地球科学|曹俊等:塔里木大火成岩省二叠纪碱性煌斑岩的岩石成因和深部地球动力学过程

学术   科学   2024-08-27 00:00   湖北  

   点击蓝字关注我们哦


二叠纪塔里木大火成岩省以岩浆活动持续时间长、岩石类型复杂、巨量富铁碱性玄武岩为特征而区别于世界上其他以拉斑玄武岩为主体的大火成岩省,关于其地幔源区组分特征和成因仍然存在争议.选择塔里木大火成岩省西北缘瓦吉里塔格碱性煌斑岩岩脉为研究对象,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年厘定这些碱性煌斑岩岩浆活动时间,并利用全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb-Mg同位素以及单矿物成分分析,揭示其成因和塔里木大火成岩省形成的深部地球动力学过程.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果限定了瓦吉里塔格碱性煌斑岩侵位年龄为279±1 Ma,属于塔里木大火成岩省第二期岩浆活动的产物.这些煌斑岩呈典型斑状全自形结构,斑晶矿物有橄榄石、单斜辉石、角闪石和黑云母,基质主要由斜长石、单斜辉石、角闪石、黑云母和钛磁铁矿等微晶组成.瓦吉里塔格碱性煌斑岩具有低SiO2(43.5%~49.4%),高Fe2O3t(9.32%~15.50%)、TiO2(2.28%~4.58%),Mg#值在43.6~52.9,富集地幔相容元素(Ni、Cr)的特征,同时高Na2O(2.58%~5.50%)和低K2O/Na2O比值(0.31~0.78)则反映了钠质岩石的属性.在微量元素上富集轻稀土元素、大离子亲石元素和高场强元素,具有弱的Nb-Ta正异常以及K、Sr、Ti、Zr-Hf负异常. 它们的(87Sr/86Sr)i变化于0.704 36~0.705 34之间,εNdt)值变化于-1.88~+1.10之间,(206Pb/204Pb)i值为17.19~17.89.其元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征与常见的OIB型碱性玄武岩相似,但却具有比正常玄武岩更轻的Mg同位素组成(δ26Mg=-0.78‰~-0.57‰).瓦吉里塔格碱性煌斑岩的原始岩浆应是含碳酸盐化榴辉岩的地幔柱低程度部分熔融的产物,并且部分发生了地幔柱‒岩石圈地幔相互作用.地幔柱‒俯冲蚀变洋壳相互作用是控制塔里木大火成岩省复杂岩石组合的关键因素.本文讨论得出以下结论:
(1)瓦吉里塔格煌斑岩属于钠质碱性煌斑岩,其微量元素特征与OIB相似,富集大离子亲石元素和高场强元素,显示弱的Nb-Ta正异常以及K、Sr、Ti、Zr-Hf负异常,同时具有与OIB地幔源区相似的Sr-Nd-Pb同位素组成和轻Mg同位素特征(δ26M=-0.78‰~-0.57‰).
(2)瓦吉里塔格碱性煌斑岩的母岩浆可能来自于含碳酸盐化榴辉岩的地幔柱与含角闪石的岩石圈地幔混合源区的低程度部分熔融,并随后经历橄榄石+单斜辉石+Fe-Ti氧化物的分离结晶.
(3)地幔柱‒俯冲蚀变洋壳相互作用是控制塔里木大火成岩省复杂岩石组合的关键因素.

1 (a)塔里木大火成岩省地理位置分布(据Cheng et al., 2018);(b)塔里木大火成岩省主要岩浆岩分布简图(据Xu et al., 2014)

图2 瓦吉里塔格杂岩体地质图及采样位置(据Kong et al., 2022

图3 塔里木大火成岩省形成的深部动力学过程示意图





文章刊登在《地球科学》第49卷第7期

曹俊, 陈苗苗, 万淑敏, 王慧丽, 易辉, 雷恒聪, 2024. 塔里木大火成岩省二叠纪碱性煌斑岩的岩石成因和深部地球动力学过程. 地球科学, 49(7): 2448-2474. doi: 10.3799/dqkx.2022.490

Cao Jun, Chen Miaomiao, Wan Shumin, Wang Huili, Yi Hui, Lei Hengcong, 2024. Petrogenesis and Deep Dynamic Processes of Early Permian Alkaline Lamprophyres in Tarim Large Igneous Province, NW China. Earth Science, 49(7): 2448-2474. doi: 10.3799/dqkx.2022.490

更多论文信息,请点击左下方(阅读原文


加入学术交流群

备注“姓名+单位+ES”



