龍登紅
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
對(duì)基性巖脈的研究具有重要的地質(zhì)意義(孫林華,2007;周晶,2008;曾孝文,2019)。基性脈巖的巖漿來源、形成條件、在巖石圈深部的動(dòng)力學(xué)特征為地學(xué)界研究的熱點(diǎn)。基性脈巖成因主要有富集型地幔部分熔融(孫豐月等,1995;顧連興,2001;張航,2018)、基性巖漿陸殼混染(趙霞,2008;劉彬,2013)、巖漿混合(齊有強(qiáng),2008;盧成忠,2009)等?;詭r脈形成于伸展構(gòu)造背景下,巖漿起源于巖石圈地幔和軟流圈。在基性巖漿上侵入途中,雖然可能熔融巖漿房通道的地殼物質(zhì)導(dǎo)致巖漿的化學(xué)成分發(fā)生部分改變,但最終形成的脈巖仍會(huì)保留部分軟流圈和地幔的重要信息(徐學(xué)義,2005;崔方磊,2015;高秦,2019)。因此,開展基性巖脈的研究能夠獲得源區(qū)巖漿的物理化學(xué)特征,進(jìn)而研究巖漿形成的構(gòu)造環(huán)境等重要地質(zhì)意義。
博格達(dá)造山帶是天山東部地區(qū)晚古生代構(gòu)造演化的產(chǎn)物,為天山構(gòu)造演化研究中爭(zhēng)論的焦點(diǎn),其構(gòu)造歸屬及成因至今仍存在不同的認(rèn)識(shí)。有裂谷(顧連興等,2001;夏林圻等,2002;王金榮等,2010;汪曉偉等,2015;孫吉明等,2018)、巖漿弧(左國(guó)朝等,2006)、弧后盆地環(huán)境(李錦軼等,2004;羅婷,2016)等不同認(rèn)識(shí)。博格達(dá)地區(qū)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)早期經(jīng)歷了強(qiáng)烈的大規(guī)模碰撞后伸展作用,形成大量的基性-超基性巖體、巖脈(夏林圻等,2006;李江濤,2018)。前人研究認(rèn)為這些中基性巖是博格達(dá)造山帶巖石圈拉張減薄時(shí)的產(chǎn)物,反映晚石炭世早期博格達(dá)造山帶處于巖石圈拉張的構(gòu)造環(huán)境與動(dòng)力學(xué)背景(靳劉圓,2014;高景剛,2013;雷萬杉,2016;夏冬,2018)。以往工作對(duì)博格達(dá)基性巖的研究主要集中在博格達(dá)東段(高景剛,2013;屈翠霞,2015;劉亮等,2020)和博格達(dá)西段(李江濤,2018),兩側(cè)的演化時(shí)間和構(gòu)造環(huán)境具有一定的差異性。本次研究區(qū)位于博格達(dá)造山帶中部木壘地區(qū),通過對(duì)區(qū)內(nèi)的輝綠巖進(jìn)行巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)和年代學(xué)研究,深入探討其巖石成因及構(gòu)造意義。
博格達(dá)造山帶位于準(zhǔn)噶爾盆地與吐哈盆地之間(圖1),區(qū)域上延伸長(zhǎng)約為600 km,南北寬約為40~80 km。研究區(qū)位于博格達(dá)造山帶中部木壘地區(qū),出露地層主要為早石炭世七角井組(C1q)、晚石炭世柳樹溝組(C2l)和祁家溝組(C2q)。早石炭世七角井組(C1q)為中基性火山碎屑巖夾火山熔巖,在其頂部見陸源碎屑巖;晚石炭世柳樹溝組(C2l)為海相基、中、酸性火山巖夾少量陸源細(xì)碎屑巖及灰?guī)r透鏡體;晚石炭世祁家溝組(C2q)主要為濱海相陸源碎屑巖及灰?guī)r夾少量安山巖及凝灰質(zhì)砂巖。侵入巖主要以基性巖為主,巖性為輝綠巖、輝長(zhǎng)巖等,酸性巖不發(fā)育,僅在局部地段出露脈巖和小巖體。
1.第四系土壤;2.第四系風(fēng)積;3.第四系沖積風(fēng)積;4.第四系沖洪積;5.第四系殘積-風(fēng)積;6.祁家溝組二段;7.祁家溝組一段;8.柳樹溝組三段;9.柳樹溝組二段;10.柳樹溝組一段;11.七角井組二段;12.七角井組一段;13.花崗巖脈;14.花崗閃長(zhǎng)巖脈;15.閃長(zhǎng)巖脈;16.輝綠巖脈;17.逆斷層及性質(zhì)不明斷層;18.地層產(chǎn)狀;19.破火山口;20.鋯石U-Pb測(cè)年樣采樣點(diǎn);a.構(gòu)造位置圖;b.地質(zhì)簡(jiǎn)圖
