柴北緣東段奧陶紀(jì)埃達(dá)克巖-富Nb玄武巖:對(duì)大陸深俯沖之前大洋俯沖及地殼增生的啟示
發(fā)布時(shí)間：2021-04-11 09:25
在柴北緣東段識(shí)別出早古生代埃達(dá)克巖-富Nb玄武巖的火山巖組合。埃達(dá)克巖富Na2O、貧K2O,K2O/Na2O比值介于0.14～0.43之間;高Sr (614×10-6～1043×10-6),但虧損Y (3.26×10-6～14.1×10-6)和Yb (0.33×10-6～1.46×10-6),具有高的Sr/Y比值（44～282）;富集Sr、Ba等大離子親石元素,虧損Nb、Ta、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素及Cr、Ni、Co、V等相容元素。富Nb玄武巖富Na2O、貧K2O、高TiO2,其Nb含量較高,介于16.9×10-6～17.9×10-6之間,具有高的Nb/Ta、Nb/U、（Nb/La）N比值,同時(shí)富集高場(chǎng)強(qiáng)元素。埃達(dá)克巖鋯石U-Pb定年得到453±4Ma和457±4Ma...
【文章來(lái)源】：巖石學(xué)報(bào). 2020,36(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：23 頁(yè)
【部分圖文】：
柴北緣東段火山巖野外(a、b)及顯微照片(c、d)
樣品AQ16-24-3.1鋯石U-Pb定年在北京離子探針中心SHRIMP II上完成。詳細(xì)分析方法見Williams(1998)。一次流O2-強(qiáng)度為3～5n A，束斑直徑為25～30μm。標(biāo)樣M257(U=840×10-6,Nasdala et al.,2008)和TEM(年齡為417Ma,Black et al.,2003)分別用于鋯石U含量和年齡校正。每分析3～4個(gè)未知樣品數(shù)據(jù)分析1次標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM，每個(gè)分析點(diǎn)采用5組掃描。數(shù)據(jù)處理采用SQUID和ISOPLOT程序(Ludwig,2003)。樣品AQ16-24-2.2的U-Pb定年在北京燕都中實(shí)測(cè)試技術(shù)有限公司實(shí)驗(yàn)室利用LA-ICPMS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP213,ICP-MS為德國(guó)耶拿M90。激光剝蝕過(guò)程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP之前通過(guò)一個(gè)Y型接頭混合。每個(gè)時(shí)間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20～30s的空白信號(hào)和50s的樣品信號(hào)。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對(duì)樣品和空白信號(hào)的選圖4巖石類型判別圖解擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算)采用軟件ICPMSData Cal(侯可軍等，2009;Liu et al.,2010)完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同Liu et al.(2008,2010)。鋯石Lu-Hf同位素測(cè)試在北京科薈測(cè)試技術(shù)有限公司的LA-MC-ICPMS上進(jìn)行，激光進(jìn)樣系統(tǒng)為NWR213nm固體激光器，分析系統(tǒng)為多接收等離子體質(zhì)譜儀(NEPTUNE plus)，以高純He為載氣。激光剝蝕的斑束直徑為55μm，能量密度為7～8J/cm2，頻率為10Hz。根據(jù)鋯石CL圖像，選擇的測(cè)試點(diǎn)靠近U-Pb測(cè)定點(diǎn)，且為同一CL結(jié)構(gòu)位置。采用179Hf/177Hf=0.7325對(duì)同位素比值進(jìn)行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正，采用173Yb/172Yb=1.35274對(duì)Yb同位素比值進(jìn)行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正。εHf(t)計(jì)算采用衰變常數(shù)λ=1.865×10-11y-1(Scherer et al.,2001),(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772 (Blichert-Toft and Albarède,1997)。單階段模式年齡(tDM1)計(jì)算時(shí)采用(176Lu/177Hf)DM=0.0384,((176Hf/177Hf)DM=0.28325)，二階段模式年齡(tDM2)計(jì)算時(shí)采用的平均地殼176Lu/177Hf值為0.0093(Amelin et al.,1999)。
