东准噶尔盆地巴塔玛依内山组火山岩锆石U-Pb年代及Hf同位素研究

摘要

对准噶尔盆地陆梁隆起东部三参1井所钻巴塔玛依内山组玄武岩,开展了详细锆石内部结构研究基础上的U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素系统分析.结果显示,所有锆石都属岩浆成因,都有一致的稀土配分型式,都具明显的Ce正异常(δCe=5.06~134)、Eu负异常(δEu=0.06~0.55)和重稀土元素富集特征.25颗锆石中,谐和年龄主要分成3组,分别是(300.4±1.3)Ma(n=11),(339.2±2.7)Ma(n=3)和(392.0±1.7)Ma(n=8);此外,还有3颗近谐和年龄锆石,它们的206Pb/238U年龄分别是(510±7),(488±6)和(453±6)Ma.最小的谐和年龄为(300.4±1.3)Ma,可以代表巴塔玛依内山组火山岩的形成时代(如晚阶段年龄).其他年龄如早泥盆世、奥陶纪等,与盆地周缘岛弧火山岩(富集Pb)和蛇绿岩的时代一致,而且这些年龄锆石都具有正的εHf(t)值(+3.6^+10.5),推测所研究火山岩穿越的盆地基底,可能与由早古生代-中古生代的残余洋壳和岛弧地体组成有关.晚石炭世锆石的εHf(t)值变化于+17.1^+4.2,显示该玄武岩主要来源于软流圈地幔或亏损岩石圈地幔熔融作用,熔体在上升-侵位过程中混染了少量较古老基底物质组分.由于这些玄武岩是后碰撞幔源岩浆直接加入到地壳的物质表现,推测东准噶尔地区晚石炭世已经有了大规模的陆壳垂向生长过程.