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中亚造山带是古亚洲洋经过一系列复杂的构造演化形成,作为中亚造山带重要组成部分的西准噶尔地区,其构造-岩浆演化过程对中亚造山带的研究具有极其重要的意义。通过对该地区花岗岩岩石学及地球化学研究,本文主要取得了以下几点认识:1.获得了西准噶尔地区6件花岗岩类侵入体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄数据,年龄结果分布于324-278Ma之间。确定了西准噶尔地区花岗岩浆活动的年代学格架。根据锆石U-Pb年龄数据,将西准噶尔地区晚古生代岩浆活动分为4个阶段:(1)晚志留世-早泥盆世(405-425Ma);(2)早石炭世晚期(324.3±8.2Ma～319.6±3.2Ma);(3)晚石炭世(309.4±2.5Ma～301.1±3.4Ma);(4)早二叠世早期(290.8±6.2Ma～277.7±8.1Ma)。2.早石炭世晚期花岗岩类具高Si(Si02=73.93-78.35%),富碱,富K(K2O=4.31-4.90%)贫 Na(Na2O=3.27-3.91%),贫 Ca(CaO=0.23-1.16%),低Al(Al2O3=11.66-14.10%)、Mg(MgO=0.02-0.25%)、Ti(TiO2=0.04-0.20%),过铝质高钾钙碱性的特点;微量元素具低Ba(15.03-365.10×10-6)、Sr(3.08-65.29×10-6)、Cr(0.32-2.45×10-6)、Ni(0.32-1.62×10-6),高 Y(39.85-83.43×10-6)、Yb(4.46-8.27×10-6)、Rb/Sr(1.38-44.70)比值,微量元素蛛网图显示其亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti,富集Rb、Th、K;稀土元素配分图具负Eu异常,呈右倾“海鸥型”,具有A型花岗地球化学特征。结合区域地质背景认为其形成于典型的后碰撞伸展垮塌的构造背景,源于地壳物质的部分熔融。3.晚石炭世色尔登花岗岩具高 Si(SiO2=69.82-70.11%)、Al(Al2O3=15.00-15.30%),富碱,富 Na(Na2O=4.02-4.10%)贫 K(K20=3.28-3.48%),低 Mg(MgO=0.86-0.92%)、Ca(CaO=2.24-2.27%)、Ti(TiO2=0.37-0.39%),过铝质高钾钙碱性的特点;微量元素表现为低Sr(319.70-339.20×10-6)、Cr(4.43-4.90×10-6)、Ni(3.22-4.47×10-6),高 Yb(2.04-2.22><10-6)、Y(20.40-22.62><10-6)、Ba(738.40-757.70×10-6)、Rb/Sr(0.18-0.21)比值,微量元素蛛网图显示亏损 Nb、Ta、P、Ti,富集Th、K以及相对富集LREE,在稀土元素配分图上HREE呈平坦分布,轻微的负Eu异常的特征,显示其I型花岗岩特征。结合区域地质背景认为其为后碰撞阶段挤压向伸展转变时的环境下,源于岛弧岩浆作用的产物(新生地壳)再次发生熔融的结果。晚石炭世克孜勒克亚岩体具高Si(SiO2 = 74.26-76.15%)、中等 A1(Al2O3=12.59-13.34%)、富碱、贫 Ca(CaO=0.25-0.33%)、低Mg(MgO=0.13-0.18%,Mg#=16.32-20.30)、低 Ti(Ti02 =0.24-0.32%)、相对富 K贫Na(K2O/Na2O=1.20-1.49)。属于过铝质高钾钙碱性系列。微量元素以非常低Sr(33.9-59.2×10-6),低 Ba(180-237×10-6),高 Y(27.4-38.4×10-6)、Yb(3.70-4.48×10-6)、Nb(31-43.9×10-6)、Rb/Sr(2.41-4.20)比值为特征。原始地幔标准化的微量元素蛛网图,呈轻微右倾的锯齿状,表现为亏损Ba、U、Nb、Ta、Sr、P、Ti及富集Rb、Th、K,反映了有强烈分离结晶作用。陨石标准化的稀土配分模式图具有Eu亏损,相对富集LREE,分配曲线呈典型的右倾“海鸥型”的特点,与A型花岗岩特征相似。结合区域地质背景认为其形成于后碰撞伸展垮塌之后地壳高度减薄的环境下,岩石圈地幔中的交代脉(墙)部分熔融。4.二叠纪库鲁木苏石英闪长岩岩体SiO2=58.08-61.57%,高A1(A1203= 16.78-17.42%)、Ca(CaO=4.11-5.23%)、TFe(Fe2O3=6.28-7.70%),富 Na 贫 K(K2O/Na2O=0.29-0.36),过铝质钙碱性的特点;微量元素具高Sr(396-444×10-6)、Y(31.6-43.5×10-6)、Yb(2.99-4.24×10-6)、Ba(650.72-773.69×10-6),富 Nb(9.04-11.2×10-6)及 Rb/Sr(0.06-0.13)比值,低 Cr(7.36-12.25×10-6)、Ni(6.29-10.37×10-T6),微量元素蛛网图呈亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、K、U、Zr、Hf。稀土元素配分图具相对富集LREE,HREE呈平坦型分布,轻微的负Eu异常的特征。结合区域地质背景认为库鲁木苏石英闪长岩体在受到先前俯冲流体交代过的软流圈上涌底侵影响下,垫托在地壳底部的残留洋壳发生部分熔融,且发生了一定程度的混合作用,岩浆在上升过程中发生了单斜辉石等基性矿物的分离结晶作用,并受到上地壳长英质物质的混染作用。二叠纪库鲁木苏西部花岗岩具高 Si(SiO2=71.08-74.65%),富碱,低 Al(Al2O3=12.82-14.38%)、Ca(CaO=0.65-1.25%)、Mg(MgO=0.24-0.34%)、Ti(TiO2=0.22-0.30%),富 K 贫Na(K2O/Na2O=1.01-1.17)、过铝质高钾钙碱性的特点;微量元素具低Ba(409-549×10-6)、Sr(49.60-75.30×10-6)和高 Y(43.40-52.20×10-6)、Yb(4.83-5.62×10-6)、Rb/Sr 值(1.18-2.15),微量元素蛛网图呈亏损 Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti,富集Rb、Th、K,陨石标准化的稀土配分模式图具有Eu亏损,相对富集LREE,分配曲线呈典型的右倾“海鸥型”的特点,与A型花岗岩特征相似。结合区域地质背景认为库鲁木苏西部岩体形成于后碰撞伸展的构造背景,源于地壳物质的部分熔融。5.西准噶尔构造演化可概括为:晚志留世-早泥盆世(425Ma～405Ma),大洋俯冲环境;早石炭世(325Ma-319Ma),后碰撞伸展垮塌的构造背景;晚石炭世(318Ma-300Ma),后碰撞垮塌之后地壳(岩石圈)减薄的构造环境。6.西准噶尔地区晚古生代具有广泛的壳幔相互作用,进入后碰撞构造演化阶段,软流圈地幔存在不均一性,这可能与本区先前存在多条俯冲带的构造过程紧密相关。板块构造演化过程中构造体制的转换为壳幔相互作用的动力学机制之一。