论文部分内容阅读
银-额盆地位于古亚洲构造域,处于西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的交汇部位,石炭-二叠纪是主要的成矿阶段,该时期盆地的构造演化特征无疑具有重要意义,本文对研究区石炭-二叠纪的基性岩浆岩进行了岩石学、矿物学、岩石地球化学、同位素地质学研究,结合前人研究成果,对研究区大地构造演化特征做了初步的探讨。本次研究采集的石炭纪火山岩主要岩石类型为辉石玄武岩、玄武岩和玄武安山岩。辉石玄武岩具有高TiO2(3.29%~3.50%)、高MgO(6.28%~6.56%)及低Al2O3(12.74%~13.22%)特征,为碱性系列;玄武岩和玄武安山岩具有高Al2O3(15.40%~20.65%)、低TiO2(1.10%~1.78%),为钙碱性系列。岩石总体稀土含量不高(∑REE=68.00×10-6~132.58×10-6),轻稀土较重稀土相对富集(LREE/HREE=4.14~5.29),轻、重稀土内部存在一定程度分馏[(La/Sm)N=1.62~2.62;(Gd/Yb)N=1.49~2.66]。地球化学显示石炭纪火山岩岩浆主要形成于富集地幔,在成岩过程中全部发生了橄榄石的分离结晶和地壳物质的同化混染作用。辉石玄武岩具有与OIB相似的特征而玄武岩和玄武安山岩形成于板内构造环境。本次研究采集的二叠纪火山岩主要岩石类型为橄榄玄武岩、苦橄玄武岩和潜辉绿玢岩。岩石总体具有高TiO2(1.91%~2.48%),高Al2O3(13.65%~15.67%)、富钠(Na2O/K2O=1.78~25.11)的特征,橄榄玄武岩和苦橄玄武岩为碱性系列,潜辉绿玢岩为钙碱性。岩石总体稀土含量不高(∑REE=68.00×10-6~132.58×10-6),轻稀土较重稀土相对富集(LREE/HREE=2.51~7.32),轻、重稀土内部存在一定程度分馏[(La/Sm)N=1.09~2.66,(Gd/Yb)N=1.32~2.42]。地球化学显示二叠纪火山岩岩浆形成于富集地幔,橄榄玄武岩的原生岩浆经历了弱的橄榄石分离结晶作用直接固结成岩,具有与OIB相似的特征;苦橄玄武岩和潜辉绿玢岩的原生岩浆经历了强烈的橄榄石分离结晶、弱的单斜辉石分离结晶作用和同化混染作用之后固结成岩,为板内玄武岩。根据岩石的Ti/Y比值,将研究区石炭-二叠纪火山岩分为高钛(HT)型玄武岩和低钛(LT)型玄武岩。HT玄武岩未遭受地壳混染或遭受轻微的地壳物质混染,具有与OIB相似的特征;而LT玄武岩普遍遭受地壳物质的混染,形成于板内构造环境。与石炭-二叠纪天山及其邻区火山岩对比发现,二者的火山产物具有相同的地球化学特征,但岩浆演化可能存在一定的差异。研究区从晚泥盆世开始进入裂谷盆地演化阶段,石炭-二叠纪经历了以下四个演化阶段:①早石炭世裂谷初始发育阶段;②晚石炭世-早二叠世裂谷盆地发育-发展阶段;③早-中二叠世裂谷盆地逐渐萎缩阶段;④晚二叠世裂谷盆地萎缩-消亡阶段。盆地演化的驱动力可能为地幔柱,晚二叠世哈尔苏海组中的杏仁状橄榄玄武岩可能暗示着地幔柱活动的结束,但需要进一步研究查证。