新疆铁克里克晚古生代地层碎屑锆石年龄谱系特征及其对关键地质事件的约束

摘要

塔西南铁克里克断隆晚古生代地区的火山—沉积岩系，是研究塔西南古生代古地理格局和铁克里克断隆晚古生代地质构造演化过程的最为直接的载体。通过对分布于铁克里克晚古生代叶城县泥盆系地层及布雅地区石炭系和二叠系地层岩石进行岩相学特征、碎屑岩组分分析及岩石主量、微量和稀土元素地球化学特征研究表明，研究区泥盆系地层沉积构造背景为活动大陆边缘-大陆岛弧，物源区主要为石英岩沉积物，部分可能来自被动大陆边缘源区物质；石炭系地层沉积构造背景为被动大陆边缘-岛弧环境，源岩物质以石英岩-中性岩火成岩源区为主；二叠系地层沉积构造背景为大陆岛弧-活动大陆边缘，物源区主要以长英质或中性岩沉积物源区为主，少数物源可能混入部分被动大陆边缘地区物质。
　　本研究运用LA-ICP-MS U-Pb方法，对研究区晚古生代地层沉积岩碎屑锆石进行 U-Pb年龄测定，从泥盆系至二叠系地层分别获得了59个、63个和52个U-Pb有效年龄，通过碎屑锆石U-Pb年代学特征和锆石阴极发光CL图像分析研究，指示铁克里克地区经历了多期岩浆-构造热事件并其晚古生代地层物源区具有多样性的特点，而且样品均存在古生代早期的主峰值，但石炭纪强度大于泥盆纪和二叠纪。其中，泥盆系地层样品主峰值为443Ma的碎屑锆石表明铁克里克地区发育大规模的岩浆岩，而次峰值为824Ma、1138Ma、1822Ma、2553Ma的碎屑锆石分别表明，铁克里克地区存在 Rodinia超大陆聚合-裂解、Columbia超大陆汇聚及太全球大陆增生等构造热事件；石炭系样品主峰值为449Ma的碎屑锆石表明铁克里克地区存在强烈的岩浆活动，新元古代的岩浆作用指示可能存在Rodinia超大陆聚合-裂解事件，而部分变质成因锆石指示可能与 Columbia超大陆汇聚及塔里木古陆核裂解作用有关；二叠系地层样品主峰值为412Ma和次峰值为290Ma的碎屑锆石分别表明，铁克里克地区发育广泛的岩浆岩及晚古生代与海西造山运动有关，而新元古代的岩浆成因和部分变质成因的碎屑锆石分别于Rodinia超大陆汇聚和Columbia超大陆汇聚事件相对应。综上所述，铁克里克地区晚古生代地层源区广泛发育岩浆活动及与Rodinia超大陆汇聚、Columbia超大陆汇聚事件和古陆核裂解作用等有关的构造热事件，指示塔里木西南缘为研究全球性的地质事件演化提供了重要的证据。碎屑锆石的年龄谱特征及岩石地球化学特征分析综合说明，铁克里克晚古生代沉积物源区主要是西昆仑深成岩，物源主要源自407~462Ma（泥盆系样）、412~496Ma（石炭系样）和361~462Ma（二叠系样）岩石，并且指示了西昆仑早古生代侵入岩在泥盆纪开始出露地表，至二叠纪遭受强烈剥蚀。同时说明，西昆仑在晚古生代属塔里木板块南部边缘；而部分锆石年龄谱特征及CL图像分析结合指示，也可能存在塔里木内古隆起、中元古代至古元古代岩浆岩及古老的太古代基底供给的次要物源区。

目录

第一章 绪论

1.1选题依据及其科学意义

1.2研究现状及其存在的问题

1.3研究目的和研究内容

1.4研究方法及技术路线

1.5完成主要实物工作量

第二章 区域地质概况

2.1研究区概况

2.2区域地质背景

第三章 铁克里克晚古生代沉积岩系的地球化学特征及形成构造环境

3.1铁克里克晚古生代沉积岩系岩石地球化学特征

3.2铁克里克晚古生代沉积岩形成构造环境及物源类型

第四章 碎屑锆石U-Pb年龄研究

4.1样品的采集

4.2样品处理及分析

4.3碎屑锆石阴极发光图像（CL）特征

4.4碎屑锆石U-Pb年龄分布特征

4.5讨论

第五章 沉积盆地性质初探

5.1物源区分析

5.2沉积盆地类型探讨

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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