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西天山石炭紀(jì)火山巖SHRIMP年代學(xué)及其微量元素地球化學(xué)研究
西天山廣泛分布的石炭紀(jì)火山巖(大哈拉軍山組, 主要由粗面安山巖、粗面巖、流紋巖、中酸性凝灰?guī)r和少量玄武巖組成)的巖漿成因一直存在爭議.該火山巖曾經(jīng)被認(rèn)為是裂谷作用的產(chǎn)物, 最近有人認(rèn)為是"古地幔柱"的組成部分.本文對此火山巖開展了詳細的巖石學(xué)和地球化學(xué)研究, 結(jié)果表明, 該火山巖具有典型大陸弧巖漿的地球化學(xué)特征.火山巖以粗面安山質(zhì)巖石為主, 巖漿源區(qū)富集LILE, Th和Pb而虧損HFSE和Ce.微量元素地球化學(xué)模擬計算表明, 玄武巖樣品可以由石榴二輝橄欖巖發(fā)生7%～11%的部分熔融來模擬.大哈拉軍山組火山巖代表古南天山洋的火山島弧, 既不是裂谷演化的產(chǎn)物, 也不是"古地幔柱"的組成部分.在比較漫長的島弧演化過程中, 地幔楔被俯沖帶熔體交代并發(fā)生部分熔融形成巖漿, 地殼物質(zhì)(主要是洋底沉積物)通過俯沖帶熔體加入到島弧火山巖中.不同地區(qū)的火山巖可能代表不同時期島弧火山噴發(fā)的產(chǎn)物.鋯石SHRIMP定年結(jié)果表明, 西部最早噴發(fā)玄武巖中鋯石的表觀年齡在334～394.9 Ma之間變化, 其中13個測點的平均年齡為(353.7 ( 4.5) Ma(MSWD = 1.7); 東部最早噴發(fā)粗面安山巖中鋯石樣品的表觀年齡在293.0～465.4 Ma之間變化, 所有年齡測定值落在U-Pb諧和線上, 并分成明顯的兩個年齡組; 其中8個測點計算得到的一個平均年齡值為(312.8 ( 4.2) Ma (MSWD = 1.7), 代表粗面安山巖中鋯石邊部的結(jié)晶年齡.所獲得的兩個年齡(即354和313Ma)分別屬于早石炭世早期和晚石炭世早期, 顯然不是同一期巖漿活動的產(chǎn)物.文中認(rèn)為, 隨著高精度定年結(jié)果和地球化學(xué)研究成果的積累, 大哈拉軍山組火山-沉積巖將來可能會被解體成若干組.
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