南天山洋闭合时限——来自于伊犁盆地南缘大哈拉军山组的证据

摘要

南天山洋位于伊犁-中天山板块与塔里木板块之间，其形成与闭合时间的研究对认识南天山造山带的演化具有重要意义。一直以来，对于南天山洋演化的研究存在多种不同认识。本文以伊犁盆地南缘的大哈拉军山组火山-沉积岩剖面为研究对象，通过对其野外产出状态、岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、锆石微量元素和Hf同位素特征等方面进行系统研究，进而对南天山洋的演化及闭合时限进行探讨，现已取得以下成果:1.通过LA-ICP-MS钻石U-Pb定年手段对科克苏河大哈拉军山组剖面底部的砾岩、流纹岩、玄武安山岩、玄武岩样品进行测年，得到砾岩中最年轻碎屑锆石的U-Pb加权平均年龄为367.4±4.2 Ma，火山岩锆石的U-Pb加权平均年龄为359.7±1.2～356.1±2.4 Ma，从而判断大哈拉军山组底部的形成时间为360～355 Ma，属于晚泥盆世-早石炭世。2.通过对流纹岩进行全岩地球化学分析发现，样品富集Th、U和大离子亲石元素Rb，亏损Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta、Ti等，表现出明显的岛弧火山岩地球化学特征，同时微量元素投图结果也显示其具有岛弧构造背景。此外，火山岩样品中的岩浆锆石及碎屑岩样品中最年轻碎屑锆石微量元素均显示岩浆弧/造山环境下锆石地球化学特征，并且所有锆石都具有较高的εHf(t)值，进一步确认了火山岩形成于岛弧构造环境。3.通过对相邻地区岩浆岩及碎屑岩的锆石U-Pb年龄谱进行对比研究发现，大哈拉军山组底部砾岩样品中的碎屑锆石，年龄分布在360～355Ma、380～360 Ma、460～430 Ma、505～480 Ma以及中-新元古代。这些年龄与伊犁-中天山板块南部的岩浆活动时间相对应，指示大哈拉军山组砾岩的碎屑物质主要来源于下伏火山-沉积地层和邻区的火山岩。
　　综合已有的有关南天山造山带蛇绿岩的年龄(430～330 Ma)和南天山造山带北缘高压-超高压变质岩退变质年龄(320～300 Ma)、区域不整合、沉积相以及本文有关大哈拉军山组岛弧背景下火山岩的产出年龄(360～355 Ma)，认为南天山洋闭合于晚石炭世（约310 Ma）。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究现状

1．1．1 大哈拉军山组火山岩产出时代

1．1．2 大哈拉军山组火山岩形成的构造背景

1．1．3 南天山洋闭合时限

1．2 选题依据

1．3 研究方法、内容及技术路线

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

1．4 主要工作量

第2章 区域地质背景

2．1 区域构造背景

2．2 区域地层特征

2．2．1 前寒武系

2．2．2 古生界

2．3 岩浆岩

2．3．1 侵入岩

2．3．2 喷发岩

第3章 岩石学及地层年代学研究

3．1 岩石学特征

3．1．1 玄武岩

3．1．2 玄武质安山岩

3．1．3 流纹岩

3．1．4 砾岩

3．2 火山岩锆石年代学研究

3．2．1 玄武岩

3．2．2 玄武质安山岩

3．2．3 流纹岩

3．3 碎屑锆石对地层沉积年代的约束

3．3．1 碎屑锆石年代学研究

第4章 火山岩形成的构造背景研究

4．1 全岩地球化学特征

4．1．1 主量元素

4．1．2 微量元素与稀土元素

4．2 锆石微量元素特征

4．3 锆石Hf同位素特征

4．4 火山岩构造背景研究

第5章 碎屑岩物源分析及构造背景研究

5．1 碎屑锆石微量元素特征

5．2 碎屑锆石Hf同位素特征

5．3 物源分析

5．4 构造背景研究

第6章 南天山洋演化的讨论

结论

致谢

参考文献