滇西剑川正长斑岩的岩浆作用过程——来自锆石U-Pb-Hf同位素和元素地球化学约束

剑川正长斑岩是滇西新生代富碱斑岩的典型代表;岩石中发育各类深浅不一的包体,暗示正长斑岩的形成和演化经历了复杂的壳幔混合作用.本次研究通过剑川正长斑岩的锆石地球化学方法确定锆石相对氧逸度和Ti温度,结合锆石U-Pb定年和Hf同位素,探讨滇西剑川新生代富碱岩浆演化与壳幔岩浆混合作用.研究表明:正长斑岩w(SiO2)为61.65％～63.03％,全碱质量分数为9.52％～10.38％,K2O/Na2O比值介于1.62～1.68.纱帽山岩体(J1样品)的锆石U-Pb年龄为35.15±0.52 Ma,锆石Ti温度相对均一,为745～822℃;Ce4+/Ce3+比值为23～329(均值119),指示相对较低的氧逸度,并对应相对较高的εHf(t)值(-0.4～+1.5).金华山岩体(J2样品)的锆石 U-Pb年龄为35.90±0.20 Ma,锆石 Ti温度更宽泛,为683～917℃;Ce4+/Ce3+比值为36～380(均值170),指示相对较高的氧逸度,同时对应相对较低的εHf(t)值(-3.7～+0.7).随着岩浆的演化,J1和J2岩体都具备从高氧逸度向低氧逸度演化的趋势.综合认为:剑川地区经历了幔源岩浆脉动式上涌与底侵作用导致的壳幔岩浆混合作用,形成了相对高氧逸度的岩浆,随着低氧逸度幔源岩浆上升通量增大,壳源物质混染比例相对降低,岩浆氧逸度呈现降低的趋势.