研究區(qū)內(nèi)的中基性侵入巖侵入至早石炭世七角井組(C1q)和晚石炭世柳樹溝組(C2l),巖性主要以輝綠巖、輝長(zhǎng)巖等為主。輝綠巖主要呈脈狀、長(zhǎng)條狀、帶狀等,寬約為2~500 m,延伸長(zhǎng)度為100~2 000 m不等。在巖體與火山巖和碎屑巖的接觸帶上僅發(fā)育細(xì)粒化邊(寬約數(shù)厘米)、角巖化等,而與灰?guī)r的的接觸帶上發(fā)育寬度約為1~3 m的綠泥石、綠簾石化帶。區(qū)內(nèi)無酸性巖體,局部?jī)H見少量花崗巖脈,脈寬為1~5 m,延伸長(zhǎng)度為100~500 m。
輝綠巖巖石呈斑狀結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)、嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要由斜長(zhǎng)石(50%~70%)、輝石(20%~40%)、角閃石(2%~5%)、少量金屬礦物(1%~4%)等組成,副礦物主要為榍石、鋯石及其他透明礦物(約為1%~3%)。其中,斜長(zhǎng)石粒度在1~6 mm,具絹云母化、黏土化,表面混濁,部分具強(qiáng)烈的綠泥石化,有的顆粒已完全被綠泥石所取代,部分雙晶清晰可見,個(gè)別可見環(huán)帶結(jié)構(gòu);角閃石為柱狀,多色性明顯,具強(qiáng)烈的綠泥石化,大多顆??梢娨唤M解理,少量顆??梢妰山M角閃石式解理;輝石主要分布在較自形的斜長(zhǎng)石板狀晶體搭成的近三角形孔隙中,部分輝石具較強(qiáng)烈的綠泥石化。金屬礦物為集合體狀、粉粒狀,不均勻分布(圖2)。
a.顯微照片;b.野外照片
本次在區(qū)內(nèi)多個(gè)輝綠巖的不同部位采集研究樣品。同一樣點(diǎn)處采集了一套分析樣品,包括標(biāo)本、薄片、常量元素、稀土元素、微量元素等樣品;在研究區(qū)中部的平頂山輝綠巖的樣品中,增加采集鋯石U-Pb年齡樣品。采集樣品時(shí),選擇蝕變較弱或無蝕變的巖體,在巖體的中部采集,取樣時(shí)去除表面風(fēng)化部分,采集新鮮基巖樣品,以確保樣品的代表性。共采集測(cè)試樣品6套(包括薄片、常量、微量、稀土),其中一套包括鋯石U-Pb測(cè)年樣。
常量元素、稀土元素和微量元素由甘肅省地礦局一勘院實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試分析。將樣品表面風(fēng)化部分去除后,顎式破碎機(jī)破碎巖石后,用瑪瑙球磨機(jī)粉碎到200目以上進(jìn)行分析。主量元素均采用日本理學(xué)ZSX PrimusⅡ型螢光光譜儀測(cè)定,微量元素和稀土元素采用美國(guó)熱電ICAP-Q型電感耦合等離子質(zhì)譜儀ICP-MS測(cè)定。
鋯石分選在南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)公司完成。將巖石樣經(jīng)粉碎淘洗后,將得到的重砂礦物進(jìn)行電磁選,初步篩選出鋯石樣品后,在雙目鏡下挑選出較好晶形的鋯石。鋯石粘貼在環(huán)氧樹脂表面,制成鋯石樣品靶。對(duì)陰極發(fā)光圖像分析,根據(jù)鋯石的形態(tài)、環(huán)帶特征等,選擇可能與巖漿同期形成的鋯石顆粒,在增生環(huán)帶上選點(diǎn)進(jìn)行U-Pb測(cè)年。
湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中心負(fù)責(zé)完成鋯石U-Pb測(cè)年工作,本次采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜分析系統(tǒng)(LA-ICP-MS)完成;最終檢測(cè)誤差低于5×10-9,符合技術(shù)要求。采用ICP-MS-Data Cal 9.0對(duì)樣品的同位素比值和元素含量進(jìn)行處理,采用 Isoplot 3.0軟件進(jìn)行年齡加權(quán)平均值的計(jì)算及鋯石年齡諧和圖的繪制。
