中亚造山带中段古亚洲洋北向平板俯冲过程:来自埃达克岩的证据

早三叠世是中亚造山带(CAOB)中部构造演化的关键时期,尽管该时期古亚洲洋在地表已经闭合,但残余的大洋板片仍在持续的挤压作用下继续俯冲,造山作用依然活跃.本文对中亚造山带中段林西地区的下三叠统幸福之路组火山岩地层进行了锆石U-Pb测年、岩石地球化学以及锆石原位Lu-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示了该地层的形成时代为247Ma,为早三叠世岩浆活动的产物.岩石学和地球化学研究表明,幸福之路组火山岩具有高SiO2(64.10％ ～68.90％)、Al2O3(13.47％～17.50％),低MgO(0.51％～1.42％),轻稀土富集、重稀土亏损,无Eu异常(δEu平均值为1.09)以及高Sr(384×10-6～956×10-6,平均616×10-6),低Y(5.66×10-6 ～7.63×10-6,平均6.51×10-6)的特点,表明其为大洋板片熔融产生的典型埃达克岩.锆石原位Lu-Hf同位素分析结果显示其εHf(t)为+10.8～ +15.6,平均为+13.9.样品单阶段Hf地壳模式年龄(tDM1)为264～462Ma,表明其岩浆源区的亏损特征.结合区域资料,我们将研究区中晚二叠世至晚三叠世划分为四个构造演化阶段:1)中-晚二叠世时期,特征为钙碱性岩浆岩及碰撞杂岩的发育;2)早-中三叠世时期,特征为广泛分布的典型埃达克岩,是古亚洲洋地表闭合后大洋板片继续北向平板俯冲的产物;3)230Ma左右开始持续10Myr,该时期是岩浆活动宁静期;4)220Ma至晚三叠世末,研究区进入区域性伸展,A型花岗岩、富钾钙碱性花岗岩类和超基性岩大量侵位,变质核杂岩及韧性剪切带也在此时产生.前三个阶段代表了完整的古亚洲洋大洋板块平板俯冲过程,而最后一个阶段标志着研究区地壳进入了新的演化阶段.