西天山大哈拉军山组火山岩地层序列、岩石成因与构造环境

摘要

新疆西天山地区伊犁地块的南北缘以及地块内部广泛分布的着大哈拉军山组火山岩系。该火山岩系与成矿作用关系比较密切,是研究西天山古生代洋盆闭合和构造体制转变的焦点之一。开展大哈拉军山组的精细研究,对于认识限定以中天山南缘蛇绿混杂岩带为代表的南天山洋陆转化过程具有重要的科学意义,也为晚古生代火山岩成矿背景提供基础地质资料。本文在前人研究基础上,以全区出露的大哈拉军山组火山岩为研究对象,通过岩相学、地球化学、锆石年代学等方面的系统研究,厘定了大哈拉军山组的岩石组合、地层序列及其变化规律,建立了区域火山岩年代学格架,论证了火山岩岩石成因和大地构造属性,揭示了其对古南天山洋洋陆转化限定意义。通过研究取得了以下认识:
　　1、大哈拉军山组火山岩总体由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩,以及中酸性火山碎屑岩组成。玄武岩:安山岩:英安岩:流纹岩的厚度比为1:4:2:2,火山熔岩与火山碎屑岩的厚度比为7:3。全区火山岩分布具有一定的规律性:伊犁地块北部博罗科努地区火山岩组合,由西向东从玄武安山岩、安山岩为主,逐渐变为以英安岩和流纹岩为主;中部的阿吾拉勒地区以安山岩、英安岩为主,含少量流纹岩;南部的乌孙山-塔斯巴山地区以安山岩为主,占50％,玄武岩、英安岩和流纹岩比例相近。
　　2、火山岩地层喷发序列上,北部的博罗科努地区底部为中基性火山岩,向上为中酸性火山岩;南部的乌孙山-塔斯巴山底部为中酸性火山岩,向上为中基性与中酸性火山岩的交替喷发。火山活动整体上具有裂隙式-中心式喷发的特征,规模逐渐变大。
　　3、锆石年代学研究表明,大哈拉军山组火山岩形成时代介于369Ma～332Ma,主体为早石炭世杜内期,有少量可能形成于晚泥盆世晚期和早石炭世维宪期。整个区域火山作用具有从伊犁地块南缘北缘向地块内部、从伊犁地块西部向东部逐渐变年轻的特点。
　　4、大哈拉军山组火山岩主体属于钙碱性系列,少数为拉斑系列。火山岩普遍具有轻稀土元素与大离子亲石元素相对富集,重稀土元素和高场强元素相对亏损,具有明显的Nb、Ta和Ti的负异常特点,显示出岛弧或活动大陆边缘火山岩的特点。
　　5、REE和微量元素分配形式以及微量元素比值对的显著差异,暗示玄武岩-玄武安山岩、安山岩、英安岩-流纹岩可能来源于不同源区。玄武岩和玄武安山岩的岩浆源区具有亏损地幔的特征,经历过富集交代作用,明显有大陆地壳组分以及俯冲沉积物的加入。安山质岩浆来源于受到地幔楔影响的地壳根部。酸性岩浆起源于斜长石稳定的下地壳源区,含有少量地幔物质的加入。
　　6、大哈拉军山组火山岩形成于南天山洋向北俯冲于伊犁地块之下的活动大陆边缘环境,局部为陆缘拉张环境,从而限制了南天山洋盆的最终闭合时间应晚于早石炭世。

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第一章 绪论

1.1选题依据及意义

1.2研究内容与研究方法

1.3样品采集与测试

1.4主要工作量

第二章 区域地质背景

2.1西天山大地构造背景

2.2区域地层

2.3 火山岩

2.4 侵入岩

第三章 西天山大哈拉军山组岩石组合与喷发序列

3.1 剖面特征与岩石组合

3.2 岩相学

3.3 火山喷发序列

第四章 西天山大哈拉军山组火山岩年代学

4.1火山岩锆石U-Pb定年

4.2区域年代学格架

第五章 西天山大哈拉军山组火山岩地球化学特征

5.1主量元素地球化学及火山岩岩石系列

5.2稀土元素元素地球化学特征

5.3微量元素地球化学特征

5.4 Sr-Nd同位素地球化学特征

第六章 西天山大哈拉军山组火山岩岩石成因与构造环境

6.1不同火山岩的成因关联

6.2火山岩源区与岩石成因

6.3火山岩形成的构造环境

6.4大哈拉军山组火山岩对南天山洋盆闭合时限的启示

结论及存在问题

图版

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