新疆西南天山哈布腾苏一带高压-超高压变质基性岩的地球化学特征及其构造意义  

Geochemical characteristics and tectonic implications of the HP-UHP metabasites from the Habutengsu area,southwestern Tianshan,Xinjiang

作　　者：施建荣[1] 杨红[1] 刘福来[1] 孟恩[1] 刘平华[1] 王舫[1] 蔡佳[1] 

机构地区：[1]中国地质科学院地质研究所,北京100037

出　　处：《岩石学报》2013年第6期2251-2264,共14页Acta Petrologica Sinica

基　　金：中国地质调查局工作项目(1212011121276);国家杰出青年科学基金(40725007);创新研究群体科学基金项目(40921001);国土资源部公益性行业科研专项项目(201011034)联合资助

摘　　要：新疆西南天山哈布腾苏地区的高压-超高压变质基性岩(榴辉岩和蓝片岩)主要以形态各异的岩块或构造透镜体形式产于其围岩变质沉积岩石榴多硅白云母片岩中。本文对这些变质基性岩进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,并对其原岩性质及区域构造演化进行了讨论。地球化学分析结果显示其原岩成分主要为拉斑玄武岩和少量碱性玄武岩。榴辉岩原岩可进一步划分为N-MORB(正常洋中脊玄武岩)、E-MORB(富集洋中脊玄武岩)和OIB(洋岛玄武岩)三种类型,而蓝片岩为OIB型。第一种榴辉岩具低的TiO2(1.00%～1.08%)、P2O5(0.09%～0.15%)和∑REE(35.98×10-6～43.51×10-6)含量以及低的LREE/HREE(1.35～1.43)和(La/Yb)N(0.63～0.71)比值等特征,具有N-MORB属性,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于大洋环境;第二种榴辉岩具有较高的Ti(TiO2=1.35%～2.25%)、P(P2O5=0.05%～0.20%)和∑REE(60.10×10-6～77.35×10-6)含量和较高的LREE/HREE(1.25～2.43)、(La/Yb)N(0.52～1.52)比值,具有E-MORB特征;第三种榴辉岩TiO2含量为1.16%～2.86%,Zr/Y=5.32～7.78,∑REE=79.12×10-6～192.1×10-6,LREE/HREE=4.15～6.54,(La/Yb)N=3.77～9.44,其轻重稀土元素分异明显,显示OIB属性,暗示其原岩可能来源于富集地幔源区。而OIB型蓝片岩则富集TiO2(1.39%～2.86%)和∑REE(88.18×10-6～227.8×10-6)和具有相对高的(La/Yb)N(5.03～9.84)和Zr/Y(4.93～9.55)比值,这些特征与OIB型榴辉岩类似,暗示二者可能具有共同的岩浆源区。新疆西南天山哈布腾苏地区具MORB和OIB属性岩石组合的出现揭示该区早古生代曾发育有洋盆,其演化过程中可能受到结晶分异作用以及异源岩浆混合的影响,导致该区的变质基性岩元素地球化学特征具有MORB和OIB的亲缘性,暗示其原岩是在大洋中脊和临近洋岛共同作用背景下形成的。该区榴辉岩和蓝片岩的形成可能与先存洋壳残片经历高压-超高压变质作用及后期The high-pressure （ HP） and ultrahigh-pressure （ UHP） metabasites including eclogite and blueschist are exposed in garnet phengite schists mainly as rock slices or variable tectonic lenses in the Habutengsu area,southwestern Tianshan,Xinjiang. Detailed petrology,mineralogy and geochemisitry studies have been carried out to put constrains on their protolith and regional tectonic evolution. Geochemical analyses indicate that compositions of the metabasites are mainly tholeiites with minor alkali basalts. Based on trace element and REE features,the eclogites can be subdivided into three types： N-MORB type,E-MORB type,and 0IB type,while all the blueschists are 0IB type. The first type eclogites are characterized by low Ti （ TiO2 = 1. 00%～1. 08% ） ,P （ P20 5 = 0. 09%～0. 15% ） and ∑REE （35. 98 × 10 - 6 ～43. 51 × 10 - 6 ） contents,and low LREE/HREE （ 1.35 ～1.43） and （ La/Yb） N （ 0. 63 ～0. 71） ratios,which are similar to those of typical N-MORB basalts,and are considered to be products of magmaderived from the depleted mantle sources in an mid-ocean ridge setting. The second type eclogites are characterized by high Ti （ TiO2 = 1.35% ～2.25% ） ,P （ P20 5 = 0. 05%～0.20% ） and ∑REE （ 60. 1 × 10 - 6～77.35 × 10 - 6 ） contents,and high LREE/HREE （ 1.25 ～2.43） and （ La/ Yb） N （ 0. 52 ～1. 52） ratios,which are similar to those of typical E-MORB basalts,and are considered to be products of magma from the enriched mantle sources. The third type eclogites are characterized by higher Ti （ TiO2 = 1. 16% ～2. 86% ） ,Zr/Y （ 5.32～7. 78） ,∑REE （ 79. 12 × 10 - 6～192. 1 × 10 - 6 ） contents,and higher LREE/HREE （4. 15～6. 54） and （ La/Yb） N （3. 77～9.44） ratios,which are similar to those of typical0IB basalts,indicative of enriched mantle sources. Geochemical characters of the0IB type blueschists are similar to the0IB type eclogites,characterized by high Ti （ TiO2 = 1.39% ～2. 86% ） ,∑REE （ 88. 18 × 10 - 6 ～227.

关 键 词：西南天山 哈布腾苏 高压-超高压变质基性岩 地球化学 构造意义 

分 类 号：P588.145[天文地球—岩石学]