CAJ | 학술논문

中国西北部天山石炭纪-早二叠世裂谷火山作用代表了一个新近被认可的大火成岩省,其分布范围至少有170万 km2.该火山岩系主要由玄武质熔岩组成,其次有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩.它们是地幔柱活动的产物,该地幔柱的组分为:εNd(t) ≈+5,87Sr/86Sr(t) ≈ 0.704和La/Nb ≈ 0.9.根据岩石地球化学数据,石炭纪-早二叠世基性熔岩可以划分为高Ti/Y(HT, Ti/Y>500)和低Ti/Y(LT, Ti/Y<500)两个岩浆类型.LT熔岩又可进一步划分为LT1、LT2、LT3和LT4等4个亚类.LT1、LT2(天山中段和甘肃北山)、LT4(天山西段、新疆北山和准噶尔)和LT3、HT(塔里木)熔岩的化学演化系受控于橄榄石(ol)+单斜辉石(cpx)结晶分离作用;而天山东段的的LT4熔岩的化学变异则是经受了辉长岩质结晶分离作用.元素和同位素数据表明,天山及邻区石炭纪–早二叠世裂谷基性熔岩并不是单一母岩浆结晶分离的产物.遭受地壳混染的LT3和LT4熔岩的Sr-Nd同位素变化特点与其地幔柱源熔体上升喷发所通过的岩石圈的性质有关.古老(前寒武纪)岩石圈的卷入,导致天山西段的石炭纪LT4熔岩和柯坪裂谷的早二叠世LT3熔岩具有低-负εNd(t)值(-2.91～+6.1)和中等-高87Sr/86Sr(t)值(0.703 6～0.708 1);相反,天山东段和准噶尔的石炭纪LT4熔岩是以高εNd(t)值(+4.2～+9.7)和低87Sr/86Sr(t)值(0.703 5～0.704 4)为特征,这乃是与其遭受了含有早古生代-泥盆纪弧-盆系火山岩的上地壳的混染有关,或者是与其岩石圈地幔源区遭受前石炭纪消减富集有关.天山及邻区石炭纪-早二叠世裂谷基性熔岩中观察到的地球化学变异与AFC作用一致.天山及邻区石炭纪-早二叠世裂谷火山岩显示时间上和空间上的岩石地球化学变化.石炭纪时,未遭受混染的石炭纪LT1熔岩和受到轻微混染的石炭纪LT2熔岩喷发于天山中段裂谷,而遭受强烈混染的石炭纪LT4熔岩则喷发于天山中段裂谷四周的区域之中.石炭纪LT1和LT2熔岩是地幔柱的石榴子石稳定区较高程度部分熔融(10%～30%)产物;而石炭纪LT4熔岩则是温度较低的地幔柱的尖晶石-石榴子石过渡带较低程度部分熔融(<10%)产物.早二叠世时,未遭受混染的早二叠世HT、LT1熔岩和受到轻微混染的早二叠世LT3熔岩喷发于塔里木裂谷和北山裂谷,而遭受强烈混染的早二叠世LT4熔岩则喷发于北部博格达-哈尔里克裂谷区. 中國西北部天山石炭紀-早二疊世裂穀火山作用代錶瞭一箇新近被認可的大火成巖省,其分佈範圍至少有170萬 km2.該火山巖繫主要由玄武質鎔巖組成,其次有中性和痠性鎔巖及火山碎屑巖.它們是地幔柱活動的產物,該地幔柱的組分為:εNd(t) ≈+5,87Sr/86Sr(t) ≈ 0.704和La/Nb ≈ 0.9.根據巖石地毬化學數據,石炭紀-早二疊世基性鎔巖可以劃分為高Ti/Y(HT, Ti/Y>500)和低Ti/Y(LT, Ti/Y<500)兩箇巖漿類型.LT鎔巖又可進一步劃分為LT1、LT2、LT3和LT4等4箇亞類.LT1、LT2(天山中段和甘肅北山)、LT4(天山西段、新疆北山和準噶爾)和LT3、HT(塔裏木)鎔巖的化學縯化繫受控于橄欖石(ol)+單斜輝石(cpx)結晶分離作用;而天山東段的的LT4鎔巖的化學變異則是經受瞭輝長巖質結晶分離作用.元素和同位素數據錶明,天山及鄰區石炭紀–早二疊世裂穀基性鎔巖併不是單一母巖漿結晶分離的產物.遭受地殼混染的LT3和LT4鎔巖的Sr-Nd同位素變化特點與其地幔柱源鎔體上升噴髮所通過的巖石圈的性質有關.