西天山长阿吾子异剥钙榴岩地球化学探究

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1、西天山长阿吾子异剥钙榴岩地球化学探究［摘要］异剥榴辉岩是一种细粒，致密，淡绿或淡粉色的，富钙，硅不饱和岩石。西天山长阿吾子的蛇绿混杂岩带的超基性岩及其伴生岩石异剥钙榴岩位于伊犁中天山板块和塔里木板块碰撞造山带。本文对西天山长阿吾子异剥钙榴岩的地球化学特征进行研究与分析。［关键字］新疆西天山异剥钙榴岩地球化学［中图分类号］P59［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-2-83-11引言异剥榴辉岩是一种细粒，致密，淡绿或淡粉色的，富钙,硅不饱和岩石。异剥钙榴岩化是超基性岩在蛇纹岩化过程中，产生的富

2、含Ca和Mg的流体对包裹在其中的铁镁质岩石或其他岩石进行交代的过程。它大多是在蛇纹岩化过程中由基性岩被Ca交代形成。到目前为止，文献报道的异剥钙榴岩多形成于洋底变质作用环境。作者在新孤西天山长阿吾子蛇绿混杂岩中发现了由榴辉岩经异剥钙榴岩化作用形成的异剥钙榴岩并探讨了其岩石学特征和地质意义。本文研究了这一类型独特的异剥钙榴岩及其原岩的地球化学特征。2岩石的地球化学特征根据稀土元素特征，残留榴辉岩、部分异剥钙榴岩化的岩石和异剥钙榴岩呈现出明显的过渡演化规律。为了弄清初始岩浆代表的大地构造环境，本文采用了必要的地球

3、化学分类图和微量元素标准化模式解释分析数据。部分异剥钙榴岩化样品一定程度上可以反映岩石变质过程中化学成分变化趋势。2.1主元素地球化学特征退变榴辉岩原岩的主元素地球化学中，SiO2的含量介于46.9%-48.53%,K20+Na20的含量在5.64-5.37之间,属于亚碱性玄武岩系列。与比MORB和岛弧的玄武岩相比，研究区岩石MgO含量明显高，而A1203含量偏低。Na2O+K2O-SiO2退变榴辉岩落入碱性玄武岩的范围，Fe0/Mg0-Si02投图表明退变榴辉岩基本位于Miyashiro图拉斑玄武岩和钙碱性

4、玄武岩的边界上。Na20十K20-FeO-MgO图中，分开拉斑玄武岩和钙碱性岩类的界线是分开洋壳的拉斑玄武岩和标志着大陆边缘造山带中的钙碱性玄武岩的分界线，而三条虚线依次代表低钾玄武岩、中钾到高钾玄武岩。退变榴辉岩投影到钙碱性玄武岩区域，属于高钾钙碱性玄武岩区域，而岩石实际的K20含量只是中等水平，可能因为岩石富含MgO和Na20,使投点落入高K20的区域。部分异剥钙榴岩化的岩石，由于K20和Na20的流失而近乎到了Feo-MgO沙的边线上。Ti02-Mn0-P205,图是Si02初级分类的前提下，将玄武岩和

5、玄武质安山岩进一步划分的图示。投图表明退变异剥钙榴岩样品都落人于岛弧区域。2.2稀土元素地球化学特征退变异剥钙榴岩的稀土配分模式属LREE富集右顷型，稀土总量REE为81.51X10-6-108.73x10-6,高于通常洋脊玄武岩和岛弧玄武岩。看起来象富集型型玄武岩或富碱性玄武岩。Eu负异常(Eu/Eu*=0.93-0.62),在退变榴辉岩中不明显。受异剥钙榴岩化过程中流体的影响，Eu负异常在部分异剥钙榴岩化样品中很显著，这可能是由于原岩中单斜辉石被葡萄石所替代的原故。然而，随着异剥钙榴岩化作用加强,从退变榴

6、辉岩，部分异剥钙榴岩化岩石到完全异剥钙榴岩化的异剥钙榴岩，稀土元素总量明显降低，并且异剥钙榴岩化完全的异剥钙榴岩，其轻稀土降低程度更大以至于改变了稀土的配分模式。由于异剥钙榴岩化过程是CaO的富集过程,Eu的减少比其他稀土元素减少得慢，Ca0存在于透辉石、水钙铝榴石和符山石中，而这三种元素在异剥钙榴岩中占主导地位。从而表现出异剥钙榴岩中Eu正异常的特征，其时稀土总量已相当于超基性岩。2.3微量元素地球化学特征退变榴辉岩及部分异剥钙榴岩化的岩石N1（102.80-274.40）和V（147.30-248.60）

7、其含量可与M0RB和岛弧岩浆相比较；Cr（473.0-714.60）含量较高，在MORB和岛弧玄武岩中几乎达到上线。这可能与主元素中富MgO相关。在原始地幔标准化的微量元素表现出LIL（大离子亲石元素，Sr、K、Rb和Ba）在退变榴辉岩中富集，在部分异剥钙榴岩化的岩石中变化很大，而在完全异剥钙榴岩化的异剥钙榴岩中因流失而亏损。退变榴辉岩的LIL/HFS比值很高，反映出大离子亲石元素和髙场强元素含量相差悬殊。退变榴辉岩高场强元素（Nb、Ta、Ti、zr、Hf）亏损，Nb/LaO.32-0.40以及Nb/Th1.

8、04-1.39,这些都表现出不同于MORB和0IB的地球化学行为。2.4异剥钙相岩化作用与元案变化趋势异剥钙榴岩化过程是Cao的交代过程，随着异剥钙榴岩化程度加深，岩石从原岩退变榴辉岩的矿物组合（绿辉石+铁镁铝榴石+纳长石+金红石+相石）、转变为部分异剥钙榴岩化岩石（含水钙铝榴石+葡萄石+残留绿辉石+帘石族矿物+黝帘石+纳长石）、弱完全异剥钙榴岩化的异剥钙榴岩（水钙铝榴石+透辉石+绿泥石）到强完全异