祁连造山带南部早古生代岩浆侵入作用及其深部过程的地球化学研究

This project will carry out an integrated study of geochronology, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic composition for Early Paleozoic intrusive rocks from the South Qilian Mountains. Our aims are following: (1) investigating magmatism assemblege, geochronological pattern and their temporal-spatial variation for these intrusive rocks;(2) revealling their petrogenesis and relationship between bassic and intermediate-acid intrusive rocks in magma evolution;(3)studying deep process and geodynamical setting for their magma generation; (4)combined with the previous study on the Early Paleozoic intrusive rocks from the North Qlian Mountains, discussing similarity or differnce betwwen the South Qilian and North Qilan intrusive rocks in magma generation and geodynamical setting;(5)exploring theory and method for lithosphere deep process by intrusive magmatism.

本项目将重点开展中祁连构造单元中段早古生代侵入岩浆岩类的年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素地球化学的研究，建立中祁连构造单元早古生侵入岩浆系列、岩浆演化、年代格架及其空间变化，查明侵入岩浆岩的组合特征及它们之间的成因联系，揭示它们的岩石成因和岩浆源区组成及其岩浆产生的深部作用过程，与现有北祁连侵入岩浆岩系列进行全面对比，阐明祁连造山带中祁连和北祁连早古生代侵入岩浆岩是否形成于统一的地球动力学背景，还是中祁连侵入岩浆作用与祁连山南侧的早古生代洋壳俯冲消减作用（如柴北缘-西秦岭洋）及其后的大陆碰撞作用有成因联系，鉴别块体岩浆作用发生所属的地球动力学体系，为祁连造山带整体的演化和深部过程提供岩浆作用的约束，并进一步探索研究岩石圈深部过程的理论与方法。

本项目开展了祁连造山带中祁连队构造单元中酸性侵入岩类、镁铁质侵入岩（含岩墙）和火山岩类年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成的研究，确定了该区岩浆岩的形成时代及岩浆演化系列，揭示了它们的岩石成因及岩浆物质来源，并讨论了它们岩浆产生的深部作用过程，为祁连造山带构造演化及其深部岩石圈过程提供了重约束。项目取得的主要研究成果如下：（1）中-南祁连和柴达木-西秦岭之间在存在一个早古生代的洋盆。洋壳板片的向北俯冲作用及其后的大陆碰撞和碰撞后过程导致中祁连早古生代岩浆作用的发生，该区晚奥陶世和早志留世侵入岩形成于碰撞后构造背景，与俯冲板片的断离作用存在联系；（2）中祁连早古生代过铝质花岗岩（455–427 Ma），它们派生于地壳物质的部分熔融，熔体具有较高的温度（大于750 °C），岩浆产生起因于无外来流体加入情况下黑云母的脱水反应，源区的成分及熔融条件（温度、压力、水逸度等）是影响高SiO2、中度-强过铝质花岗岩化学成分变化的主要因素。中祁连这些过铝质花岗岩形成于碰撞后构造背景，形成于早古生代俯冲板片的断离作用；（3）中祁连拉脊山弧型玄武岩（494±4 Ma）和OIB型玄武岩（471±6 Ma）指示拉脊山弧后盆地的发展演化。另外，确定了中祁连拉脊山早古生代玻安岩的岩浆结晶年龄为~492 Ma，并存在高Ca和低Ca两类玻安岩，岩浆起源于一个熔体提取过的地幔源,形成于弧后盆地构造背景；（4）开展了中祁连早古生代弧型镁铁质侵入岩（454–465 Ma）成分空间变化的原因研究，简明了岩浆源区中洋壳沉积物的参与比例和交代地幔的部分熔融程度是中祁连山弧型镁铁质侵入岩的成分空间变化的原因；（5）建立中祁连早古生代的构造演化模型。本项目已正式发表国际SCI论文2篇（Lithos, 2015, 224-225, pp 13-31; Gondwana Research，2016，36:15-32),待刊国际SCI论文1篇（Journal of Geological Society, London),正在投稿评审中的国际SCI论文2篇。