从北祁连山到阿拉善块体南缘早古生代碰撞后型花岗岩类的成因及其岩浆产生的深部作用过程

This project will carry out an integrated study of geochronology, geochemical and Sr-Nd-Hf-O isotopic composition for Early Paleozoic post-collisional granitoids from the North Qilianshan to the south margin of the Alxa Block. Our aims are as follows: (1) investigating magmatism assemblege, geochronological pattern and petrogenesis for granitoids in these tectonic units; (2) revealing deep geological processes for their magma generation; (3) discussing similarity or differnce betwwen the North Qilianshan and the south margin of the Alxa Block in magma generation geodynamical process; and setting up magma generation geodynamical models for the post-collisional granitoids; (4) discussing post-collisional tectonic evolution of the Qilian orogenic belt and its adjacent area; (5) exploring theory and method for lithosphere deep process by intrusive magmatism.

本项目将开展北祁连构造单元、河西走廊和阿拉善块体南缘早古生代碰撞后型花岗岩类的年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf-O同位素地球化学的综合研究，揭示上述各个构造单元早古生代花岗岩类的岩浆演化系列、年代格架、岩石成因、岩浆源区及其岩浆产生的深部作用过程，并进行区域对比，讨论祁连山早古生代碰撞后构造运动（深部地质作用）的区域影响，建立祁连造山带及其邻区（从南到北）碰撞后型花岗岩类岩浆产生的地球动力学模型，从整体上把握祁连造山带及其邻区碰撞后的构造演化，并讨论碰撞后地球动力学过程的空间影响程度或不同区段地球动力学过程的差异性及其原因。

本项目开展了从祁连造山带到阿拉善块体南缘早古生代侵入岩类（包括辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩）锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成的研究，确定了研究区各类侵入岩的形成时代、岩相学特征和岩浆演化系列。这些侵入岩主要形成于碰撞后构造背景。利用地球化学方法，揭示了不同时代各类侵入岩的岩石成因及岩浆物质来源，重点讨论了它们岩浆产生的深部作用过程，为北祁连造山带到阿拉善块体南缘的构造演化及其深部岩石圈过程提供了重要约束。项目取得的主要成果如下：（1）根据北祁连到阿拉善志体南缘碰撞后型侵入岩的岩石成因与时空间展布的关系，提出了这些碰撞后型侵入岩的岩浆产生岩石圏拆沉作用，同时为岩石圈拆沉作用诱发岩浆作用提供了可鉴别的方法；（2）在阿拉善块体南缘的西井地区，发现碰撞后型高Ba-Sr型花岗岩类（440和410 Ma），它们的岩浆源区有俯冲沉积物的贡献，与早先北祁连洋壳板片（含其上的沉积物）的向北俯冲存在联系，提出了新太古代一些高Ba-Sr花岗岩的岩浆源区有俯冲沉积物的贡献，指示了地球早期板块构造作用和地壳物质再循环的开始；（3）根据北祁连造山带早古生代高Sr/Y型侵入岩的岩石成因及其与地壳加厚作用的关系，提出祁连造山带大陆碰撞作用具有穿时性，祁连山东部地区首先发生大陆碰撞，然而逐渐扩展到西部地区；（4）阿拉善块体南缘镁铁质侵入岩形成于三个时期：480 Ma, 440 Ma 和250 Ma。从480 Ma 到250 Ma, 阿拉善块体南缘地幔性质从早期的古老富集的岩石圏地幔向晚期亏损的岩石圏地幔转变，地幔性质的转变主要受控于北祁连早古生代碰撞后的岩石圏拆沉作用；（5）北祁连河西走廊的大黄山岩体（468~477Ma）为强过铝质S型花岗岩，岩浆物质主要来自于古老地壳物质的部分熔融，是地壳发生深熔作用的产物，形成于北祁连早古生代弧后盆地环境，这为弧后盆地发生地壳深熔作用提供了一个难得的实例；（6）在阿拉善块体南缘合黎山一带，开展了富磁铁矿闪长岩和辉长岩的岩石成因研究，探讨了磁铁矿的富集机制和岩浆产生的构造背景。本项目已正式发表国际核心SCI论文5篇，国际核心SCI论文投稿2篇。