东天山哈密地区泥盆纪构造演化：来自火成岩岩石地球化学证据

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天山造山带是我国大陆西部的巨型复合造山带，构造上位于西伯利亚板块、准噶尔－哈萨克斯坦板块和塔里木板块交汇部位，是古板块汇聚和地壳拼贴增生的重点区域，也是火山－岩浆活动频繁，金、铜等金属矿床的有利成矿地段。目前认为天山造山带源于震旦纪古亚洲洋，历经古生代多旋回、复杂的俯冲－碰撞－造山过程。但对于古亚洲洋的最终闭合时限以及古生代构造演化过程等还存在较大争议。东天山地区广泛发育奥陶纪－石炭纪的火山－沉积岩系、花岗岩类和镁铁质－超镁铁质侵入岩，是解决上述问题的理想地区。本文通过对东天山哈密地区泥盆纪火成岩类（包括下泥盆统大南湖组火山－沉积岩系及中酸性侵入岩类）的岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学综合研究，为全面理解天山构造带晚古生代构造演化提供依据。论文取得了如下成果：
　　1）下泥盆统大南湖组为一套中基性熔岩及同质火山碎屑岩岩石组合，熔岩以玄武岩、安山岩和玄武安山岩为主，火山碎屑岩以安山质、英安质凝灰岩为主。该套地层被后期闪长玢岩穿插。熔岩 SiO2含量53.06wt％~56.79wt%，具高铝（A12O3含量15.76wt%~18.27wt%），低钾（K2O含量1.28wt%~2.38wt%）、低钛（TiO2含量0.8wt%~1.31wt%）、富钠的特征，Na2O>K2O。Mg＃=47.98~62.91，里特曼指数1.53~3.38，属钙碱性岩石系列；相对富集大离子亲石元素 K、Rb、Sr、Ba，相对亏损 Nb、Ta、Th、Zr、Hf和 Ti，显示出岛弧钙碱性玄武岩－拉斑玄武岩的微量元素地球化学特征，形成于大陆边缘岛弧环境。闪长玢岩（次火山岩）与大南湖组火山熔岩具有相类似的主量元素地球化学特征（高铝、低钛、贫钾、富钠）；火山碎屑岩岩石化学组成上总体与熔岩、次火山岩和深成花岗质侵入岩的成分变化范围相当，表明其原始岩浆来源可能具有同源性。
　　2）花岗（闪长）岩：侵位于下泥盆统大南湖组中－基性火山熔岩中，呈大的岩基、岩株状产出，岩性主要包括黑云二长花岗岩和花岗闪长岩。岩石 SiO2含量51.29wt%~69.51wt%。A12O3含量15.15wt%~19.67wt%，全碱 ALK（K2O+Na2O）含量3.5wt%~9.29 wt%，具高铝、富钠的特征，MgO含量0.83wt%~5.14wt%，Mg#=40.07~51.48，里特曼指数1.48~3.26，属亚碱性系列岩石，含铝指数 A/CNK0.52~1.89，属准铝质~过铝质范围；相对富集大离子亲石元素 K、Rb、Ba、Th、U，相对亏损 Nb、Ta和 Ti，与火山岩岩浆具有同源性，形成于大陆边缘岛弧环境。
　　3）黑云二长花岗岩和二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为（361.4±4.7Ma和365.5±2.5Ma），时代属晚泥盆世。产于大南湖组中的闪长玢岩，前人把该次火山岩划归下泥盆统大南湖组地层，本次工作获得锆石 LA-ICP-MS U-Pb年龄为388.8±1.7Ma，属中泥盆世，应从该地层中解体出来。该年龄也是大南湖组地层的下限年龄。锆石Hf同位素结果显示岩浆源区主要来源于亏损地幔，在岩浆上升过程中可能存在地壳物质的混染，其二阶段锆石Hf同位素模式年龄（TDM2）为2561Ma～3211Ma，表明该花岗岩源区可能来源于太古宙幔源物质的熔融，这与大南湖组凝灰质砂岩中锆石的最老年龄（3049±31Ma）大致相当，暗示东天山地区存在太古宙的古老陆壳基底。
　　4）康古尔塔格洋（古亚洲洋的南支），形成于震旦纪，奥陶纪之初开始向北部准噶尔板块之下俯冲，泥盆纪俯冲至大南湖一带，早期在东部和中部形成钙碱－拉斑质玄武岩的岛弧岩浆，泥盆纪中期在西部形成大规模的次火山岩，并在晚期发育一系列的酸性花岗质岩浆侵入活动，而后该岛弧继续向南迁移，并于早石炭世晚期发生闭合、碰撞，形成东天山地区自奥陶纪－石炭纪以来广泛分布的的火山－沉积岩系和侵入岩浆活动。

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第一章 绪论

1.1 东天山古生代构造属性

1.2 东天山地区古生代火山岩研究现状

1.3 东天山地区古生代侵入岩研究现状

1.4 选题依据

1.5 研究思路及主要内容

1.6 论文概况

第二章 区域地质概况

2.1 自然地理概况

2.2区域地质概况

第三章 火成岩岩相学特征

3.1火山岩野外地质特征

3.2 火山岩实测剖面层序

3.3火山岩岩相学特征

3.4 侵入岩岩相学特征

第四章 泥盆纪火成岩锆石U-Pb年代学

4.1实验仪器与分析方法

4.2 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果

第五章 岩石地球化学特征

5.1 主量元素地球化学特征

5.2 稀土、微量元素地球化学特征

5.3 泥盆纪花岗岩锆石Hf同位素特征

第六章 岩石成因与构造环境

6.1 火山岩岩石成因与构造环境

6.2花岗岩岩石成因与构造环境

6.3 泥盆纪构造演化

第七章 结论及存在问题

7.1 主要结论

7.2 存在的问题与展望

参考文献

在学期间研究成果

致谢