南天山南缘早二叠世酸性火山岩的地球化学、同位素年代学及其构造意义

南天山南缘小提坎里克组酸性火山岩高碱（Na2O＋K2O=6．03％～7．70％）且富钾（K2O／Na2O=2．35,5．03）,铝饱和指数A／CNK=0．89～1．59（平均1．24）,里特曼指数（σ）为1．48,属于过铝质高钾钙碱性火山岩系。轻稀土强烈富集,亏损Ba、Cs、Nb、Ta、Sr等大离子亲石元素,Hf、Zr等高场强元素基本无亏损,具有明显的负铕异常（δEu=0．44～0．66）,总体具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。岩石的Nd／Th（1．78—3．50）、Th／U（4．10～9．79）、La/Ta（17．69～35．77）和Nb／Ta（10．48～11．84）比值显示了壳源特征。对火山岩中锆石进行的激光探针等离子体质谱（LA-ICP—MS）U—Pb微区测定获得了289．4±5．5Ma的形成年龄。结合区域构造分析认为,早二叠世初南天山地区处于碰撞晚期冲断造山作用阶段,小提坎里克组火山岩是对南天山造山带南缘碰撞晚期冲断变形和前陆盆地发育的响应。     

准噶尔南缘古生代晚期盆山关系:阿尔巴萨依组火山岩锆石SHRIMPU-Pb定年及岩石地球化学限定

准噶尔盆地南缘沿巴音沟蛇绿岩带北侧发育一套晚古生代(原下二叠统)阿尔巴萨依组中基性、酸性火山岩夹火山碎屑岩.采用锆石SHRIMP U-Pb定年方法,对其中流纹岩进行定年,得到年龄为307.2±1.3Ma(MSWD=1.2),表明原定为早二叠世的阿尔巴萨依组火山岩的确切喷发时间为晚石炭世.地球化学分析表明,阿尔巴萨依组火山岩为钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土(LREE),轻重稀土有一定程度的分馏,富集大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素,流纹岩有Ba、Sr、P、Eu、Ti的异常.阿尔巴萨依组火山岩的εNd (t)值在+4.21～+7.79之间,显示源区富集特征.晚石炭世阿尔巴萨依组火山岩、火山碎屑岩与后碰撞A型花岗岩在岩石学、地球化学特征方面相似,表明两者应有相似的构造背景,都为后碰撞伸展环境.阿尔巴萨依组还发育一套火山沉积地层,表明准噶尔南缘沉积作用在晚石炭世已经开始,开始沉积盆地的类型应为伸展断陷盆地.     

南天山南缘下二叠统小提坎立克组英安岩的地球化学同位素地质年代学及其构造意义

南天山南缘发育一条东西向延伸近300km的下二叠统小提坎立克组基性、中性和酸性火山岩带。拜城县铁热克温泉西侧下二叠统小提坎立克组的英安岩具有钙碱性(里特曼指数δ=1.37～1.69)和准铝—过铝质特征(A/CNK=0.89～1.36)。轻稀土富集(La/Yb=10.45～12.77),具有中等铕负异常(δEu=0.57～0.62);微量元素富集Th、Hf、Zr、Tb、Gd、Rb、U,亏损P、Ti、Nb、Ta、Sr、Ba。εNd(288Ma)=-6.35,εSr(288Ma)=117.78,模式年龄(TDM)为1.47Ga。LA-ICPMS锆石U-Pb定年获得了206Pb/238U加权平均年龄288.4±3.0Ma(MSWD=2.7)。结合区域地质资料表明,该英安岩很可能源自天山造山带中—下地壳的部分熔融,形成于早二叠世南天山造山带碰撞后伸展背景。     

新疆南天山缝合带的形成时限 ——来自阔克萨彦岭花岗岩体的锆石年龄新证据

南天山缝合带位于塔里木克拉通与中天山-伊犁-哈萨克斯坦地块之间,其形成时限对于研究古亚洲洋西南缘的南天山洋最终闭合具有重要的意义.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法对南天山阔克萨彦岭地区的花岗岩体进行测试,结果表明花岗岩体的形成时代为早二叠世(273～283Ma),而且大量早二叠世侵入体同时出现在中天山-伊犁-哈萨克斯坦地块和塔里木克拉通.其中,巴雷公蛇绿岩也被早二叠世侵入体所侵入,限定了南天山缝合带的形成时限应早于早二叠世.研究结果进一步支持南天山洋的最终闭合应发生在300Ma之前.     