表1 研究區(qū)基性巖常量元素分析結(jié)果表(%)Tab.1 Diabase test result of constant element(%)
由表2可知,研究區(qū)的稀土元素總量相對(duì)較富集,ΣREE=55.21×10-6~196.57×10-6(均值為100.86×10-6),LREE=45.88×10-6~163.76×10-6(均值為83.02×10-6),HREE=9.33×10-6~32.81×10-6(均值為17.84)。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(圖3)顯示,各樣品的稀土分配模式變化規(guī)律較為一致,為中等右傾斜的平行曲線,LREE/HREE值為4.21~4.99,輕稀土元素(LREE)相對(duì)重稀土元素(HREE)富集明顯,顯示可能為同源演化的產(chǎn)物;根據(jù)稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化比值,LaN/YbN值為3.93~4.98,LaN/SmN值為1.62~1.90,GdN/YbN值為1.52~1.89,表明輕重稀土之間存在一定的分餾作用,且輕稀土較重稀土分餾作用強(qiáng)烈。各樣品的Eu異常均不明顯(δEu為0.85~0.90),指示巖漿沒有發(fā)生明顯的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶。與研究區(qū)內(nèi)的柳樹溝組、七角井組的玄武巖稀土元素配分曲線基本一致,具有相似的輕稀土元素富集配分曲線特征。
表2 基性巖稀土元素分析結(jié)果表(10-6)Tab.2 Diabase test result of trace rare earth element(10-6)
圖3 稀土元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.3 Primitive mantle-normalized REE patterns
從微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上可以看出(圖4),各樣品分配模式基本相似,顯示其具有同源性。曲線整體為右傾型,相對(duì)富集Rb、Ba、K、Th等大離子親石元素,Rb和Ba的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.6×10-6~39.8×10-6、213.3×10-6~453.5×10-6(表3);樣品中均相對(duì)虧損Nb、Ti、Hf、Zr等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE),Nb、Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.9×10-6~19.1×10-6、4 766×10-6~11 344×10-6。樣品中的Rb、K、Ba等活潑元素的含量變化范圍大,樣品中的燒失量整體偏大,常量元素K2O與Na2O的遷移變化造成巖石定名存在偏差等,可能由于活動(dòng)元素在地溫蝕變過程流失造成。Nb/Ta值為33.26~43.08(均值為36.69),Zr/Hf 值為27.05~33.42(均值為30.77),與原始地幔Nb/Ta值(17.8)、Zr/Hf 值差距較大,可能反映巖漿形成中經(jīng)歷了較為明顯的分離結(jié)晶作用。
表3 研究區(qū)基性巖微量元素分析結(jié)果表(10-6)Tab.3 Diabase test result of trace elements(10-6)
圖4 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.4 Primitive mantle-normalized spider diagram of trace elements
輝綠巖樣品(PM12-25)的鋯石U-Pb年齡諧和圖、加權(quán)平均年齡圖、陰極發(fā)光圖像(CL)以及LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試結(jié)果見圖5和表4。
