“天山造山带岩浆作用研究

“天山造山带岩浆作用研究.txt会计说：“你晚点来领工资吧，我这没零钱。”你看得出我擦了粉吗？虽然你身上喷了古龙水，但我还是能隐约闻到一股人渣味儿。既宅又腐，前途未卜。既宅又腐，前途未卜。你被打胎后是怎么从垃圾桶里逃出来的?史上最神秘的部门：有关部门。不可否认，马赛克是这个世纪阻碍人类裸体艺术进步最大的障碍！“天山造山带岩浆作用研究”1、查明天山地区广泛分布的石炭纪火山岩系为板块碰撞造山后一次强烈陆内伸展—裂谷火山作用的产物,项目提出天山石炭纪火山岩系已构成一大火成岩省(中国境内面积约35万km2)的新认识，并以前人认识分歧较大的石炭纪火山岩系的性质及产出构造环境为突破点，根据项目对中天山下石炭统马鞍桥组沉积一火山岩系和中天山北部、东天山和西天山—石炭纪火山岩系的对比研究，认为天山石炭纪大规模火山作用的性质为造山后大陆伸展一裂谷火山作用的产物。它由西至东包括四个组成部分：西天山石炭一二叠纪裂谷系、中天山石炭二叠纪裂谷系、博格达石炭一二叠纪裂谷系和觉罗塔格石炭一二叠纪裂谷系。研究结论主要证据如下：(1)天山早石炭世火山一沉积岩系不整合覆盖于前寒武纪结晶基底之上，是以由陆相向海相转化的进积序列为特征，它反映的是一种递进的拉张作用。在中天山东部托克逊县南马鞍桥地区的地质调查中发现，该处下石炭统马鞍桥组与下伏下一中奥陶统可可乃克群之间产出有厚约43．4m的砾岩层，该砾岩层与下伏可可乃克群变凝灰质砂岩、变凝灰岩和变基性熔岩呈角度不整合接触，下石炭统马鞍桥组又以角度不整合覆盖于该套砾岩之上。此种粗碎屑磨拉石堆积在中天山西段巴仑台北至骆驼沟道班一带也可以见到，它表现为厚度大于300m的巨砾岩层角度不整合覆盖于元古宇巴仑台群的花岗片麻岩之上，再向上亦不整合覆盖有下石炭统马鞍桥组。无论是马鞍桥地区或是巴仑台以北，下石炭统马鞍桥组都是以由陆相转化为海相的进积序列为特征。例如马鞍桥地区：自前述砾岩层顶部的不整合面向上，依次为风化壳、砂砾岩、含砾砂岩、粗砂岩、钙质砂岩、砂质页岩、生物碎屑灰岩、生物灰岩(含维宪期珊瑚、腕足类、菊石和杜内期牙形石化石)、更向上发育有裂谷火山岩系；巴仑台北：自厚层巨砾岩～砾岩层向上，依次为砂砾岩、砂岩、砂岩一粉砂岩和页岩互层夹灰岩(灰岩中含早石炭世化石)，以及由基性熔岩和少量流纹岩构成裂谷双峰式火山岩系，反映一种递进的裂谷拉伸作用，同样表明天山碰撞造山作用后一个新的裂谷拉伸作用的开始。另外，在西天山昭苏和特克斯等处可以见到下石炭统大哈拉军山组(大哈拉军山组安山岩的Rb—Sr等时线和40Ar～39Ar坪年龄为345～325Ma，相当于早石炭世维宪一杜内期)不整合于元古宇基底之上；东天山北部可以见到下石炭统七角井组与下伏泥盆系岛弧火山岩系呈不整合接触；在库米什以南的南天山甘草湖地区则可以观察到下石炭统甘草湖组灰岩呈高角度不整合覆盖于上泥盆统破城子组复理石建造之上。因此早石炭世时天山古生代洋盆已经闭合，自早石炭世开始，整个天山造山带又进入到一个新的历史演化阶段——“造山后裂谷拉伸阶段”。(2)研究揭示，无论是西天山(果子沟、特克斯)、中天山(骆驼沟、马鞍桥)、北天山(后峡)、东天山北部博格达地区(天池、七角井)，还是东天山南部觉罗塔格地区(土屋、雅满苏)，石炭纪火山岩系均具有大陆裂谷火山岩系的岩石地球化学特点，在火山岩构造环境判别图上均位于大陆板内构造环境。因此，天山石炭纪火山岩系为大陆裂谷火山作用的产物。天山及其邻区的晚古生代裂谷火山作用从石炭纪一直延续到早二叠世才结束，这一时期除了大规模的裂谷火山作用之外，还广泛发育320～280Ma的花岗质岩浆活动，可以统称为石炭一二叠纪裂谷岩浆活动。天山地区自古生代洋盆在泥盆纪末一早石炭世初闭合之后出现的大规模石炭一二叠纪裂谷拉伸活动，是以天山造山带为代表的中亚巨型复合造山系区别于其它造山系(如秦一祁一昆造山系、特提斯巨型造山系)的典型标志性特征。