新疆东天山石炭纪火山岩及其构造意义
Tectonical significance of the Carboniferous volcanic rocks in eastern Tianshan
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摘要: 东天山石炭纪火山岩北至吐哈盆地南缘,向南受控于阿奇克库都克断裂,对恢复古生代期间古亚洲洋的构造演化具有重要的意义。通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究发现:(1)东天山石炭纪火山岩是一套钙碱质玄武岩-安山岩-流纹岩建造,玄武岩包括N-MORB和IAT型两种类型,指示东天山地区在石炭纪存在一个弧间盆地,其北部边界可能为东准噶尔的卡拉麦里蛇绿岩带;(2)东天山吐哈盆地南缘底坎儿组中流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄为320 ±1.2Ma(MSWD=1.3),代表了底坎儿组火山岩主体岩浆结晶时代;(3)对比东天山及邻区石炭纪火山岩地球化学,发现在SiO2含量相近的情况下,由北向南东天山石炭纪火山岩中玄武岩的K2O、K2O+Na2O、K2O/Na2O、LILE(Rb、Ba、Sr等)和HFSE(Nb、Ta、Th、Zr等)呈规律性增加,具有明显的成分分带,与环太平洋中-新生代岛弧和活动大陆边缘产出的火山岩的成分极性变化一致。认为东天山石炭纪火山岩成分分带可能是古亚洲洋在石炭纪向东南准噶尔-吐鲁番-哈密陆块下斜向俯冲的结果。Abstract: The volcanic rocks of the eastern Tianshan are important for understanding the Paleozoic evolution of Paleo-Asian oceanic. It is bounded to the southern Turfan-Hami basin, and dominated by Aqikekuduke fault. Petrological, isotope chronology and geochemical features of these Carboniferous volcanic rocks show that: (1) They belong to the calc-alkaline series. There are two type of basalt: N-MORB and IAT in eastern Tianshan, which show that these volcanic rocks were formed in a back-arc ocean basin tectonic environment; (2) In situ zircon U-Pb LA-ICP-MS dating on the rhyolite zircon of Di’kaner Formation yielded an age of the 320±1.2Ma(MSWD=1.3) in the southern Turfan-Hami basin. This age is explained as the intrusion age of the pluton; (3) Compared with volcanic rocks of the eastern Tianshan and its neighboring areas, we find that geochemical features of the Carboniferous basalts, at similar SiO2 levels, K2O, K2O+Na2O, K2O/Na2O, LILE(Rb, Ba, Sr)and HFSE(Nb, Ta, Th, Zr), gradually increase from north to south, show the compositional zone. The geochemical zone is similar to the geochemical polarity in the Mesozoic and Cenozoic circum-Pacific island arc, allow us to infer that geochemical zone can be attributed to the subduction of the Paleo-Asian oceanic plate under the Junggar- Turfan-Hami plate.
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Key words:
- Volcanic rocks /
- Back-arc ocean basin /
- Geochemical zone /
- Eastern Tianshan /
- Paleo-Asian Ocean
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