新疆吾尔喀什尔地区晚泥盆世铁列克提组火山岩LAICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

西准噶尔晚泥盆世铁列克提组主要分布于吾尔喀什尔山西部,为一套海陆交互相火山-沉积地层。火山岩地球化学研究表明,Si O2含量为51.18%~62.48%,Ti O2为0.60%~1.49%、全碱(K2O+Na2O)为1.26%~6.28%,相对富钠贫钾。A12O3为15.53%~18.68%、Mg O为2.64%~7.55%,Mg#为41.2~58.5,属于亚碱性系列。稀土元素总量高(∑REE=36.21×10-6~97.10×10-6),轻、重稀土分馏较强((La/Yb)N=2.88~6.72),具轻微负Eu异常(Eu/Eu*=0.74~1.07)。相对富集LILE(Rb、Ba、Th和K),亏损HFSE(Zr、Hf),Nb和Ta强烈亏损,Ti轻微亏损。岩石源区主要受俯冲流体交代,受地壳物质混染较弱,整体具有弧火山岩的地球化学特征。与火山岩伴生的凝灰岩LA ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果为363.3±4Ma。综合分析认为铁列克提组火山岩属于大陆边缘弧火山作用的产物,同时,博什库尔-成吉斯岩浆弧可能至少延续至晚泥盆世。这为进一步认识西准噶尔博什库尔-成吉斯岩浆弧的性质及构造演化提供了证据。     

西准噶尔哈拉阿拉特组火山岩LAICPMS锆石U-Pb年龄

哈拉阿拉特组是西准噶尔哈拉阿拉特山一带分布最广, 研究程度最低, 时代认识分歧最大, 火山岩在该区全部组级地层中所占比例最高, 且层位相对较新的海相火山-沉积建造。笔者在该区进行1:5万区域地质调查中, 对哈拉阿拉特组中下部层位辉石安山岩与流纹岩进行LA-ICP-MS测年, 获得锆石U-Pb年龄分别为(306.9±5.5)Ma(MSWD=1.8)与(304.5±3.1)Ma(MSWD=0.63), 二者误差范围内一致, 综合所测锆石的CL图像特征, 指示其代表了哈拉阿拉特组的形成时代。结合前人化石资料将哈拉阿拉特组时代确定为晚石炭世, 认为其中下部层位时代不老于306.9Ma为宜。这一成果准确约束了区内海相火山地层的时代, 并为研究西准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学证据。     

西准噶尔巴尔雷克一带石炭系黑山头组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

内容提要：西准噶尔巴尔雷克山南部的石炭系黑山头组火山岩主要由灰-灰紫色（气孔）杏仁状安山岩、杏仁状玄武安山岩组成,属亚碱性系列。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为349±8Ma,MSWD=0.14（95%置信度）,时代属早石炭世。Mg#介于23.82~50.45,全碱含量（Na2O+K2O=3.74%~8.02%）较高且相对富钠,轻稀土（LREE）相对富集（（La/Yb）N=2.87~13.41）且分馏较好（（La/Sm）N值均大于1（1.46~3.41）,重稀土分馏较差（（Gd/Yb）N=1.46~3.48）。仅部分样品有微弱的负铕异常（δEu=0.82~1.47）。大离子亲石元素（LILE）Ba、Th、K、Sr相对富集,其中Ba、K的富集尤为明显,高场强元素（HFSE）Nb、Ta相对亏损,Ti轻微亏损,Zr、Hf略富集。地球化学特征表明其为俯冲带流体交代岩石圈地幔的产物,综合分析认为其形成于活动大陆边缘环境。黑山头组火山岩时代的确定及构造环境信息为进一步认识西准噶尔巴尔雷克一带的构造演化提供了新的证据。     