新疆南天山南缘库车河流域早二叠世酸性火山岩的地球化学、锆石年代学及构造意义

库车河流域小提坎里克组火山岩主要为一套流纹岩建造,富碱（Na₂O+K₂O=6.89～8.46%）、高钾（K₂O/Na₂O=1.6～2.1）、铝含量12.83～14.78%（平均为14.18%）,低钙（1.06～2.51%,平均为1.50%）、低镁（MgO=0.27～0.44%,平均为0.37%）,Fe₂O₃^*=1.29%～2.68%（平均为2.17%）。其铝饱和指数A/CNK为0.98～1.15,为过铝质高钾钙碱性-钾玄质花岗岩类。流纹岩的轻稀土强烈富集,重稀土亏损,明显富集Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti等元素,具明显的铕负异常（δEu为0.46～0.54）。主微量元素特征显示其壳源成因,原岩为变质杂砂岩,源区有石榴石、角闪石、斜长石的残留。对两个流纹岩样品中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得288.3 Ma和290.3 Ma的形成年龄,与西部温宿和拜城地区的小提坎里克组火山岩为同期火山活动产物。该套火山岩具有同碰撞过铝质S型花岗岩特征,结合区域上广泛分布的二叠纪后造山花岗岩,认为西南天山洋至少在早二叠世已经闭合。     

西南天山构造地层学初步研究

西南天山造山带可划分为伊犁中天山、中天山南缘、南天山和塔里木４个构造地层区。伊犁中天山区出露早元古代变质结晶基底及晚期地台型稳定盖层。中天山南缘区产出一套早古生代变质俯冲杂岩。南天山区早古生代为陆坡、陆棚相被动陆缘沉积，晚古生代发育洋壳建造。塔里木区北部出露中晚元古代“优地槽建造”的变质结晶基底和早震旦世后稳定盖层。     

塔里木盆地西北缘早二叠世后碰撞花岗质岩浆活动及其构造意义

塔里木地块西北缘的阔什布拉克钾长花岗岩富碱(Na_2O+K_2O平均8.36%8%),富钾(K_2O/Na_2O=1.27～1.47),准铝质(A/CNK=0.82～0.88),属于高钾钙碱性系列岩浆岩。岩石的稀土含量较高(∑REE=263.90×10~(-6)～445.75×10~(-6)),富集Th、U、Ta、Nb、Hf和Y等高场强元素和大离子亲石元素Rb,具有强的负Eu异常(δEu=0.003～0.019),富集高不相容元素(Zr+Nb+Ce+Y=368×10~(-6)～531×10~(-6)350×10~(-6)),高Ga(Ga/Al×10 000=4.17～4.722.6),显示出A型花岗岩的地球化学特征。岩石Th/U比值(平均为3.86)、Nb/Ta比值(平均为12.75)和Rb-Th富集、Ti亏损指示其壳源成因。对花岗岩进行的LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年结果表明,花岗岩的结晶侵位年龄为275.4±2.8 Ma。综合西南天山与塔里木盆地早二叠世花岗质岩浆活动的特点,认为早二叠世西南天山的后碰撞岩浆活动不仅在西南天山内部引起了强烈的花岗质岩浆活动,而且对塔里木地块西北边缘的花岗质岩浆活动也有显著的影响。阔什布拉克A型花岗岩也说明西南天山地区的碰撞造山作用在275.4±2.8 Ma之前已经趋于结束,以南天山洋盆为代表的古亚洲洋已基本结束了其演化历史。     

西南天山南缘震旦纪后碰撞过铝花岗岩的地学意义

西南天山南缘震旦纪后碰撞过铝花岗岩同位素U-Pb年龄成果为(601.5±3.4)Ma和(677.3±3.8)Ma.岩石高硅富碱,A/CNK值平均1.02,C-norm≤1.79,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.岩石ΣREE普遍较低,呈明显负铕异常,分布曲线为显著的"V"字型,轻重稀土分馏程度较弱.与洋脊花岗岩相比,明显富集Rb,Th,相对富集Ce,Sm,强亏损Ba,相对亏损Zr,Ta,Nb亏损不明显.地球化学特征表明,该花岗岩形成于后碰撞环境.结合区域资料,认为震旦纪后碰撞过铝花岗岩形成于塔里木运动后碰撞期,是塔里木微板块和伊犁微板块边缘发生相对水平剪切运动,岩石圈源岩熔融.塔里木运动下限可能延伸到晚震旦纪早期.     

