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天山及邻区地质演化过程中的大陆裂谷火山作用

李向民  
【摘要】: 中国天山造山带是中亚巨型复合造山带的中国境内部分,其基本构造格局是夹持于北部西北利亚板块和南部塔里木板块、中朝板块之间古亚洲洋形成、演化和消亡过程中诸多陆块拼合增生—俯冲、碰撞造山的产物。在天山造山带形成演化历史过程中经历过两次大规模的裂谷火山作用,其一为新元古代—早寒武世大陆裂谷火山作用,它们是Rodinia裂解的产物,是天山古生代洋盆开启的标志;其二为石炭—二迭纪大陆裂谷火山作用,这一阶段天山及其邻区经历了极为强烈的大规模岩浆活动,形成天山石炭—二迭纪大火成岩省,并伴随晚古生代大规模的成矿作用,此后,天山造山带开始了真正意义的陆内演化过程。本文选择分布于天山及其两侧的诸多微陆块上新元古代—早寒武世火山岩和天山地区广泛发育的石炭纪—早二叠世火山岩为研究对象,以恢复重建天山造山带古生代洋陆格局和洋陆转换过程为主线,在详细的野外工作基础上,综合运用区域岩石学、地球化学、构造地质学、火山沉积学、同位素地质年代学、区域地球物理资料综合分析研究等多学科手段,重点研究天山及其邻区新元代—早寒武世和石炭—二迭纪火山岩系的形成演化及其动力学,查明天山石炭纪火山岩系的性质、喷发序列、时空分布特点,恢复重建其形成演化过程,探索天山地区晚古生代洋陆转换过程中火山岩浆作用与岩石圈拉伸作用的关系。主要研究进展如下: (1)建立了天山造山带古生代构造—岩浆演化格架。 (2)提出新元古代中-晚期(南华纪-震旦纪)—早寒武世早期大陆裂谷火山活动是古亚洲洋开启的前兆。 (3)研究认为天山及其相邻地区广泛分布的石炭纪—早二叠世火山岩系为大陆裂谷火山岩系,它们与同时代产出的层状基性-超基性侵入体和花岗岩构成了一个大火成岩省—“天山(中亚)大火成岩省”。 (4)研究提出巴音沟蛇绿岩是天山早石炭世“红海型”洋盆的地质记录。 (5)研究查明天山及其相邻地区广泛分布的石炭纪—早二叠世火山岩系为大陆裂谷火山岩系,其源区起源于地幔柱,它们可能是古特提斯拉伸裂解作用的深部地球动力学在中亚地区的地表响应。


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