古老(前寒武紀)巖石圈的捲入,導緻天山西段的石炭紀LT4鎔巖和柯坪裂穀的早二疊世LT3鎔巖具有低-負εNd(t)值(-2.91～+6.1)和中等-高87Sr/86Sr(t)值(0.703 6～0.708 1);相反,天山東段和準噶爾的石炭紀LT4鎔巖是以高εNd(t)值(+4.2～+9.7)和低87Sr/86Sr(t)值(0.703 5～0.704 4)為特徵,這迺是與其遭受瞭含有早古生代-泥盆紀弧-盆繫火山巖的上地殼的混染有關,或者是與其巖石圈地幔源區遭受前石炭紀消減富集有關.天山及鄰區石炭紀-早二疊世裂穀基性鎔巖中觀察到的地毬化學變異與AFC作用一緻.天山及鄰區石炭紀-早二疊世裂穀火山巖顯示時間上和空間上的巖石地毬化學變化.石炭紀時,未遭受混染的石炭紀LT1鎔巖和受到輕微混染的石炭紀LT2鎔巖噴髮于天山中段裂穀,而遭受彊烈混染的石炭紀LT4鎔巖則噴髮于天山中段裂穀四週的區域之中.石炭紀LT1和LT2鎔巖是地幔柱的石榴子石穩定區較高程度部分鎔融(10%～30%)產物;而石炭紀LT4鎔巖則是溫度較低的地幔柱的尖晶石-石榴子石過渡帶較低程度部分鎔融(<10%)產物.早二疊世時,未遭受混染的早二疊世HT、LT1鎔巖和受到輕微混染的早二疊世LT3鎔巖噴髮于塔裏木裂穀和北山裂穀,而遭受彊烈混染的早二疊世LT4鎔巖則噴髮于北部博格達-哈爾裏剋裂穀區.
중국서북부천산석탄기-조이첩세렬곡화산작용대표료일개신근피인가적대화성암성,기분포범위지소유170만 km2.해화산암계주요유현무질용암조성,기차유중성화산성용암급화산쇄설암.타문시지만주활동적산물,해지만주적조분위:εNd(t) ≈+5,87Sr/86Sr(t) ≈ 0.704화La/Nb ≈ 0.9.근거암석지구화학수거,석탄기-조이첩세기성용암가이화분위고Ti/Y(HT, Ti/Y>500)화저Ti/Y(LT, Ti/Y<500)량개암장류형.LT용암우가진일보화분위LT1、LT2、LT3화LT4등4개아류.LT1、LT2(천산중단화감숙북산)、LT4(천산서단、신강북산화준갈이)화LT3、HT(탑리목)용암적화학연화계수공우감람석(ol)+단사휘석(cpx)결정분리작용;이천산동단적적LT4용암적화학변이칙시경수료휘장암질결정분리작용.원소화동위소수거표명,천산급린구석탄기–조이첩세렬곡기성용암병불시단일모암장결정분리적산물.조수지각혼염적LT3화LT4용암적Sr-Nd동위소변화특점여기지만주원용체상승분발소통과적암석권적성질유관.고로(전한무기)암석권적권입,도치천산서단적석탄기LT4용암화가평렬곡적조이첩세LT3용암구유저-부εNd(t)치(-2.91～+6.1)화중등-고87Sr/86Sr(t)치(0.703 6～0.708 1);상반,천산동단화준갈이적석탄기LT4용암시이고εNd(t)치(+4.2～+9.7)화저87Sr/86Sr(t)치(0.703 5～0.704 4)위특정,저내시여기조수료함유조고생대-니분기호-분계화산암적상지각적혼염유관,혹자시여기암석권지만원구조수전석탄기소감부집유관.천산급린구석탄기-조이첩세렬곡기성용암중관찰도적지구화학변이여AFC작용일치.천산급린구석탄기-조이첩세렬곡화산암현시시간상화공간상적암석지구화학변화.석탄기시,미조수혼염적석탄기LT1용암화수도경미혼염적석탄기LT2용암분발우천산중단렬곡,이조수강렬혼염적석탄기LT4용암칙분발우천산중단렬곡사주적구역지중.석탄기LT1화LT2용암시지만주적석류자석은정구교고정도부분용융(10%～30%)산물;이석탄기LT4용암칙시온도교저적지만주적첨정석-석류자석과도대교저정도부분용융(<10%)산물.조이첩세시,미조수혼염적조이첩세HT、LT1용암화수도경미혼염적조이첩세LT3용암분발우탑리목렬곡화북산렬곡,이조수강렬혼염적조이첩세LT4용암칙분발우북부박격체-합이리극렬곡구.