新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地球化学特征

对新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩中橄榄辉长岩、蛇纹石化橄榄辉长岩、辉长岩和蚀变辉长岩地球化学分析表明:辉长岩和蚀变辉长岩具有钙碱性和拉斑玄武岩的双重特征,橄榄辉长岩和蛇纹石化橄榄辉长岩属镁铁质堆积岩,为蛇绿岩组成单元;稀土总量较高,具微弱正Eu异常,稀土元素配分模式为略左倾平坦型,与SSZ型镁铁质堆晶岩稀土配分模式相同;微量元素蛛网图上,富集大离子亲石元素Cs、K、Th、U,相对亏损高场强元素Nb、Ta,可能代表俯冲板片的流体交代上覆地幔楔使地幔岩石发生部分熔融。地球化学构造环境判别柳树沟镁铁质岩石岩浆源区为亏损型地幔向富集型地幔过渡的适度富集型地幔,其形成的最佳模型是在成熟岛弧基础上裂谷化形成的一个不成熟的类似边缘海性质弧后盆地,不具成熟大洋或盆地那样的洋壳-上地幔结构,在盆地扩张初期岩浆具岛弧特征,随着盆地被进一步打开,镁铁质岩石具N-MORB特征。对辉长岩采用SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄测试,获得特柳树沟镁铁质岩石的结晶时间为314.9±1.7 Ma。     

东准噶尔巴斯克花岗岩闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

巴斯克花岗闪长岩位于野马泉岛弧内,笔者等综合野外地质、岩相学、地球化学以及锆石U-Pb年代学等多学科手段,进而为该地区晚石炭世时期构造背景提供岩浆岩约束.岩石地球化学研究表明,岩株主量元素具有高硅、准铝—弱过铝质、钙碱性的I型花岗岩特征;岩石样品稀土元素总量在83.79×10-6至125.67×10-6之间,且轻/重稀...     

西准噶尔萨吾尔山一带吉木乃组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地质意义

吉木乃组是西准萨吾尔山地区地质时代久存争议的地层,也是火山岩占地层总厚度比例最高的火山-沉积地层。采用同位素年龄标定火山岩准确的地质时代,是解决本组时代分歧的有效手段。吉木乃组顶部新发现的流纹岩中获得(304.1±2.5)Ma(n=15,MSWD=1.07)的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,确认成岩时代为晚石炭世晚期(大致相当于卡西莫夫期)。结合前人在本组下部层位采集的植物化石,限定吉木乃组时代为晚石炭世(大致为巴什基尔期卡西莫夫期)。流纹岩同位素定年准确约束了吉木乃组地质时代上限,为区域地层格架的建立和地层对比提供了可靠的时代依据。     

新疆西准噶尔玛依勒山地区阔依塔斯杂岩体地球化学特征及锆石U-Pb年龄

新疆西准噶尔北部广泛发育中酸性侵入岩,其形成时代为晚石炭世—早二叠世,岩石类型为辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。阔依塔斯杂岩体的形成年龄为(297±2)Ma,Si O2为52.40%~67.53%;高Al2O3,14.92%~17.85%;里特曼指数(δ)小于3.3,介于1.47~1.98;富钠贫钾,K2O/Na2O为0.15~0.49;铁高而镁低,Fe OT/Mg O为1.01~1.69。其稀土配分模式右倾,轻重稀土分馏明显,具有微弱铕正异常。地球化学和年代学特征表明:岩体形成于后碰撞演化的晚期阶段,这一时间早于东准噶尔后碰撞的时间(二叠纪末)。该杂岩体主体可能为幔源岩浆底侵镁铁质下地壳,导致发生部分熔融的产物。     

西准噶尔马拉苏早泥盆世火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其大地构造意义

马拉苏地区早泥盆世地层为一套滨海—浅海相火山—沉积岩系,对其中的火山岩夹层进行锆石U-Pb同位素定年和岩石地球化学研究,定年结果显示有大量的新太古代和中新元古代锆石,表明该区存在古老的大陆地壳物质。火山岩样品Si O2含量为52.38%~69.6%,Na2O含量为2.80%~4.85%,K2O为0.16%~0.96%,Ti O2为0.5%~1.96%,Al2O3为14.62%~18.18%,Mg O(1.08%~5.75%)变化范围较大,Mg#值在22.92~38之间,具有高钠、低钾的特征,属于钙碱性、低钾拉斑系列。稀土元素总量∑REE=73×10-6~115×10-6,LREE/HREE值为2.66~3.25,具有明显的Eu负异常(0.83~0.92)。玄武安山岩样品相对富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,与典型火山弧玄武岩地球化学特征一致。英安斑岩样品也具有富集大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征,反映源区可能有较多壳源物质的加入,其稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与玄武安山岩相似,表明其可能为同源岩浆演化的产物。综合研究认为,这套火山岩具有岛弧火山岩特征,形成于板块俯冲拼贴过程中的岛弧环境。     

