鄭飛,李咸陽,尚明亮,劉勇,馮琛偉(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,新疆烏魯木齊830011)
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新疆柯坪喀孜馬地區(qū)早三疊世基性雜巖體地球化學(xué)特征及大地構(gòu)造意義
鄭飛,李咸陽,尚明亮,劉勇,馮琛偉
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,新疆烏魯木齊830011)
摘要:柯坪喀孜馬研究區(qū)位于塔里木盆地西北緣,該地區(qū)古生代沉積地層極發(fā)育,巖漿作用相對較微弱,僅部分地區(qū)出露巖墻。通過對新疆柯坪縣喀孜馬地區(qū)基性雜巖體的產(chǎn)出地質(zhì)背景、巖石學(xué)及地球化學(xué)特征分析,判別其構(gòu)造環(huán)境、構(gòu)造背景及大地構(gòu)造意義?;噪s巖體表現(xiàn)出一致的LREE富集的右傾型分布型式,輕重稀土分布較明顯。有Ba,Th,Ta,Nb元素隆起及弱Hf,Zr,Sm元素隆起,具“M”型雙隆起特征,與板內(nèi)堿性玄武巖微量元素的特征相似,具巖漿同源演化特點。地球化學(xué)特征表明,巖漿演化過程主要受分離結(jié)晶作用控制,可能未遭受明顯的地殼混染作用或源區(qū)未遭受俯沖組分的強烈改造,侵位時間為早三疊世。認(rèn)為柯坪縣喀孜馬地區(qū)出露的基性雜巖是塔里木巴楚大火成巖省巖漿作用的產(chǎn)物。記錄了塔里木盆地晚石炭—早二疊世一次重要的伸展事件,為理解該區(qū)晚古生代地幔屬性及深部構(gòu)造背景提供了重要窗口。
關(guān)鍵詞:基性雜巖體;巖漿作用;地球化學(xué);早三疊世
新疆柯坪喀孜馬地區(qū)位于塔里木盆地西北緣,該研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)研究程度較低。前人在研究區(qū)相鄰的巴楚小海子水庫附近的麻扎爾塔格、柯坪印干村、沙井子、一間房等地開展了對火成巖的相關(guān)研究。據(jù)陳咪咪等的研究,塔里木西北柯坪地區(qū)開派茲雷克組中的玄武巖噴發(fā)最晚時限是二疊紀(jì)。巴楚麻扎爾塔格地區(qū)的輝綠巖、正長巖、石英正長巖與斑巖脈構(gòu)成了連續(xù)的基性-中性-酸性巖漿演化系列,巴楚、一間房和塔北地區(qū)的晚期巖漿體積較小,屬塔里木火成巖省晚期巖漿作用產(chǎn)物?;郧秩霂r脈是由于地幔的玄武質(zhì)巖漿及受分異作用或受地殼混染作用影響的巖漿充填張性空間而成,常被作為大洋和大陸伸展構(gòu)造的標(biāo)志。因此,基性侵入巖脈對于理解地幔源區(qū)性質(zhì)及構(gòu)造背景,特別是理解伸展背景下的地幔源區(qū)屬性有重要意義。
柯坪喀孜馬調(diào)查區(qū)位于塔里木盆地西北緣,該地區(qū)古生代沉積地層極發(fā)育,巖漿作用相對較微弱,僅有少量基性侵入巖脈。位于該區(qū)東南方向的巴楚鄰區(qū)在晚古生代時巖漿作用較發(fā)育,該期巖漿活動主要以巴楚隆起區(qū)所出露的超基性、基性、酸性巖石組合為典型代表。超基性、基性、酸性巖石組合記錄了塔里木盆地晚石炭—早二疊世一次重要的伸展事件,為理解該區(qū)晚古生代地幔屬性及深部構(gòu)造背景提供了重要窗口,也有助于加深對塔里木盆地晚古生代大地構(gòu)造演化的理解??ψ务R地區(qū)與巴楚地區(qū)均處于塔里木盆地西北緣且在地理位置上緊鄰,兩地所產(chǎn)出的基性侵入巖脈的巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)特征、構(gòu)造環(huán)境及巖石成因是否存在一定關(guān)聯(lián)值得思考?;谙惹胺治黾吧鲜鲆蓡枺疚臄M通過重點論述研究區(qū)內(nèi)基性侵入巖的產(chǎn)出地質(zhì)背景、巖石學(xué)及地球化學(xué)特征,判別其構(gòu)造環(huán)境,以期查明兩者是否真存在一定聯(lián)系,也可為理解塔里木盆地西北緣晚古生代巖漿活動總體特征及構(gòu)造意義提供新的約束。
