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新疆北天山沙湾地区晚石炭世火山岩地球化学特征及地质意义

刘飞  杨经绥  李天福  陈松永  徐向珍  李金阳  贾毅  
【摘要】:天山北部沙湾地区火山岩由火山碎屑岩和火山熔岩组成,主要包括安山质(岩屑)晶屑凝灰岩、英安质熔结凝灰岩、玄武安山岩和流纹岩,为钙碱性系列。玄武安山岩和流纹岩主量元素平均含量分别为:SiO2=51.03%、77.33%,TiO2=0.76%、0.16%,CaO=10.30%、0.43%,MgO=5.19%、0.89%,Na2O=2.10%、1.27%,K2O=1.28%、2.54%;稀土元素特征分别为:∑REE=369.1×10-6、729.0×10-6,(La/Yb)N=5.0、3.5,(La/Sm)N=2.7、2.4,δEu=0.82、0.54;Sr、Nd、Pb同位素特征分别为:(87Sr/86Sr)t=0.70680和0.70476,(143Nd/144Nd)t=0.52224和0.51225,εNd(t)=0.2和0.1,(206Pb/204Pb)t=17.775和17.720,(207Pb/204Pb)t=15.790和15.826,(208Pb/204Pb)t=38.240和38.876。火山熔岩亏损Nb、Ta、Ti和P,富集K、Rb、U、Th、Zr和Hf,玄武安山岩的Zr为117×10-6~121×10-6,Zr/Y比值为5.63~5.82。流纹岩是玄武安山质岩浆结晶分异的产物,流纹岩LA-ICPMS锆石的U-Pb年龄为(310±2)Ma。本区火山岩原始岩浆产出于大陆板内拉张环境,是源自软流圈地幔的大陆玄武岩浆受到岩石圈地幔和大陆上、下地壳混染的结果。玄武安山岩中辉石斑晶的结晶温度和压力分别为1176.4℃,4.13 kpa,相当于16.7 km的深度,反映了混染的大陆玄武岩浆在中、上地壳缓慢结晶形成单斜辉石斑晶后,因陆壳的拉张、快速上升至地表的过程。

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