西天山乔尔玛一带早石炭世火山岩岩石学、地球化学和岩石成因

【摘要】：大哈拉军山组火山岩在新疆西天山分布广泛,是许多矿床的赋矿围岩,因此对大哈拉军山组火山岩的形成过程、构造背景、演化机制等的研究就显得格外重要。本文在前人工作基础上,选取合适剖面对大哈拉军山组火山岩进行了系统的岩相学观察,并在此基础上进行了系统的主要元素、微量元素(包括稀土元素)以及Sr-Nd同位素分析。岩石学研究表明研究区大哈拉军山组一段为海相,二段为海陆交互相,三段为陆相,总体上是由海相变为陆相,岩性上是一套由玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩组成的连续的火山岩系列。地球化学分析表明这是一套非碱性的火山岩系列,以钙碱性系列为主,少部分为拉斑玄武岩系列。正εNd (t)值表明本区火山岩形成于亏损地幔,高K2O、高Al2O3和较高的初始87Sr/86Sr比值以及Nb的负异常证明岩浆源区有陆壳、洋壳成分的加入。Eu的负异常等证据表明分离结晶作用贯穿整个岩浆演化过程,不同岩性在稀土元素配分曲线HREE区的分化证明岩浆演化过程中出现了岩浆分异作用,并由于岩浆的快速上涌避免了围岩混染,但部分岩石在后期遭受了海水蚀变作用的影响。高Ti、高初始87Sr/86Sr比值及相关微量元素投图表明本区火山岩构造环境为活动大陆边缘,而剖面上部出现的双峰式火山岩说明其晚期转变为拉张的构造环境,因此大哈拉军山组火山岩反映出其由主期的挤压环境向拉张环境的转变,这种转变可能是由俯冲角度较陡造成的。