研究區(qū)位于塔里木盆地西北緣,屬塔里木微板塊Ⅱ級構(gòu)造單元。研究區(qū)位于柯坪前陸盆地Ⅲ級構(gòu)造單元。區(qū)內(nèi)山體眾多,多以單面山形式產(chǎn)出,廣泛分布有寒武—二疊系以及古近—新近系、第四系各套沉積地層(圖1),普遍缺失中生界。區(qū)內(nèi)巖石變質(zhì)程度極低,巖漿巖不發(fā)育,僅局部有少量基性巖體和脈巖出露。筆者在薩爾干斷裂中部東側(cè)首次發(fā)現(xiàn)基性巖體,出露規(guī)模為0.84 km2。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育新生代逆沖推覆斷裂及晚古生代深大斷裂,同時發(fā)育多個向斜褶皺及構(gòu)造斷塊,從而構(gòu)成研究區(qū)現(xiàn)今地貌格局。
圖1 地質(zhì)略圖Fig.1 Geological Sketch1.第四系;2.新近系庫車組、康村組;3.上石炭統(tǒng)康克林組;4.泥盆系克茲爾塔格組、依木干他烏組;5.志留系塔塔埃爾塔格組、柯坪塔格組; 6.中奧陶統(tǒng)其浪組、坎嶺組;7.下奧陶統(tǒng)丘里塔格組;8.上寒武—下奧陶統(tǒng)阿瓦塔格組;9.輝長巖類:輝長巖、二長輝長巖、輝綠輝長巖、橄欖輝長玢巖;10.丘里塔格組白云巖灰?guī)r;11.地質(zhì)界線;12.角度不整合;13.平等不整合; 14.性質(zhì)不明斷層;15.推測斷層
基于研究對象必須在該地區(qū)具一定代表性的因素考慮,在本次研究對象的選取中,采集的9件樣品源自喀孜馬地區(qū)基性雜巖體不同部位。筆者通過巖石手標(biāo)本及薄片鏡下鑒定發(fā)現(xiàn),喀孜馬地區(qū)基性侵入巖的巖性為輝長巖。樣品呈灰黑色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具輝長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石由中拉長石、普通輝石、斜方輝石、黑云母、磁鐵礦等組成。其鏡下特征如下:
橄欖輝長玢巖巖石呈灰黑色,斑狀結(jié)構(gòu),輝長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石由斑晶和基質(zhì)組成。斑晶(5%)由橄欖石組成。橄欖石(5%):粒狀,粒徑1.0~ 2.8 mm,無色,裂紋發(fā)育。基質(zhì)(95%):斜長石(45%):呈半自形板狀,聚片雙晶發(fā)育。普通輝石(35%):粒狀、柱狀,具輝石式解理。黑云母(15%):片狀,雜亂分布。橄欖石(少量):粒狀,粒徑0.1~0.5 mm,裂紋發(fā)育。磷灰石(微量):柱、針狀、粒狀。磁鐵礦(少量):粒狀。
二長輝長巖巖石呈灰黑色,輝長結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石由斜長石和暗色礦物組成。斜長石(45%~ 55%):呈半自形板狀,聚片雙晶發(fā)育,部分呈放射狀集合體分布。鉀長石(10%~20%):他形粒狀,具條紋結(jié)構(gòu),為條紋長石,輕度泥化,分布于斜長石之間。輝石(30%):粒狀、柱狀,淡紅褐色,具輝石式解理,可見砂鐘構(gòu)造,為鈦輝石。黑云母(2%):片狀,褐-棕紅色,多色性顯著。磁鐵礦(少量~3%):粒狀。角閃石(0~5%):柱狀,具閃石式解理。磷灰石(少量):柱狀、針狀、粒狀。
圖2 巖性結(jié)構(gòu)鏡下照片F(xiàn)ig.2 A picture of a lithologic structurea——橄欖輝長玢巖:斑狀結(jié)構(gòu)基質(zhì)輝長結(jié)構(gòu),斑晶為橄欖石,基質(zhì)由細粒斜長石、輝石,少量黑云母組成;b——二長輝長巖:輝長結(jié)構(gòu),巖石由細粒斜長石、淡紫色含鈦普通輝石,少量鉀長石、磁鐵礦組成,局部見褐黃色角閃石呈輝石反應(yīng)邊;c——輝綠輝長巖:斑狀基質(zhì)輝長輝綠結(jié)構(gòu),正巖石由斜長石、淡紫色含鈦普通輝石組成,顯斑狀結(jié)構(gòu)
輝綠輝長巖巖石呈灰黑色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基質(zhì)具輝長輝綠結(jié)構(gòu)。巖石斑晶由自形板狀的斜方輝石構(gòu)成(2%),斜方輝石表面多裂紋;半自形柱狀的普通輝石(3%);半自形板狀的中拉長石(10%)。基質(zhì)由細板條狀拉長石(42%)雜亂分布;長石間有半自形柱狀的含鈦普通輝石(25%)分布;輝石間有片狀黑云母(10%)分布;在含鈦普通輝石間有半自形粒狀的磁鐵礦(8%)分布。
