东天山巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东天山博格达-哈尔里克造山带巴里坤地区晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带西南缘晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过对晚石炭统二道沟组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素组成的研究,结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:（1）东天山博格达-哈尔里克造山带晚石炭统二道沟组火山岩形成于晚石炭世早期（308~312 Ma）,为陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合特征,基性火山岩端元由高钾-钾玄岩系列的玄武岩、粗面玄武岩、玄武粗安岩及同成分的火山碎屑岩组成;酸性火山岩端元由粗面岩、流纹岩组成.（2）岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩具有相似的地球化学特征,是相同源区岩浆演化的产物,为深部受到俯冲流体交代的软流圈上涌（尖晶石-石榴石橄榄岩5%~25%部分熔融）形成具有明显Nb、Ta亏损的基性火山岩,岩浆经过结晶分异作用形成酸性火山岩,进而形成晚石炭世双峰式火山岩组合.（3）该套双峰式火山岩是早石炭世双峰式火山岩的延续,代表了该区域弧后盆地基础上的持续裂开.      

新疆东天山卡拉塔格二叠纪火山岩成因及构造意义

新疆东天山中北部的卡拉塔格地区广泛出露一套二叠纪陆相火山熔岩,本次对其采集的玄武岩和英安岩进行岩相学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学分析。年代学研究获得2个英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为（267.5±1.5）Ma和（296.7±1.7）Ma,代表了英安岩的结晶年龄为早二叠世。岩石地球化学数据显示：玄武岩为碱性系列,具有高Al₂O₃质量分数和Na₂O/K₂O值,低TFeO、Cr质量分数和Mg^#值的特征;微量元素Yb标准化的Ta、La和Nb值指示该区玄武质岩浆起源于富集型地幔;低La/Ba值,（Th/Nb）_N>1,Nb/La<1,表明岩浆在上升过程中受到了地壳岩石圈物质的混染;样品w（Zr）>100×10^-6,Zr/Y>5,显示大陆板内玄武岩特征。英安岩为钙碱性系列,富硅铝,Rb、Ba、Th、U、Zr等元素质量分数较高,Ti、Nb、Ta、Sr、P等元素质量分数较低,明显不同于玄武岩元素分布特征,却与地壳元素分布相似;ε_Hf（t） 值（5.4~14.7）为正,表明英安岩源区为新生地壳;w（Rb）-w（Y+Nb）构造环境判别图解表明其形成于大陆伸展环境。结合前人的研究成果,认为卡拉塔格早二叠世火山岩形成于板内伸展环境,为天山石炭纪—二叠纪大火成岩省裂谷火山作用的组成部分,限定了该区古亚洲洋闭合于早二叠世之前。     

吐哈盆地周缘晚古生代火山岩地质地化特征及构造意义

吐哈盆地周缘晚古生代火山岩地质地化特征及构造意义倪志耀，卫管一，周济元（成都理工学院，成都６１００５９）（南京地质矿产研究所，南京２１００１６）关键词吐哈盆地、晚古生代、火山岩、地球化学特征、构造意义１地质特征吐哈盆地周缘晚古生代火山岩分布北至乌鲁木...     

南秦岭旬阳盆地东部晚泥盆世岩浆成因钠长岩及其构造意义

南秦岭旬阳盆地的钠长岩此前被认为是热水沉积或热液交代作用的产物。本文对南秦岭旬阳盆地东端黄石板地区侵入于下志留统梅子亚组浅变质岩中的钠长岩体进行了地球化学和锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学研究,结果表明钠长岩具有富钠贫钾、铝不饱和、亏损大离子亲石元素K和Rb、高场强元素(Nb、Ta、Th、Hf)显著富集的地球化学特点,主体属于钙碱性系列岩石,反映幔源成因的特征。钠长岩中获得最年轻的锆石U-Pb年龄为364~376Ma,该年龄代表岩体的形成年龄,反映晚泥盆世时南秦岭旬阳盆地处于强烈的伸展构造环境。此项研究结果表明,在旬阳盆地的志留系中,岩浆成因与热水沉积成因的钠长岩可能是共存的。黄石板岩浆成因钠长岩岩体中含有大量前寒武纪和早古生代的捕获锆石,在捕获锆石中测得迄今为止在研究区及其邻区获得的最古老的锆石U-Pb年龄(3291Ma)。这些捕获锆石的测年数据说明,研究区所在的南秦岭地区可能从古太古代开始就与扬子地块具有明显的亲缘性。     

