新疆北部卡拉麦里地区石炭纪火山岩成因及其构造意义

新疆北部卡拉麦里地区石炭系广泛发育安山岩、凝灰岩等火山岩,关于其形成的构造背景仍存在争议。选取卡拉麦里山2条典型的石炭系剖面,针对下石炭统姜巴斯套组、上石炭统巴山组和弧形梁组的安山岩、凝灰岩等岩石样品开展了镜下观察和主微量元素等测试分析。结果表明,样品具有较低-中等的MgO含量(0.5%~2.35%)和低-中等的Mg#(15.7%~42.5%),说明岩石样品在形成过程中发生了结晶分异作用。岩石样品的微量元素分布曲线与N-MORB、E-MORB和OIB存在明显差异,在Ta/Yb-Th/Yb图和La-Y-Nb图中岩石样品几乎全投在钙碱性系列区域中,在Nb/Yb-La/Yb图中全部落入俯冲组分范围并靠近地幔区。在Nb/Y-Rb/Y和Ba/La-Ba/Nb图中,表明样品受到过流体富集和熔体富集的影响。样品的Nb/U和Ce/Pb值分别为1.6~11.1和0.47~12.2,很接近大陆地壳的范围,指示物质来源可能有大陆地壳物质的混染。Th-Hf/3-Nb/16图投点指示所有样品均属于岛弧玄武岩范畴。综合分析表明,卡拉麦里地区从早石炭世到晚石炭世均处于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,且这种环境至少从早石炭世一直延续到了晚石炭世。