准噶尔卡拉麦里奥塔乌克尔希花岗岩体LA-ICP MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

新疆东准噶尔卡拉麦里构造带分布多种类型花岗岩,主要包括花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩.对处于卡拉麦里主断裂带西侧的奥塔乌克尔希花岗闪长岩体进行年代学和地球化学特征研究,岩体SiO2含量中等,相对富含钠,A/CNK在0.93~0.99,具准铝质中等钙碱性岩系特征.其轻稀土元素富集,具微弱铕负异常,明显富集Rb,Sr,Th等大离子亲石元素和Zr,Hf等高场强元素,强烈亏损元素Nb,Ta,Ti,为I型花岗岩.锆石LA-ICP MS测年为(329.1±1.3) Ma和(305.7±1.5) Ma,分属于早石炭世维宪期和晚石炭世卡西莫夫期,岩体定位于晚石炭世晚期.主微量及稀土元素综合分析表明该岩体具复杂成因,早石炭世晚期卡拉麦里地区洋壳消减,造山作用形成新生陆壳物质,晚石炭世后碰撞构造阶段地幔底侵岩浆引起地壳物质的部分熔融形成了奥塔乌克尔希岩体.综合研究表明,东准噶尔洋盆闭合发生在早石炭世维宪期,晚石炭世晚期准噶尔地区东部已进入新沉积盆地构造发育时期.     

新疆哈尔里克早石炭世A型花岗岩的岩石成因及构造意义

对出露在哈尔里克山西段小白杨沟-南山口一带的早石炭世花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,结果为331.3±1.9 Ma,属早石炭世晚期。其岩石组合为碱长花岗岩、碱性花岗岩,暗色矿物以黑云母为主,见钠质角闪石,具富碱、贫钙镁和低铝铁的特征,微量元素明显富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损Ba、Sr、Eu等元素,10000 Ga/Al值变化于2.93~3.80之间,表明该碱性花岗岩属于典型的A型花岗岩,具板内花岗岩特征,并非前人认为的岛弧花岗岩,其正εNd（t）值（+5.66~+6.12）和年轻的Nd模式年龄（T_DM2=0.60~0.62 Ga）显示岩浆来源于新生年轻地壳。从本次1:50000区调研究成果看,博格达自早石炭世开始伸展,早石炭世晚期进入闭合阶段,哈儿里克山早石炭世晚期岩体应处于博格达裂谷晚期阶段,并非前人所说的后碰撞和岛弧环境。      

云南景谷半坡铂钯多金属矿床辉长岩锆石U-Pb同位素定年及其意义

提要：景谷半坡铂钯多金属矿床位于澜沧江南段兰坪—思茅陆块,成矿主要与半坡杂岩体有关。半坡杂岩体由橄榄岩、辉石岩、辉长岩、辉长闪长岩和闪长岩等镁铁-超镁铁质岩组成。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法获得半坡杂岩体中辉长岩结晶年龄为(302.6±2.0)Ma,说明半坡杂岩体形成时代为晚石炭世。岩体中辉长岩属高铝质基性岩类,轻稀土元素相对于重稀土元素弱富集,富集大离子亲石元素(Rb、Sr、K、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有岛弧岩浆岩性质,表明半坡杂岩体形成与板块俯冲有关的岛弧环境,南澜沧江构造带在晚石炭世至早二叠世为大洋岛弧俯冲带。     

蒙古国东南部巴音苏赫图晚古生代—早中生代二长花岗岩地球化学特征及其对构造环境的约束

巴音苏赫图二长花岗岩位于西伯利亚板块东南缘陆缘增生带与二连—贺根山板块对接带北缘之间。该岩体由石炭纪及三叠—侏罗纪两期花岗岩组成,均以高硅、富Al2O3、K2O、Na2O,贫MgO、CaO为特征。微量元素表现为富集LILE、亏损HFSE。弱富集LREE,Eu负异常明显。岩石学和地球化学综合研究表明:两期花岗岩早期为高钾钙碱性、准铝质-过铝质花岗岩碰撞期I型花岗岩,晚期花岗岩具有A型花岗岩特点。Sr-Nd同位素研究表明:石炭纪二长花岗岩(87Sr/86Sr)i比值较低(0.700 62～0.704 82),εNd(t)为正值(0.9～1.5),岩浆来自于增生的岛弧或年轻的幔源物质,在岩浆上升过程中遭受了少量地壳物质的混染;晚三叠世—早侏罗世花岗岩(87Sr/86Sr)i比值较高(0.709 96～0.710 19),εNd(t)较低,为-0.3～0.3,该期次花岗岩与晚石炭世花岗岩同源,受地壳混染程度相对较高。应用LA-ICP-MS法测得石炭纪花岗岩U-Pb年龄为(296±3.5)Ma,结合区域构造演化特点及所测三叠纪花岗岩的地球化学特征认为,在晚石炭世,南蒙古额尔德尼查干地区已进入碰撞期构造环境,在三叠—侏罗纪仍有同碰撞花岗岩侵入,晚石炭世以后的碰撞期持续时间较长。     

