新疆西天山備戰基性-超基性巖年代學和巖石地球化學研究及其對鐵成礦背景的制約
摘要:對新疆西天山備戰鐵礦區附近的基性-超基性巖體———金云母輝石橄欖巖與侵入其中的閃長巖脈進行了年代學和巖石地球化學研究。金云母輝石橄欖巖中金云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年齡為298.1±1.9 Ma,該巖石的鋯石U-Pb年齡為302.5±1.3 Ma,與備戰鐵礦的成礦年齡相近。備戰金云母輝石橄欖巖具有低Si O_2(42.51%~50.82%)、Al_2O_3(4.87%~7.38%)、Ti O_2(0.25%~0.77%)和全堿(Na_2O+K_2O=0.87%~1.87%)含量,而高Mg O(26.36%~30.17%)、TFe O(12.33%~15.99%)含量的特征,過渡元素豐度(Cr=523×10~(-6)~7 026×10~(-6),Ni=906×10~(-6)~1 088×10~(-6),Co=109×10~(-6)~132×10~(-6))和Mg~#值(0.76~0.79)均較高,表明巖漿經歷了橄欖石堆晶作用。由橄欖石最高Fo值(0.79)和巖石的TFe O含量計算得其母巖漿為玄武質巖漿。所有的巖石具有相似的稀土、微量元素配分模式,均呈輕稀土元素富集的右傾型,且重稀土元素較平坦[(Gd/Lu)_N=0.70~2.00],明顯富集大離子親石元素Rb、Ba、U、K,虧損高場強元素Nb、Ta、Zr、Hf和Ti。總體上Sr、Nd同位素較均一,金云母輝石橄欖巖的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.704 4~0.704 7,εNd(t)=2.23~3.90,閃長巖(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.704 4,εNd(t)=3.79~4.07,表明金云母輝石橄欖巖和閃長巖為同源演化的巖石。微量元素特征表明金云母輝石橄欖巖起源于尖晶石相,源區為受俯沖流體或熔體交代的軟流圈地幔。結合區域構造背景,推測金云母輝石橄欖巖的形成與西天山造山帶在晚古生代的山根拆沉引起的軟流圈上涌有關,而備戰鐵礦晚期成礦事件很可能形成于相同的深部動力學背景下。
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