新疆南天山拜城—黑英山一带早古生代中基性侵入岩地球化学特征及其构造背景

【摘要】本文研究了位于塔里木北缘的拜城县和黒英山乡附近的两个中基性岩体，对其测定了锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素，全岩元素以及全岩Sr-Nd同位素，以此来更好的理解南天山造山带在早古生代的演化过程。拜城闪长岩的两个样品经过LA-ICPMSU-Pb锆石年龄测定得到两个基本一致的年龄：430.1±2.7Ma（MSWD=0.073，n=31）和430.2±2.6Ma（MSWD=0.104，n=30），而黒英山辉长岩年龄为423.9±2.1Ma（MSWD=0.5，n=12）。结合其他研究所报道的南天山造山带的晚志留纪侵入岩，表明该地区在早古生代发生过一次明显的岩浆作用事件。拜城闪长岩两个样品的εHf(t)分别为-2.4到4.9和0.2到6，而黒英山辉长岩的εHf(t)则为-1到2.3。拜城闪长岩明显富集大离子亲石元素（Rb，Ba，K和Sr），亏损高场强元素（Nb，Ta，Ti，Zr和Hf），具有钙碱性系列和岛弧火山岩的地球化学特征，另外具有中等的初始87Sr/86Sr值（0.7047到0.7064）和低的εNd(t)值（-1.6到-5.06），所有特征表明拜城闪长岩形成于活动大陆边缘环境，所以我们认为拜城闪长岩可能是由遭受了俯冲板片脱水流体-俯冲沉积物及俯冲洋壳熔体双交代的地幔楔部分熔融而成。黒英山辉长岩为钠质、拉斑玄武岩系列，具有俯冲带和富集型洋中脊玄武岩的双重地球化学特征，暗示了一种弧后盆地环境。根据Hf同位素和中等的初始87Sr/86Sr值（0.7046到0.7051）及高的εNd(t)值（1.76到5.19），我们认为在弧后盆地拉张过程中，由于板片俯冲折返导致富集软流圈地幔物质加入到黒英山辉长岩源区，这个混合源区经部分熔融后形成了黒英山辉长岩。结合其他地质资料，本次研究的拜城闪长岩可能是早古生代时期，南天山洋向南俯冲到塔里木板块北缘之下而形成。另外，根据我们的黒英山辉长岩和其他来自中天山南缘一带的晚志留纪到中泥盆纪的蛇绿岩残片，我们推断古天山洋向塔里木板块北缘发生俯冲，导致南天山洋作为弧后盆地开始打开，结合其他广泛分布在中天山南缘的同时代弧型岩浆岩，我们提出了一种南天山洋的双向俯冲模式，这个模式可能更适合南天山洋在早古生代时期的演化过程。
【作者】赵震宇；
【导师】张招崇；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】锆石年代学；地球化学；古生代南天山洋；活动大陆边缘；中亚造山带；

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