敦煌地区高镁闪长岩成因与深部地球动力学过程研究

Origin of high-Mg diorite is of great significance in understanding crust melting mechanism and crust-mantle interaction in orogenic belt. Based on meticulous field geological investigation, petrographic and mineralogical study, this project focus on the Paleozoic high-Mg diorite in the Dunhuang area,by means of integrated zircon U-Pb dating, whole-rock geochemistry and Sr-Nd-Pb-Hf isotopic analysis methods, aiming to determine their precise age, distribution pattern and petrogenesis, and investigate geodynamic process in the deep earth related to crust-mantle interaction . Then, combined with the regional geology, further discuss the Paleozoic tectonic framework and evolution history of the Dunhuang area.

高镁闪长岩的研究对于探讨地壳熔融过程及造山过程中的壳幔演化具有重要意义。本项目拟以敦煌地区发现的早古生代高镁闪长岩为研究对象，在详细的野外地质调研和岩石学分析基础上，依托精细的锆石U-Pb年代学、元素地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学分析测试手段，查明古生代高镁闪长岩岩体的形成时代、空间分布规律及其成因，分析敦煌地区早古生代构造演化过程中的岩浆作用，探讨敦煌地区早古生代俯冲-碰撞作用时限及其深部地球动力学背景。并在此基础上，结合区域地质特征，进一步探讨敦煌地区古生代构造格架及构造演化历史。

本项目以出露于敦煌地区西南部的早古生代高镁闪长岩、晚古生代埃达克岩和前寒武纪变质碎屑岩为研究对象，开展了详细的野外调研和岩石学研究，并通过精细的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素地球化学分析测试，查明了高镁闪长岩、埃达克岩和前寒武纪变质碎屑岩的形成时代及其岩石成因，探讨了敦煌地区古元古代和古生代地质背景，初步认为：（1）敦煌地块前寒武纪具有幕式生长特征，经历了约2.7 Ga、2.5 Ga、2.3 Ga、2.0 Ga和1.8Ga多个地壳生长时期，前寒武纪变质沉积岩的沉积时代在2.03-1.86Ga，其后经历了1.83-1.80Ga的区域变质事件；（2）敦煌地区在古元古代经历了与塔里木克拉通、阿拉善地块和华北地块相似的地质演化历史，新元古代构造-热事件可与塔里木克拉通进行对比；（3）晚奥陶世-早志留世时期形成的多坝沟岩体和卡拉塔什塔格高镁闪长岩具有岛弧岩石地球化学特征，形成于活动大陆边缘，是俯冲板片在石榴角闪岩相深度部分熔融，熔体上升过程中与地幔楔相互作用形成的；泥盆纪埃达克岩可能形成于与俯冲作用有关的地幔楔镁铁质岩浆或弧岩浆残留参与的地壳熔融过程，石炭纪埃达克岩是由地壳持续加厚并由下地壳熔融所形成，岩浆源区以壳源物质为主；（4）敦煌地区早古生代洋壳消亡应发生在早志留世（435-430Ma），地壳加厚作用主体发生于中泥盆世-早石炭纪之间。因此，我们认为敦煌地区早古生代经历了一系列与古亚洲洋演化有关的古生代造山活动，是中亚造山带的一部分，晚古生代敦煌地区逐渐进入陆内演化阶段。