南天山东段乌祖尔恩布拉格花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

乌祖尔恩布拉格花岗岩位于南天山造山带东段,其对于研究古生代南天山洋盆的闭合时限及南天山造山带构造演化具有重要意义。本文对南天山东段乌祖尔恩布拉格花岗岩进行了锆石 U- Pb 年代学、岩石地球化学研究。锆石U-Pb定年结果显示,2个样品的锆石U-Pb年龄为291.2±2.9 Ma和284.9±3.7 Ma,表明乌祖尔恩布拉格花岗岩形成于早二叠世。地球化学特征表明,乌祖尔恩布拉格花岗岩具有高硅,富含铝和碱,而钙、镁、铁、钛和磷含量低的特点,属于高钾钙碱性 I 型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）,具有中等的负铕异常（δEu = 0. 27～0. 87）,且Sr、Ba也显示明显的亏损特征。乌祖尔恩布拉格花岗岩形成于后碰撞环境,表明至少在早二叠世,南天山洋盆东段已经闭合,南天山造山带在早二叠世由同碰撞构造环境向后碰撞构造环境演化。     

吐--哈盆地及周缘早二叠世火山岩地球化学特征及大地构造环境探讨

长期以来对吐—哈盆地及其周缘地区早二叠世构造环境的归属存在较大异议.通过对盆地早二叠世火山岩地球化学特征的研究,进一步厘定了火山岩的产出环境.研究表明,区内火山岩以玄武岩、玄武安山岩和流纹岩为主,具双峰式火山岩特征,大部分玄武岩相对MORB强烈富集LILE和LREE,HFSE适度富集,Th/Ta比值>5,Ta、Nb的适度亏损和陆壳的混染有关,少量玄武岩带有与消减作用有关的地球化学信息,与造山期后伸展环境下的火山岩地球化学特征相似.结合区域地质特征及邻区研究结果,认为吐—哈盆地早二叠世火山岩为造山期后伸展背景下裂谷环境的产物.     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA—IcP—Ms锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353．9Ma_6．5Ma和3563Ma±4．4Ma．属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大（约40Ma）。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素（如Cs、Rb、Th、U）,而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、u、Ta等元素,具有明显的Ba、sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁一中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲一碰撞的最后阶段。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。     

西天山昭苏北部大哈拉军山组火山岩中辉长岩体的形成时代、地球化学特征及地质意义

西天山昭苏北部侵入于大哈拉军山组火山岩层上部的辉长岩体具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta)、轻重稀土分馏等地球化学特征,与火山岩围岩具有相似的不相容元素和Sr-Nd同位素特征,其母岩浆可能由俯冲流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融形成,晚石炭世之前南天山洋盆向伊犁-中天山板块之下的俯冲可能导致了岩石圈的富集作用。利用不相容元素进行地球化学模拟计算,结果表明辉长岩成分由50%~80%的堆晶矿物(单斜辉石、斜长石)与50%~20%的玄武质熔浆组成。辉长岩体的Cameca锆石U-Pb年龄为311.3±2.3Ma,与伊犁-中天山板块晚石炭世伊什基里克组火山岩的时代大致相当,略晚于西天山榴辉岩的峰期变质时间。辉长岩的时代进一步限定该地区大哈拉军山组火山活动应在早石炭世晚期结束,下石炭统阿克沙克组沉积岩应形成于320~311Ma之间。与辉长岩同时期的岩浆岩在伊犁-中天山板块广泛分布,形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过度的构造环境。     

