地质地球所研究发现北山中酸性岩的成因及其构造意义

2011-5-18 09:33 来源: 中国科学院
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北山及东天山地区酸性岩和镁铁-超镁铁岩的空间分布及其形成时代

  北山是中亚造山带南缘的一个重要构造单元,对研究中亚造山带与塔里木板块和华北克拉通的关系及其演化具有重要意义。北山地区广泛出露蛇绿岩、玄武岩以及镁铁-超镁铁侵入岩,已得到越来越多地质学家的关注。但是,因该区的总体研究程度较低,尚有不少问题答案不明确:北山多处酸性岩在诸多地质图上被划为石炭纪而缺乏精确的年代学数据,而其成因及其形成构造背景未有定论;北山是否存在石炭纪镁铁-超镁铁岩;北山是晚古生代的大陆裂谷还是岛弧等。

  中科院地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室博士后苏本勋与合作导师秦克章研究员对北山红石山镁铁-超镁铁岩体周边的中酸性岩进行了详细的野外考察并开展了岩石学、年代学及地球化学工作(图1)。研究发现,零星分布的上浮于早二叠纪镁铁-超镁铁岩的辉长岩为石炭纪的产物,与红石山镁铁-超镁铁岩可能存在成因上的差异;以前所认为的石炭纪闪长岩、英安岩和流纹岩的形成时代为早二叠世,其地球化学及锆石Hf-O同位素揭示这些酸性岩来源于新生地壳有幔源物质的参与,并经历了结晶分异和壳源混染作用,这表明北山和中亚造山带的其它地区一样在早二叠世时期已存在地壳增生过程;这些酸性岩的出露与镁铁-超镁铁岩密切伴生,形成时代完全一致,在地球化学上构成了双峰式岩浆系列,进一步证明了北山具有晚古生代的裂谷特征,并可能与~280Ma的地幔柱事件有关。

  这项研究不仅丰富了北山地区古生代岩浆活动的年代学和地球化学信息,为北山的构造演化提供了制约,也为我们进一步认识中亚造山带南缘的演化历史以及塔里木早二叠世地幔柱事件提供了依据。

  研究成果发表在近期出版的Journal of Asian Earth Sciences(《亚洲地球科学期刊》)(Su et al. Geochemistry and geochronology of acidic rocks in the Beishan region, NW China: Petrogenesis and tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 41(1): 31-43)。