3.1主量元素地球化學(xué)特征
從表1中可看出,SiO2含量變化范圍為45.95% ~48.01%,屬基性巖(去除灼失量經(jīng)100%處理,下同),Na2O含量變化范圍為3.91%~5.91%,K2O變化范圍為2.76%~3.59%,堿質(zhì)總量為(Na2O+K2O)為6.39%~9.04%。各樣品K2O/Na2O(0.49~0.69)均小于1,表明地殼成熟度較低。樣品中MgO含量為2.84%~7.65%。FeOt變化范圍為9.354%~11.776%,除個別樣品外,樣品的Fe2O3/FeO<1,反映巖石形成于還原條件下。里特曼指數(shù)δ=2.09~3.92。分異指數(shù)(DI)在前期結(jié)構(gòu)產(chǎn)物,輝長巖、二長輝長巖中為40.73~49.43,表明結(jié)晶程度有所增加;在后期結(jié)構(gòu)產(chǎn)物橄欖輝長玢巖、輝長玢巖、輝綠輝長巖中為37.9~57.34,表現(xiàn)出有規(guī)律的增高,反映其分異結(jié)晶程度高。鋁系數(shù)A/ NCK為0.532~0.713,均小于1。
表1 主量元素地球化學(xué)特征Table 1 Main factor in the study of the characteristics of the element of the main factor 單位:%
在K2O-SiO2圖解中(圖3),樣品均落于鉀玄巖系列,說明在基性雜巖體形成過程中源區(qū)巖漿演化系列為鉀質(zhì)堿性玄武系列。
圖3 K2O-SiO2圖解Fig.3 K2O-SiO2Graphic
在主量元素、Sr,Ni與MgO散點圖中(圖4),基性雜巖體中的MgO與各氧化物間具一定的相關(guān)性,其中SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、P2O5和MgO負相關(guān),F(xiàn)eOt(FeO+0.9Fe2O3)、TiO2、Ni、MnO、CaO/Al2O3與MgO呈正相關(guān),CaO,Sr與其相關(guān)性不明顯。表明巖漿在巖漿房和(或)侵位過程中存在著分離結(jié)晶作用,Al,Ca,Na等元素優(yōu)先進入斜長石結(jié)晶相,少量的Mg,F(xiàn)e則選擇性的進入暗色礦物相。副礦物主要為磷灰石、鈦鐵礦,說明巖漿存在富含P,Ti的礦物相。MgO與Al2O3、Na2O、K2O、P2O5存在負相關(guān)性,說明在巖漿演化過程中可能存在輝石、長石等礦物的結(jié)晶分異作用。
圖4 主量元素,Sr,Ni與MgO相關(guān)圖解Fig.4 Main elements, Ni, MgO and Sr related diagrams
3.2微量元素地球化學(xué)特征
微量元素成分及參數(shù)特征見表2。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖解中(圖5-a),樣品有Ba,Th,Ta,Nb元素隆起及弱Hf,Zr,Sm元素隆起,具“M”型雙隆起特征,與板內(nèi)堿性玄武巖微量元素特征相似。有很弱的Rb,U,Nd負異常,顯示出Nb,Ta輕微正異常,大離子親石元素(LILE)相對富集,高場強元素(HFSE)無明顯虧損特征,整體表現(xiàn)為右傾斜的平行分布曲線簇(圖5),反映巖漿具同源演化特點。Nb,Ta的弱富集和弱的Sr負異常表明,巖漿演化過程中可能未遭受明顯的地殼混染作用或源區(qū)未遭受俯沖組分的強烈改造。由于樣品未顯示出明顯Eu異常,SiO2與Eu也未顯示出明顯的相關(guān)關(guān)系,表明巖漿演化過程中斜長石的分異結(jié)晶作用有限。稀土元素特征指示母巖漿中斜長石的結(jié)晶程度很低。弱的Sr負異常并非斜長石分離結(jié)晶造成,而是由于熱液蝕變作用,因為Rb,Ba,K,Sr都是熱液蝕變過程中的強活動性元素[6],這些元素在后期蝕變過程中會發(fā)生丟失。若不考慮熱液蝕變作用影響,微量元素分布型式與未經(jīng)地殼物質(zhì)混染的大陸裂谷或洋島玄武巖類似。
3.3稀土元素特征地球化學(xué)特征
