南天山南缘下二叠统玄武质岩浆岩的地球化学特征及其构造意义

论文摘要

南天山造山带是指中天山南缘断裂带以南的天山地区,东起我国新疆和甘肃交界处,西至乌兹别克斯坦。途经吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和哈萨克斯坦。它是一条国际造山带,是典型的中亚型造山带,作为一条多金属成矿带并保存有亚洲大陆形成演化的重要信息而突显其重要性。现有资料表明,南天山南缘发育典型的与碰撞后造山作用相关的沉积岩、岩浆岩和构造特征。南天山造山带南缘地区发育大量的下二叠统火山岩。本文主要对南天山南缘西段拜城县宿相厄肯沟出露的下二叠统小提坎立克组玄武岩的岩石地球化学特征及其构造意义进行了研究。小提坎立克组玄武岩呈黑色—黑灰色,杏仁状构造、气孔构造及厚层块状构造；斑状结构,斑晶主要由辉石和斜长石组成；基质呈间粒结构,主要由斜长石和辉石组成。小提坎立克组玄武岩不整合覆盖于康克林组[（C2-P1）k]之上,其上被库尔干组（P2k）不整合覆盖。地球化学指标显示该玄武岩为拉斑玄武岩,其Si02含量基本上介于45.98%～48.43%,里特曼指数δ为2.93,Ti02含量介于1.52%-1.59%,A1203含量为14.77%～15.11%,Mg#为53.2～55.8。该套岩石低FeOT、MgO和全碱（Na20+K20）,高CaO和A1203,相对高钠低钾,Rb、K、U和Ba等大离子亲石元素富集,稀土配分曲线整体协调一致,为向右缓倾的曲线,轻稀土元素（LREE）相对富集。玄武岩的微量元素配分型式呈“驼峰状”,显示板内拉张环境玄武岩的微量元素地球化学特征。玄武岩的母岩浆经历了以单斜辉石为主的分离结晶作用和强烈的陆壳混染作用。同位素组成143Nd/144Nd=0.512849±0.000005,87Sr/86Sr=0.706845±0.000014,-10<εNd（t）<0,且εsr（t）>0,表明岩浆与年轻的地壳物质密切相关,是小提坎立克组玄武岩遭受强烈陆壳物质混染的佐证。根据玄武岩的Nd模式年龄TDM（1.463279765Ga）推断小提坎立克组的源岩很可能形成于天山造山带中元古代的构造事件。结合区域上广泛分布的早二叠世碰撞后花岗岩的相关研究资料分析表明,小提坎立克组玄武岩形成于板内伸展环境,具有主动裂谷作用性质；说明当时的南天山岩石圈呈张性应力状态,处于碰撞后拉张伸展构造背景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 碰撞后造山作用理论研究现状
• 1.2.2 南天山碰撞后造山作用研究现状
• 1.2.3 玄武岩的类型、成因及其构造意义研究现状综述
• 1.2.4 南天山南缘地区小提坎立克组火山岩的研究现状
• 1.3 研究思路和方法
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 特色和创新点
• 1.6 完成的主要工作量
• 第二章 南天山南缘地区和塔里木盆地西北缘二叠纪区域地质概况
• 2.1 南天山南缘西段二叠纪地层建造
• 2.2 塔里木盆地西北缘二叠纪地层建造
• 2.3 南天山南缘二叠纪岩相古地理研究
• 第三章 小提坎立克组玄武岩的岩石学和岩石地球化学特征
• 3.1 小提坎立克组的时空分布和地质特征
• 3.2 岩石学特征
• 3.3 地球化学特征
• 3.3.1 分析方法（样品采集与分析）
• 3.3.2 主量元素地球化学特征
• 3.3.3 微量元素和稀土元素地球化学特征
• 3.3.4 同位素组成与岩浆源区
• 第四章 讨论
• 4.1 玄武岩构造环境的判别
• 4.2 岩浆演化过程
• 4.3 构造意义探讨
• 认识与结论
• 参考文献
• 致谢