博格达与哈尔里克早泥盆世火山岩成因对比及其构造意义

本次研究在东天山博格达东段下涝坝南部新确认一套以安山岩为主的火山岩,为钙碱性系列,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为397.5±4.7 Ma,属早泥盆世。该火山岩具有一致的轻稀土与重稀土分馏明显的右倾配分模式,K、Ba等大离子亲石元素显著富集,而Nb、Ta等高场强元素相对亏损,其原始岩浆可能来自于石榴石稳定域地幔橄榄岩2%~5%的部分熔融,同化混染程度较小。对应的哈尔里克南麓下泥盆统大南湖组火山岩为一套基性到酸性连续演化的钙碱性系列岩石,稀土丰度较下涝坝火山岩高,轻、重稀土之间分馏较弱,整体富集大离子亲石元素而亏损高场强元素。其岩浆可能来源于尖晶石稳定域地幔橄榄岩3%的部分熔融,受地壳物质混染明显,岩石后期蚀变较强。Hf/3-Th-Ta图解和Yb标准化的Th-Nb判别图解显示这两套泥盆纪火山岩均形成于与俯冲有关的活动陆缘环境,暗示博格达和哈尔里克地区在早泥盆世时期可能具有相同的大地构造环境。     

扬子北缘黄陵地区晚中生代盆地演化及其构造意义

扬子北缘黄陵地区古构造应力场于晚中生代经历发生了重大转变,是扬子板块与华北板块在三叠纪碰撞造山之后陆内构造变形的体现。由黄陵背斜周缘晚中生代盆地充填记录所反映出这一变革的起始时间为中侏罗世晚期。早侏罗世—中侏罗世早期,盆地内沉积了以桐竹园组为代表的河流—湖泊相岩层,由沉积碎屑成分和古水流统计所得出的物源区为北部的秦岭地区,黄陵背斜上部可能也接受了碎屑沉积;中侏罗世晚期—晚侏罗世,沉积中心发生了改变,表现为仅仅在黄陵背斜西侧的秭归盆地内有所保存,沉积环境以曲流河到辫状河流和三角洲为主,物源区则局限于黄陵背斜;早白垩世初期,周坪盆地和宜昌盆地为沉积中心,近缘冲积扇和辫状河流体系占据主体,物源区依然为黄陵地区,两盆地在黄陵背斜南缘可能相连,黄陵背斜上部的原下侏罗统被剥蚀;早白垩世晚期—晚白垩世,远安盆地逐渐发育,盆地西缘为冲积扇—辫状河流体系,中、 东部则以曲流河—湖泊沉积环境为主体,并间有干旱沙漠环境。原型盆地再造结果显示,早侏罗世—中侏罗世早期盆地展布具有近东西向特点,古地貌总体呈现出北部为山脉、 南部为盆地的格局;中侏罗世晚期以来,盆地呈近南北向,黄陵背斜逐渐形成山脉,盆地位于其东西两侧。两期盆地沉积特征反映了扬子北缘古构造应力场由近南北向转变为近东西向的过程。     

