阿尔金山南缘碰撞后花岗岩的岩浆混合作用及其动力学意义

岩浆混合作用对于讨论花岗岩的成因、大陆地壳物质演化、壳－幔相互作用和岩浆动力学等地球科学问题具有重要意义。而不同热状态/组分的岩浆混合产生的矿物不平衡结构为深入认识岩浆混合作用的动力学演化过程提供了一个重要窗口。本项目拟以阿尔金造山带南缘岩浆混合成因花岗岩为研究对象，通过对不同岩浆混合作用阶段产物中的环斑结构长石和锆石进行矿物微区元素和结构分析，揭示混合过程中的端元性质、期次与演化信息，探索岩浆混合作用中矿物生长过程的不同阶段溶蚀、环带特征和晶体－熔体间的元素迁移行为等科学问题，为更深入细致的认识岩浆混合作用动力学过程提供科学依据；通过构建岩体形成过程中不同岩浆混合作用阶段的时空演化关系，讨论阿尔金造山带早古生代岩浆作用，为深入认识阿尔金造山带碰撞后地质演化提供有效约束。

碰撞后岩浆作用的成因对于研究造山带演化及其动力学意义具有重要意义。而精确限定造山作用过程中同碰撞阶段、后碰撞阶段和后期的板内伸展阶段的地质记录和时限是研究特定构造环境下花岗岩成因的前提。南阿尔金分布有丰富的早古生代高压－超高压变质岩石、基性超基性岩体和大量的花岗质岩体，为我们详细刻画造山作用过程不同演化阶段的变质–岩浆作用响应及动力学过程提供了良好窗口。本课题主要开展了南阿尔金石榴子石橄榄岩、榴辉岩的地球化学、岩石学、年代学和P-T-t演化，南阿尔金基性火山岩－花岗岩岩石学、地球化学和年代学和阿尔金岩群的组成、时代和构造属性等研究工作。本课题还开展了西昆仑中生代花岗岩岩浆混合作用和铁克里克前寒武纪地质研究工作。本课题确定了阿尔金岩群代表一个残留的新元古代早期活动大陆边缘，南阿尔金高压－超高压变质岩石的原岩时代为新元古代（730–900 Ma）、早古生代多期变质时代为：～485–510 Ma（榴辉岩相），～454–458 Ma（麻粒岩相） 和～417 Ma （角闪岩相？），阿南基性超基性杂岩带中的基性火山岩（非弧火山岩）的形成时代为450 Ma，南阿尔金花岗岩的性质及形成时代分别为：～500 Ma（同碰撞型花岗岩），～460-450Ma（碰撞后I型花岗岩） 和～430-400 Ma （A型花岗岩）。阿尔金地区一致的多期变质时代、基性火山岩和花岗质岩浆作用时限，细致刻画了碰撞后造山带伸展动力学过程及岩浆演化过程：（1）南阿尔金同碰撞和后碰撞花岗岩中均存在大量暗色包体，其说明大陆深俯冲作用和折返过程均存在幔源岩浆的响应；（2）在碰撞造山作用之后的伸展阶段，花岗岩具有高钾钙碱系列向碱性系列演化的特征；（3）I型高钾钙碱性花岗岩形成于碰撞造山作用早期的汇聚到伸展转换阶段；（4）基性火山岩反映了板片断离后的软流圈地幔物质上涌成因的岩浆性质；（5）地幔上涌引起地壳熔融产生A型花岗岩（～430-400 Ma）和其中存在大量的暗色包体和混合岩脉。本课题成果对于研究花岗岩成因、陆壳深俯冲后的折返和造山作用过程具有重要参考意义。