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恰库尔图地区晚古生代岩浆系列及大地构造背景分析

马玉涛  
【摘要】:本文选择新疆准噶尔盆地东北缘恰库尔图地区岩浆岩带做为研究区域,以该区域内发育的晚古生代岩浆岩系列为研究对象。在大量的搜集了前人相关地质资料的基础上,着重对该区域岩浆岩进行了较为详细地野外地质调查。对研究区内各种岩浆岩进行了大量显微鉴定,并较为系统地收集、采集和实验分析了不同种类岩浆岩的地球化学和同位素测年数据。笔者依据大量数据对各种岩浆岩的成因行了分析,进而讨论了新疆恰库尔图地区岩浆岩系列,进而对晚古生代所处的大地构造环境进行了厘定。 通过地球化学手段,进行了常量元素、微量元素、稀土元素分析,研究区岩浆岩属于形成于从俯冲带至岛弧环境的由基性到酸性的过铝质岩石系列,由其ω (Al2O3)/ω (K2O+Na2O+CaO)均大于1,且所落入ACNK-ANK图解的过铝质系列中得以证实。经岩石化学计算所得利特曼指数分别为:玄武岩为1.98,辉绿岩为2.46,英安岩为2.25,玄武粗安岩为2.75,辉长闪长岩为3.41,闪长岩为3.30,花岗岩为3.06,流纹质凝灰岩为3.63。反映出两大系列,即前者为拉斑系列,后者为钙碱系列,另外一高钾系列为钾质花岗岩。 从微量元素蛛网图和稀土元素配分图可明显看出,曲线基本相互平行的,具有明显的同源分异演化特征。另据配分模式曲线右倾,说明研究区岩浆岩为同源岩浆演化产物。另外所有样品大离子亲石元素(LILE) K、Ba、Sr明显富集,高场强元素(HFSE) Ta、Zr、Hf、Th相对亏损,表明该地区的岩浆岩具有来自岛弧的特征。 锆石U-Pb法定年揭示了研究区的岩浆岩从早盆世至晚泥盆世,所对应的岩石系列分别为:拉斑系列-钙碱系列-高钾钙碱系列,根据北准噶尔地区研究成果,晚志留世克克雄库都克组沉积厚度为7000米,属于海沟环境,表明此时已开始俯冲,至早泥盆世晚期(397Ma)俯冲加强,形成了拉斑系列,到了中泥盆世中期(392Ma)出现了钙碱系列,晚泥盆晚期(362.5Ma)则为高钾钙碱系列。以上种种迹象揭示了恰库尔图地区在晚古生代早泥盆世大地构造环境为俯冲带,中泥盆世至晚泥盆世为岛弧环境;而石炭纪由于缺少同位素定年数据,大地构造环境暂时无法厘定;另外根据科克森套区侵入岩花岗闪长岩岩侵入时间为大致为286.3Ma为早二叠世中期侵入岩,标志二叠纪期间研究区进入拉张环境。


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