扫码添加小编微信,拉你进入《地球科学》编辑部学术交流群,群内不定期开展答疑会、分享学术研究、学术直播等高质量活动。


往期回顾

矿物学·岩石学·矿床学

   →近70年中国变质岩石学-变质地质学的研究进展

造山带橄榄岩岩石学与构造过程:以松树沟橄榄岩为例

片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律探讨

岩浆作用与地球深部过程

从岩浆岩看青藏高原地壳的生长演化

地壳生长及深部物质架构研究与问题:以中亚造山带(北疆地区)为例

→辽东白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及成矿有利区预测

→晶粥储存、侵入体累积组装与花岗岩成因

→交代岩石圈地幔与金成矿作用

实验地球科学的前沿与发展战略

实验地球化学的发展历史和研究展望

实验岩石学发展现状与趋势

实验矿床学的发展现状和前景展望

实验流变学的发展现状与趋势

高温高压装置研制和技术创新的发展现状与趋势


构造地质学

纪念马杏垣先生

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

关于发展洋板块地质学的思考

大陆俯冲带壳幔相互作用

增生型造山带结构解析与时空制约

洋板块地质与川藏铁路工程地质关键区带

华北克拉通太古宙构造热事件时代及演化

中条山地区涑水杂岩新太古代烟庄正长花岗岩年龄及成因:对华北克拉通地壳演化的制约

→俯冲带结构演变解剖与研究展望


地学与健康

"同一健康"视角下医学地质学的创新发展

优化生态环境保障人民健康


古生物学

地史时期生物对冰室气候形成的作用


沉积和盆地动力学

下扬子地区早古生代晚期前陆盆地沉积特征与盆山过程

陆相断陷盆地陆源碎屑与碳酸盐混合沉积研究进展

渤海海域秦南凹陷东南缘沙一段混积岩优质储层成因及勘探意义


石油地质学

非常规源岩层系油气形成分布与前景展望

→”双碳”目标下我国油气产业发展的思考

→我国陆上未来油气勘探领域探讨与攻关方向


地球物理学

从高分辨率地震层析成像看青藏高原软流圈的物质运动


《地球科学》

青年学者论坛回放

→黄康俊|金属稳定同位素示踪地球增氧事件

→张   文|激光微区锆石Zr同位素分析测试技术及参考物质研发

→Marize Muniz da Silva|巴西São Francisco地块 Mineiro带后碰撞岩浆作用

→Dionatan Ferri Padilha|巴西南部Dom Feliciano带后碰撞玄粗质和超钾质岩浆作用

→王选策|地球系统中的挥发分和物质循环——对非俯冲带岩浆的新观点

→陈   印|中国北方砂岩型铀成矿作用及其与构造演化和油气藏的联系

→荣   辉|基性岩侵入对铀储层成岩-成矿作用的影响:以松辽盆地钱家店铀矿床为例

→兰中伍|南秦岭岩浆作用与浅表环境响应

→余文超|贵州遵义下石炭统九架炉组铝土矿物源:来自地球化学与锆石U-Pb同位素年代学的证据

→岳  汉|从2021年青海玛多地震到松潘-甘孜块体的长期形变模式

→王  墩|2021年Mw7.4青海玛多地震的震级、地震动场及破裂过程

→邓阳凡|华北东南缘综合地球物理特征及其对徐淮弧形构造带的启示

→谢国治|胶东半岛高Ba-Sr牙山侵入体的成因及其与华北克拉通破坏的关系

→白江昊|长江中下游地区A型花岗岩成因:放射性成因Ca-Nd同位素制约

→李振洪|川藏交通廊道重大灾害防控专题

→王   栋|川藏交通廊道冰雪灾害风险评价

→汤高明|青藏高原典型地表地质灾害机理及分类

→崔一飞|川藏交通廊道泥石流级联调控风险防控原理与方法

→刘金高|金伯利岩与碱性玄武岩的成因联系及深部地幔演化

→丁   兴|富氟流体活动及其成岩成矿效应 

柳保军,雷超,郑金云 | 专题十:南海陆缘盆地动力学及其能源效应

施小清,杨晓帆,戴恒 | 专题十一:地下水环境的刻画与模拟

高晓英,罗涛 |专题十二:微区分析在地球科学中的应用

梁琛岳,刘博 | 专题十中亚造山带南缘构造与成矿

Alexander Humphreys ,Johann Hohenegger | 专题十四:热带大型底栖有孔虫

 付伟 ,李登峰,李占轲,等 | 专题十五:战略性矿产资源研究与勘查进展

雷宏武,张晓博 | 论坛专题十六:地热能地球科学

李斌 ,张志遥 | 专题十七 :深层油气论坛

李博 ,吴琼,李严严 | 专题十八:强震区滑坡崩塌灾害防治技术方法研究

程晓敢,石许华,林秀斌 | 专题十九:盆山过程与动力学

黄发明,张东明,李旭 | 专题二十 :机器学习与灾害风险

郑义,虞鹏鹏 | 专题二十一:华南大地构造演化与关键金属成矿

黄发明,李为乐,谭道远 | 专题二十二:地质灾害风险智能评价

陈红汉,罗群,李文正,王海学,唐大卿 | 专题二十三:走滑断裂与油气

侯晓坤,贾智杰 | 专题二十四 :工程地质与防灾减灾

王全荣,杜尧 | 专题二十五:地下水系统参数获取与污染成因

董志文,王欢业,蒋宏忱 | 专题二十六:青藏高原环境-地质-微生物

喜欢就点个在看吧!

地球科学编辑部
《地球科学》(中文版)和Journal of Earth Science(英文版)是由教育部主管,中国地质大学主办的综合性地球科学学术刊物。中文版被EI 等数据库收录,英文版被SCI收录。
 最新文章