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新疆东准噶尔琼河坝地区绿石沟早石炭世岩体中基性岩墙群成因及其构造动力学背景
Petrogenesis and tectonic significance of Early Carboniferous dyke swarms in Lüshigou pluton of Qiongheba area, East Junggar, Xinjiang
投稿时间:2019-05-16  
中文关键词:岩墙群  锆石U-Pb年龄  Hf-O同位素  辉绿玢岩  东准噶尔
英文关键词:dyke swarms  SHRIMP U-Pb age  Hf-O isotope  diabase porphyrite  East Junggar
基金项目:国家重点研发计划(2018YFC0603702);国家自然科学基金资助项目(41830216,41802074,U1403291);中国地质调查局资助项目(DD20190001,DD20190370,DD20190685,DD20190397);国际地学计划(IGCP662)
作者单位E-mail
张建军 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037  
童英 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037 yingtong@cags.ac.cn 
王涛 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037
北京离子探针中心, 北京 100037 
 
黄伟 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037  
赵建新 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037  
侯继尧 自然资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院 地质研究所, 北京 100037  
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中文摘要:
      基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程、时空演化及深部动力学等方面具有重要意义。为了厘定东准噶尔琼河坝地区岩墙群的形成时代、源区地幔性质、成岩构造背景、岩石成因及其与区域上的其他岩浆作用的成因关系,揭示东准噶尔古生代的地球动力学背景,对侵入到绿石沟岩体花岗岩中的暗色岩墙群进行了遥感卫星影像解译,并从野外地质、岩石学、矿物学、年代学、锆石Hf-O同位素和地球化学等方面进行了系统研究。绿石沟岩体中岩墙存在闪长玢岩和辉绿玢岩岩墙的岩石组合,它们的锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年结果表明,闪长玢岩、辉绿玢岩岩墙形成时代分别为346±1 Ma和~332 Ma。辉绿玢岩岩墙的锆石εHf (t)值为+10.2~+15.4,对应的二阶段Hf模式年龄为0.35~0.67 Ga,其锆石δ18O值主要变化范围为5.00‰~6.41‰。这些同位素特征表明其具有亏损地幔源区的物质组成。矿物学研究表明,辉绿玢岩岩墙中的角闪石为浅闪石、铁浅闪石,其结晶温度范围为896~984℃,压力为41~88 MPa,对应结晶深度约1.54~3.31 km;辉石为透辉石,辉石-熔体平衡时的岩浆温度为1 092~1 099℃,压力为500~630 MPa,推测形成辉绿玢岩辉石岩浆房的存储深度为16.5~20.8 km。东准噶尔琼河坝地区大量中基性岩墙构成的岩墙群可作为区域伸展构造的重要标志,结合前人对该区构造背景认识,认为琼河坝地区在早石炭世时可能处于后碰撞伸展拉张环境,这为探讨东准噶尔乃至中亚造山带西段的古生代的地球动力学环境演变提供了新依据。
英文摘要:
      Paleozoic dyke swarms observed in the Qiongheba area of East Junggar are pivotal in understanding the tectonic evolution and setting of this area and even southwestern Central Asian orogenic belt; however, their genesis and tectonic setting are still unclear. In this paper, the authors present observations from outcrop scale to mineral scale, and new mineral chemistry, whole-rock chemistry, zircon U-Pb ages and in situ zircon Hf-O isotope data from the dykes in the Lüshigou pluton of Qiongheba area, East Junggar. On the basis of the new obtained and previously published geochemical and isotopic data, the authors constrained magma sources and petrogenetic processes involved in the generation of these dyke swarms. The dykes in the Lüshigou pluton are composed of diorite-porphyrite and diabase porphyrite. The sensitive high-resolution LA-ICP-MS and SHRIMP U-Pb zircon ages determined for these dykes for the first time indicate that the diorite porphyrite and diabase porphyrite dykes were formed at 346±1 Ma and~332 Ma, respectively. Zircon εHf(t) values of diabase porphyrite dyke in the Lüshigou pluton are from +10.2 to +15.4, with the corresponding two-stage Hf model ages ranging from 0.35 to 0.67 Ga. Zircon δ18O values mainly vary from 5.00‰ to 6.41‰. These isotope characteristics indicate a mantle source component. Thermobarometric results of amphiboles in the diabase porphyrite dyke indicate that the temperature range varies from 896℃ to 984℃, and pressure range varies from 41 to 88 MPa, with corresponding crystallization depth from~1.54 to 3.31 km. In addition, the result of calculated clinopyroxene-liquid barometer shows that the magma temperature at pyroxene-melt equilibrium is 1 092℃ to 1 099℃ and the pressure is 500 to 630 MPa, so the storage depth of diabase porphyrite magma chamber should be at the depth from 16.5 to 20.8 km. Combined with previously published data, the authors hold that, in the Early Carboniferous, dyke swarms in the Qiongheba area of East Junggar were probably emplaced in a post-collisional setting.
张建军,童英,王涛,黄伟,赵建新,侯继尧,2019,新疆东准噶尔琼河坝地区绿石沟早石炭世岩体中基性岩墙群成因及其构造动力学背景[J].岩石矿物学杂志,38(5):606~630.
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