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《西天山石炭纪火山岩SHRIMP 年代学及其微量元素地球化学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第50卷第18期2005年9月论文西天山石炭纪火山岩SHRIMP年代学及其微量元素地球化学研究朱永峰张立飞古丽冰郭璇周晶(造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空间科学学院,100871.E-mail:yfzhu@pku.edu.cn)摘要西天山广泛分布的石炭纪火山岩(大哈拉军山组,主要由粗面安山岩、粗面岩、流纹岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩组成)的岩浆成因一直存在争议.该火山岩曾经被认为是裂谷作用的产物,最近有人认为是“古地幔柱”的组成部分.本文对此火山岩开展了详细的岩石学和地球化学研究,结果表明,
2、该火山岩具有典型大陆弧岩浆的地球化学特征.火山岩以粗面安山质岩石为主,岩浆源区富集LILE,Th和Pb而亏损HFSE和Ce.微量元素地球化学模拟计算表明,玄武岩样品可以由石榴二辉橄榄岩发生7%~11%的部分熔融来模拟.大哈拉军山组火山岩代表古南天山洋的火山岛弧,既不是裂谷演化的产物,也不是“古地幔柱”的组成部分.在比较漫长的岛弧演化过程中,地幔楔被俯冲带熔体交代并发生部分熔融形成岩浆,地壳物质(主要是洋底沉积物)通过俯冲带熔体加入到岛弧火山岩中.不同地区的火山岩可能代表不同时期岛弧火山喷发的产物.锆石SHRI
3、MP定年结果表明,西部最早喷发玄武岩中锆石的表观年龄在334~394.9Ma之间变化,其中13个测点的平均年龄为(353.7±4.5)Ma(MSWD=1.7);东部最早喷发粗面安山岩中锆石样品的表观年龄在293.0~465.4Ma之间变化,所有年龄测定值落在U-Pb谐和线上,并分成明显的两个年龄组;其中8个测点计算得到的一个平均年龄值为(312.8±4.2)Ma(MSWD=1.7),代表粗面安山岩中锆石边部的结晶年龄.所获得的两个年龄(即354和313Ma)分别属于早石炭世早期和晚石炭世早期,显然不是同一期岩
4、浆活动的产物.文中认为,随着高精度定年结果和地球化学研究成果的积累,大哈拉军山组火山-沉积岩将来可能会被解体成若干组.关键词锆石SHRIMP火山岛弧大哈拉军山组新疆西天山新疆西天山广泛出露一套以流纹岩、粗面岩、粗天山西部特克斯林场附近出露的次火山岩(辉长玢岩)3940[4]面安山岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩为主体的石炭中辉石的Ar/Ar年龄为~326Ma;西天山东部阿纪火山岩和火山-沉积岩(大哈拉军山组),它由上部吾拉勒山中分布的石炭纪火山岩-次火山岩的3940[5]的流纹岩、粗面岩、凝灰岩夹砂岩和灰岩透镜体
5、和下Ar/Ar和K-Ar年龄为290~306Ma.本文报道在这部的玄武岩、粗面岩、粗面安山岩夹凝灰岩和火山角套火山岩中首次获得的锆石SHRIMP年龄,并结合微砾岩组成,厚度最大达7500m[1].以往的研究认为这量元素地球化学研究,探讨西天山地区石炭纪火山是一套与造山后裂谷岩浆作用有关的火山岩[2],近来岩成因以及生成岩浆的大地构造环境.也有学者提出这套火山岩构成了与地幔柱有关的大1地质概况[3]火山岩省,其主要依据是火山岩分布较广以及基性伊犁-中天山板块呈楔形向东尖灭,在其南北两熔岩具有正εNd值(“考虑到
6、天山石炭纪碰撞后裂谷基侧均发育古生代造山带.天山主干断裂是伊犁板块性熔岩分布极广,体积巨大,笔者推断其母岩极有可与其北部造山带的边界,尼古拉耶夫线是伊犁板块能是源于当时的古软流圈地幔柱,引自文献[3]”).由与西南天山造山带的分界线(图1(a)).沿天山主干断于(1)缺乏大火成岩省常见的岩石组合、(2)该套火山裂出露牙曼苏组火山-沉积岩,沿尼古拉耶夫线出露岩出露面积相对峨眉山大火成岩省(这是目前所发现大哈拉军山组火山-沉积岩[6].虽然大哈拉军山组火的最小的大火成岩省)还小很多以及(3)大哈拉军山组山-沉积建
7、造覆盖在元古宙或志留系变质岩上,但沉[7]火山岩的年龄区间超过40Ma,大哈拉军山组火山岩积物的性质差别很大.在西南天山地区,火山活动的“古地幔柱”成因模式还值得推敲.另外,以往这强烈,形成了巨厚的火山-沉积建造.石炭纪火山活套火山岩的定年主要依据Ar-Ar和K-Ar方法,如西动向东逐渐减弱直到消亡,取而代之的是海陆交互2004www.scichina.com论文第50卷第18期2005年9月图1(a)西天山构造-地质简图;(b),(c)实测的两个火山岩剖面图;(d)火山岩的TAS图解;(e)火山岩的SiO2
8、-K2O变异图(TS185和TS190为碳酸盐化-绿帘石化强烈的玄武岩)相的磨拉石建造.在西南特克斯-昭苏县一带,大哈阿克牙子组之上.在西天山西段昭苏南部地区,该套拉军山组主要由流纹岩、粗面岩、粗面安山质凝灰岩、火山岩不整合覆盖在含榴辉岩的蓝片岩带上(昭苏幅[8]粗面安山岩、辉石安山玢岩夹凝灰角砾岩组成,以1︰20万区域地质调查报告,1978).在新源县南部的角度不整合(或者呈断裂接触关系)覆盖在上
