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石材知识

岩浆起源及对北山造山带地壳基底的制约
时间:2014-08-29 05:41:57  来源:  总浏览:466
  前已述及,在敦煌地块和北山南部的石板山地块、花牛山地块广泛发育早古生代的岩浆活动产物。敦煌地块作为塔里木克拉通的一部分,具有主要由新太古代TTG片麻岩构成的地壳基底。前人对TTG片麻岩的锆石Hf同位素研究表明敦煌地块存在新太古代的地壳新生和古老地壳再造事件。敦煌地块早古生代党河水库花岗岩,具有类似太古代TTG片麻岩的主量和微量元素特征,反映其岩浆来自敦煌地块下地壳岩石的部分熔融。

  在北山造山带中广泛分布大量高级变质岩,以往被认为是造山带的前寒武纪基底,分别来自西伯利亚板块或塔里木克拉通。最近,Song et al.对北山北部马鬃山地区原认为的前寒武纪基底岩石,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年证实它们其实形成于古生代。目前,北山地区具有可靠年龄的前寒武纪岩石为出露在其南部的中-新元古代花岗质片麻岩。北山南部花牛山地块上广泛出露的眼球状片麻岩与石板山地块花岗质片麻岩的原岩形成时代基本一致(880~900Ma),同时它们具有类似的锆石Hf同位素组成(tDM2分别为1.62~2.13Ga和1.73~1.90Ga),反映了这两个古老陆块可能具有统一的来源或前寒武纪构造-热事件历史,并且表明北山南部可能存在古元古代晚期-中元古代的地壳基底。

  桥湾糜棱岩化花岗岩的初始176Hf/177Hf比值为0.282078~0.282181,tDM2模式年龄为2.14~2.37Ga,在锆石Hf同位素演化图解上,位于敦煌地块与北山南部地壳基底演化区域的交界位置。但是,样品中继承锆石(~985Ma)的初始176Hf/177Hf比值为0.282148,tDM2模式年龄为1.87Ga,与北山南部新元古代花岗质片麻岩的锆石Hf同位素特征非常一致。此外,虽然其模式年龄稍老于北山南部新元古代花岗质片麻岩所限定的地壳基底时代,但是仍明显年轻于敦煌地块的太古代地壳基底。因此,桥湾糜棱岩化花岗岩的岩浆应来自北山南部古老地壳基底的再造。这同时也暗示了北山南部可能存在更古老的古元古代早期地壳。此外,桥湾糜棱岩化花岗岩与其它同时代北山南部花岗岩具有类似的主量和微量元素特征,,暗示了它们具有类似的岩浆源区,即起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融。

  金塔钾长花岗岩的锆石Hf同位素组成显示了较大的变化范围,初始176Hf/177Hf比值为0.282370~0.282549,tDM2模式年龄为1.32~1.72Ga。在锆石Hf同位素演化图解上,主要位于北山南部新元古代花岗质片麻岩所限定的地壳基底范围,但部分样品位于其上方,并显示了正的εHf(t)值,类似于北山南部埃达克质岩的锆石Hf同位素特征。此外,样品中继承锆石(934~1504Ma)均位于北山南部新元古代花岗质片麻岩所限定的地壳基底范围,具有与北山南部新元古代花岗质片麻岩一致的锆石Hf同位素组成。因此,金塔钾长花岗岩的岩浆也是起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,但很可能有幔源岩浆或碰撞造山之前的洋壳俯冲阶段新生下地壳物质的贡献。

  北山造山带中古老微陆块的构造归属,尤其是与敦煌地块(塔里木克拉通)的关系是北山大地构造研究中最有争议的问题之一。主要观点包括:石板井蛇绿混杂岩带以南归属塔里木克拉通;以柳园混杂岩带为界,以南归属塔里木克拉通;分布在疏勒河断裂以北的“北山杂岩”与敦煌地块的基底在变质程度和时代上差异明显,是不同地质时期的产物。桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩位于北山造山带的南部边缘,如上所述,它们的岩浆来自北山南部古元古代-中元古代地壳基底的再造,而不是起源自敦煌地块太古代的地壳基底。因此,与通过北山南部石板山地块新元古代花岗质片麻岩的研究结论一致,本文进一步确认了北山南部石板山地块并不是敦煌地块的一部分,而是北山南部独立的微陆块,且两者大致沿疏勒河断裂为界。但是,北山南部古老微陆块(石板山地块、花牛山地块)的详细起源,以及与中亚造山带其他周缘克拉通的关系,还有待于进一步揭示。