新疆南天山景汗花岗质岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

位于新疆南天山和硕县北部的景汗花岗质岩体,为研究南天山造山带构造演化提供了重要信息.岩体岩性以二长花岗岩为主,石英二长闪长岩和二云母花岗岩次之.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,岩体成岩年龄为(311.3±4.4) Ma~(297.2±4.2) Ma,属晚石炭世岩浆活动的产物.岩体SiO2含量为54.20%~74.22%,全碱(ALK)为5.12%~9.25%,具有高钾钙碱性系列岩石的特征.A/CNK值为0.77~1.07,属于准铝质弱过铝质花岗岩类.∑REE为(44~288)×10-6,(La/Yb)N值为1.83~44.75,表明轻稀土元素富集较为明显.δEu值为0.54~0.93,整体表现为弱亏损特征.花岗质岩浆可能是地壳的部分熔融的产物,并与幔源基性岩浆发生过混合作用.该岩体形成于塔里木板块与伊犁—哈萨克斯坦板块碰撞造山作用晚期阶段,属于碰撞-后碰撞构造环境,南天山晚古生代残余海盆在晚石炭世最终闭合.     

天山中西段古生代花岗岩TIMS法锆石U-Pb同位素定年及岩石地球化学特征研究

通过对天山中西段古生代花岗岩的锆石TIMS法U-Pb同位素定年,表明中天山托克逊南—库米什北侵入于奥陶纪可可乃克群中的碱长花岗岩形成时代为395.1±0.9Ma,花岗闪长岩体形成于393.5±2.7Ma,石英闪长岩体形成于327.3±0.9Ma,斜长花岗岩体形成时代为424.1±1.1Ma,并揭示出中天山中段库米什地区的3期构造岩浆事件,分别相当于早志留世、中泥盆世和早石炭世。中天山哈希勒根大坂黑云母花岗岩形成于286.8±0.8Ma。对伊犁石炭—二叠纪裂谷带中花岗侵入岩类的锆石TIMS法U-Pb同位素定年,表明霍城果子沟角闪花岗岩形成于351.9±1.6Ma,昭苏煤矿花岗闪长岩体形成时代为348.4±0.8Ma,新源则克台角闪辉长岩体形成于308.2±1.2Ma。南天山巴音布鲁克地区侵入于巴音布鲁克群中的石英闪长岩体形成时代为446.8±1.2Ma,独—库公路南段库尔干道班14.6km和15.2km处的角闪斜长花岗岩体与黑云母花岗岩体分别形成于426.3±1.9Ma和425.1±1.8Ma。对花岗岩的岩石地球化学研究表明,中天山托克逊南—库米什北志留纪—早泥盆世花岗岩为钙碱系列,轻稀土富集,微量元素洋脊花岗岩标准化具有Rb、Th、Ba富集,Ta、Nb亏损的分配型式,形成于火山弧环境;石炭—二叠纪花岗岩为钙碱系列,准铝—过铝质花岗岩,轻稀土富集程度较前者低,微量元素洋脊花岗岩标准化具有Rb、Th富集,Ba略亏损和高场强元素亏损的特点,形成于后碰撞(post-collision)构造环境。伊犁石炭—二叠纪裂谷带中石炭—二叠纪花岗岩为过铝质花岗岩,轻稀土富集,微量元素洋脊花岗岩标准化分配型式同样具有Rb、Th富集,Ba明显亏损和高场强元素亏损的特点,亦形成于后碰撞(post-collision)构造环境。南天山库尔干花岗岩为Al2O3含量高的钙碱性系列、过铝质花岗岩,稀土元素含量中等(157.89×10-6~81.81×10-6),轻稀土富集,Eu负异常明显,微量元素洋脊花岗岩标准化呈现出K、Rb、Th、Ba富集和Nb、Ta、Zr、Hf高场强元素亏损的特点,其形成时代与天山古生代洋盆俯冲时限相当,为岛弧构造环境。依据Sr-Nd-Pb同位素回时计算结果,本次研究所取的花岗岩初始锶同位素比值高,介于0.70435~0.70982,εNd(t)值多小于零或为很低的正值,T2DM或TDM均远大于岩体形成年龄,δ18O‰多大于10,个别为6.7,显示出古老壳源物质在花岗岩浆的形成过程中起了重要作用。同时,鉴于花岗岩的εNd(t)均在0左右变动,同样说明,新生地壳在花岗岩浆的形成过程中同样起着重要作用。花岗岩的εNd(t)值与前寒武纪岩石的εNd(t)对比研究表明,中天山库米什北志留纪斜长花岗岩体可能是中新元古界斜长角闪岩部分熔融的产物,而石炭—二叠纪花岗岩既有中新元古界片麻岩或片岩部分熔融生成,亦有新生地壳部分熔融受到古老地壳混染后岩浆结晶产物。伊犁石炭—二叠纪花岗岩和南天山库尔干志留纪花岗岩均显示出新生地壳部分熔融,并受古老地壳混染的Nd同位素信息。     

