新疆东天山卡拉塔格二叠纪火山岩成因及构造意义

摘要

新疆东天山中北部的卡拉塔格地区广泛出露一套二叠纪陆相火山熔岩,本次对其采集的玄武岩和英安岩进行岩相学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学分析。年代学研究获得2个英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(267.5±1.5)Ma和(296.7±1.7)Ma,代表了英安岩的结晶年龄为早二叠世。岩石地球化学数据显示:玄武岩为碱性系列,具有高Al2O3质量分数和Na2O/K2O值,低TFeO、Cr质量分数和Mg#值的特征;微量元素Yb标准化的Ta、La和Nb值指示该区玄武质岩浆起源于富集型地幔;低La/Ba值,(Th/Nb)N>1,Nb/La100×10-6,Zr/Y>5,显示大陆板内玄武岩特征。英安岩为钙碱性系列,富硅铝,Rb、Ba、Th、U、Zr等元素质量分数较高,Ti、Nb、Ta、Sr、P等元素质量分数较低,明显不同于玄武岩元素分布特征,却与地壳元素分布相似;εHf(t)值(5.4~14.7)为正,表明英安岩源区为新生地壳;w(Rb)-w(Y+Nb)构造环境判别图解表明其形成于大陆伸展环境。结合前人的研究成果,认为卡拉塔格早二叠世火山岩形成于板内伸展环境,为天山石炭纪—二叠纪大火成岩省裂谷火山作用的组成部分,限定了该区古亚洲洋闭合于早二叠世之前。