新疆东天山石炭纪火山岩及其构造意义

东天山石炭纪火山岩北至吐哈盆地南缘,向南受控于阿奇克库都克断裂,对恢复古生代期间古亚洲洋的构造演化具有重要的意义。通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究发现:(1)东天山石炭纪火山岩是一套钙碱质玄武岩-安山岩-流纹岩建造,玄武岩包括N-MORB和IAT型两种类型,指示东天山地区在石炭纪存在一个弧间盆地,其北部边界可能为东准噶尔的卡拉麦里蛇绿岩带;(2)东天山吐哈盆地南缘底坎儿组中流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄为320 ±1.2Ma(MSWD=1.3),代表了底坎儿组火山岩主体岩浆结晶时代;(3)对比东天山及邻区石炭纪火山岩地球化学,发现在SiO₂含量相近的情况下,由北向南东天山石炭纪火山岩中玄武岩的K₂O、K₂O+Na₂O、K₂O/Na₂O、LILE(Rb、Ba、Sr等)和HFSE(Nb、Ta、Th、Zr等)呈规律性增加,具有明显的成分分带,与环太平洋中-新生代岛弧和活动大陆边缘产出的火山岩的成分极性变化一致。认为东天山石炭纪火山岩成分分带可能是古亚洲洋在石炭纪向东南准噶尔-吐鲁番-哈密陆块下斜向俯冲的结果。     

东准噶尔晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过该区域晚石炭世巴塔玛依内山组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究,并结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1) 该套火山岩组合形成于晚石炭世早期320.2±4.2 Ma,为晚石炭世早期陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合的特征,基性端元由碱性系列和拉斑系列的玄武岩、玄武质粗面安山岩组成;酸性端元由粗面岩和流纹岩组成,成分上相当于A型花岗岩;(2) 岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩来源于不同的岩浆源区,基性岩来自于亏损的地幔源区,在岩浆上升过程中发生橄榄石及单斜辉石的分离结晶作用并遭受了地壳混染,而酸性岩来自于下地壳的部分熔融;(3) 该套双峰式火山岩产出于后碰撞末期的构造环境,由于洋壳的拆沉作用而引发软流圈上涌,使得上覆的地幔发生部分熔融产生岩浆,同时由于底侵作用导致地壳下部发生部分熔融,喷发出地表形成该双峰式火山岩套,这套双峰式火山岩的出现,标志着东准噶尔卡拉麦里地区造山作用进入尾声.      

北羌塘北缘玉树三叠纪火山岩的成因机制及其构造意义

位于北羌塘地体北缘玉树隆宝地区三叠纪火山岩主要以英安岩为主。LA_ICP_MS锆石U_Pb定年结果显示这些火山岩的形成年龄约为230±2 Ma(MSWD=0.5)。岩石样品在成分上富硅和铝,并且相对于原始地幔富集大离子亲石元素(LILEs:Rb、Ba、Th和U等)和轻稀土元素,亏损高场强元素(HFSEs:Nb、Ta和Ti等),其总体分布样式与典型弧火山岩的化学特征类似。样品均具有相对高的εNd(t)值(-0.91~-0.53)、低的ISr值(0.707)以及正的εHf(t)值(+3.81~+7.61),表明其源区应以新生地壳组分为主。与现已报道的其他三叠纪火山岩资料进行系统对比,发现中晚三叠世火山岩具有明显的分带性,分别集中出露在北羌塘地体的北缘和南缘。另外,与北缘火山岩相比,南缘火山岩在岩石组合上具有双峰式的特点,并且其中的长英质组分具有更低的εNd(t)值(-8.79~-1.77)、相对高的ISr值(0.706~0.714)以及与南缘三叠纪S型花岗岩基本一致Hf同位素组成[εHf(t)=-15.3~-10.1],反映了其源区应以古老陆壳物质为主。综合区域最新研究资料可以判断,北羌塘地体南缘中晚三叠世火山岩的形成应与南、北羌塘地体碰撞阶段的板片断离有关,而北缘中晚三叠世火山岩的形成则与甘孜-理塘古特提斯洋盆向南俯冲有关。     

三塘湖盆地牛东石炭系火山岩示顶底构造特征、成因及地质意义

三塘湖盆地牛东区块石炭系卡拉岗组火山岩中发育的示顶底构造,类同于碳酸盐岩发育的示顶底构造。该火山岩中的示顶底构造主要发育于火山岩的气孔及自碎缝中,其下部主要为渗滤泥沉积,上部常为结晶的钠沸石或其它自生矿物,二者之间界面平直。同时在火山岩示顶底构造发育部位杏仁体常具溶蚀特征。分析表明,火山岩中示顶底构造的特征及成因与渗流带的淋滤作用有关。示顶底构造发育部位杏仁体溶蚀孔的发育及气孔中未完全充填的剩余孔隙极大地改善了火山岩的储集性能。火山岩中示顶底构造的发现对火山岩岩层的顶底识别、火山岩岩相的划分及油气勘探具有重要的意义。     