新疆伊吾地区晚石炭世石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

新疆伊吾地区晚石炭世侵入岩产于天山-兴蒙造山系谢米斯台-库兰卡兹干古生代复合岛弧带的东段。用LA-ICP-MS技术测得伊吾地区石英闪长岩中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为312.4±1.5Ma(MSWD=0.18,n=30),属晚石炭世。岩石化学资料表明,伊吾地区晚石炭世侵入岩为准铝质高钾钙碱性岩系,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,具中等程度的负Eu异常。微量元素中富集轻稀土元素及Ba、Th等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ti、P元素,P元素较强亏损可能与磷灰石分离结晶作用有关,元素地球化学组成指示其与大陆地壳物质具有明显的亲缘性;以上资料揭示,伊吾地区在晚石炭世已经处于后碰撞构造环境。     

巴里坤塔格晚古生代侵入岩岩石地球化学与SrNdPb同位素特征

巴里坤塔格地区晚石炭世—早二叠世侵入岩主要包括闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩和辉绿岩, 相互呈侵入接触关系, 形成时代在误差范围内一致。在地球化学上, 均属过铝质钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素、大离子亲石元素以及不相容元素, 亏损高场强元素, 显示火山弧花岗岩的特征,低Sr、低Pb、高Nd的同位素组成特征表明该区侵入岩起源于亏损地幔。通过对综合区域地质演化分析, 认为巴里坤塔格地区在晚石炭世—早二叠世为后碰撞拉张环境, 其侵入岩的岛弧特征可能是由于岩浆源区受过早期俯冲作用的影响。TDM =1 076～806 Ma, 指示中酸性侵入岩类的来源可能是古亚洲洋俯冲形成的新生陆壳, 该陆壳起源于亏损地幔。因此, 认为晚石炭世—早二叠世晚期巴里坤塔格与邻区博格达、哈尔里克地区自晚石炭世全面进入板内构造演化阶段。     

甘肃北山牛圈子地区基性岩墙群年代学、地球化学特征及构造意义

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法,获得甘肃北山牛圈子地区辉绿岩中锆石加权平均年龄为(313.6±3.3)Ma(MSWD=0.61),为晚石炭世,代表岩墙侵位年龄。岩石地球化学特征具高Mg、贫K,P和Ti,富集不相容元素,亏损相容元素,Nb,Ta明显亏损等特点,具亚碱性拉斑玄武岩特征。构造环境判别图解显示其形成于陆内裂谷环境。结合前人研究成果认为,晚石炭世牛圈子地区处于伸展拉张的构造背景。通过对比天山和本地区岩体的主微量和稀土元素认为,其可能是晚石炭世天山大火成岩省的组成部分,为晚石炭世塔里木地幔柱作用的产物。     

