准噶尔西北缘二叠纪岩墙群侵位机制

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晚古生代准噶尔地区的构造演化一直是本区大地构造研究的焦点。总结前人研究,本文概括为三种模式:多岛洋模式、单岛弧模式、老地块模式。如何判断与验证?广泛分布的晚古生代花岗岩提供了重要信息,表明碰撞在石炭纪已经结束。与石炭纪花岗岩相比,二叠纪岩墙的研究同等重要甚至更重要。岩墙作为陆壳伸展的典型产物,能够提供岩浆来源信息、区域构造应力场和大地构造动力学信息,建立岩浆-构造事件关系等。新疆地区广泛分布二叠纪岩墙,在北部阿尔泰地区、准噶尔西北缘、天山北山地区,南疆库鲁克塔格地区、巴楚地区和阿尔金地区等,都分布有二叠纪岩墙。准噶尔地区的二叠纪岩墙被认为是碰撞后伸展的典型产物。   准噶尔西北缘广泛分布中基性岩墙,也有少量酸性岩墙。几千条岩墙近平行排列,倾角近直立,走向主要为290°-320°。K-Ar年龄集中于二叠纪。岩墙绝大多数具有张性裂缝特征,具有锯齿状边缘,追踪张形态,并有分支分叉特征。少数岩墙具有压剪性裂缝特征,岩墙边缘平直。几乎所有岩墙都未变形,少数蚀变。   根据岩墙野外特征和镜下显微构造,主要是分支分叉、捕虏体特征、矿物线理和定向斑晶等特征,得出研究区北西--南东向岩墙侵位方向基本为由北西向南东侵位。   对岩墙进行两个边界对称采样,进行岩墙磁组构测试与分析。主要分析参数及方法为:依据样品最大磁化率主轴的倾向玫瑰花图,得出每个样品的最大磁化率主轴优势方位,据其与岩墙中轴的锐夹角指示岩浆流动方向。依据最大磁化率主轴的倾角判断:如果倾角较小或近水平,则显示岩浆近水平流动,距离岩浆源较远,进入岩浆侵位的后期;如果倾角较大则显示岩浆由底向上侵位的分量,说明距离岩浆源较近。依据弗林图解分析,如果磁面理发育而磁线理不发育,说明岩浆流速较小,距离岩浆源较远;如果磁线理发育而磁面理不发育,则说明岩浆流速较大,距离岩浆源较近。同时,根据最大磁化率主轴倾角的递减规律及磁面理与磁线理发育情况的递变规律,也可说明岩浆侵位的流动方向。   结果显示,北西-南东向岩墙的岩浆侵位机制为岩浆由北西向南东侵位。大多数岩墙的岩浆侵位为近水平流动,距离岩浆源较远,岩浆流动速度较小,能量已较小,为侵位活动后期。也有少数岩墙显示了岩浆由底向上侵位的分量,表明距离岩浆源不远,岩浆流速较大。具体来说,北西-南东向的6号岩墙、8号岩墙、11号岩墙、13号岩墙、15号岩墙都显示为由北西向南东侵位,岩浆近水平流动,流速较小,为岩浆侵位活动的后期。而19号岩墙也是向南东侵位,但是垂直向上的分量较大,流速也较大。北东-南西向37号岩墙和环状近南北向40号岩墙用相同的方法进行研究,都显示岩浆侵位为由北向南。   最后借助准噶尔地区二叠纪构造应力场二维有限元数值模拟,分析了本区北西-南东向岩墙的形成机制:区域性的走滑剪切伸展环境,既为岩墙侵位提供了相应的岩浆源,同时形成了侵位所需的通道与空间--北西--南东向裂隙。这样,岩浆沿深大断裂--达拉布特薄弱带上侵,侵入到先存的裂隙系统形成岩墙群。
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