西昆仑大红柳滩二云母花岗岩地球化学和地质年代学研究及其地质意义
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第46卷 第1期 Vol.46, No.1, 66‒80 2017年1月 GEOCHIMICA Jan., 2017
收稿日期(Received): 2016-05-22; 改回日期(Revised): 2016-07-11; 接受日期(Accepted): 2016-09-21 基金项目: “十二五”国家科技支撑计划项目(2015BAB05B03-02) 作者简介: 魏小鹏(1988–), 男, 博士研究生, 构造地质专业。E-mail: scmyxpeng@163.com * 通讯作者(Corresponding author): WANG He, E-mail: wanghe@gig.ac.cn; Tel: +86-20-85290986
Geochimica ▌ Vol. 46 ▌ No.1 ▌ pp. 66‒80 ▌ Jan., 2017
西昆仑大红柳滩二云母花岗岩地球化学和 地质年代学研究及其地质意义 魏小鹏1,2, 王 核1*, 胡 军3, 慕生禄1,2,
丘增旺1,2, 闫庆贺1,2, 李 沛1,2
(1. 中国科学院 广州地球化学研究所 矿物学与成矿学重点实验室, 广东 广州 510640; 2. 中国科学院大学, 北京 100049; 3. 中国地质调查局 武汉地质调查中心, 湖北 武汉 430205)
摘 要: 大红柳滩花岗岩体位于康西瓦构造带南侧, 甜水海地体的北部, 是三十里营房-奇台达坂花岗岩带的主要岩体之一。该岩体具有明显的岩相分带, 其东部-东北部为二长花岗岩, 而西南部则为二云母花岗岩。本文对西南部二云母花岗岩进行了岩石学、元素和同位素地球化学及同位素年代学综合研究, 同时对二长花岗岩进行了元素地球化学研究。二云母花岗岩明显富SiO2、Al2O3和K2O, 贫MgO、CaO和TiO2, 属于高钾钙
碱性系列岩石; 二云母花岗岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为(209.6±1.5) Ma, 与东部二长花岗岩年龄一致, 表明两者是同一构造事件的产物。二云母花岗岩稀土总量低(∑REE 56.0~66.1 μg/g), 强烈亏损重稀土元素, Eu负异常不明显(δEu为0.81~0.98), 低Y(~7 μg/g)和Yb(~0.5 μg/g), Sr/Y比值较高(~20), Nb、Ta和Ti含量低, Nb/Ta比值高(21~23), 表明其源区有石榴子石和金红石残留, 说明二云母花岗岩形成压力可能为1~1.5 GPa, 是壳源物质部分熔融形成。研究显示, 大红柳滩花岗岩形成于古特提斯洋闭合之后的同碰撞过程, 是甜水海地体和西昆仑地体碰撞造山作用的产物, 西昆仑造山带东部的古特提斯洋闭合以及碰撞造山时代可能晚于该造山带的中部和西部。 关键词: 锆石U-Pb年龄; 古特提斯洋; 晚三叠世; 大红柳滩; 西昆仑造山带 中图分类号: P597 文献标识码: A 文章编号: 0379-1726(2017)01-0066-15
Geochemistry and geochronology of the Dahongliutan two-mica granite pluton in western Kunlun orogen: Geotectonic implications
WEI Xiao-peng1,2, WANG He1*, HU Jun3, MU Sheng-lu1,2, QIU Zeng-wang1,2, YAN Qing-he1,2 and LI Pei1,2 1. Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemisty, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3. Wuhan Center, China Geological Survey, Wuhan 430205, China
Abstract: In western Kunlun Orogen on the northwestern margin of the Tibetan Plateau are distributed abundant Triassic granitoids in response to the evolution of the Paleo-Tethys Ocean. In this paper, we conducted a combined study on detailed zircon U-Pb geochronology, whole-rock major and trace elements in the Dahongliutan pluton exposed south of the Kangxiwa suture zone. Zircon U-Pb dating demonstrates that the ages of zircons from the two-mica granites distributed in the southwest of the Dahongliutan pluton are around (209.6±1.5) Ma, i.e., the Late Triassic. The two-mica granites are highly peraluminous, belonging to the high-K calc-alkaline series. The two-mica granites are characterized by high SiO2, Al2O3, K2O, Rb, Th, U, and low MgO, CaO, TiO2, Ba, Zr, Hf,