稀土元素成分及特征參數(shù)值見表2,巖體樣品稀土含量較高,∑REE變化范圍為137.41×10- 6~ 193.21×10-6。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解上(圖5-b),樣品表現(xiàn)出LREE富集的右傾型分布型式,輕重稀土分布均較明顯,反映其為同源產(chǎn)物。輕稀土與重稀土比值(L/H)>1,5.24~10.28(T1-6為5.24),反映輕稀土富集,重稀土虧損的特點。(La/Yb)N>1,為3.63~9.24(T1-6為3.63),亦反映輕稀土富集,重稀土虧損的特點。(La/Sm)N>1,為4.32~6.74,反映輕稀土分餾程度較好,為右緩傾斜的曲線。樣品δCe>1,為1.24~1.97銪弱富集,δEu值僅T1-6號輝綠輝長巖小于1(0.83),為銪弱虧損外,其它各樣品均大于1(1.00~1.04),為銪弱富集。
表2 巖體微量元素組成Table 2 Trace elements of rock mass 單位:×10-6
圖5 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖解(a)與稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解(b)Fig.5 The primitive mantle normalized trace element spider diagrams (a) and Standard diagram of rare earth element(b)(據(jù)Sun and McDonald,1989)
巖體侵入下奧陶統(tǒng)丘里塔格組白云巖中,推斷巖株侵入時代應(yīng)在早奧陶世以后。本次對巖體(12TWS8-T1-6)進行LAICPMS鋯石U-Pb測年(圖1)。
LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb定年測試分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所MC-ICP-MS實驗室完成,鋯石定年分析所用儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)。LA-MC-ICP-MS激光剝蝕采樣采用單點剝蝕方式。數(shù)據(jù)分析前用鋯石GJ-1進行調(diào)試儀器,使之達到最優(yōu)狀態(tài)。鋯石U-Pb定年以鋯石GJ-1為外標(biāo),U,Th含量以鋯石M127[36]為外標(biāo)進行校正。測試過程中在每測定5~7個樣品前后重復(fù)測定兩個鋯石GJ1對樣品進行校正,并測量一個鋯石Plesovice,觀察儀器的狀態(tài)以保證測試的精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序[35],測量過程中絕大多數(shù)分析點206Pb/204Pb>1000,未進行普通鉛校正,204Pb由離子計數(shù)器檢測,204Pb含量異常高的分析點可能受包體等普通Pb的影響,對204Pb含量異常高的分析點在計算時剔除,鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得。
圖6 基性雜巖體(12TWS8-T1-6)SHRIMP法U-Pb同位素年齡諧和圖和直方圖Fig.6 Mafic rock SHRIMP U-Pb isotope age harmonic map
輝綠輝長巖(12TWS8-T1-6)的測年結(jié)果見同位素年齡諧和圖(圖6),數(shù)值分析結(jié)果見(表3)。在CL圖像及測點位置中可看出鋯石有兩類(圖7):第一類鋯石呈較自形-他形-等軸狀,粒度為0.1~0.3 mm,平均粒度0.2 mm,晶棱圓滑,核部重結(jié)晶鋯石具明顯的殘留巖漿環(huán)帶,為巖漿重結(jié)晶鋯石;第二類鋯石呈自形,柱狀,粒徑0.1~0.3 mm,平均粒度0.2 mm,有明顯環(huán)帶,無核,為巖漿鋯石。在U-Pb諧和線上構(gòu)成較一致的年齡組為(245±11)Ma(MSWD = 0.012)。
表3 新疆阿圖什地區(qū)基性雜巖SHRIMP U-Pb測年分析結(jié)果表Table 3 Xinjiang Atushi area mafic rocks SHRIMP U-Pb dating results table