西准噶尔吾尔喀什尔地区泥盆纪火山岩锆石U-Pb年代学和地球化学研究

西准噶尔吾尔喀什尔地区萨吾尔山组上亚组的火山岩为一套浅海相中基性火山碎屑岩夹火山熔岩,对其内安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为391±3Ma。本区火山熔岩都呈现出大离子亲石元素（K、Rb、Cs、Sr、Ba）富集、高场强元素（Nb、Ta、Zr、Hf）明显负异常等典型弧火山岩的地球化学特征,但玄武安山岩（SiO2=52.9%~55.3%）与安山岩（SiO2=62.01%~62.41%）之间具有明显不同的(La/Yb)N比值(分别为3.5~8.0、21.4~23.6),暗示它们具有不同的源区,偏基性的玄武安山岩的源区主要为被俯冲带流体不均一交代的地幔楔橄榄岩,而安山岩则具有类似于埃达克质岩浆的地球化学特征,为俯冲洋壳板片于榴辉岩相条件下发生部分熔融的产物。     

西准噶尔马拉苏早泥盆世火山岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄、地球化学特征及其大地构造意义

马拉苏地区早泥盆世地层为一套滨海—浅海相火山—沉积岩系,对其中的火山岩夹层进行锆石U-Pb同位素定年和岩石地球化学研究,定年结果显示有大量的新太古代和中新元古代锆石,表明该区存在古老的大陆地壳物质。火山岩样品SiO2含量为52.38%~69.6%,Na2O含量为2.80%~4.85%,K2O为0.16%~0.96%,TiO2为0.5%~1.96%,Al2O3为14.62%~18.18%,MgO（1.08%~5.75%）变化范围较大,Mg#值在22.92~38之间,具有高钠、低钾的特征,属于钙碱性、低钾拉斑系列。稀土元素总量∑REE=73×10-6~115×10-6,LREE/HREE值为2.66~3.25,具有明显的Eu负异常（0.83~0.92）。玄武安山岩样品相对富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,与典型火山弧玄武岩地球化学特征一致。英安斑岩样品也具有富集大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征,反映源区可能有较多壳源物质的加入,其稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与玄武安山岩相似,表明其可能为同源岩浆演化的产物。综合研究认为,这套火山岩具有岛弧火山岩特征,形成于板块俯冲拼贴过程中的岛弧环境。     

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及构造背景

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组为一套以火山碎屑岩、火山熔岩、沉积岩为主的火山-沉积地层。对该剖面顶部玄武安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,吉木乃组顶部火山岩结晶年龄为（294.0±1.4） Ma,为早二叠世。结合吉木乃组内古生物化石组合,将其时代归属为晚石炭世—早二叠世。该组火山岩w（SiO₂）介于48.10%~54.35%之间,主要为玄武岩、玄武安山岩;w（TFeO）为7.38%~10.92%,w（MgO）为3.35%~5.16%,Mg^#介于41.02~55.05之间,主要为拉斑系列。稀土分配模式呈右倾型,轻稀土富集（（La/Yb）_N为4.00~6.04）且重稀土轻微分异（（Gd/Yb）_N为1.68~2.26）,δEu=0.91~1.07,δCe=0.91~1.06。微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素（Rb、Ba、Sr、P）富集,除样品JM2和JM3外均表现为高场强元素（Nb、Ta、Ti）相对亏损的特征。大部分样品（Th/Nb）_N值介于1.39~2.10之间,Nb/La值介于0.39~0.74之间,显示样品受到岩石圈地幔和地壳的轻微混染。吉木乃组火山岩Zr/Y值以及微量元素质量分数较高,结合相关判别图解,该组火山岩形成于后碰撞构造背景,是源于软流圈地幔的玄武质岩浆上涌,在上升过程中受到岩石圈地幔和地壳轻微混染后的产物。     