Nb, and Ta. The two-mica granites have lower REE(∑REE=56.066.1‒ μg/g), showing the fractionation between LREE and HREE, and display weak negative Eu anomalies (δEu=0.81~0.98). The granites are characterized by low Y (~7 μg/g), Yb (~0.5 μg/g), Nb(~10 μg/g), Ta(~0.5 μg/g) and Ti(~900 μg/g), and high Sr/Y(~20) and Nb/Ta (2123). ‒The geochemical features of the two-mica granites indicate that they were derived from partial melting of 第1期 魏小鹏等: 西昆仑大红柳滩二云母花岗岩地球化学和地质年代学研究及其地质意义 67 WEI Xiao-peng et al.: Geochemistry and geochronology of the Dahongliutan two-mica granite pluton in western Kunlun orogen continental crust, and garnet and rutile in the residues during partial melting. In combination with the regional tectonic evolution and geochemical discrimination, it is suggested that the Dahongliutan granite pluton was formed in a syncollisinal setting after the closure of the Paleo-Tethys Ocean. Key words: zircon U-Pb dating; Paleo-Tethys Ocean; Late Triassic; Dahongliutan; western Kunlun orogen
0 引 言 西昆仑造山带位于塔里木盆地西南缘, 青藏高原西北缘, 中国中央造山带西段, 是古亚洲构造域和特提斯构造域的交汇部位, 其大地构造位置特殊, 地质结构复杂[14]‒。早古生代到早中生代, 西昆仑地区
先后经历了原特提斯洋和古特提斯洋的俯冲和碰撞造山作用。麻扎-康西瓦构造带是西昆仑地区重要的地质界限, 其南北两侧地层、构造、岩浆活动和矿产类型等均迥然不同, 前人研究认为该构造带是西昆仑古特提斯洋的缝合带[2,3,5], 也是欧亚大陆和古特提斯构
造域的界限[5]。西昆仑古特提斯洋的存在已被大家公
认, 然而其闭合时限还存在争议, 有晚二叠世、中三叠世[6]、晚三叠世[78]‒和晚侏罗世[9]等不同观点。 从早古生代到中生代, 西昆仑造山带形成大量的花岗岩, 该地区不同地质时期的花岗岩均有出露, 但以早古生代、三叠纪和侏罗-白垩纪的花岗岩分布最为广泛(图1a)。西昆仑造山带三叠纪花岗岩带是
区内规模最大的花岗岩带[12], 它西起乌孜别里山口,
经布伦口-慕士塔格岩体-麻扎-三十里营房-大红柳滩, 东到奇台达坂, 绵延数百km, 大多数学者认为该花岗岩带的形成与古特提斯洋闭合有关[6,10,13]。然
而到目前为止, 人们对该花岗岩带的研究还十分薄弱, 这限制了对西昆仑古特提斯洋演化的约束。 大红柳滩岩体位于和田县城西南方向约150 km, 大红柳滩兵站南侧, 喀拉喀什河从岩体东部穿过(图1b)。岩体位于甜水海地体北部, 处于西昆仑造山带东部, 总体呈北西-南东方向展布。岩体大部分位于海拔6000 m以上的高山, 研究程度低, 较早的地质资料和最新的1﹕25万地质填图都将大红柳滩花岗岩时代归为侏罗纪。最近, 乔耿彪等[10]研究表明, 大
红柳滩岩体东部二长花岗岩形成于晚三叠世, 是同碰撞背景下壳源物质部分熔融的产物。本文对大红柳滩花岗岩体西南部的二云母花岗岩进行了岩石学、元素和同位素地球化学及同位素年代学综合研究, 旨在探究大红柳滩花岗岩岩石成因和构造背景, 进而约束西昆仑造山带东部古特提斯洋的构造演化过程。
图1 西昆仑花岗岩分布简图(a)及大红柳滩花岗岩地质简图(b)[10‒11] Fig.1 Sketch map showing the distribution of granites in western Kunlun orogen (a), simplified geological map of the Dahongliutan granite pluton (b) (a)图中: ①‒奥依塔格-库地-苏巴什缝合带; ②‒麻扎-康西瓦缝合带; ③‒大红柳滩断裂; ④‒红山湖-乔尔天山缝合带; ⑤‒班公-怒江缝合带;