内蒙古东乌珠穆沁旗阿木古楞复式花岗岩体时代、 成因及地质意义

阿木古楞岩体位于内蒙古东乌珠穆沁旗旗行政中心正北。路线地质调查可分解为两期岩石单元：灰黄色中细粒、粗中粒含巨斑二长花岗岩和灰白色细粒二长花岗岩。前者锆石U Pb加权平均年龄为3142±22Ma,为晚石炭世岩浆活动的产物,后者锆石U Pb加权平均年龄为1671±13Ma,为中—晚侏罗世岩浆活动的产物。这两期花岗岩副矿物均富含磁铁矿、独居石、磷灰石和榍石,中—晚侏罗世花岗岩还发育萤石矿物。在地球化学特征上,两期花岗岩也表现出相似性：主量元素表现为总体富Si,且有较高的分异指数（DI）及碱/铝（NK/A）、Fe2O/FeO比值,较低的总Fe、Ti、Mg、Ca和P含量;微量元素蛛网图则表现为富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb,弱富集轻稀土元素La、Ce,明显亏损高场强元素Nb、Ba和Sr、Ti;而稀土元素配分图表现出相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,轻重稀土元素分异较大、重稀土曲线却较为平坦的右倾型特征。综合分析认为：两期花岗岩单元均属于高分异准铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列的I型花岗岩,其源区物质均可能为来自亏损地幔物质经过改造形成的年轻的陆壳高K、正常水含量的长英质陆壳岩石物质,且晚石炭世花岗岩单元长英质陆壳岩石物质来源中还混合有幔源的玄武质组分。而其中—晚侏罗世花岗岩单元岩浆来源更有可能源于早期的晚石炭世花岗岩的重熔或部分重熔,至少具有类似的岩浆源区。阿木古楞岩体中晚石炭世花岗岩单元形成于中亚造山挤压造山大地构造背景下的同碰撞晚期构造—岩浆事件,中—晚侏罗世花岗岩单元形成于蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋构造域转换、大地构造背景以伸展拉张为主的后碰撞造山构造—岩浆事件。     

南天山造山带的同碰撞和碰撞后构造——塔里木盆地北部地震解释成果

南天山位于中亚造山带的南缘,是一条增生—碰撞型造山带。其碰撞造山的时间,是中亚造山带研究的一个关键构造问题,引起广泛的关注。以往关于碰撞造山的时间证据,基本上都来自造山带自身,即南天山前新生界露头区。前陆区广泛覆盖着巨厚的新生界,无法直接考察,很少从前陆区碰撞相关构造的角度研究南天山碰撞造山的时间。塔里木盆地北部是南天山碰撞造山带的前陆区。经认真系统地解释这里的地震资料,发现了南天山碰撞造山带的同碰撞构造和碰撞后构造。同碰撞造构造由二叠纪末—三叠纪冲断层及其相关褶皱组成。三叠系/二叠系和侏罗系/三叠系两个不整合给出了二叠纪末—三叠纪初和三叠纪末—侏罗纪初两期挤压冲断的时间。造山后构造为侏罗纪—白垩纪正断层组成。正断层活动起始于三叠纪末—侏罗纪初,持续至白垩纪中期。根据同碰撞构造和碰撞后构造的形成时间推论,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末,结束于三叠纪末;侏罗纪—白垩纪中期为造山后应力松弛构造演化阶段。     

南天山洋古生代期间俯冲作用过程探讨

南天山洋的演化历史是中亚造山带研究中关键的问题,目前对古生代期间南天山洋的俯冲极性、俯冲方式等问题仍然存在着争议。南天山造山带南部地区近东西向出露一系列中酸性侵入岩,本文以其中的欧西达坂石英闪长岩为对象,开展了系统的岩石学、地球化学和同位素年代学研究。地球化学特征显示其富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,轻稀土元素较重稀土元素富集,稀土配分曲线呈右倾的"海鸥"型,为典型的俯冲成因钙碱性系列岩浆岩,锆石LA-ICP-MS微区定年获得418.4±2.2Ma的206Pb/238U加权平均年龄。结合区域地质背景及前人成果,初步认为塔里木板块北缘至少在志留纪时期已由被动大陆边缘转变成活动大陆边缘,中泥盆世开始又转变为被动大陆边缘;早古生代阶段南天山洋的演化以双向俯冲为主,向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程,至中泥盆世结束;向北则为长期、多阶段性的俯冲。     