新疆乌什塔拉地区晚泥盆世火山岩地球化学特征及构造意义

乌什塔拉地区晚泥盆世火山岩产于破城子组中下段,位于南天山造山带中部,主要由一套酸性火山岩和中性火山岩-沉积岩组成;岩性主要为英安斑岩、流纹斑岩及少量安山岩,呈北西向展布。对岩石地球化学研究,表明破城子组火山岩属钙碱性准铝-过铝质系列;富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,具有弱的Eu(平均为0.68)负异常;大离子亲石元素(K、Rb、Th等)明显富集,高场强元素相对亏损,具有明显的Ba、Nb、Ta、P、Ti负异常,且Th/Ta(9.04~14.37)值较高,Ta/Yb(0.27~0.69)值较低,暗示其具有陆缘岛弧火山岩的特征。87 Sr/86 Sr为0.713 14~0.725 07,比值较高,反映岩浆演化过程中有地壳物质的混染。结合南天山造山带的构造演化特征,认为晚泥盆世破城子组火山岩形成于活动大陆边缘环境。     

二连盆地北缘晚中生代火山岩Ar-Ar年代、地球化学及构造背景

中国东北二连盆地周缘分布有三组时代不同的晚中生代火山岩,其中早、中期为两套地球化学性质不同的流纹岩,晚期为玄武质火山岩。本文通过测定火山岩基质Ar-Ar同位素年龄,表明早期查干诺尔组流纹岩形成于142Ma,晚期不拉根哈达组基性火山岩形成于129Ma,可见二连盆地北缘晚中生代火山岩时代均为早白垩世。通过对主、微量元素地球化学特征和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,以及与邻区同期满克头鄂博组英安岩和流纹岩、玛尼吐组英安岩、霍林河地区查干诺尔组英安岩、流纹岩对比,认为早期查干诺尔组流纹岩来源于新成下地壳,岩浆演化过程经历了强烈分异作用;中期流纹岩源区为中上地壳或下地壳岩浆经历了上地壳强烈同化混染作用;晚期不拉根哈达组基性火山岩则源于受俯冲洋壳流体交代的富集岩石圈地幔。结合早白垩世区域岩石圈减薄背景,本文认为研究区早白垩世火山岩形成于陆内伸展构造环境。     

东天山中天山构造带喀拉塔格地区早石炭世岛弧火山岩的厘定及其构造意义

本研究以东天山中天山中段喀拉塔格地区的火山岩为研究对象,前人通过区域对比将其时代定为前寒武纪,本文通过锆石SIMS U-Pb定年获得其成岩年龄为347.5±5.9 Ma,同时还发现了一些前寒武纪捕获锆石,显示中天山存在老基底。地球化学研究显示这套火山岩具有相对较低TiO2(0.85%~1.21%)含量,高Mg#(46~64);富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Ba、Th、U)、LREE和Pb元素,亏损髙场强元素(HFSE:Nb、Ta、Ti)特征;具明显Eu负异常;具相对较低εNd(t)值(-4.4~-5.7)和高初始Sr比值[(87Sr/86Sr)i=0.70884~0.70920];具有相对高的Th和Pb含量,较低的Ce/Th、Ce/Pb和Ba/Th比值,具俯冲带岛弧钙碱性岩浆特征;同时样品具较低Nb/U和Ce/Pb值,且发育捕获锆石,显示存在陆壳混染作用。这一工作在中天山前寒武地层中分解出古生代岛弧火山岩,综合的区域地质资料分析显示中天山岛弧带在早石炭世时期是类似于现在日本岛弧的岛弧带。     

