【摘要】：南天山位于中亞造山帶南部,塔里木盆地北緣。長期以來,有關(guān)其在古生代時(shí)期的演化規(guī)律、南天山古洋盆的俯沖方式、俯沖作用規(guī)模、持續(xù)時(shí)間及閉合時(shí)限等科學(xué)問題研究都是地學(xué)界的熱點(diǎn)。本研究報(bào)道了出露于南天山造山帶南緣(塔里木克拉通北緣)的咔拉吾勒及歐西達(dá)坂古生代鈣堿性侵入巖的鋯石U-Pb-Hf同位素及地球化學(xué)數(shù)據(jù),其中咔拉吾勒細(xì)粒閃長巖、歐西達(dá)坂花崗閃長巖及鉀長花崗巖的年齡分別為413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。結(jié)合前人對(duì)研究區(qū)歐西達(dá)坂石英閃長巖的年代學(xué)(418.4±2.2Ma)及地球化學(xué)數(shù)據(jù),確定了泥盆紀(jì)時(shí)期南天山南緣發(fā)育一套鈣堿性的閃長巖-石英閃長巖-花崗閃長巖-花崗巖的巖石組合,各巖體表現(xiàn)出相近的時(shí)空分布及地球化學(xué)特征,判斷各巖石應(yīng)為同源巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物。歐西達(dá)坂花崗閃長巖的鋯石Lu-Hf同位素?cái)?shù)據(jù)顯示出較大范圍的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年齡(573~2149Ma),體現(xiàn)出新老地殼物質(zhì)混染的特征,指示其母巖漿為混合巖漿。結(jié)合各巖石富集大離子親石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推斷該巖石組合為弧巖漿巖系列,其母巖漿可能產(chǎn)生于俯沖消減構(gòu)造環(huán)境下新生玄武質(zhì)巖漿與老陸殼重熔酸性巖漿的混合,并經(jīng)歷了一定的結(jié)晶分異而成巖。進(jìn)一步的綜合分析表明,南天山南緣古生代中期一系列巖漿活動(dòng)的時(shí)代至少從晚奧陶世一直持續(xù)到晚石炭世-早二疊世,而南天山古洋盆至少于奧陶紀(jì)期間向北(伊犁-中天山地塊)發(fā)生單向俯沖。晚奧陶世-泥盆紀(jì)期間,其東、西兩段的俯沖極性或有所不同,西段或?yàn)槌掷m(xù)的北向俯沖,東部地區(qū)為向南北雙向俯沖,塔里木北緣在該側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)大陸邊緣。本研究旨在為南天山造山帶古生代期間的構(gòu)造演化提供一定的約束條件。
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圖片說明： 圖1亞洲大地構(gòu)造圖(a)和南天山古生代侵入巖空間分布圖(b)(據(jù)郭瑞清等，2013修編)及卡拉吾勒-歐西達(dá)坂地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(c，據(jù)新疆地礦局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)，1975①，1984②修編)Fig.1SketchmapshowingthelocationoftheCAOBandotherorogeniccollagesinAsia(a)anddistributionmapshowingthePaleozoicintrusiverocksinthesouthTianshanMountains(b)(afterGuoetal.，2013)andsimphlifiedgeologicalmapoftheregionsinKalawuleandOuxidaban(c)義等，1999;朱志新等，2006;高俊等，2009;Gaoetal.，2009，2011;韓寶福等，2004;Hanetal.，2011;尼加提·阿布都遜等，2013)、二疊紀(jì)至三疊紀(jì)閉合(張立飛等，2005;李曰俊等，2009;Xiaoetal．，2009，2013)的爭(zhēng)論。隨著研究的深入，對(duì)于南天山古洋盆的構(gòu)造屬性及演化過程取得了一些進(jìn)展，但是由于南天山地區(qū)野外地質(zhì)環(huán)境相對(duì)惡劣，交通條件不便，上述一些科學(xué)問題仍然未能很好解決，例如南天山洋盆的俯沖方式、俯沖作用的規(guī)模、持續(xù)時(shí)間及閉合時(shí)限?