a.加權(quán)年齡圖;b.陰極發(fā)光照片;c.諧和圖
陰極發(fā)光圖像(CL)顯示,鋯石呈長(zhǎng)柱狀、半截錐狀,顆粒大小不一,長(zhǎng)寬比為2∶1~3∶1;鋯石環(huán)帶不清晰,其主要原因?yàn)殇喪蠻、Th含量過高造成。鋯石Th/U值為0.42~1.75,均大于0.40,且正相關(guān)性,表現(xiàn)出巖漿成因鋯石特點(diǎn)。鋯石206Pb/238U-207Pb/235U年齡諧和圖顯示,數(shù)據(jù)的投影點(diǎn)均集中在和諧曲線上,具有一致的206Pb/238U年齡值,加權(quán)平均年齡為(305.9±3.1)Ma(MSWD=0.87,n=21)。該年齡可準(zhǔn)確反映輝綠巖的形成年齡,為晚石炭世。
續(xù)表2
對(duì)鋯石中U含量的研究對(duì)評(píng)價(jià)巖體產(chǎn)鈾遠(yuǎn)景有著重要意義(鄭憋公,1984;李耀菘,1995;陳振宇,2014)。鋯石中U含量隨著巖石中U含量的增加而增加,具有良好的正相關(guān)性,鋯石中U含量相對(duì)較高的地區(qū)一般都是具有一定產(chǎn)鈾遠(yuǎn)景的地區(qū);鋯石U含量指示作為成礦物質(zhì)來源的母巖體富集鈾的程度,鋯石含U高說明巖體富鈾程度高,形成鈾礦床所能提供的鈾源充分(鄭憋公,1984)。前人對(duì)南嶺地區(qū)巖體的鋯石U含量進(jìn)行了大量統(tǒng)計(jì),認(rèn)為產(chǎn)鈾巖體鋯石的U含量多在1 000×10-6以上,不產(chǎn)鈾巖體鋯石的U含量一般低于1 000×10-6;產(chǎn)鈾巖體鋯石的U、Th含量均變化較大,單個(gè)樣品中不同顆粒的點(diǎn)分析結(jié)果可以相差1~2個(gè)數(shù)量級(jí),這一點(diǎn)可與產(chǎn)鈾巖體U的分布不均勻特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)(陳振宇,2014)。本次樣品的21顆鋯石中,U含量最高可達(dá)到24 579×10-6,最低為3 551×10-6,均值為12 267×10-6,其中在10 000×10-6有11個(gè)值;Th含量最高可達(dá)到14 151×10-6,最低為3 109×10-6,均值為8 068×10-6(實(shí)驗(yàn)室對(duì)該值進(jìn)行重復(fù)檢查測(cè)定,分析精度和質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求)。鋯石中U、Th異常明顯高于正常背景,為背景場(chǎng)的10~20倍以上,與南嶺地區(qū)的產(chǎn)鈾巖體特征相似。分析認(rèn)為,博格達(dá)中段地區(qū)石炭紀(jì)部分巖體可能為產(chǎn)鈾或者為鈾礦提供物源的巖體,顯示研究區(qū)具有鈾礦的找礦前景,在以往研究中尚未開展鈾礦調(diào)查,需要下一步工作中加強(qiáng)調(diào)查研究,補(bǔ)充相關(guān)工作,有望使得該地區(qū)的鈾礦找礦取得新進(jìn)展。
研究表明來源于不同礦物相源區(qū)、不同部分熔融程度形成的玄武質(zhì)巖漿具有不同的Zr/Nb和 Ce/Y 值(Deniel,1998)。研究區(qū)輝綠巖的 Zr/Nb值為9.79~16.08,Ce/Y值為1.05~1.43,在Zr/Nb-Ce/Y判別圖解中,顯示巖漿源于半虧損尖晶石橄欖巖,且部分熔融程度中等偏低(圖6)。研究認(rèn)為,可使用Dy/Yb值對(duì)部分熔融作用源區(qū)研究,在含石榴子石地幔源區(qū)中顯示Dy/Yb>2.5,而在尖晶石地幔源區(qū)顯示Dy/Yb<1.5(Miller,1999),研究區(qū)內(nèi)輝綠巖的Dy/Yb為1.84~2.10,說明為含石榴子石地幔源區(qū)與尖晶石地幔源區(qū)的過渡相。從Dy/Yb-La/Yb圖解中可以看出,顯示區(qū)內(nèi)輝綠巖形成于石榴子石二輝橄欖巖與尖晶石二輝橄欖巖之間過渡型巖漿源區(qū)(圖7),部分熔融程度偏低。