中新生代南北天山差异性抬升历史的磷灰石裂变径迹证据

堆积于天山山前坳陷内部的巨厚新生代地层不仅记录所在沉积区的热历史信息,还记录了物源区的信息。本文选择天山南北两侧山前坳陷中3条地质剖面进行了大量的磷灰石裂变径迹测试和部分样品的热历史模拟分析,来揭示上新世以来天山在南北方向上隆升过程的差异性。采样剖面的选取较前人更加靠近前陆盆地方向,样品所在地层年代更新。结果显示,东秋里塔格背斜剖面中的样品记录了中天山、南天山和背斜区分别在55~65Ma、20~25Ma和5Ma经历了构造隆升。玛纳斯背斜剖面中的样品记录了北天山的三次构造隆升事件分别发生于55~65Ma、20~25Ma和5Ma,其中距今5Ma为玛纳斯背斜带起始隆升的时代。结合前人在相同区域的研究成果,分析得出天山的不同部分经历了不同的构造演化历史,自150Ma以来经历了三期差异性隆升。中生代时期(150~125Ma)表现为山体整体抬升,中生代晚期-新生代早期(100~50Ma)北天山明显早于南天山开始构造隆升,新生代以来(~50Ma)的构造运动以向前陆盆地方向扩展为特征,而隆升起始时间南北差异变小。虽然在南北方向上天山山体隆起时间上存在明显的差异,但是中新生代以来山体物源区的剥蚀速率大体相同。因此,隆升起始时间与隆升量之间并不存在必然的定量关系。天山的不同块体具有不同的构造演化历史的事实提示在研究大范围构造隆升作用时,应将构造作用作为一个过程来对待。变形在传递的过程中,在时间和空间上存在一定的滞后现象。     

南天山古生代-中生代沉积盆地演化

南天山位于塔里木—卡拉库姆板块和伊犁-哈萨克斯坦板块的碰撞造山带.前人研究表明, 该区在古生代经历了洋盆的扩张、俯冲消减和碰撞造山; 中生代则进入到陆内发展阶段.但由于该区特殊的地理位置和复杂的构造背景, 洋盆的闭合时间及盆地演化的阶段依然存在诸多争论.在广泛收集地质资料的基础上, 对我国境内南天山地层大区进行了地层分区, 并对每个分区的古生代-中生代盆地沉积序列进行了详细分析, 最终划分出5个演化阶段: 寒武纪-奥陶纪, 南天山洋从有限洋盆发展为成熟洋盆, 洋盆性质为弧后盆地; 早志留世, 南天山洋盆开始俯冲消减, 东部红柳河段洋盆在早泥盆世闭合, 而西部的俯冲消减则延续至泥盆纪晚期; 石炭纪-早二叠世, 西部仍存在残余海盆.中二叠世, 残余海盆消失, 南天山西部碰撞造山, 南天山造山带最终形成; 中生代, 该区进入陆内发展阶段, 在三叠纪接受剥蚀夷平; 侏罗纪, 西部发展成为断陷盆地, 东部继续接受剥蚀夷平; 白垩纪, 西部延续侏罗纪断陷盆地特征, 东部则发育成拉分盆地. 关键字: 南天山; 古生代; 中生代; 沉积; 构造; 盆地演化.      

新疆南天山成矿带矿床成矿系列

在系统分析南天山成矿带地质构造演化和成矿特点基础上,划分了5个矿床成矿系列、5个矿床成矿亚系列和13个矿床式。南天山成矿带矿床成矿系列的分布受区域构造－岩浆演化制约,具有鲜明的古生代,尤其是晚古生代成矿作用特点。区域构造演化的规律, 决定了矿床成矿系列的分布规律,即构造－岩浆演经随时间推移有由北向南推进的趋势。     

南天山区域大地构造与演化

塔里木和中天山之间的南天山造山带,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是放射虫、蛇绿岩、蓝片岩等方面的最新研究成果,讨论了南天山的区域构造格局和演化过程。南天山主体为一上百公里宽的增生-碰撞混杂带-南天山(蛇绿)混杂带;其北侧为中天山岛弧,是仰冲壳楔;南侧为塔里木陆块,是俯冲壳楔。古南天山洋为一广阔的大洋,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末-三叠纪初,新近纪-第四纪进入陆内造山作用阶段。     

南天山北缘白土塘蛇绿混杂岩构造环境

新疆南天山北缘白土塘出露一部分蛇绿混杂岩,为了解其中超基性-基性岩的形成环境,笔者主要利用地球化学的研究方法对该区的9个样品进行了测试。通过地球化学研究分析,认为本区的蛇纹岩以低SiO2、TiO2、CaO、K2O、Na2O,高MgO、Al2O3为特征,富集相容元素Cr、Co、Ni,贫不相容元素,同时大离子亲石元素含量较低,整体特征类似于大洋二辉橄榄岩,具有地幔残留物的特征。对玄武岩的地球化学研究表明,其以富TiO2、MgO,贫Al2O3、K2O,且Na2O >K2O为特征;与MORB相比较,明显亏损Nb、Ta;与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地慢特征;主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于类似洋中脊的构造环境,岩浆源于亏损地幔区。     