新疆伊宁地块晚泥盆世火山岩的确认及其地质意义

最新发现的泥盆纪火山岩位于西天山伊犁地块北缘,主要岩石组成为流纹岩,英安岩夹少量安山岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,尼勒克北流纹岩类的形成时代一致,分别为369.7±4.9Ma,363.4±2.5Ma,均为晚泥盆世。岩石SiO₂含量较高且变化范围较宽,Al₂O₃含量较高,富碱,贫镁和钙,高FeO^T/MgO+FeO^T比值,低TiO₂,里特曼指数δ较小(1.09~2.88),A/CNK值变化较大(0.8~1.46),属于钙碱性过铝-准铝质低钛流纹岩类。稀土元素总量(∑REE)变化较大(80.66×10^-6~241.8×10^-6),稀土配分模式为轻稀土富集右倾((La/Yb)_N=5.96~7.82),铕负异常明显(Eu/Eu^*=0.47~0.86),相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,较高的Rb/Sr、Nb/Ta和Th/Ta比值(分别为0.18~5.15,11.18~13.96,3.54~9.5),较低的Ti/Zr、Ti/Y及Ta/Yb比值(分别为4.95~25.79,43.7~295.5,0.45~1.29),这些地球化学特征表明其可能为上地壳部分熔融的产物,源区残留物组成可能为斜长石和角闪石,同时显示其具有大陆边缘弧亲缘性,这与西天山在早石炭世处于岛弧环境相匹配,即在晚泥盆世-早石炭世期间,准噶尔洋向伊犁-中天山地块之下发生俯冲,形成了伊犁地块北缘的大陆边缘弧岩浆带。尼勒克北晚泥盆世流纹岩类成岩时代的确定及构造环境分析为进一步认识伊犁地块北缘地区的构造演化提供了新的证据。     

东天山卡拉塔格晚石炭世岛弧火山岩发现的地质意义

东天山大南湖岛弧带内古生代火山岩地层时代一直存在争议,其北部卡拉塔格地区核部火山岩尤为复杂。本研究通过详细的野外工作,在该区识别出一套晚石炭世（299.6±2.1 Ma）流纹岩地层。地球化学研究表明：流纹岩具有高SiO₂（75.83%～77.96%）、低Al₂O₃（10.41%～11.94%）和TiO₂（0.30%～0.34%）含量,富钠贫钾（Na₂O/K₂O=52～215）,莱特碱度率（A.R.）为2.84～3.28,属钙碱性低钾系列岩石;所有岩石显示轻微富集大离子亲石元素和轻稀土元素（La/Yb）_N=2.12～2.43、亏损髙场强元素Nb、Ta和Ti,并呈现Eu负异常（Eu/Eu^*=0.64～0.82）,与俯冲相关的钙碱性岛弧岩浆岩特征相似。结合区域研究成果,本文认为该流纹岩是北天山洋向北俯冲过程中岩浆活动的产物,晚石炭世北天山洋尚未闭合。本研究成果为东天山大南湖岛弧带岩浆活动时限和构造演化提供了新资料。     

三江盆地北缘晚白垩世花岗质岩石的年代学、地球化学及其构造意义

本文报道了黑龙江东部三江盆地北缘花岗质岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果、全岩地球化学和锆石Hf同位素资料,以确定该区花岗质岩石的形成时代、源区性质及其构造属性.花岗质岩石中的锆石多呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U比值=0.32 ～ 1.09,指示其岩浆成因.对岩浆锆石的定年结果表明,这些花岗质岩石均形成于晚白垩世(88.9 ～95.1Ma),而非前人认为的晚印支期.该期花岗质岩石均为含角闪石黑云母花岗闪长岩,它们的SiO2含量主要在63.9％～68.1％之间,Na2O =3.03％～4.25％,K2O =2.28％ ～3.27％,Na2O/K2O=1.06 ～ 1.73,A/CNK=0.94 ～ 1.08;稀土配分模式均呈右倾型,除了个别样品外,它们的LREE/HREE=8.13 ～ 15.5,(La/Yb)N =8.61 ～21.0,δEu =0.82～1.11;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Rb、Ba、K)的富集和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)及P的亏损;锆石εHf(t)值介于+4.44～ +9.00之间,二阶段Hf模式年龄(tDM2)介于583 ～ 875Ma之间.上述特征表明,该期花岗质岩石具有准铝质-弱过铝质的高钾-中钾钙碱性Ⅰ型花岗岩的成因类型,源区岩石为新增生的陆壳物质,岩浆起源于深部陆壳基性火成岩的部分熔融.结合同时代火成岩的组合特征和区域构造演化历史,认为该区晚白垩世花岗质岩石形成于古太平洋板块向东亚大陆下俯冲所产生的活动大陆边缘环境,该期岩浆事件标志着古太平洋板块正向(北西向)俯冲作用的开始.     

