新疆阿吾拉勒西段流纹岩及其对该区岩石圈深部过程的约束

西天山二叠纪的岩石圈深部过程是备受关注的地球动力学问题,新疆阿吾拉勒西段下二叠统流纹岩提供了理解这个问题的良好机会。阿吾拉勒西段流纹岩发育流纹构造、斑状结构,斑晶主要为条纹长石、斜长石和石英,长英质基质呈雏晶-微晶结构。岩石为富硅（66.97%～79.00%）、高钾（2.86%～11.07%）钙碱性、准铝质（A/CNK=0.91～0.99）岩浆系列。流纹岩富集U、Th和K等元素,明显亏损Nb、Ta、Eu、P等元素,显示εNd（t）正值（4.7～5.1）和低的初始锶比值（（87 Sr/86 Sr）i=0.705 1～0.705 6）,锆石饱和温度为818～909℃,幔源物质明显。与高分异I型花岗岩地球化学性质相似,岩浆可能起源于壳-幔边界早石炭世新生下地壳的部分熔融。流纹岩锆石U-Pb法测年获得（290.9±3.3）Ma和（296.3±3.1）Ma的早二叠世成岩年龄,岩浆的起源可能与北天山洋关闭之后洋壳岩石圈板块尾部断离导致软流圈物质和能量上涌并引起新生下地壳底部重熔等深部过程有关。

西天山卡特巴阿苏大型金铜矿赋矿二长花岗岩岩石学、元素组成和时代

新疆西天山新发现的卡特巴阿苏大型金铜矿床赋矿岩石主体为二长花岗岩。对容矿的二长花岗岩进行岩石学、地球化学及锆石U-Pb法年代学研究表明,岩石形成于伊犁—中天山地块南缘隆起带,主要由钾长石、斜长石（An=20）、石英和少量黑云母组成,中粗粒花岗结构,块状构造;岩石富钾（K2O/Na2O=0.82～1.16）,A/CNK=0.85～1.09,镁值较高（Mg#=58.22～64.26）,主体属高钾钙碱性岛弧岩浆系列,具I型花岗岩特征。锆石U-Pb法测得二长花岗岩（345.5±2.6）Ma（MSWD=1.19,n=24）的成岩年龄,反映早石炭世侵位,应是南天山洋向北俯冲在伊犁—中天山地块南缘活动大陆边缘形成的岛弧岩浆侵入体,岩浆可能为南天山洋俯冲洋壳部分熔融产物。

西天山阿吾拉勒西段群吉萨依花岗斑岩地球化学特征及其成因

西天山阿吾拉勒西段群吉萨依花岗斑岩侵入于群吉萨依背斜北西侧伏端下二叠统乌朗组火山岩中,具似斑状结构,斑晶为斜长石、钾长石、角闪石、黑云母,基质具花岗质半自形微晶粒状结构,主要由斜长石、钾长石、石英等组成。群吉萨依花岗斑岩具有高SiO2(71.17%～72.59%)、富Na2O(8.86%～9.39%)、贫K2O(0.07%～0.28%)的特点,铝饱和指数(A/CNK)为0.87～0.92,A/NK为0.97～1.01,富集Th、U和Pb,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,相对于Th和U亏损Rb、Ba和K等,属过碱质-弱准铝质的分异I型花岗岩类。锆石SHRIMPU-Pb法测得花岗斑岩成岩年龄302±4Ma,即形成于石炭纪末—二叠纪初。岩石具有低的ISr(0.70512～0.70536)和正的εNd(t)值(+2.1～+2.7),样品的fSm/Nd值为-0.43～-0.56,单阶段模式年龄tDM为713～863Ma,和该区早石炭世分布的玄武质岩石具有相似的Sr-Nd同位素特征。结合区域构造背景,推测该岩体形成于后碰撞伸展阶段,是由底侵的玄武质岩石在角闪石-石榴石相的条件下发生部分熔融形成的。

西天山阿吾拉勒西段早二叠世粗安岩年代学和地球化学特征

阿吾拉勒构造岩浆带(ATMB)是西天山重要的Fe-Cu多金属矿带,尤其阿吾拉勒西段多见Cu矿床/矿点,但对该地区二叠纪的地球动力学背景和成矿环境的认识还存在分歧。本文在阿吾拉勒西段群吉萨依地区乌郎组火山岩的下部发现了中高钾钙碱性粗安岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示该粗安岩的206Pb/238U加权平均年龄为300±11 Ma。群吉萨依粗安岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,同时Nd同位素相对亏损,εNd(t)=+4. 5^+4. 9,Nd同位素模式年龄(tDM)为808~765 Ma,具有受俯冲流体交代的地幔岩浆源区特征。群吉萨依粗安岩与中亚造山带北部出露的大量花岗岩具有相似的较为年轻的tDM年龄,与研究区内酸性岩具有相似的同位素地球化学特征,岩浆很可能来源于新生玄武质下地壳的部分熔融。西天山在早二叠世已经进入后碰撞演化阶段,很可能在北天山洋岩石圈南向俯冲的地球动力学背景下,俯冲板片尾部发生断离,软流圈上涌,触发新生玄武质下地壳发生部分熔融,引发具有岛弧特征的高钾钙碱性粗安岩岩浆的喷发,从而形成群吉萨依粗安岩,其为造山过程演化到最后阶段的标志,此时构造体制也相应地由俯冲挤压转换为伸展拉张背景。