新疆卡拉麦里苏吉泉东斜长花岗岩岩石地球化学特征、成因及构造环境

总结[14]，发现由结晶分异形成的酸性岩浆SiO2含量均与La或Yb含量呈正相关性，而镁铁质岩石含水部分熔融时SiO2含量与之无相关性或呈负相关性，在 La与SiO2关系图中（图5-a），斜长花岗岩SiO2与 La之间无相关性，且在Rb/La-Rb图解中，样品呈左倾分布（图5-b），均与结晶分异演化趋势不同，说明这些斜长花岗岩不可能是玄武岩岩浆直接结晶分异的产物，但均明显与部分熔融的演化趋势一致，因此可能与镁铁质岩石部分熔融成因有关。

此外，不同成因的大洋斜长花岗岩中 TiO2含量与其形成过程中的氧逸度和温度有密切联系，TiO2含量可作为鉴别大洋斜长花岗岩不同成因过程的因子，苏吉泉东斜长花岗岩体的TiO2含量较低（0.16%～0.21%），并在实验熔体SiO2-TiO2关系图中   （图6-a），样品均落入含水条件下辉长岩部分熔融范围[16]，TiO2含量明显低于玄武质岩浆结晶分异和岩浆不混熔的底线，这种特征通常被认为是镁铁质洋壳部分熔融的指示。

卡拉麦里增生混杂岩带洋中脊型玄武岩以拉斑玄武系列为主，其稀土元素的球粒陨石分布曲线与拉斑玄武岩源岩一致，与苏吉泉东斜长花岗岩的分布曲线模式十分吻合（图6-b）[17]。因此，苏吉泉东斜长花岗岩带可能是与之紧密共生的卡拉麦里增生混杂岩带拉斑质玄武岩部分熔融所形成的产物。

根据熔融实验，当压力小于等于1.6 GPa时，熔体的Al2O3含量低于15%;当压力大于1.6 GPa时，熔体的Al2O3大于15%。该斜长花岗岩体的Al2O3含量明显较低（10.16%～12.97%），说明岩浆形成时的压力较低[17，18]。如上所述，苏吉泉东斜长花岗岩带具低Sr高Yb的地球化学特征，是拉斑玄武岩在低压低温条件下的部分熔融，部分熔融的残留相应为斜长石+角闪石±斜方辉石±钛铁矿（无石榴石）。

3.2  构造背景

不同的不相容元素在与洋壳/大洋沉积物俯冲有关的流体和在洋盆沉积物部分熔融过程中的元素迁移特性是不同的，如在俯冲流体中Ba元素活动性较高，Th元素活动性较弱，同时会导致高的Ba/Th比值，而在洋盆沉积物部分熔融过程中Th和Ba元素的活动性则相反，据此可判断俯冲消减作用对岩浆形成的影响程度。在Th-Ba/Th图解中（图7-a）[19]，斜长花岗岩演化位于洋盆沉积物部分熔融的演化趋势线上，明显与俯冲流体作用趋势不同。

苏吉泉东斜长花岗岩带与大洋中脊斜长花岗岩的地球化学特征相似，在Nb-Y构造判别图解中   （图7-b）[20]，该斜长花岗岩样品也基本位于大洋中脊环境附近，主体位于火山弧花岗岩区。苏吉泉东斜长花岗岩相较于洋中脊花岗岩具Nb、Ta负异常，以及低的Zr含量99.0×10-6～135.5×10-6，洋中脊斜长花岗岩一般大于500×10-6，显示弧后盆地岩浆岩的地球化学特征[21]。苏吉泉东斜长花岗岩明显受大洋沉积物影响，这与该地区斜长花岗岩的岩浆形成过程中存在洋盆沉积物部分熔融的环境吻合，也与其源岩卡拉麦里增生混杂岩带中发育砂岩、泥质粉砂岩的地质事实一致，同时解释了该斜长花岗带岩相对洋中脊花岗岩具高的K、Rb含量的原因。

综合区域资料，初步认为该斜长花岗岩带是在弧后盆地的伸展裂解环境下新生镁铁质洋壳夹杂着盆地沉积物发生部分熔融的产物。

4  地质意义

卡拉麦里蛇绿混杂岩带玄武岩锆石U-Pb年龄为399.4 Ma，获得辉长岩年龄398.5 Ma（项目待发数据），均说明卡拉麦里增生混杂岩带的形成时代不晚于早泥盆世，从硅质岩中获得的放射虫化石表明，蛇绿岩形成的晚期年龄是晚泥盆世法门期—早石炭世杜内期[22]，对应的同位素年龄约367～350 Ma。新疆第一区调队在1∶5万阚尔甫托浪格六幅区调中获得该岩体锆石U-Pb年龄为（348.7±7.4） Ma，与聂晓勇等研究卡拉麦里地区清水东斜长花岗岩岩体具相同的时代及成因特征[4]，说明苏吉泉东斜长花岗岩是处于早石炭世后碰撞背景下的一次构造-热事件产物，而非蛇绿岩中的浅色岩。

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