博格达造山带东段沙沟库都克闪长岩体地球化学特征、年代学及地质意义

对新疆博格达造山带东段沙沟库都克闪长岩进行系统的LA-ICP-MS测年、岩石学和岩石地球化学分析,初步获得锆石U-Pb年龄为(341.9±1.3)Ma(MSWD=0.15),属早石炭世。岩石地球化学数据表明,该岩体以低TiO2、较高Al2O3、较低MgO、贫P2O5,较高的Na2O/K2O比值(1.93~2.65),ΣREE相对较低,ΣLREE/ΣHREE为4.17~5.70,Eu负异常不明显(δEu=0.79~0.88),富集大离子亲石元素(如K,Cs,Rb,Ba,Th,U等),亏损高场强元素(如Nb,Ta,P,Ti等)为特征。研究表明,该岩体可能为下地壳物质(源岩为底侵的玄武质岩石)受热部分熔融形成,源区可能存在石榴子石+角闪石残留,形成于陆内裂谷环境,其动力学机制与石炭纪卡拉麦里蛇绿岩带或康古尔塔格-黄山深断裂代表的古大洋消减引起的陆内拉张作用有关。     

博格达造山带东段芨芨台子地区晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区出露大量晚石炭世早期双峰式火山岩组合,岩石类型以亚碱性玄武岩为主,含有少量的流纹岩,属拉斑系列。其玄武岩富钠贫钾(Na2O/K2O=2.84~3.01),Ti O2含量为1.32%~1.43%,略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为19.81%~20.60%)、低Mg(Mg O含量为2.95%~3.25%,Mg#为32.33~34.50),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微正Eu异常(δEu=1.02~1.10,平均为1.04),富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Th、Sr、Ti等高场强元素的特征;其微量元素Zr/Nb比值41.13~41.38,Zr/Y比值4.26~4.52(均大于4.00),Rb/Sr比值0.02~0.04(均小于0.05),Dy/Yb比值1.92~2.00,La/Nb比值2.42~2.49,Ba/Nb比值113.58~126.05,Ba/La比值47.02~50.62以及火山岩Zr-Nb、La/Yb-Dy/Yb和La/Nb-La/Ba等判别图解,表明玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,且在其上升过程中受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。流纹岩具有较高的Si O2(76.54%~77.74%)和全碱(Na2O+K2O=6.70%~7.70%)含量,以及较低的Ti O2(0.15%~0.16%)、Al2O3(10.70%~10.90%)和Mg O(0.17%~0.18%,Mg#为13.93~14.52)含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显(δEu为0.32~0.33),显著富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta,强烈亏损Sr、Ti、P等高场强元素,指示流纹岩应来自于玄武岩浆上升过程中提供的热量对地壳物质重熔,源区有斜长石残留。芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为(312±1)Ma,表明该套火山岩形成于晚石炭世早期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20.0~30.0 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率介于2.0~5.0 cm/a,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在晚石炭世早期进一步快速拉张,发展到鼎盛阶段,也代表着博格达地区由碰撞挤压到伸展拉张这个地球动力学环境的重大转折,这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。     

东天山七角井-巴里坤地区辉绿岩脉年代学及岩石成因

新疆东天山七角井-巴里坤一带石炭系中广泛发育辉绿岩脉, 具有相对较高的Al2O3和MgO, 低TiO2, 贫P2O5及K2O的地球化学特征;岩石轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型稀土模式, Cs、K等大离子亲石元素富集而Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素明显亏损, 微量元素配分曲线, 均一的SiO2含量和大离子亲石元素丰度的不显著波动等地球化学特征以及接近于软流圈地幔与岩石圈地幔界面温度的岩浆形成温度, 暗示岩浆来源于受流体/熔体交代的富集岩石圈地幔;较高的Mg#(0.64～0.67), 较低的Ce/Y(1.55～1.79)和Dy/Yb(1.97～2.02)以及La/Sm-La图解等表明其原始岩浆可能为石榴子石橄榄岩较高程度部分熔融的产物, 分异演化程度较低;Zr、Hf、Y等稳定元素及判别图解指示岩石形成于板内环境;对辉绿岩中锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年, 获得(314.7±1.5)Ma的形成年龄, 表明从晚石炭世开始, 博格达造山带已转变为伸展环境。     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。