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘,主要岩性为灰绿色-紫红色(气孔)(杏仁)玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(296.6±8.1) Ma,MSWD=7.7(93%置信度),时代属早二叠世。地球化学研究表明:该火山岩属亚碱性系列,全碱含量较高(w(Na₂O+K₂O)=3.95%~6.39%)且相对富钠。轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)_N=3.49~14.66)且分馏较好((La/Sm)_N值均大于1.00(1.68~3.51)),重稀土分馏较差((Gd/Yb)_N=1.38~2.56)。仅部分样品有微弱的负铕异常(δEu=0.88~1.15)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta相对亏损,Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征,结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景,认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主,兼有部分弧火山岩的特征,形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下,火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。     

西准噶尔库什库都克石英闪长岩地球化学、年代学及地质意义

库什库都克石英闪长岩位于新疆西准噶尔的达尔布特晚古生代中酸性岩浆岩带中。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定 年,结合锆石阴极发光图像和U、Th元素特征,获得石英闪长岩的年龄为305.3±2.8 Ma（n=19,MSWD=0.17）,时代属晚石 炭世晚期（C2）。石英闪长岩呈半自形不等粒结构,块状构造,矿物成分主要为斜长石、石英、角闪石和黑云母等,局部发 育含柱状辉石的石英辉长闪长岩。岩石的SiO2含量为59.38%~63.37%,全碱变化于6.55%~7.51%;里特曼指数( σ )变化于 2.62~2.88,铝饱和指数(A/CNK值)介于0.83~0.90,为准铝质;岩石轻稀土富集且轻重稀土元素分馏明显,（La/Yb）N 为2.99~ 3.66,负Eu异常（δEu为0.64~0.79）;岩石相对富集Ba、Nd、Zr、K和LREE等元素,而相对亏损Rb、Nb、Th、Sr、P、Ti 和HREE等元素,属高钾钙碱性准铝质I型花岗岩类岩石。石英闪长岩地球化学特征表明其为上地壳变质玄武岩熔融的产 物,在岩浆演化过程中发生了以斜长石、辉石、金红石和磷灰石为主的分离结晶作用,而角闪石基本未发生分离结晶。区 域构造环境演化分析认为西准噶尔不仅在晚石炭世早期存在与俯冲作用相关的岛弧花岗岩,在晚石炭世晚期-早二叠世早 期也存在持续俯冲作用,在此环境下形成了与俯冲作用相关的岛弧型库什库都克石英闪长岩。     

东准噶尔奥依托浪格地区石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及其构造意义

本文对东准噶尔造山带三塘湖盆地西北缘奥依托浪格地区石炭纪巴塔玛依内山组进行了火山岩地质、岩相学、地球化学特征研究,并结合相关年代学成果,探讨了火山岩成因、形成环境与东准噶尔造山带构造演化。研究认为：该区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩具明显的陆相火山岩、双峰式火山岩特征,岩石组合基性端元以玄武岩为主,酸性端元为珍珠岩、英安岩;主量元素特征显示基性端元为钙碱—碱性性质,酸性端元珍珠岩、英安岩分别属于碱性、拉斑性质;微量元素特征显示基性端元相对富集Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILE）,亏损Th、Nb、Nd等高场强元素（HFSE）,酸性端元强烈亏损Ba、Nb、Sr、Sm、Ti等元素,富集K元素;稀土元素显示两端元均为轻稀土元素（LREE）相对富集、重稀土元素（HREE）相对亏损特征;珍珠岩主、微量元素特征与整体具有明显差异。综合研究表明：该双峰式火山岩基性端元来源于地幔岩的部分熔融,酸性端元英安岩来源于基性端元的分离结晶作用,珍珠岩则来源于下地壳的部分熔融;地球动力学背景为俯冲洋壳的拆沉作用,造成软流圈热源上涌,引发地幔岩的部分熔融与岩石圈的伸展减薄,进而诱发下地壳镁铁质岩的减压熔融;构造环境为后碰撞伸展阶段晚期,并指示了板块链式缝合的特点。     