2探讨了天山石炭纪火山岩系成因及形成的地球动力学背景(1)依据天山石炭纪火山岩地球化学特征的变化可将其分为高Ti／Y型和低Ti／Y型两种岩浆类型。主量元素、微量元素变化显示低Ti／Y型火山岩的母岩浆为上地幔尖晶石二辉橄榄岩一石榴石二辉橄榄岩过渡带高程度部分熔融的产物，母岩浆在演化过程中经历了单斜辉石+长石的分离结晶作用形成低Ti／Y型火山岩浆；高Ti／Y型火山岩母岩浆为上地幔石榴石二辉橄榄岩稳定区部分熔融的产物，母岩浆在演化过程中在深部经历了单斜辉石(橄榄石)的分离结晶作用形成高Ti／Y型火山岩浆。(2)微量元素比值和Sr—Nd同位素显示天山石炭纪裂谷火山岩系起源于与OIB源类似的软流圈地幔源[87Sr／86Sr(t)一0．703～0．705，Nd(t)==4～7]，岩浆形成过程中上地幔组分加入及地壳混染作用明显。天山石炭纪酸性火山岩浆为地壳物质(包括基底物质和上覆古生代火山岩盖层)部分熔融的产物。(3)作为一个大火成岩省，天山石炭纪裂谷火山岩系由西向东显示了很好的空间地球化学变化特征。西天山发育具高Ti／Y，Ce／Yb和Ce／Y值的碱性玄武岩，东天山、中天山发育具低Ti／Y，Ce／Yb和Ce／Y值的拉斑玄武岩，这主要是由于地壳厚度和地幔等温线的结构不同所造成。石炭纪时，东天山位于地幔柱的轴部区域，具有相对高的地温梯度和相对薄的地壳厚度，拉斑玄武岩浆为地幔高程度部分熔融的产物；相反，西天山位于地幔柱的周边区域，具有相对低的地温梯度和相对厚的地壳厚度，碱性玄武岩浆为地幔低程度部分熔融的产物。(4)天山造山带在石炭一二叠纪时的大规模裂谷作用可能与下述机制有关：即碰撞造山后，增厚的陆下地幔根发生拆离和下沉，造山热的软流圈地幔替代、上隆、发生部分熔融，产生后造山岩浆作用，并相应诱发拉伸构造体制。从更大尺度上讲，天山的石炭一二叠纪裂谷化活动应当有着更为深刻的地球动力学背景，它很可能是古特提斯拉伸裂解的深部地球动力学在天山地区的响应。3分析了天山晚古生代洋陆转换过程的成矿地质背景意义晚古代是天山造山带形成演化历史中一个非常重要的关键时期，在这时期，天山地区完成了从大洋向大陆的转化，经历了晚古生代初期古生代洋盆的消减、闭合以及古生代洋盆关闭之后的大规模石炭一二叠纪裂谷拉伸事件，在二叠纪晚期真正进人到陆内演化阶段。与这一洋陆转化过程相伴的是天山及邻区十分醒目的高峰期岩浆活动和大规模成矿事件。天山地区一些大型矿床的形成应当与这一洋陆转化过程有关。例如：东天山大型土屋一延东斑岩铜矿，其含矿斜长花岗斑岩的同位素年龄为369～356Ma(Rb—Sr等时线年龄、单颗粒锆石U—Pb年龄)、含矿火山岩年龄为416～390Ma(Sm—Nd等时线年龄、单颗粒锆石U—Pb年龄)，暗示着该类斑岩铜矿的形成可能与晚古生代初期天山古生代洋盆消减一闭合时期的岛弧岩浆作用有关；东西天山大型金矿(西天山阿希金矿成矿时代为340～300Ma、东天山康古尔塔格金矿的成矿时代为295～250Ma、东天山石英滩成矿时代为288～255Ma)的形成可能与石炭～二叠纪大规模裂谷事件有关。因此，正是晚古生代翻天覆地洋陆转化过程，为该时期的大规模成矿活动提供了极为丰富的背景条件，并且使得天山及邻区成为我国以至中亚的一个极为重要的晚古生代成矿域。4初步提出巴音沟蛇绿岩为天山早石炭世“红海型”洋盆的地质记录的新认识北天山的蛇绿岩从后峡经巴音沟至艾比湖，沿着NWW—SEE方向的带断续出露，构成位于天山石炭一二叠纪裂谷系北缘的“北天山晚古生代蛇绿岩带”。巴音沟地区的蛇绿岩露头是该蛇绿岩带的代表，主要由蛇纹石化方辉橄榄岩、具斜长花岗岩脉的辉长岩、闪长岩、辉绿岩墙、枕状玄武岩、块状熔岩(玄武岩、安山岩)、基性凝灰岩和硅质岩组成。缺失典型席状辉绿岩墙。辉绿岩墙清楚地根植于辉长岩中。在巴音沟地区，虽然蛇绿岩组合出露的比较完整，但原始的蛇绿岩假层序已被后期构造变动破坏。该蛇绿岩套上部被中石炭统砾岩、砂砾岩不整合覆盖。(1)巴音沟蛇绿岩的形成时代可能为早石炭世巴音沟蛇绿岩单元中的硅质岩中发现晚泥盆世一早石炭世放射虫化石(Ceratoikisfumsp．