【摘要】：準(zhǔn)噶爾北緣中泥盆統(tǒng)北塔山組富輝橄玄巖是一種富含單斜輝石斑晶的島弧玄武巖,被認(rèn)為是洋脊俯沖作用的產(chǎn)物,但具體成因機(jī)制并不清楚。本文對(duì)老山口地區(qū)富輝橄玄巖進(jìn)行了巖石地球化學(xué)研究,同時(shí)系統(tǒng)測定了其單斜輝石斑晶的成分及其環(huán)帶變化規(guī)律。結(jié)果表明,富輝橄玄巖的相容元素和不相容元素的變化規(guī)律具有巖漿混合作用的特征,而透輝石斑晶的反環(huán)帶則將巖漿混合作用限定于高M(jìn)g~#熔漿的上涌過程。富輝橄玄巖極高的相容元素含量將上涌的高M(jìn)g~#熔漿限定為苦橄質(zhì)熔漿,而富輝橄玄巖中頑透輝石是被苦橄質(zhì)熔體攜帶而來的斑晶物質(zhì)。主導(dǎo)老山口富輝橄玄巖形成的巖漿過程是苦橄質(zhì)熔漿的連續(xù)補(bǔ)給過程,而苦橄質(zhì)熔漿被認(rèn)為是板片窗處軟流圈高程度部分熔融的產(chǎn)物。老山口富輝橄玄巖形成的巖漿過程與洋脊俯沖的板片窗模型吻合,因此老山口富輝橄玄巖可能是洋脊俯沖的產(chǎn)物。
【圖文】：

圖1準(zhǔn)噶爾北緣老山口一帶區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)陳毓川等，2004;柴鳳梅等，2012)Fig.1ＲegionalgeologicalsketchmapoftheLaoshankouatthenorthernmarginofJunggar(afterChenetal.，2004;Chaietal.，2012)的玄武巖，具有較高的MgO含量，同時(shí)鎂鐵礦物以單斜輝石為主，以輝石/橄欖石體積大于2為特征;巖石中斜長石組分較少，因此巖石CaO/Al2O3通常大于1.2。富輝橄玄巖具有一些原始巖漿的特征，表現(xiàn)在巖石具有較高的Mg#和較高含量的Cr和Ni等相容元素(Della-PasquaandVarne，1997)。巖石呈斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，斑晶主要為單斜輝石，其體積比可高達(dá)40%，自形、新鮮，�？梢姲诉呅螜M截面以及相互近于垂直的兩組節(jié)理，有時(shí)可見少量的橄欖石，多已蛇紋石化，僅保留橄欖石輪廓，基質(zhì)為全晶質(zhì)，普遍很細(xì)，為微晶單斜輝石和斜長石，含有少量鈦鐵氧化物。單斜輝石是富輝橄玄巖中最為主要的斑晶，其體積分?jǐn)?shù)可占全巖的45%左右，粒度不等，最大可達(dá)4000μm(圖2a)，，普遍集中在800～2000μm之間(圖2b-d)。單斜輝石斑晶新鮮，基本未受蝕變，縱面呈短柱狀(圖2d，e)，橫截面形態(tài)以八邊形為主(圖2a，b，f)，少量為四邊形(圖2c)。單斜輝石斑晶通常具有沿著其生長環(huán)帶分布的熔體包裹體群，熔體包裹體群的分布規(guī)律表明其為原生熔體包裹體。熔體包裹體群在單斜輝石斑晶中的此種分布特征與單斜輝石斑晶粒度大小具有顯著關(guān)系，其中粒度較小的單斜輝石中熔體包裹體群的分布較為清晰，粒度較大的單斜輝石中熔體包裹體群的分布特征則略微模糊(圖2a，b)。粒度較小的輝石斑晶通�？梢�1～3個(gè)沿著輝石環(huán)帶分布的熔體包裹體群(圖2c，d)。粒度較大的單斜輝石中熔體包裹體粒度較大，且通常發(fā)生了不同程度的破裂以及蝕變作用，因此大斑晶中熔體包裹體群的分布沒有小斑晶?

圖2輝石斑晶顯微照片及其素描圖虛線為裂隙;MIs-熔體包裹體群Fig.2MicroscopicphotographsofclinopyroxenephenocrystsandtheirsketchesThedottedlinesrepresentcracks;MIsrepresentmeltinclusions4測試方法全巖主量元素和微量元素組成在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院實(shí)驗(yàn)室完成。主量元素在PhilipsPW2404型X射線熒光光譜儀上完成，采用熔片法進(jìn)行分析，其中SiO2、Al2O3、MgO、CaO和TFe2O3檢測限為0.1%，MnO、Na2O、K2O、P2O5、TiO2檢測限為0.01%;CO2含量用電位法完成，檢測限為0.1%;H2O+和H2O－含量用重量法完成，檢測限為0.1%;FeO用容量法測定，檢測限為0.1%。微量元素測定在ELEMENT電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)上完成，采用In內(nèi)標(biāo)溶液，分析精度為3%，檢測限為0.002×10－6(La)～0.02×10－6(Ce)。薄片采用常規(guī)方法磨制，厚度為0.03mm。在顯微鏡下觀察，并對(duì)形態(tài)完整且具有顯微結(jié)構(gòu)的單斜輝石斑晶進(jìn)行挑選，最終選取粒度存在大小差異的幾類單斜輝石斑晶，進(jìn)行單斜輝石電子探針成分及成分環(huán)帶分析。單斜輝石電子探針分析在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所掃描電鏡與電子探針實(shí)驗(yàn)室完成，實(shí)驗(yàn)儀器為JEOLJXA-8100型電子探針，工作條件為加速電壓15kV、電流1×10－8A，束斑5μm，ZAF修正法。單斜輝石晶體化學(xué)式計(jì)算采用4個(gè)陽離子以及6個(gè)O離子為標(biāo)準(zhǔn)。5測試結(jié)果5.1巖石成分老山口富輝橄玄巖全巖分析數(shù)據(jù)列于表1。巖石主量元素含量變化較小，其SiO2和TiO2含量變化很窄，變化范圍分別為48.17%～50.60%，0.44%～0.60%;MgO含量很高且變化范圍大，變化范圍為14.40%～19.43%;全堿總量小于2.76%。所有樣品的稀土總量很低，變化范圍為24×10－6～34×1

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