Neoproterozoic Volcanic Rocks in the Southern Quruqtagh of Northwest China:Geochemistry,Zircon Geochronology and Tectonic Implications

The Early Neoproterozoic Beiyixi Formation volcanic rocks of the southern Quruqtagh comprise mainly of a suite of tholeiitic basalts,alkaline andesites,and calc-alkaline rhyolites.The rhyolites are characterized by variably fractionated enrichment in light rare earth elements（LREE） and flat in heavy rare earth elements（HREE）,and strongly negative Eu anomalies.Compared to the rhyolites,the andesites also exhibit enrichment in LREE and flat HREE（chondrite-normalized values of La/Yb,and La/Sm are 13.30-41.09,3.18-6.89 respectively）.Their rare earth element patterns display minor negative Eu anomalies.Both of them exhibit coherent patterns with strongly to moderately negative anomalies of Nb,Zr,Ti,and Hf on spider diagrams.Two rhyolite and one andesite magmatic zircons with defined oscillatory zoning yielded weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U ages of 743±7 Ma,741±2 Ma,and 727±4 Ma.These ages are interpreted to represent the timing of volcanic eruptions. According to geochemistry and rock type,these volcanic rocks formed within a continental island-arc environment following subduction of the oceanic crust during the Early Neoproterozoic period.     

赤峰地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

内蒙古赤峰地区发育大面积的晚中生代火山岩,是我国东部巨型火山岩带的重要组成部分。锆石U-Pb定年结果显示,火山岩主要形成于晚侏罗世160~147 Ma和早白垩世132~129 Ma两个时期,早期以中酸性火山岩为主,晚期主要为酸性火山岩,局部夹少量的基性火山岩。晚侏罗世早期的安山岩SiO_2含量较低,MgO含量较高,可能是岩石圈地幔部分熔融的产物,流纹岩是安山质熔浆底侵导致下地壳发生部分熔融的产物。晚侏罗世晚期的流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,表明其形成于伸展构造背景下。早白垩世晚期的流纹岩属于钾玄岩系列,与同时代的玄武岩构成双峰式岩石组合,流纹岩来源于地壳的部分熔融。结合前人研究成果,认为赤峰地区晚中生代的两期火山活动都与蒙古–鄂霍次克缝合带的演化有关,它们分别形成于两次陆壳加厚之后的陆内伸展环境。     

新疆东天山哈尔里克奥陶纪的构造属性:来自火山岩LA ICP MS锆石U Pb年代学与地球化学的制约

新疆东天山哈尔里克造山带火山岩为一套酸性—基性岩(流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩)夹火山碎屑岩(凝灰岩)的岩石组合。流纹岩样品的LA ICP MS锆石U Pb定年结果显示,时代为中奥陶世大坪期((4688±91) Ma),代表了该套火山岩的形成年龄。岩石地球化学分析结果显示,该套火山岩SiO2含量介于4912%～7824%,TiO2介于012%～100%,Al2O3介于1131%～2086%;铝饱和指数A/CNK值为080～131(均值为099),里特曼指数σ值为019～386(均值为129),Mg#值为887～4929(均值为3120);富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb以及轻稀土元素(∑LREE)La、Ce,亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti等。微量元素和稀土元素的相关图解与比值以及发育的捕获锆石反映了俯冲带岛弧钙碱性火山岩特征,且存在大陆地壳混染作用。综合区域地质资料分析,在早古生代期间(中奥陶世—早志留世),哈尔里克造山带存在大面积的与岛弧演化有关的加里东期岩浆活动,此期间哈尔里克造山带的构造背景为洋壳俯冲有关的岛弧环境,其形成可能与东准噶尔南部克拉麦里洋向南俯冲作用有关。