圖7 基性雜巖體(12TWS8-T1-6)樣品鋯石的CL圖像及測點位置Fig.7 CL images and the location of the measurement points of zircon from the base of the complex rock sample
侵入巖的產(chǎn)出都與構(gòu)造背景相聯(lián)系。由于火成巖中某些元素豐度場對構(gòu)造背景的靈敏性和對成巖后構(gòu)造變動的相對穩(wěn)定性具一定影響,巖石化學(xué)成分可成為反映構(gòu)造環(huán)境的一個重要標(biāo)志。由其微量元素分布曲線可看出其分布型式與未經(jīng)地殼物質(zhì)混染的大陸裂谷或洋島玄武巖類似。利用K2O-TiO2-P2O5,2Nb-(Zr/4)-Y,TiO2-Zr等巖石化學(xué)判別圖解對其形成構(gòu)造背景做進一步判別。判別圖8-a中柯坪喀孜馬地區(qū)雜巖體樣品投影點無一例外的落在大陸環(huán)境玄武巖內(nèi),圖8-b中柯坪喀孜馬地區(qū)雜巖體樣品均落在板內(nèi)玄武巖區(qū)域內(nèi),圖8-c中柯坪喀孜馬地區(qū)雜巖體樣品都落在板內(nèi)堿性玄武巖區(qū)域內(nèi)。
圖8 巖株構(gòu)造環(huán)境的KTP判別圖(a),構(gòu)造環(huán)境的TiO2-Zr判別圖(b)與構(gòu)造環(huán)境的2Nb-(Zr/4)-Y判別圖(c)Fig.8 KTP discrimination diagrams of tectonic setting of rock strains(a),TiO2-Zrdiscrimination diagrams of tectonic setting (b) and 2Nb -(Zr/4) -Y discriminant diagram of the onstructed environment (c)(據(jù)Pearce T.H.,1975;據(jù)李昌年等,1992;據(jù)Meschede M.,1986)1.橄欖輝長玢巖2.二長輝長巖;3.輝長玢巖;4.輝綠輝長巖;5.輝長巖I——大洋環(huán)境玄武巖;II——大陸環(huán)境玄武巖WPB——板內(nèi)玄武巖;VAB——火山島弧玄武巖;MORB——洋中脊玄武巖AI和II——板內(nèi)堿性玄武巖;II和C——板內(nèi)拉斑玄武巖;B——P-MORB;D——N-MORB;C和D——火山島弧玄武巖
塔里木盆早三疊世時,古特提斯洋向北的俯沖作用加劇,盆地西部地區(qū)、祁漫塔格地區(qū)隆起,盆地為其周緣隆起所圍限,沉積局限于坳陷內(nèi),即現(xiàn)今盆地的中部和北部邊緣。庫車地區(qū)受沖斷負荷作用而撓曲沉降,構(gòu)造沉降幅度較大,出現(xiàn)了半深湖環(huán)境。盆地內(nèi)部處于克拉通的中央,沉積相帶呈近EW向展布,沉降中心與沉積中心略有偏離,呈EW向展布,反映出中部盆地除熱冷卻沉降機制外還可能受盆地邊界的控制。該時期構(gòu)成庫車前陸盆地的新和前緣隆起可能沿輪臺、雅克拉等斷裂向南側(cè)的盆地發(fā)生沖斷,在斷裂的南側(cè)廣泛發(fā)育了三角洲沉積體系。據(jù)此認(rèn)為,處于新和前緣隆起之后的盆地內(nèi)部,即“前陸盆地體系的隆后部位”,不但具熱冷卻沉降、隆后環(huán)境的均衡調(diào)整成因,且由于新和前緣隆起的沖斷作用,發(fā)生了一定程度撓曲沉降[10-13]。因此,盆地中部具復(fù)合成因機制,由于前陸沖斷隆起所分割,在柯坪地區(qū)形成柯坪隆起,及特殊的山間盆地地貌。筆者首次在薩爾干斷裂中部阿特勒馬塔格山斷塊西南側(cè)發(fā)現(xiàn)基性雜巖體(圖1)。早三疊紀(jì)基性雜巖體由輝長巖和少量輝綠巖組成,從稀土元素分布曲線圖中可發(fā)現(xiàn),喀孜馬地區(qū)的輝長巖輕稀土元素分布曲線與重稀土元素分布曲線具相同的斜率,而不是像板塊匯聚邊緣玄武巖那樣,輕稀土元素分布曲線普遍向右陡傾,而重稀土元素分布曲線相對平坦[33-34]。另外,研究區(qū)內(nèi)沉積巖層中由構(gòu)造活動產(chǎn)生的張性節(jié)理較發(fā)育。這些特征都說明,柯坪喀孜馬地區(qū)基性雜巖體的形成處于板內(nèi)(陸內(nèi))拉張環(huán)境。樣品證實塔北地區(qū)有早三疊世的火山活動,巴楚未見早三疊世的火山巖,但在巴楚小海子見晚三疊世的輝綠巖(235 Ma)和玄武巖(205 Ma)[8];塔北未見晚三疊世的火成活動。這意味著巴楚中二疊世的基性巖活動與塔北中—晚二疊世(可延續(xù)到早三疊世)的以酸性巖噴發(fā)為主的火山活動可能有不同的構(gòu)造背景。塔北隆起晚期旋回的火山巖是南天山洋消減引起的俯沖造山作用在板內(nèi)的反映。東段閉合較早,直接制約了塔西與塔北中二疊世的火山(成)活動,二者具不同的構(gòu)造背景[16]。
