阿尔金南缘鱼目泉岩浆混合岩体中的矿物成因及岩浆混合过程研究

Abundant minerals of magma mixing consist in multiple products of magma mixing,which providing an important path to study the process and thermodynamics of magma mixing. The multiple products of magma mixing(magma mixed rocks, flow structures and mafic microgranular enclaves) in Yumuquan intrusion are the subjects investigated of this item which study the mineral genetics of the dissolution texture, reverse zoning, disequilibrium assemblage and quenching crystals in them by the analysis method of the micro-area structure and micro-area chemical in.minerals, we discusses the chemical diffusion and crystal migration between melt and crystals in different process of magma mixing, and reveal the source characteristics, time of stage and the process of magma mixing, in order to providing the scientific basis on deeply understanding the detailed process of thermodynamics in magma mixing, and establishment the model of the evolution characteristics and interaction of different magmatic magmatic in different stage of magma mixing, through above analysis, we also study the source characteristics and forming process of the late Carboniferous and early Triassic granites, and finally provide important information of crust-mantle interaction, dynamic mechanism and geological evolutionary history of Southern Altyn.

多种岩浆混合产物中发育着丰富的岩浆混合成因矿物，为深入研究岩浆混合作用过程及其热力学提供了重要窗口。本项目拟以阿尔金南缘鱼目泉岩体中发育的多种岩浆混合产物（岩浆混合岩、岩浆条带和微细粒镁铁质包体）为研究对象，利用矿物微区结构和微区化学分析方法，对其中具溶蚀结构、不平衡结构、不平衡组合和淬冷结晶等多种矿物进行精细的矿物成因学研究，讨论岩浆混合不同阶段中熔体与晶体的化学扩散和晶体迁移规律，揭示岩浆混合作用中端元性质、混合期次以及相互作用过程，为更深入细致地认识岩浆混合作用热力学过程提供科学依据。建立岩体形成过程中不同阶段岩浆端元演化特征以及相互作用的模式，探讨阿尔金南缘地区早古生代花岗岩的源区性质以及成因过程，为研究该地区壳幔相互作用过程、动力学机制以及地质演化历史提供重要信息。

鱼目泉石英闪长岩和黑云母闪长岩均富集大离子亲石元素（LILE），亏损Nb-Ta-Ti-P等高场强元素（HFSE）。LREE相对富集，轻重稀土分馏明显，具有极高的（La/Yb）N值，具有弱的铕负异常或铕异常不明显。样品的Ni、Cr含量也普遍较高且具有较大的变化范围，显示出幔源岩浆不均匀加入迹象。无论是酸性的花岗岩类还是细粒闪长岩质包体，都具有极低的Y及Yb含量，同时它们具有高Sr和高的Sr/Y 值和高Al2O3含量，属于高钾钙碱性-钾玄质系列，上述特征与加厚地壳背景下形成的高Sr、低Yb及Y 型花岗岩的地球化学特征相类似。. 锆石U-Pb定年结果显示，石英闪长岩形成时代为496±0.81Ma，黑云母闪长岩形成时代为507.29±0.66Ma。黑云母闪长岩岩浆活动稍早于石英闪长岩岩浆活动，均为寒武纪。Hf同位素分析结果显示：石英闪长岩10个点的εHf(t)为正值，介于0.24-2.36，176Hf/177Hf比值平均为0.282530，4个点的εHf(t)为负值，176Hf/177Hf比值平均为0.282451；黑云母闪长岩εHf(t)大部分为正值，介于0.72-5.32，相对于石英闪长岩较大，176Hf/177Hf比值平均为0.282576，仅有一个点的εHf(t)为负值。两种岩性的εHf(t)值总体显示较低，并且出现一定量的负值，说明存在幔源基性岩浆和壳源的酸性岩浆的混合作用，TDM2介于1200Ma~1600Ma之间，暗示了该岩体的源岩均来自于中元古代地壳物质。二者的εNd（t）值相近，均为低的负值介于-2.53~-6.33之间，TDM2介于1300Ma~1600Ma之间，表现出的特征同Hf同位素一致。. 上述数据说明该岩体是由同期的幔源基性岩浆和源自于增厚地壳的酸性岩浆在近于液相（或“晶粥状”）状态下发生不均匀混合作用的产物，为岩浆混合作用提供了重要的依据。因此，我们认为约500Ma时，南阿尔金地区由于大陆深俯冲作用的发生，诱发深部热的地幔物质上涌并减压熔融产生基性岩浆，同时，由于陆-陆碰撞而加厚的地壳发生熔融而产生花岗质岩浆，两种同期但不同源的岩浆在上升过程中发生不均匀混合，导致了鱼目泉岩浆混合型花岗岩的形成。