南天山洋古地理及构造演化：西南天山放射虫硅质岩与地层记录的再认识*

泥盆纪—石炭纪放射虫硅质岩在西南天山广泛分布,从东部的独库公路沿线到西部的阿合奇中—吉边境构成一条深水沉积带。独库公路沿线已发现中泥盆世晚期至早石炭世维宪早期的放射虫硅质岩,可用“库勒湖组”统称。从志留系顶统科克铁克达坂组经下泥盆统阿尔腾柯斯组到库勒湖组的生物地层和沉积相研究表明了南天山洋从浅海到深水洋盆的演化过程。南天山洋是塔里木北缘浅海陆架裂解产生的小洋盆。构造古地理和生物古地理研究表明,南天山洋是古特提斯的分支洋盆,不属古亚洲洋范围。塔里木以南的古特提斯分支洋盆,在早石炭世及之后的继续扩张,使塔里木北移,导致南天山洋和准噶尔—北天山区的古亚洲洋在早石炭世晚期和晚石炭世相继消亡。     

南天山高钾钙碱性花岗岩年代学、岩石成因及其地质意义

南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年 结果显示,其形成时代为 305±1 Ma。岩石富碱(K2O + Na2O=7.58%~ 8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09~1.33),高 Mg(# 51.6~58.5), A/CNK 为 0.92~1.00 之间,属于准铝质高 Mg# 高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U), 亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损 Y(10.17×10-6~14.84×10-6)及 Yb(1.054×10-6~1.374×10-6), 弱—无的负 Eu 异常(0.60~0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳 - 幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。 结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔 源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。 东泉戈壁壳 - 幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。     

Middle Paleozoic mafic magmatism and ocean plate stratigraphy of the South Tianshan,Kyrgyzstan

The tectonic history of the Kyrgyz South Tianshan in the western Central Asian Orogenic Belt (CAOB) remains controversial, first of all, due to the limited amount of geochemical and isotope data. Our paper presents the first results of a detailed geochemical study (major and trace elements, Sr, Nd and Pb isotopes) of Middle Paleozoic mafic volcanic and subvolcanic rocks of the Ferghana and Atbashi–Kokshaal accretionary belts of the South Tianshan orogen in Kyrgyzstan, which formed during the evolution of the Turkestan Ocean. A special focus is given to the relation between magmatic rocks and sedimentary units of marine origin, chert, siliceous shale/mudstone, volcanogenic–carbonate clastics, seamount carbonates, and turbidites, which we consider as elements of Ocean Plate Stratigraphy (OPS). The age range of marine sediments is Late Silurian to Early Carboniferous, but the age of the most volcanic rocks associated with fossil-bearing OPS sediments is Devonian. The magmatic rocks have geochemical affinity to oceanic island basalts (OIB-type) and, to a lesser extent, mid-oceanic ridge (MORB-type) basalts associated with hemipelagic siliceous mudstone and pelagic chert. The rocks with OIB-type affinity are associated with chert, siliceous shale and carbonaceous clastics and carbonates. They are enriched in TiO₂, LREE (La/Sm_n = 1.9), and Nb (Zr/Nb_av. = 10), have differentiated HREE (Gd/Yb_n = 2.0), medium to low εNd (~ 5.7) and are characterized by clear Nb positive anomalies in normalized multi-element plots (Nb/Th_pm = 1.3, Nb/La_pm = 1.1). The OIBs formed by relatively low degrees of melting (< 5%) of mantle sources in the garnet stability field and erupted in an oceanic island setting. The MORB-type samples associated with siliceous mudstone and chert are less enriched in incompatible elements, possess flat REE and multi-element pattern, and show higher εNd values (~ 9.1); they were probably produced by high-degree melting of spinel lherzolite and/or harzburgite and erupted in a mid-oceanic ridge setting. The geological, lithological and geochronological data suggest that the OPS units with dominantly OIB-type basalts formed at one or several seamount chains of the Turkestan Ocean, which were accreted to the Kazakhstan continent, and thus contribute to our understanding of the Paleozoic tectonic evolution of the western CAOB during the Serpukhovian–Bashkirian.