柯坪縣喀孜馬地區(qū)與巴楚地區(qū)在地理位置上同處于塔里木盆地西北緣,緊鄰中亞造山帶,與巴楚基性輝綠巖脈地球化學(xué)特征有相似性。筆者認(rèn)為柯坪縣喀孜馬地區(qū)出露的基性雜巖是塔里木巴楚大火成巖省巖漿作用的產(chǎn)物,喀孜馬地區(qū)出露的基性雜巖體年代數(shù)據(jù)(245±11)Ma,為早三疊世。海西旋回末期—印支旋回早期,海西運動對塔里木臺地邊緣產(chǎn)生較大的作用。塔里木臺地邊緣發(fā)育NNW、NNE向等斷裂,研究區(qū)外西邊NNW向普昌斷裂和研究區(qū)內(nèi)NNE向薩爾干斷裂此時開始形成雛形,大量超基性-基性巖體由上地幔下地殼沿深大斷裂向上地殼侵入。研究區(qū)內(nèi)灰黑色橄欖輝長玢巖體就是沿薩爾干深大斷裂中部通道向上地殼侵入,地表出露較小規(guī)模的超基性-基性巖體。隨著塔里木臺地邊緣進入燕山旋回,侏羅—白堊紀(jì)燕山運動使區(qū)內(nèi)NNE向薩爾干斷裂再次活化,加大了斷裂規(guī)模,將研究區(qū)分割為以薩爾干為界的東西兩塊體,即研究區(qū)內(nèi)現(xiàn)在的東部逆沖推覆系統(tǒng)和西部逆沖推覆系統(tǒng)。
(1)早三疊世基性雜巖體主體為輝長巖,在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解上,樣品表現(xiàn)出一致的LREE富集的右傾型分布型式,輕重稀土分布較明顯,Eu異常不明顯。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖解中,具“M”型雙隆起特征,與板內(nèi)堿性玄武巖微量元素的特征相似。稀土元素整體表現(xiàn)右傾斜的平行分布曲線簇,反映巖漿具同源演化特點。地球化學(xué)特征表明巖漿演化過程主要受分離結(jié)晶作用控制且可能未遭受明顯的地殼混染作用或源區(qū)未遭受俯沖組分的強烈改造。
(2)巖體侵入下奧陶統(tǒng)丘里塔格組白云巖中,推斷巖株侵入時代應(yīng)在早奧陶世后。經(jīng)測年結(jié)果顯示在U-Pb諧和線上構(gòu)成較一致的年齡組為(245± 11)Ma(MSWD = 0.012),其侵位時間為早三疊世。
(3)從稀土元素分布曲線圖中也可發(fā)現(xiàn),如同其他地區(qū)板內(nèi)玄武巖一樣,喀孜馬地區(qū)輝長巖輕稀土元素分布曲線與重稀土元素分布曲線具相同的斜率,而不是像板塊匯聚邊緣玄武巖,輕稀土元素分布曲線普遍向右陡傾,而重稀土元素分布曲線相對平坦。另外,研究區(qū)內(nèi)沉積巖層中由構(gòu)造活動產(chǎn)生的張性節(jié)理較發(fā)育,該特征表明柯坪喀孜馬地區(qū)基性雜巖體的形成處于板內(nèi)(陸內(nèi))拉張環(huán)境。
(4)筆者認(rèn)為柯坪縣喀孜馬地區(qū)出露的基性雜巖是塔里木巴楚大火成巖省巖漿作用的產(chǎn)物,喀孜馬地區(qū)出露的基性雜巖體為早三疊世(245±11)Ma。隨著薩爾干斷裂再次活化,加大了斷裂規(guī)模,將研究區(qū)分割為以薩爾干為界線東西兩塊體,即研究區(qū)內(nèi)現(xiàn)在的東部逆沖推覆系統(tǒng)和西部逆沖推覆系統(tǒng)。
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Xinjiang K eping K azima Early Triassic fold mafic complex geochemical characteristics and tectonic ignificance of rock mass
Zheng Fei, Li Xianyang, Liu Yong, Feng Chenwei
