库鲁克塔格兴地塔格群变质石英岩复杂锆石特征及指示意义

造山带内造山作用时限的划分是识别超大陆的重要依据。为找寻库鲁克塔格古元古代晚期造山作用与锆石微区特征间的联系,运用LA-ICP-MS技术分析了石英岩中64个锆石U-Pb同位素点。结果显示:ΣREE=47×10^-6~490×10^-6(40个点,下同),570×10^-6~1384×10^-6(24);Th/U<0.4(33),Th/U>0.4(31);Ti=16×10^-6~50×10^-6(37),50×10^-6~251×10^-6(27);Gd/Yb=0.03~0.8(45),Gd/Yb=1.3~4.7(19),元素含量变化范围大,表明各微区锆石成因的不同。综合分析锆石各微区成因,分别为微区Ⅰ:岩浆成因(~2.5 Ga);微区Ⅱ:热液改造残留(2.3~2.0 Ga);微区Ⅲ①:热液成因(~1954 Ma);微区Ⅲ②、微区Ⅳ:变质成因(~1924 Ma、~1945 Ma)。由内而外年龄减小,整体呈升温增压的趋势,代表一个进变质作用过程,在锆石边部达到变质峰期。结合前人研究成果,认为微区Ⅳ(~1945 Ma)可能形成于板块俯冲作用下,微区Ⅲ②(~1924 Ma)可能在板块碰撞环境下形成。     

新疆库鲁克塔格新元古代火山岩地质-地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格地区新元古代火山岩十分发育,从早南华世到晚震旦世均有分布.火山岩从老到新可分为贝义西、扎摩克提、水泉3个喷发期,对各期火山岩主量、微量元素及稀土元素地球化学研究表明,各喷发期火山岩均形成于大陆裂谷环境.本区火山岩的形成,是塔里木运动的重要佐证,是Rodinia超大陆裂解事件的岩石记录,揭示了本区Rodinia超大陆裂解始于早南华世.     

新疆库鲁克塔格西段早泥盆世橄榄辉长岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对新疆库鲁克塔格西段乌斯腾高勒东南橄榄辉长岩进行系统的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr?Nd?Hf同位素研究,确定了岩石成因,并探讨其构造背景及地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,橄榄辉长岩结晶年龄为410.3±5.7 Ma （MSWD = 0.56）,属早泥盆世岩浆活动的产物。全岩地球化学表明,岩石具有高Al₂O₃ 和CaO、贫碱、低P₂O₅和TiO₂的特征,属于低钾拉斑系列;岩石具有较高的Mg^#值（72.27～75.04）、明显的Eu正异常（δEu = 1.12～1.38）,其轻稀土元素轻微富集,重稀土元素相对平缓;微量元素蛛网图上岩石富集大离子亲石元素（如Rb、Ba、K、Sr）和Pb元素,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）。全岩Sr 同位素初始比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值（0.703 663～0.704 013）相对较小,ε_Nd（t）值（-2.32～+4.98）变化范围较大,锆石ε_Hf（t）值为+7.8～+12.5。该岩体为俯冲板片流体改造过的相对较浅、对应于尖晶石二辉橄榄岩稳定区域的亏损地幔楔部分熔融,部分熔融比例在2%～10%之间,其母岩浆形成过程中遭受低程度的地壳物质混染,并经历了斜长石的堆晶作用和较弱的橄榄石和单斜辉石的结晶分异作用。结合区域已有地质资料,本文认为塔里木北缘库鲁克塔格地区在古生代中期经历了南天山洋南向俯冲过程,橄榄辉长岩产于主动大陆边缘环境,该时期大陆地壳生长方式为垂向生长,指示塔里木北缘具有增生造山带的属性。     

塔里木北缘库鲁克塔格南华系阿勒通沟组沉积环境及构造背景分析

关于塔里木北缘南华-震旦纪的构造演化存在争议,本文研究了其东北缘库鲁克塔格地区南华系阿勒通沟组的沉积环境、地球化学特征等方面,揭示其源区风化、物源类型和构造背景等信息,以期为塔北同期构造演化及古地理环境恢复提供更多证据。阿勒通沟组由底部的冰碛砾岩和之上发育细密纹层的细砂-粉砂-泥岩组成,砂岩中发育丘状交错层理、渠模等典型风暴沉积构造,可识别出3种风暴沉积序列,为风暴浪控浅海陆棚沉积,是阿勒通沟组冰期和特瑞艾肯组冰期分属两个冰期的有力证据。该组宽广陆棚相的沉积环境,砂岩较高的结构成熟度及V-Cr-Ni-Sc负异常、Ti-Hf-Zr-Y正异常等地球化学特征皆显示其处于被动大陆边缘。物源判别图解、过渡族元素含量和稀土配分特征显示该组砂岩主要碎屑物质为来自南部塔里木克拉通的长英质岩类,另有古老沉积岩的加入。砂岩样品CIA值、A-CN-K图解和Th／U比值等显示其源区经历了微弱-中等的化学风化,碎屑物质具沉积分选、沉积物再旋回特征,且在成岩过程中钾交代明显,这些特征也与被动大陆边缘一致。在此基础上,结合前人研究成果认为库鲁克塔格自贝义西组裂解至阿勒通沟组演化为被动大陆边缘,且至少持续到震旦系扎摩克提组。     

新疆南天山泥盆纪钙碱性侵入岩的形成时代、地球化学特征及构造意义

南天山位于中亚造山带南部,塔里木盆地北缘。长期以来,有关其在古生代时期的演化规律、南天山古洋盆的俯冲方式、俯冲作用规模、持续时间及闭合时限等科学问题研究都是地学界的热点。本研究报道了出露于南天山造山带南缘(塔里木克拉通北缘)的咔拉吾勒及欧西达坂古生代钙碱性侵入岩的锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学数据,其中咔拉吾勒细粒闪长岩、欧西达坂花岗闪长岩及钾长花岗岩的年龄分别为413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。结合前人对研究区欧西达坂石英闪长岩的年代学(418.4±2.2Ma)及地球化学数据,确定了泥盆纪时期南天山南缘发育一套钙碱性的闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩的岩石组合,各岩体表现出相近的时空分布及地球化学特征,判断各岩石应为同源岩浆结晶分异的产物。欧西达坂花岗闪长岩的锆石Lu-Hf同位素数据显示出较大范围的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年龄(573~2149Ma),体现出新老地壳物质混染的特征,指示其母岩浆为混合岩浆。结合各岩石富集大离子亲石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),亏损高场强元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推断该岩石组合为弧岩浆岩系列,其母岩浆可能产生于俯冲消减构造环境下新生玄武质岩浆与老陆壳重熔酸性岩浆的混合,并经历了一定的结晶分异而成岩。进一步的综合分析表明,南天山南缘古生代中期一系列岩浆活动的时代至少从晚奥陶世一直持续到晚石炭世-早二叠世,而南天山古洋盆至少于奥陶纪期间向北(伊犁-中天山地块)发生单向俯冲。晚奥陶世-泥盆纪期间,其东、西两段的俯冲极性或有所不同,西段或为持续的北向俯冲,东部地区为向南北双向俯冲,塔里木北缘在该侧转变为活动大陆边缘。本研究旨在为南天山造山带古生代期间的构造演化提供一定的约束条件。