9個(gè)英安巖Si O2含量在64.79%～67.73%之間，Al2O3含量較高(16.02%～18.20%),Mg O含量介于1.07%～1.68%之圖7玄武巖Mg O-Nb/La (a)和Nb-Nb/U (b)圖解間，平均為1.33%,Mg#值相對(duì)偏高，在49～56之間，平均為53，巖石顯示明顯的富Na2O貧K2O特征，K2O/Na2O比值較低(0.14～0.43之間)，K2O含量在0.83%～1.95%之間，基本都處于中鉀亞堿性系列(圖4)。巖石均富集輕稀土(LREE)，虧損重稀土(HREE),(La/Yb)N比值介于7.56～22.61之間，平均為14.5，具有弱-中等的正Eu異常(Eu/Eu*在1.13～1.45之間，平均值1.27)，配分曲線呈現(xiàn)中等的右傾特征，且重稀土分布較平坦，中稀土有明顯的下凹特征(圖5)。微量元素顯示高Sr (751×10-6～1043×10-6)，低Y(3.26×10-6～5.3×10-6)和Yb (0.33×10-6～0.58×10-6),Sr/Y比值較高(172～282)的特征，巖石還具有較高的Ba含量(675×10-6～1303×10-6，平均值1079×10-6)，在微量元素蛛網(wǎng)圖中顯示較明顯的Sr與Ba的正異常。相對(duì)富集Rb、Ba、K、Sr等大離子親石元素，虧損Nb、Zr、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN圖解中均落在埃達(dá)克巖區(qū)域(圖6)。1個(gè)安山巖樣品Si O2含量57.68%,Al2O3含量16.18%,Mg O含量4.04%,Mg#值為52,K2O含量0.91%,Na2O含量3.44%,K2O/Na2O比值0.26，屬于中鉀亞堿性系列(圖4)，類似于高鎂安山巖地球化學(xué)特征，只是其Mg O含量略低(高鎂安山巖一般>5%)。高Sr(614×10-6)，低Y和Yb(Y=14.1×10-6,Yb=1.46×10-6),Sr/Y比值44，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN圖解中均落在埃達(dá)克巖與經(jīng)典島弧巖漿巖過(guò)渡的區(qū)域(圖6)。稀土元素含量較高，稀土配分圖中顯示明顯的輕稀土(LREE)富集與重稀土(HREE)虧損，(La/Yb)N比值11.94，無(wú)Eu異常。相對(duì)富集大離子親石元素(LILE)，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)(圖5)，相容元素Cr、Ni、Co等含量高于典型的埃達(dá)克巖。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]埃達(dá)克巖來(lái)自高壓背景——一個(gè)科學(xué)的、可靠的、有預(yù)見性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)[J]. 張旗,焦守濤. 巖石學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]青海海西州烏北地體晉寧期柯柯沙花崗片麻巖鋯石U-Pb年齡證據(jù)[J]. 馬建軍,何川,王璐,王珩,王勤燕,陳能松. 地質(zhì)通報(bào). 2019(05)
[3]Early Paleozoic Granulite-Facies Metamorphism and Magmatism in the Northern Wulan Terrane of the Quanji Massif: Implications for the Evolution of the Proto-Tethys Ocean in Northwestern China[J]. Qinyan Wang,Yanjun Dong,Yuanming Pan,Fanxi Liao,Xiaowei Guo. Journal of Earth Science. 2018(05)
[4]Paleoproterozoic Nb-enriched meta-gabbros in the Quanji Massif,NW China:Implications for assembly of the Columbia supercontinent[J]. Fan-Xi Liao,Neng-Song Chen,M.Santosh,Qin-Yan Wang,Song-Lin Gong,Chuan He,Hassan Abdelsalam Mustafa. Geoscience Frontiers. 2018(02)
[5]南祁連造山帶新元古代后碰撞巖漿作用:年代學(xué)和地球化學(xué)證據(jù)[J]. 馬建軍,王珩,何川,王璐,王勤燕,陳能松. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]柴北緣HP-UHP變質(zhì)帶多期構(gòu)造熱事件的再厘定:魚卡地區(qū)高壓變泥質(zhì)巖鋯石和獨(dú)居石U-Pb定年[J]. 周桂生,張建新,李云帥,于勝堯,喻星星,毛小紅,路增龍. 巖石學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]柴北緣歐龍布魯克地塊東段古元古代基性麻粒巖:巖石學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)和Lu-Hf同位素證據(jù)[J]. 路增龍,張建新,毛小紅,周桂生,彭銀彪. 巖石學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]柴北緣烏蘭地區(qū)花崗巖鋯石SHRIMP定年及其成因[J]. 吳才來(lái),雷敏,吳迪,李天嘯. 地球?qū)W報(bào). 2016(04)
