准噶尔盆地基底的探讨:来自原泥盆纪卡拉麦里组砂岩碎屑锆石的证据

准噶尔盆地基底的属性和时代,长期以来一直是地质界激烈争论的问题。根据区域地质背景分析,准噶尔盆地东北缘卡拉麦里蛇绿岩带南侧出露的一套基本连续的、被置于中志留统-下石炭统的浅海相陆源碎屑沉积岩系的物源区,位于准噶尔盆地东部盆地堆积物之下。为此选择其中被1:20万区调置于中泥盆世卡拉麦里组上部层位的砂岩进行碎屑锆石SHRIMP U-Pb 定年研究,以期获得准噶尔盆地东部基底时代和属性的信息。测定的86颗碎屑锆石、89个点的年龄分布范围从(327±8)Ma 至(3073±10)Ma;其中碎屑锆石的表面年龄主要集中分布在320Ma～540Ma,显示出多峰的特征,其主峰为 365Ma,次要的峰分别为460～480Ma、510～520Ma 和530～540Ma。该样品中还含有至少22粒表面年龄大于550Ma 的碎屑锆石,其中550～690Ma 的碎屑锆石有4粒,827Ma～1083Ma 的碎屑锆石有8粒,1513Ma 和1700Ma 锆石各1粒,1942Ma～2051Ma 的锆石有2粒,2464～2490Ma 和2876Ma～3073Ma 的碎屑锆石各3粒。根据样品的岩石学特征和碎屑锆石的矿物学特征及表面年龄,结合区域岩浆活动的分析,我们获得如下初步结论:(1)所研究砂岩的沉积时代不是泥盆纪的,可能是早石炭世晚期,其源区位于准噶尔盆地东部;(2)源区地质体组成主体是奥陶纪至石炭纪活动陆缘岩浆岩,寒武纪至新元古代中期和新元古代早期至中元古代等时期的岩浆杂岩等组成,以及推测的少量早前寒武纪杂岩;表明准噶尔盆地东部的基底为奠基在前奥陶纪陆壳基底之上的古生代岛弧。

新疆东准泥盆系卡拉麦里组研究新进展

泥盆纪是新疆卡拉麦里碰撞带的关键时期,在碰撞带南侧广泛发育的泥盆系地层是卡拉麦里组,因此对其研究具有十分重要的意义。本文报道了近年来作者对卡拉麦里组研究的一些主要成果,包括:根据珊瑚和腕足类化石结合以及所测定的碎屑锆石年龄,指示其沉积时期为下、中泥盆世;根据沉积学研究,推断卡拉麦里组下段为重力流浊流沉积序列以及重力流水道相沉积类型,沉积环境为斜坡相-半深海相沉积环境,且卡拉麦里组自下而上是由深水相向浅水相演化。上述研究表明,卡拉麦里碰撞带在下、中泥盆世时期洋盆体系并没有关闭,而碰撞完成时间应在晚泥盆世,而后才进入到板内沉积阶段。

准噶尔盆地东北缘卡拉麦里组物源区特征:碎屑岩地球化学及锆石U-Pb年代学的制约

准噶尔盆地东北缘广泛发育泥盆纪卡拉麦里组,其形成时代与构造背景一直备受争议.对卡拉麦里组碎屑岩开展岩石学、地球化学和同位素年代学研究,结果显示:卡拉麦里组形成于斜坡-半深海沉积环境,具浊积岩特征.砂岩样品SiO2含量高,Al2O3/SiO2比值低,K2O/Na2O比值高,REE配分曲线总体表现为右倾,ΣLREE/ΣHREE=4.81~8.03,δEu=0.59~0.80,Eu具有弱负异常,构造环境判别图解揭示卡拉麦里组砂岩物源区构造背景为被动大陆边缘.砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定表明,锆石年龄分为2期,主要为393~524Ma,其次是823~3077Ma,表明卡拉麦里组物源区地质体时代主要为早古生代和前寒武纪,分别对应于准噶尔盆地周缘早古生代造山带和前寒武纪结晶基底.综合分析认为,卡拉麦里组形成时代为早-中泥盆世,沉积于准噶尔地块东北缘被动陆缘一侧.中泥盆世开始,卡拉麦里古生代洋盆持续向北俯冲消减,形成了野马泉岛弧及其弧前沉积体系,最终闭合于早石炭世之前.