圖6 輝綠巖Zr/Nb-Ce/Y圖解(據(jù)Deniel,1998)Fig.6 Zr/Nb-Ce/Y diagram of diabase
圖7 輝綠巖La/Yb-Dy/Yb圖解(據(jù)Miller,1999)Fig.7 La/Yb-Dy/Yb diagram of diabase
對(duì)巖漿巖形成時(shí)的溫度和壓力進(jìn)行研究判別,可為巖漿的源區(qū)、演化、構(gòu)造環(huán)境判別等分析提供重要信息。根據(jù)tpl=1 144.7-136.26×MnO-19.23×TiO2+7.41×Al2O3-1.04×FeO(Kytaлин,1966),得出斜長(zhǎng)石的結(jié)晶溫度為1 143~1 234 ℃,均值為1 194 ℃。根據(jù)溫度T(℃)=2 000×MgO/(MgO+SiO2)+969(Albarede,1992),得出輝綠巖形成溫度為1 066~1 154 ℃,平均溫度為1 116 ℃。輝綠巖形成溫度略低于巖石圈地幔底部的界面溫度(約為1 200 ℃),向深部軟流圈溫度更高,說明巖漿可能來源于巖石圈地幔中下部。輝綠巖樣品的Cr平均含量為49.6×10-6,Ni平均含量為19.5×10-6,遠(yuǎn)低于原始玄武巖漿含量(Cr=300×10-6,Ni=250×10-6),這主要可能由于巖漿演化中發(fā)生橄欖石和輝石的結(jié)晶分異造成。
對(duì)巖漿巖形成過程的識(shí)別可利用Mg#變化進(jìn)行分析(Frey,1978)。研究區(qū)輝綠巖Mg#值在29.8~47.9,均值為41.5(玄武質(zhì)原始巖漿的Mg#為68~73),顯示巖漿分異演化作用較強(qiáng);輝綠巖的Rb/Sr平均值為0.13(原始地幔Rb/S值為0.029),Rb/Ba平均值為0.08(原始地幔Rb/Ba值為0.088)(Sun,1989),顯示巖漿分異演化作用較強(qiáng)。研究巖漿演化的La/Yb-La/Sm圖解中(圖8),顯示巖漿發(fā)生了部分熔融作用和結(jié)晶分異作用。綜合分析認(rèn)為,輝綠巖可能為地幔中等程度部分熔融形成的原始巖漿后,后期發(fā)生了巖漿分異作用的綜合產(chǎn)物。
圖8 La/Yb-La/Sm圖解Fig.8 La/Yb-La/Sm diagram of diabase
博格達(dá)造山帶的構(gòu)造屬性有裂谷環(huán)境(顧連興等,2001;汪曉偉等,2015;孫吉明等,2018)、島弧環(huán)境(馬瑞士,1997;左國(guó)朝等,2006)、弧后裂陷盆地(李錦軼等,2004;羅婷,2016)等觀點(diǎn)。高場(chǎng)強(qiáng)元素活動(dòng)性小,對(duì)其特征分析研究,可進(jìn)行探討輝綠巖的大地構(gòu)造成因背景。在Ti-Zr-Y構(gòu)造環(huán)境判別圖中,樣品主要落在島弧拉斑玄武巖和島弧鈣堿性玄武巖區(qū)域(圖9),具有島弧玄武巖和弧后盆地玄武的共性特征;在Zr/4-Y-Nb×2圖中(圖10),樣點(diǎn)主要落在火山弧環(huán)境;在Cr-Y圖中(圖11),研究區(qū)樣點(diǎn)主要落在洋中脊環(huán)境和板內(nèi)玄武巖相交的區(qū)域;結(jié)合形成時(shí)間所處的構(gòu)造環(huán)境,認(rèn)為博格達(dá)晚石炭紀(jì)處于弧后裂陷盆地。該構(gòu)造環(huán)境下形成的巖石在盆地的不同位置,其巖石化學(xué)特具有島弧或者裂谷的不同特征。
A.島孤拉斑玄武巖;B.島孤拉斑玄武巖和鈣堿性玄武巖;C.島孤鈣堿性玄武巖;D.板內(nèi)玄武巖
A1+A2.板內(nèi)玄武巖;A2+C.板內(nèi)拉斑玄武巖;B.富集型洋中脊玄武巖;C+D.火山弧玄武巖;D.虧損型洋中脊玄武巖
圖11 輝綠巖Cr-Y圖解(據(jù)Pearce,1982)Fig.11 Tectonic environment diabase of Cr-Y diagram