[9]青海省烏蘭縣早古生代低壓高溫變質(zhì)巖:柴北緣存在雙變質(zhì)帶?[J]. 李秀財(cái),牛漫蘭,閆臻,笪梁超,韓雨,王玉松. 科學(xué)通報(bào). 2015(35)
[10]原特提斯洋的俯沖、增生及閉合:阿爾金-祁連-柴北緣造山系早古生代增生/碰撞造山作用[J]. 張建新,于勝堯,李云帥,喻星星,林宜慧,毛小紅. 巖石學(xué)報(bào). 2015(12)
本文編號(hào)：3131000
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柴北緣東段火山巖野外(a、b)及顯微照片(c、d)
樣品AQ16-24-3.1鋯石U-Pb定年在北京離子探針中心SHRIMP II上完成。詳細(xì)分析方法見Williams(1998)。一次流O2-強(qiáng)度為3～5n A，束斑直徑為25～30μm。標(biāo)樣M257(U=840×10-6,Nasdala et al.,2008)和TEM(年齡為417Ma,Black et al.,2003)分別用于鋯石U含量和年齡校正。每分析3～4個(gè)未知樣品數(shù)據(jù)分析1次標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM，每個(gè)分析點(diǎn)采用5組掃描。數(shù)據(jù)處理采用SQUID和ISOPLOT程序(Ludwig,2003)。樣品AQ16-24-2.2的U-Pb定年在北京燕都中實(shí)測(cè)試技術(shù)有限公司實(shí)驗(yàn)室利用LA-ICPMS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP213,ICP-MS為德國(guó)耶拿M90。激光剝蝕過(guò)程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP之前通過(guò)一個(gè)Y型接頭混合。每個(gè)時(shí)間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20～30s的空白信號(hào)和50s的樣品信號(hào)。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對(duì)樣品和空白信號(hào)的選圖4巖石類型判別圖解擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算)采用軟件ICPMSData Cal(侯可軍等，2009;Liu et al.,2010)完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同Liu et al.(2008,2010)。鋯石Lu-Hf同位素測(cè)試在北京科薈測(cè)試技術(shù)有限公司的LA-MC-ICPMS上進(jìn)行，激光進(jìn)樣系統(tǒng)為NWR213nm固體激光器，分析系統(tǒng)為多接收等離子體質(zhì)譜儀(NEPTUNE plus)，以高純He為載氣。激光剝蝕的斑束直徑為55μm，能量密度為7～8J/cm2，頻率為10Hz。根據(jù)鋯石CL圖像，選擇的測(cè)試點(diǎn)靠近U-Pb測(cè)定點(diǎn)，且為同一CL結(jié)構(gòu)位置。采用179Hf/177Hf=0.7325對(duì)同位素比值進(jìn)行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正，采用173Yb/172Yb=1.35274對(duì)Yb同位素比值進(jìn)行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正。εHf(t)計(jì)算采用衰變常數(shù)λ=1.865×10-11y-1(Scherer et al.,2001),(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772 (Blichert-Toft and Albarède,1997)。單階段模式年齡(tDM1)計(jì)算時(shí)采用(176Lu/177Hf)DM=0.0384,((176Hf/177Hf)DM=0.28325)，二階段模式年齡(tDM2)計(jì)算時(shí)采用的平均地殼176Lu/177Hf值為0.0093(Amelin et al.,1999)。
9個(gè)英安巖Si O2含量在64.79%～67.73%之間，Al2O3含量較高(16.02%～18.20%),Mg O含量介于1.07%～1.68%之圖7玄武巖Mg O-Nb/La (a)和Nb-Nb/U (b)圖解間，平均為1.33%,Mg#值相對(duì)偏高，在49～56之間，平均為53，巖石顯示明顯的富Na2O貧K2O特征，K2O/Na2O比值較低(0.14～0.43之間)，K2O含量在0.83%～1.95%之間，基本都處于中鉀亞堿性系列(圖4)。巖石均富集輕稀土(LREE)，虧損重稀土(HREE),(La/Yb)N比值介于7.56～22.61之間，平均為14.5，具有弱-中等的正Eu異常(Eu/Eu*在1.13～1.45之間，平均值1.27)，配分曲線呈現(xiàn)中等的右傾特征，且重稀土分布較平坦，中稀土有明顯的下凹特征(圖5)。