東天山哈密地區(qū)泥盆紀(jì)構(gòu)造演化：來自火成巖巖石地球化學(xué)證據(jù).pdf

1、天山造山帶是我國大陸西部的巨型復(fù)合造山帶，構(gòu)造上位于西伯利亞板塊、準(zhǔn)噶爾－哈薩克斯坦板塊和塔里木板塊交匯部位，是古板塊匯聚和地殼拼貼增生的重點區(qū)域，也是火山－巖漿活動頻繁，金、銅等金屬礦床的有利成礦地段。目前認(rèn)為天山造山帶源于震旦紀(jì)古亞洲洋，歷經(jīng)古生代多旋回、復(fù)雜的俯沖－碰撞－造山過程。但對于古亞洲洋的最終閉合時限以及古生代構(gòu)造演化過程等還存在較大爭議。東天山地區(qū)廣泛發(fā)育奧陶紀(jì)－石炭紀(jì)的火山－沉積巖系、花崗巖類和鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)侵入巖，

2、是解決上述問題的理想地區(qū)。本文通過對東天山哈密地區(qū)泥盆紀(jì)火成巖類（包括下泥盆統(tǒng)大南湖組火山－沉積巖系及中酸性侵入巖類）的巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb年代學(xué)綜合研究，為全面理解天山構(gòu)造帶晚古生代構(gòu)造演化提供依據(jù)。論文取得了如下成果：
　　1）下泥盆統(tǒng)大南湖組為一套中基性熔巖及同質(zhì)火山碎屑巖巖石組合，熔巖以玄武巖、安山巖和玄武安山巖為主，火山碎屑巖以安山質(zhì)、英安質(zhì)凝灰?guī)r為主。該套地層被后期閃長玢巖穿插。熔巖 SiO2含量53.0

3、6wt％~56.79wt%，具高鋁（A12O3含量15.76wt%~18.27wt%），低鉀（K2O含量1.28wt%~2.38wt%）、低鈦（TiO2含量0.8wt%~1.31wt%）、富鈉的特征，Na2O>K2O。Mg＃=47.98~62.91，里特曼指數(shù)1.53~3.38，屬鈣堿性巖石系列；相對富集大離子親石元素 K、Rb、Sr、Ba，相對虧損 Nb、Ta、Th、Zr、Hf和 Ti，顯示出島弧鈣堿性玄武巖－拉斑玄武巖的微量元素地球

4、化學(xué)特征，形成于大陸邊緣島弧環(huán)境。閃長玢巖（次火山巖）與大南湖組火山熔巖具有相類似的主量元素地球化學(xué)特征（高鋁、低鈦、貧鉀、富鈉）；火山碎屑巖巖石化學(xué)組成上總體與熔巖、次火山巖和深成花崗質(zhì)侵入巖的成分變化范圍相當(dāng)，表明其原始巖漿來源可能具有同源性。
　　2）花崗（閃長）巖：侵位于下泥盆統(tǒng)大南湖組中－基性火山熔巖中，呈大的巖基、巖株狀產(chǎn)出，巖性主要包括黑云二長花崗巖和花崗閃長巖。巖石 SiO2含量51.29wt%~69.51wt%。

5、A12O3含量15.15wt%~19.67wt%，全堿 ALK（K2O+Na2O）含量3.5wt%~9.29 wt%，具高鋁、富鈉的特征，MgO含量0.83wt%~5.14wt%，Mg#=40.07~51.48，里特曼指數(shù)1.48~3.26，屬亞堿性系列巖石，含鋁指數(shù) A/CNK0.52~1.89，屬準(zhǔn)鋁質(zhì)~過鋁質(zhì)范圍；相對富集大離子親石元素 K、Rb、Ba、Th、U，相對虧損 Nb、Ta和 Ti，與火山巖巖漿具有同源性，形成于大陸邊緣

6、島弧環(huán)境。
　　3）黑云二長花崗巖和二長花崗巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果分別為（361.4±4.7Ma和365.5±2.5Ma），時代屬晚泥盆世。產(chǎn)于大南湖組中的閃長玢巖，前人把該次火山巖劃歸下泥盆統(tǒng)大南湖組地層，本次工作獲得鋯石 LA-ICP-MS U-Pb年齡為388.8±1.7Ma，屬中泥盆世，應(yīng)從該地層中解體出來。該年齡也是大南湖組地層的下限年齡。鋯石Hf同位素結(jié)果顯示巖漿源區(qū)主要來源于虧損地幔，在巖漿上升

7、過程中可能存在地殼物質(zhì)的混染，其二階段鋯石Hf同位素模式年齡（TDM2）為2561Ma～3211Ma，表明該花崗巖源區(qū)可能來源于太古宙幔源物質(zhì)的熔融，這與大南湖組凝灰質(zhì)砂巖中鋯石的最老年齡（3049±31Ma）大致相當(dāng)，暗示東天山地區(qū)存在太古宙的古老陸殼基底。
　　4）康古爾塔格洋（古亞洲洋的南支），形成于震旦紀(jì)，奧陶紀(jì)之初開始向北部準(zhǔn)噶爾板塊之下俯沖，泥盆紀(jì)俯沖至大南湖一帶，早期在東部和中部形成鈣堿－拉斑質(zhì)玄武巖的島弧巖漿，泥盆