，王作勋等，1990；肖序常等，1992)。根据刘斌等(2003)的研究成果，他们在中天山北缘乌斯特沟一米什沟高压变质带中发现了青铝闪石，测定同一阶段生成的多硅白云母的形成年龄为345Ma，认为该年龄应该代表了北天山洋盆闭合时的年龄。项目获得的该蛇绿岩单元中枕状玄武岩Sm—Nd等时线年龄(325.7±4.5Ma，相当于维宪晚期)为早石炭世，该年龄与前述由硅质岩中所含放射虫化石推断的时代相似。(2)巴音沟蛇绿岩形成于大陆裂谷环境,对于北天山蛇绿岩带的产出环境有许多不同认识。一些人认为它是产于边缘盆地(邬继易，刘成德，1989)、弧后盆地(王作勋等，1990；高长林等，1995)或前陆盆地(卢华复等，2001)环境；另一些人则认为北天山蛇绿岩带是北天山晚古生代洋盆的残留物，该洋盆的开启与作为古天山洋盆一部分的准噶尔古生代洋盆的向北俯冲引起的岩石圈拉伸有关(肖序常等，1992)。野外填图揭示，巴音沟地区从南西至北东存在两个主要单元：“基底单元”和“蛇绿岩单元”。基底单元由早石炭世裂谷火山岩系(阿克沙克组)组成，包括有低级变质沉积岩和火山岩。变沉积岩为浅海相至陆相浊积岩、灰岩、页岩、粉砂岩(含维宪阶腕足类和珊瑚化石(新疆维吾尔自治区地质矿产局，1999)、砂岩和砾岩。火山岩在基底单元中占比重最大，有玄武岩、安山岩和凝灰岩，形成同沉积夹层。基底单元的成分(即砂岩、页岩、砾岩和火山岩)和内部结构(韵律层、浊积岩)强烈指示了大陆裂谷内的堆积作用。巴音沟地区早石炭世镁铁质熔岩的岩石地球化学特征表明其主要形成板内构造环境(WPB)，但也有部分样品形成于洋脊环境(MORB)。表明早石炭世火山岩系确是产出于一种大陆板内裂谷拉伸环境，但是在北天山的巴青沟等地区曾发生从大陆裂谷向大洋裂谷的转化。(3)巴音沟蛇绿岩成因初探早石炭世(杜内一维宪期)基性熔岩(包括巴音沟地区基底单元的镁铁质熔岩)代表了最早期的裂谷火山岩浆，它们以总体上微量元素成分与OIB相似，Sr、Nd、Pb同位素成分与HIMU—OIB(Hoernle等，1995)相似，并具有独特的软流圈型微量元素比值，如低的地幔标准化Th／Nb值(1)(Saunders等，1992)为特征。因此，最早期的裂谷火山岩浆形成于上涌的软流圈。随着裂谷化加剧，在早石炭世晚期(维宪晚期，相当于325.7Ma前)，发生大陆裂解和分离，在天山石炭纪一二叠纪裂谷系的北缘，形成北天山晚古生代洋盆。巴音沟蛇绿岩岩片就是上述晚古生代洋壳的组成部分，它是天山地区曾经存在石炭纪“红海型”洋盆的地质记录。5、查明塔里木板块北缘及伊犁微板块两侧南华纪一早寒武世火山岩系形成于大陆拉伸一大陆裂谷环境，提出它们应是早寒武世天山古生代洋盆开启的前兆标志.天山造山带及其两侧分布着一些由前寒武纪地质体构成的微地块，大部分微地块中均稳定地分布有南华系一寒武系。综合前人的研究成果，可以发现在震旦系的上覆寒武系的底部，恒定地发育有一套含磷岩层；此外在南华系及震旦系中还存在有二一三层大致可以对比的冰成岩或冰碛岩。这些地质记录暗示着：天山造山带及其邻侧的各个微地块在早寒武世以前可能是一个统一的大陆块的组成部分。在对前人库鲁克塔格南华纪一早寒武世火山岩岩石地球化学研究成果进行综合分析的基础上，结合本项目对阿克苏微地块中震旦纪火山岩岩石地球化学的研究成果。发现上述火山岩系的下部(贝义西组、扎摩克提组)为拉斑玄武质火山岩系，上部(苏盖特布拉克组、水泉组、西山布拉克组)属碱性玄武质火山岩系，具有产于大陆拉伸一大陆裂谷环境火山岩系的微量元素地球化学特点。总体显示大陆拉伸一大陆裂谷火山岩系的稀土元素球粒陨石标准化、微量元素MORB标准化分配型式。大陆溢流火山岩(包括相继发育的大陆裂谷火山岩系)省最显著的特点是与超大陆的裂解和新的洋盆诞生相伴。因此，我们提出天山及邻区南华纪一早寒武世大陆拉伸一大陆裂谷火山活动应是天山古生代洋盆开启的前兆，早寒武世为天山古生代洋盆开启时限的下限。6、研究探讨了西南天山托云