微量元素顯示高Sr (751×10-6～1043×10-6)，低Y(3.26×10-6～5.3×10-6)和Yb (0.33×10-6～0.58×10-6),Sr/Y比值較高(172～282)的特征，巖石還具有較高的Ba含量(675×10-6～1303×10-6，平均值1079×10-6)，在微量元素蛛網(wǎng)圖中顯示較明顯的Sr與Ba的正異常。相對(duì)富集Rb、Ba、K、Sr等大離子親石元素，虧損Nb、Zr、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN圖解中均落在埃達(dá)克巖區(qū)域(圖6)。1個(gè)安山巖樣品Si O2含量57.68%,Al2O3含量16.18%,Mg O含量4.04%,Mg#值為52,K2O含量0.91%,Na2O含量3.44%,K2O/Na2O比值0.26，屬于中鉀亞堿性系列(圖4)，類似于高鎂安山巖地球化學(xué)特征，只是其Mg O含量略低(高鎂安山巖一般>5%)。高Sr(614×10-6)，低Y和Yb(Y=14.1×10-6,Yb=1.46×10-6),Sr/Y比值44，在Sr/Y-Y及(La/Yb)N-YbN圖解中均落在埃達(dá)克巖與經(jīng)典島弧巖漿巖過(guò)渡的區(qū)域(圖6)。稀土元素含量較高，稀土配分圖中顯示明顯的輕稀土(LREE)富集與重稀土(HREE)虧損，(La/Yb)N比值11.94，無(wú)Eu異常。相對(duì)富集大離子親石元素(LILE)，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)(圖5)，相容元素Cr、Ni、Co等含量高于典型的埃達(dá)克巖。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]埃達(dá)克巖來(lái)自高壓背景——一個(gè)科學(xué)的、可靠的、有預(yù)見性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)[J]. 張旗,焦守濤. 巖石學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]青海海西州烏北地體晉寧期柯柯沙花崗片麻巖鋯石U-Pb年齡證據(jù)[J]. 馬建軍,何川,王璐,王珩,王勤燕,陳能松. 地質(zhì)通報(bào). 2019(05)
[3]Early Paleozoic Granulite-Facies Metamorphism and Magmatism in the Northern Wulan Terrane of the Quanji Massif: Implications for the Evolution of the Proto-Tethys Ocean in Northwestern China[J]. Qinyan Wang,Yanjun Dong,Yuanming Pan,Fanxi Liao,Xiaowei Guo. Journal of Earth Science. 2018(05)
[4]Paleoproterozoic Nb-enriched meta-gabbros in the Quanji Massif,NW China:Implications for assembly of the Columbia supercontinent[J]. Fan-Xi Liao,Neng-Song Chen,M.Santosh,Qin-Yan Wang,Song-Lin Gong,Chuan He,Hassan Abdelsalam Mustafa. Geoscience Frontiers. 2018(02)
[5]南祁連造山帶新元古代后碰撞巖漿作用:年代學(xué)和地球化學(xué)證據(jù)[J]. 馬建軍,王珩,何川,王璐,王勤燕,陳能松. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]柴北緣HP-UHP變質(zhì)帶多期構(gòu)造熱事件的再厘定:魚卡地區(qū)高壓變泥質(zhì)巖鋯石和獨(dú)居石U-Pb定年[J]. 周桂生,張建新,李云帥,于勝堯,喻星星,毛小紅,路增龍. 巖石學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]柴北緣歐龍布魯克地塊東段古元古代基性麻粒巖:巖石學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)和Lu-Hf同位素證據(jù)[J]. 路增龍,張建新,毛小紅,周桂生,彭銀彪. 巖石學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]柴北緣烏蘭地區(qū)花崗巖鋯石SHRIMP定年及其成因[J]. 吳才來(lái),雷敏,吳迪,李天嘯. 地球?qū)W報(bào). 2016(04)
[9]青海省烏蘭縣早古生代低壓高溫變質(zhì)巖:柴北緣存在雙變質(zhì)帶?[J]. 李秀財(cái),牛漫蘭,閆臻,笪梁超,韓雨,王玉松. 科學(xué)通報(bào). 2015(35)
[10]原特提斯洋的俯沖、增生及閉合:阿爾金-祁連-柴北緣造山系早古生代增生/碰撞造山作用[J]. 張建新,于勝堯,李云帥,喻星星,林宜慧,毛小紅. 巖石學(xué)報(bào). 2015(12)
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