基性侵入巖屬高鉀鈣堿性巖石系列,具有相對(duì)虧損Ta、Nb、Y等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)元素、相對(duì)富集Rb、Ba等大離子親石元素(LILE)特征,結(jié)合稀土元素特征圖分析,認(rèn)為其具有大陸裂谷屬性;微量元素Nb/La值為0.42~0.64,平均為0.49,與上地殼接近(Nb/La≈0.39)(Pearce,1982),La/Sm值為 2.51~2.95,與中下地殼相似(La/Sm≈2.86~5.22);Zr、Y等微量元素能夠較準(zhǔn)確地恢復(fù)玄武巖的構(gòu)造環(huán)境(夏林圻,2007),且w(Zr)為38.20×10-6~293. 10 ×10-6(均值為107. 63×10-6),Zr/Y值為2. 66~6. 33(均值為3. 61,>3. 50),與板內(nèi)玄武巖值相當(dāng)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景,表明博格達(dá)造山帶木壘地區(qū)在晚石炭世時(shí)期不屬于島弧環(huán)境,而代表著一個(gè)以陸殼為基底的裂谷,則可能為弧后裂陷盆地。
對(duì)基性侵入巖的研究和分析后,認(rèn)為在晚古生代期間博格達(dá)造山帶存在大面積的與弧后裂陷演化有關(guān)的巖漿活動(dòng),符合弧后盆地的原有認(rèn)識(shí),與博格達(dá)造山帶相接的哈爾里克造山帶構(gòu)造演化過程具有一定的相似性,可進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ群头治鎏接憽?/p>
樣品均為鈣堿性火山巖系列,較高的稀土總量、輕稀土強(qiáng)烈富集的右傾模式,Nb、Ta的強(qiáng)烈虧損,總體表明輝綠巖形成于多重構(gòu)造背景交接部位。前人研究認(rèn)為,弧后裂陷盆地玄武巖具有從洋中脊玄武巖向島弧玄武巖過渡的性質(zhì),其地幔源區(qū)由于受到俯沖流體的影響而不同程度的富集大離子親石元素和輕稀土元素,虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(張進(jìn)江等,2019),其特征與區(qū)內(nèi)輝綠巖一致。綜合分析,認(rèn)為研究區(qū)石炭紀(jì)構(gòu)造環(huán)境可能為弧后裂陷盆地。
基性巖體的出現(xiàn)可以作為裂谷由完全伸展期轉(zhuǎn)為局限伸展期的標(biāo)志。從區(qū)域上看,博格達(dá)西段甘河子地區(qū)的輝綠巖鋯石U-Pb年齡為(305.0±1.6) Ma(李江濤等,2018);博格達(dá)中段木壘地區(qū)輝綠巖鋯石U-Pb年齡為(305.9±3.1) Ma,色皮口地區(qū)輝綠巖鋯石U-Pb年齡為(300.5±1.7)Ma(高景剛等,2013);博格達(dá)東段巴里坤地區(qū)輝綠巖鋯石U-Pb年齡為(314.7±1.5) Ma(崔方磊等,2015),蘇吉山輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡為(308.1±3.3) Ma(雷萬杉等,2016),總體顯示博格達(dá)伸展作用由東向西發(fā)展,這也進(jìn)一步說明木壘地區(qū)大量的輝綠巖應(yīng)為晚石炭紀(jì)大規(guī)?;鹕交顒?dòng)轉(zhuǎn)向局限性伸展作用的產(chǎn)物。
(1)巖石地球化學(xué)特征顯示,基性侵入巖屬準(zhǔn)鋁質(zhì)中-高鉀鈣堿性巖石系列;稀土元素特征顯示較高稀土總量、輕稀土強(qiáng)烈富集的右傾模式,大離子親石元素Rb、Ba、K、Th等相對(duì)富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ti、Hf、Zr等相對(duì)虧損。
(2)研究區(qū)輝綠巖巖漿可能源于虧損尖晶石橄欖巖相至原始尖晶石橄欖巖相之間,為較低程度部分熔融形成、分異演化綜合作用形成的產(chǎn)物。
(3)木壘地區(qū)輝綠巖的鋯石U-Pb年齡為(305.9±3.1) Ma,屬晚石炭世,為晚石炭紀(jì)大規(guī)模局限性伸展作用的產(chǎn)物。分析認(rèn)為博格達(dá)局限性伸展作用為自東向西發(fā)展。
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