同時(shí)前人的研究也可看出，古生代中期的志留紀(jì)-泥盆紀(jì)處于南天山古洋盆構(gòu)造轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期，而對(duì)于該時(shí)期造山帶演化的關(guān)鍵證據(jù)-鈣堿性侵入巖的研究則顯得尤為重要。本文報(bào)道了出露于南天山造山帶西南緣(塔里木克拉通北緣)咔拉吾勒及歐西達(dá)坂的泥盆紀(jì)鈣堿性侵入巖，通過詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查、巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)結(jié)合鋯石U-Pb-Hf同位素研究，討論巖石成因及構(gòu)造意義。結(jié)合前人的研究成果，旨在為南天山的形成及演化提供證據(jù)和約束條件。2區(qū)域地質(zhì)及巖相學(xué)咔拉吾勒及歐西達(dá)坂一帶的中酸性侵入巖出露于南天山造山帶西南部。其中咔拉吾勒巖體位于庫車縣以北咔拉吾勒-庫爾干一帶，呈不規(guī)則長條狀，近東西向展布，長約賈曉亮等:新疆南天山泥盆紀(jì)鈣堿性侵?
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圖片說明： 圖2咔拉吾勒及歐西達(dá)坂鈣堿性侵入巖樣品野外及鏡下照片F(xiàn)ig.2Fieldandmicroscopicphotographsofthestudiedintrusiverocks20km，分布面積約為60km2(圖1c)。該巖體完全侵位于泥盆系薩阿爾明組地層中。巖體由花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖等中酸性巖石組成。本研究所采集樣品為閃長巖，中細(xì)粒等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石(60%～70%)、角閃石(25%～30%)、黑云母(10%～15%)組成。斜長石呈近半自形板狀，大小0.3～1mm，定向分布，被絹云母、黝簾石交代。角閃石呈近半自形柱狀，大小0.5～1mm，定向分布，局部發(fā)生綠泥石或綠簾石化。黑云母呈片狀，片直徑0.5～1mm，定向分布，部分被綠泥石交代(圖2a，d)。歐西達(dá)坂巖體位于南天山南緣黑英山-色日牙克一帶，距庫車縣庫如力村約10km，近東西向展布(圖1c)。巖體北部侵入于泥盆系薩阿爾明組地層，南部為庫車前陸盆地，主要發(fā)育石炭系虎拉山組火山碎屑巖、二疊系皮爾包古茲組碎屑巖及灰?guī)r、三疊系俄霍布拉克組碎屑巖以及侏羅系米斯布拉克組及克拉蘇組陸相沉積地層。巖體主要由石英閃長巖，花崗閃長巖及鉀長花崗巖組成。本文采集花崗閃長巖及鉀長花崗巖樣品。花崗閃長巖為中粗粒等粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，可見暗色包體，斜長石含量55%～60%，石英含量25%，鉀長石含量10%，角閃石含量5%，黑云母含量5%。副礦物為磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石。斜長石呈近半自形板狀，定向分布，鉀長石他形粒狀，大小一般0.3～1mm。石英呈他形粒狀，大小一般1～2mm。黑云母片直徑0.5～2mm，定向分布，角閃石半自形柱狀，大小一般0.5～1mm(圖2b，e)。鉀長花崗巖中斜長石含量為20%～25%，鉀長石含量約為50%，石英含量25%～30%，黑云母含量少。斜長石呈近半自形板狀，大小一般2～2.5mm，雜亂分布，鉀長石呈近半自形-
【作者單位】： 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所 新疆礦產(chǎn)資源研究中心;中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所 荒漠與綠洲生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院;中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所;
【基金】：中國科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)引進(jìn)計(jì)劃(2016-QNXZ-B-14) “973”項(xiàng)目(2012CB4166006) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41502213)聯(lián)合資助
【分類號(hào)】：P588.12

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