中天山南缘桑树园子剪切带早志留世韧性变形事件及其地质意义

桑树园子剪切带位于中天山南缘,经历了多期韧性变形事件。对其变形样式和变形历史进行深入研究有利于加深对天山造山带构造演化的认识。本文对剪切带北部发生强烈韧性变形的岩石进行变形样式及相关年代学研究,识别出一期早志留世右旋剪切运动。该期走滑剪切事件造成部分前寒武纪斜长角闪岩发生深熔作用形成浅色脉体,使花岗闪长岩发生强烈的糜棱岩化石,并伴随同构造花岗质脉体的侵入。斜长角闪岩中浅色脉体中的锆石具弱的振荡环带或无环带,Th/U比值较低,具深熔作用中新生锆石的特点,其^206Pb/^238U加权平均年龄为430.1Ma。糜棱状花岗闪长岩样品锆石核部LAICPMS U-Pb年龄为496.3Ma,是中天山北缘古天山洋向南俯冲的记录。其锆石的变质增生边给出430.5Ma的年龄,记录了花岗闪长岩遭受后期糜棱岩化改造的时间。侵入花岗闪长岩中的同构造花岗质脉体也给出较为一致的432.9Ma的锆石结晶年龄。这一年龄范围与中天山北缘古天山洋盆闭合的时间一致,因此桑树园子剪切带北部在～430Ma的右旋走滑事件可能是吐哈地块与中天山碰撞事件的陆内响应。

南天山中段桑树园子韧性剪切带的形成时限及其构造意义

南天山中段桑树园子韧性剪切带是一条近东西走向的剪切带,带内面理、线理、不对称构造广泛发育,通过运动学分析判断该剪切带为左旋走滑性质。剪切带内糜棱岩中的白云母40Ar/39Ar测年获得坪年龄(393±6)Ma和等时线年龄(389±3)Ma;带内雁行式裂隙中的黑云母40Ar/39Ar测年获得坪年龄(366.5±2)Ma和等时线年龄(365±3)Ma。结合区域大地构造背景,笔者认为,桑树园子韧性剪切带是由塔里木板块和哈萨克斯坦—伊犁板块斜碰撞产生的同碰撞走滑构造带,在斜碰撞过程中起到平行板块边界方向的应变分解作用。

中天山早奥陶世弧岩浆岩的确定——来自桑树园子一带花岗质片麻岩年代学和地球化学证据

对新疆中天山东段桑树园子一带侵入中元古界星星峡群中的花岗质片麻岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,花岗质片麻岩原岩形成时代为(475.7±1.6)Ma,属早奥陶世岩浆活动产物,同时锆石25个测点中未发现有任何前寒武纪的残存锆石或时代信息。结合造岩矿物组合特征,认为其原岩为中-酸性侵入岩。岩石地球化学分析表明,花岗质片麻岩SiO2含量为62.45%-66.52%,K2O/Na2O变化于1.74-1.99,A/CNK值介于0.94-0.95,具高钾和弱过铝质的特征。稀土分布曲线呈右倾轻稀土富集型,弱的负铕异常,δEu值为0.69-0.76。岩石富集大离子亲石元素Rb,Sr,Ba,K等,亏损Nb和Ta等高场强元素及Ti和P,具I型花岗岩特征。微量元素构造环境判别图解表明,花岗质片麻岩原岩可能形成于与俯冲有关的大陆边缘弧构造环境。结合岩石的锆石LA-ICP-MS定年结果和区域地质背景,认为桑树园子花岗质片麻岩原岩可能是以干沟蛇绿岩为代表的中天山北缘古大洋向南俯冲的弧岩浆岩记录。