二叠系沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其对塔里木大火成岩省地质演化的指示

摘要

塔里木早二叠世大火成岩省主要由大规模的溢流玄武熔岩层和侵入岩组成,是我国继峨眉山大火成岩省得到国际公认后的又一个重要的大火成岩省.本文选取夹层粉砂岩中3个不同层位的沉积岩样品，对其碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成进行了系统的研究.研究结果表明，开派兹雷克组玄武岩层之间三个不同层位的沉积岩锆石U-Pb年龄分布具有较好的一致性，对应于塔里木块体在其地质演化过程中先后经历了哥伦比亚超大陆的裂解、罗迪尼亚超大陆的聚合与裂解以及志留系地层的剥蚀沉积。另外，最年轻的一组年龄峰值介于284～291Ma之间，较好地记录了最后一期二叠纪的大火成岩省岩浆事件，与前人对塔里木早二叠世大火成岩省大规模溢流玄武质岩浆事件相吻合。对于三个沉积岩样品中碎屑锆石Hf同位素成分研究得出，其碎屑锆石源区成分复杂，主要源自塔里木前寒武纪基底、志留系地层和塔里木早二叠世大火成岩省岩浆事件。具有二叠纪年龄的碎屑锆石。表明三个沉积岩中的碎屑锆石可能大多来自同时期稍早形成的玄武岩层的剥蚀沉积，并且指示了具有较老的富集岩石圈地幔并混入少量软流圈地幔组分的源区特征。综合对塔里木二叠系夹层沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征的分析研究，可以推测柯坪地区大规模溢流玄武岩的喷发时限和接受沉积时间可能为291～284Ma，对塔里木早二叠世大火成岩省岩浆演化的认识提供了新的证据。