塔里木盆地南北缘新生代火山岩成因及其地质意义

塔里木盆地南北缘几个地方的新生代火山岩类具有贫硅富碱、特别是富钾的特点 ,均属于碱性火成岩系列。大部分样品SiO2 质量分数低于 5 3% ,全碱质量分数大于 3%。按照全碱 SiO2 的关系 ,它们可以划分为 3种类型 :钾质碧玄岩钾质粗面玄武岩钾质碱性橄榄玄武岩类、钾质橄榄安粗岩粗面岩类和钾质粗面玄武岩橄榄玄武粗安岩安粗岩类。岩石普遍含有橄榄石、单斜辉石、斜长石与黑云母等矿物斑晶 ,部分火山岩中见有辉石、金云母、角闪石高压巨晶 ,岩石地球化学特征与幔源捕虏体和高压巨晶的产出表明它们具有原生岩浆的性质。岩石地球化学参数的变异趋势暗示岩浆起源于深部流体强烈活动的地幔环境 ,而不是受控于分离结晶作用。岩浆活动受控于印度 -亚洲大陆碰撞构造体制派生的大型走滑体制 ,与大陆裂谷、地幔柱和陆内俯冲作用无关。     

东天山卡拉塔格复式岩体的时代、成因及构造意义

东天山位于中亚造山带最南部,记录了中亚造山带晚期的俯冲增生过程,然而早古生代一些关键地质演化过程仍存在争议,特别是大南湖-头苏泉带的构造属性、俯冲起始时间及俯冲极性。本文选取大南湖-头苏泉带北缘的卡拉塔格复式岩体开展了系统的年代学和地球化学工作,以揭示该带早古生代构造演化过程。锆石U-Pb定年结果显示,花岗岩、花岗闪长岩和辉长闪长岩分别形成于434±4 Ma、442±2 Ma和445±4 Ma,表明该复式岩体主要形成于早志留世。花岗岩和花岗闪长岩均显示低磷(P₂O₅<0.1%)、富钠(K₂O/Na₂O≤0.5)、准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.57～1.24, 0.91～1.03)的钙碱性I型花岗岩特征。样品具有较低的Sr/Y(1.9～4.5,8.1～11.4)和(La/Yb)N值(1.6～2.4,2.4～3.0),较高的ε_Hf(t)(+12.7～+15.5,+11.0～+14.7)和ε_Nd(t)值(+7.0～+7.5,+7.1～+7.7),以及年...     

塔城地区晚泥盆世沉积特征及其构造古地理意义

通过对实测剖面层序和沉积特征的详细分析,将塔城北部晚泥盆世塔尔巴哈台组下亚组由下向上分为四个沉积相组合,分别为浊积岩相、浅海陆棚相、滨海相及海陆交互相,构成向上变粗变浅的沉积序列。古流向和沉积演化分析表明,塔城北部地区晚古生代初期位于成吉思-塔尔巴哈台褶皱隆起带以北,其性质为向北开放的大陆边缘,发育晚古生代塔尔巴哈台组深海、浅海、滨海到海陆交互相的沉积体系。准噶尔西北塔城地区晚古生代早期古地理格局可能由南部成吉思-塔尔巴哈台早古生代褶皱带形成的隆起区和其北的向北开放的大陆边缘构成。     

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9~+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。