(Geological Research Academy of Xinjiang,Urumqi,Xinjiang,830000,China)
Abstract:Kazima area is located in the northwest of Tarim basin,this area have widely developed Paleozoic sedimentary strata,the magmatism is relatively weak. according to analysis of the geological background、petrological and geochemical characteristics of the study area,discrimnate the tectonic environment, analyze its tectonic setting and geotectonic significance.Basic complex rock mass arecharacterized by LREE enrichment distribution patterns,REE distribution is more obvious, with the Ba,Ta,Nb elements rise and weak Th,Zr,Sm,Hf rise,which are characterized by "M",the features are similar with the trace elements of plate alkaline basalts,have the consangunity evalution.Geochemical characteristics show that the magma evolution process is controlled by the separation and crystallization,and may not be subjected to the obvious crustal contamination or the source area is not subjected to the intense reconstruction of the subduction component,and the invasion time is Early Triassic.The basic complex rock exposed in K azima area is a magmatism product of Bachu Large Igneous Province.Recording the important extensional event in Tarim Basin during the Late Carboniferous to the Early Permian,it provides an important window in understanding the mantle properties in Late Paleozoic and infrastructure background,emboldening the understanding of the tectonic evolution in Tarim Basin duringthe NeoPaleozoic.
Key words:Basic complex rock mass;Magmatism;Geochemistry;EarlyTriassic
作者簡介:第一鄭飛(1987-),男,浙江永嘉人,工程師,2010年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)學(xué)專業(yè),從事區(qū)域地質(zhì)工作
收稿日期:2015-10-20;
修訂日期:2015-12-04;作者E-mail:59857634@qq.com
中圖分類號:P534.51
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1000-8845(2016)01-084-09
項目資助:中國地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價專項(1212011140059)項目資助