新疆巴楚县小海子杂岩体岩浆演化及成矿:年代学和地球化学约束OA北大核心CSTPCD

新疆巴楚县小海子杂岩体是中国西北部早二叠世塔里木大火成岩省的一部分,由镁铁-超镁铁质侵入体及碱性岩体和岩脉组成。为了更好地约束小海子杂岩体的成因及相关Fe-Ti氧化物的成矿条件,作者对第一期镁铁-超镁铁质侵入体(辉长岩、辉石岩)、第二期碱性岩体(辉石正长岩、钾长花岗岩)及后期脉岩(辉绿岩脉、闪长岩脉和正长岩脉)进行了矿物学、地球化学和锆石U-Pb定年的综合研究。锆石测年结果表明,辉长岩年龄286.1~285.8 Ma,辉石岩年龄约282.3 Ma,辉石正长岩年龄约279.4 Ma,钾长花岗岩年龄约275.3 Ma,辉绿岩脉年龄为284.9 Ma、闪长岩脉年龄约274 Ma、正长岩脉年龄约(275.5±1.8)Ma,与地质观察的先后侵入关系吻合,并说明小海子杂岩体(274~286 Ma)为塔里木大火成岩省第二期岩浆活动的产物,演化时限大约12 Ma。地球化学数据显示小海子杂岩具有类似OIB的成分亲和性,类似于巴楚地区同时代的玄武岩。铁钛氧化物矿体主要赋存于辉石岩和辉长岩中,推测由深处的岩浆分异和随后的分离结晶作用形成。小海子杂岩的镁铁质-超镁铁质岩石具有与巴楚地区玄武岩相似的微量元素模式,表明它们可能具有相似的地幔源区,来源于俯冲相关过程所指示的陆下岩石圈地幔源区。小海子辉石正长岩和钾长花岗岩的微量元素模式近乎相同且Th/U和Zr/Nb比值分别为3.6~4.7和4.6~6.0,暗示它们可能来源于同一地幔源区,且是由镁铁质岩石或具有相同母岩浆的深源岩浆部分熔融或分离结晶形成的。本区各种岩脉均具有板内拉张环境玄武岩的微量元素地球化学特征。在岩浆分异的晚期阶段,Fe-Ti氧化物的积累可能伴随着高f(O_(2))和富挥发分条件下Fe-Ti熔体的结晶,大部分Fe-Ti氧化物在晚期以不规则集合体的形式结晶,浸染状和填隙状磁铁矿的聚集可能是由于液相Fe_(2)O_(3)/FeO比值、f(O_(2))和压力的变化,或者分离结晶过程中硅酸盐岩浆的挥发分含量变化引起的。