩年龄为35Ma,为碰撞后板内环境,与哀牢山-红河构造带的富碱斑岩年龄的高峰期一致。石英正长斑岩的Sr-Nd同位素特征指示了壳-幔混源的特点,它可能形成于板内扩张作用所诱发的下地壳与上地幔部分熔融后的岩浆混合。
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