新疆昭苏县北高铝玄武岩时代、岩石学和地球化学特征——西天山早石炭世汇聚板块构造的标志

西天山乌孙山南坡赛克散萨依一带出露的早石炭世杜内阶大哈拉军山组火山岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为355.1±4.0 Ma。火山岩岩石类型主要为玄武岩和少量钠质粗面玄武岩（夏威夷岩）,SiO2含量为45.04%~49.84%,Na2O含量为2.36%~4.63%,K2O含量为0.35%~2.31%,Na2O/K2O值为2.00~8.69,表明均属钠质火山岩;Al2O3含量集中在16.01%~17.15%之间,以偏碱性的高铝质玄武岩为主,有少量碱性玄武岩。火山岩稀土元素总量为94.71×10-6~127.2×10-6,（La/Yb）N值为2.41~4.07,δEu值为0.99~1.15,具有轻、重稀土元素分馏明显的右倾式配分型式。大离子亲石元素较洋脊玄武岩富集,存在明显的Th-U槽和Nb-Ta槽。高场强元素多数与洋脊玄武岩接近,TiO2的亏损不显著,K2O明显富集。玄武岩的演化具有典型的拉斑质玄武岩经分离结晶作用形成的铁富集演化趋势,且以辉石和斜长石为主要的分离结晶矿物,橄榄石的分离结晶作用不明显。高铝质玄武岩的确定,是早石炭世伊犁地区中天山板块汇聚构造环境的标志,与现今高铝质火山岩产出构造环境对比认为,这些火山岩形成于大陆边缘岛弧,其构造位置可能为俯冲带上的第二火山链;火山岩浆则可能由俯冲带上流体交代的富集地幔部分熔融形成。     

新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩地球化学特征与构造意义

通过对新疆卡拉麦里姜巴斯套组火山岩野外地质特征、岩石学和高精度同位素年代学的研究,发现姜巴斯套组火山岩具典型双峰式组合,岩石类型包括玄武岩-酸性火山碎屑岩-玄武粗面安山岩;得到玄武粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（319.8±2）Ma（加权均方偏差值为3）,表明姜巴斯套组火山岩形成于早石炭世谢尔普霍夫阶。对火山岩地球化学特征的研究表明,姜巴斯套组火山岩钙碱性系列、高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石兼而有之,岩石的稀土元素配分曲线均为轻稀土元素富集型,无明显Eu异常,玄武岩和玄武粗面安山岩具有K正异常和Sr负异常,酸性火山碎屑岩表现出Nb、Ta和Ti显著亏损。总体来说,姜巴斯套组火山岩富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素。玄武岩和玄武粗面安山岩表现出大陆裂谷（大陆板内拉张区域）岩石特征;酸性火山碎屑岩表现出岛弧或者活动大陆边缘岩石属性。总之,姜巴斯套组火山岩形成于卡拉麦里洋盆闭合碰撞造山后的拉张伸展环境,卡拉麦里地区在早石炭世末期就进入了碰撞后的陆内伸展拉伸阶段。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期（约144Ma）吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期（约125Ma）上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾（K2O/Na2O〉1）,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Ta、Ti）及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素（Nb、Ta、Ti、Y）,类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代 火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期(约144Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾(K2O/Na2O>1),富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、Y),类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。     

内蒙古东北部额尔古纳地区上护林-向阳盆地中生代火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,研究区中生代火山岩可分为2期,分别是早白垩世早期(约144Ma)吉祥峰组流纹岩类和早白垩世晚期(约125Ma)上库力组流纹岩类与梅勒图组玄武岩类。早白垩世早期吉祥峰组流纹岩富硅、富碱、富钾(K2O/Na2O>1),富集轻稀土元素和Rb、Th、U等元素,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)及Sr、P,具有A型流纹岩的特征,暗示其形成于伸展环境。早白垩世晚期火山岩显示双峰式岩石组合特征,基性端元富碱、高钾,富含轻稀土元素和Rb、Ba,亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti、Y),类似于钾玄质玄武岩,酸性端元显示A型流纹岩的特征。双峰式火山岩组合的存在暗示其形成于陆内拉张的构造环境。结合区域上中生代火山岩的空间分布规律,认为早白垩世早期火山岩的形成与蒙古-鄂霍次克缝合带的演化有关,早白垩世晚期双峰式火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲作用相联系。