吉林大学学报(地球科学版)

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新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因:来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约

夏昭德1,2,姜常义1,2,凌锦兰1   

  1. 1.长安大学地球科学与资源学院,西安710054;
    2.西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,西安710054
  • 收稿日期:2013-12-18 出版日期:2014-05-26 发布日期:2014-05-26
  • 作者简介:夏昭德(1984-),男,讲师,主要从事岩石学、地球化学方面研究,E-mail:karlde@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(41302070);中国地质调查局地质调查工作项目(12120113043100)

Petrogenesis of Early Permian Bijiashan Volcanic Rocks in Beishan Area, Xinjiang, NW China: Evidence from Petrology, Geochemistry and Isotopic Geochronology

Xia Zhaode1,2, Jiang Changyi1,2, Ling Jinlan1   

  1. 1.College of Earth Science and Resources, Chang’an University, Xi’an710054, China;
    2. Key Laboratory of Western China’s Mineral Resources and Geological Engineering, Ministry of Education, Xi’an710054, China
  • Received:2013-12-18 Online:2014-05-26 Published:2014-05-26

摘要:

选取塔里木东北部的笔架山二叠纪火山岩带为研究对象,通过年代学、岩石学和地球化学等研究,论证火山岩的亲缘关系以及火山岩与侵入岩的关系,探讨岩浆演化过程与源区性质。笔架山一带二叠纪火山岩分布于笔架山镁铁质-超镁铁质岩带北侧。火山岩的岩石类型主要有玄武岩、玄武质安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩。流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(285.0±2.9) Ma,属二叠纪乌拉尔世。该火山岩多属拉斑玄武岩系列。玄武岩、玄武质安山岩、安山岩的岩石学及地球化学特征表明,它们都是由拉斑玄武质岩浆通过分离结晶作用演化而成,玄武岩岩浆在上升过程中经历了一定程度的同化混染作用。玄武岩的w(TiO2) (2.35%~3.81%)、w(TFeO) (10.59%~13.87%)、w(P2O5) (0.35%~0.50%)高,属于高钛玄武岩系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,Nd-Sr同位素组成具有OIB亲和性,地球化学特征显示出玄武岩的岩浆源区属尖晶石稳定域。笔架山二叠纪侵入岩和火山岩的时空关系、岩石地球化学特征和岩浆演化程度的研究表明:二者是同源岩浆分异的产物,岩浆进入现存岩浆房后,大量的堆晶相形成了镁铁-超镁铁质侵入岩,而演化的岩浆沿岩浆房顶部或旁侧的断层带溢出而形成基性-中性火山岩;酸性火山岩是由幔源岩浆的热量引起地壳重熔形成的。

关键词: 同位素年代学, 地球化学, 岩石成因, 笔架山火山岩带, 新疆北山地区

Abstract:

The Permian Bijiashan volcanic belt is studied. Based on geochronological petrologic geochemical data of the volcanic rock, the authors discuss the genetic relationship between the volcanic rocks and intrusive rocks, magmatic evolution as well as source character. The Bijiashan volcanic rocks located at the north  Bijiashan mafic-ultramafic belts are composed of basalt, basaltic andesite, andesite, dacite and rhyolite. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of rhyolite suggests an isotopic age of (285.0±2.9) Ma, belong to the Wulaer period of the Early Permian. The volcanic rocks mainly belong to tholeiitic series. The petrological and geochemical characters of basalt, basaltic andesite, andesite in this belt indicate that they are derived from tholeiitic basaltic magma by fractional crystallization, and the basaltic magma have assimilated during upwelling. The basalt has high TiO2 (2.35%-3.81%), TFeO (10.59%-13.87%) and P2O5(0.35%-0.50%), and belongs to high-Ti basalt series, which is rich in LREE and large ion lithophile elements, Nd, Sr isotopic composition with OIB affinity. It is believed that these basalts were derived from spinel-region. The temporal relationships, geochemical characteristics and magmatic evolution of Bijiashan intrusive rocks and volcanic rocks indicate that the Bijiashan mafic-ultramafic intrusive rocks and the volcanics are derived from the same magma, the numerous cumulations form intrusive rocks after magma entered present chamber, whereas the evolved magma overflowed along the faulted zones or the upper boundary of magma chamber and formed the basic-intermediate volcanic rocks, and acidic volcanic rocks are caused by lower crust re-melting caused by the heat of the mantle-derived magma.

Key words: isotopic geochronology, geochemistry, petrogenesis, Bijiashan volcanic rocks, Beishan region in Xinjiang

中图分类号: 

  • P581
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