新疆西准噶尔后山地区晚石炭世-早二叠世闪长岩墙的年代学、岩石成因和构造背景

Characters)：Dyke is a special magmatic rock for not only containing magmatic evolutionary information but also crustal strain kinetics. It helps us reconstruct and discuss the geodynamics. Houshan area in west Junggar is a crucial part of Central Asian Orogenic Belt , and massive dioritic dykes are located in Carboniferous-Permian granitoids and Carbooniferous succesive strata. The dioritic dykes are divided into high Mg adakitic diorite, high Mg diorite and diorite based on Mg values and Sr/Y ratios.There is still no consensus on petrogenesis and tectonic environment of dykes. Two tectonic setting conclusions in Late Carbonifeorous-Early Permian era have been put forward: one is oceanic ridge subduction, and the other is post collisional background. We will carrry through detailed geological investigation on Carboniferous-Permian dioritic dykes in Houshan area in west Junggar. Depending on geochemistry, geometry, zircon U-Pb geochronology, whole rock Sr-Nd isotope and zircon Hf isotope, we could find out petrogenesis, age, forming environment, magma resources and relationship between dykes and granitoids. Thus, the Late Carboniferous-Early Permian tectonic evolutionary history is restricted.

岩墙是种特殊的岩浆岩，既包含岩浆演化信息，也包含地壳应变动力学信息，对恢复和探讨地球动力学背景至关重要。西准噶尔后山地区是中亚造山带的一个重要组成部分，大面积闪长岩墙分布于石炭纪-二叠纪花岗岩体和石炭纪地层之中，按Mg#值和Sr/Y比值分为高镁埃达克质闪长岩、高镁闪长岩和普通闪长岩。西准噶尔晚石炭世-早二叠世构造背景存在洋脊俯冲和后碰撞两种争论。本项目将对西准噶尔后山地区晚石炭世-早二叠纪世闪长岩墙进行野外地调，结合岩相学、地球化学、几何分布特征、锆石年代学、全岩Sr-Nd 和锆石Hf 同位素，重点解决高镁埃达克质闪长岩墙和高镁闪长岩墙的形成时代、岩石成因、形成环境，源区特点和与寄主岩体的关系，限定西准噶尔晚石炭纪-早二叠纪世的构造演化历史。

西准噶尔作为中亚造山带重要的一环，发育大量的中基性岩墙群，对解决其地幔源区性质，热机制及演化过程有很强的指示意义。西准噶尔克拉玛依后山地区岩墙群被划分为高Mg赞岐岩系列，高Nb系列和高Mg埃达克岩系列。同位素年代学表明其分别形成于319-314 Ma，324-317 Ma和311-310 Ma。高Mg赞岐岩系列富SiO2（50.69-64.55%），高Na2O/K2O比值，Mg#值(49.0-69.4)，Cr(20-460 ppm)，Ni(11-274 ppm)和Sr(294-748 ppm)。该系列岩墙以低Sr/Y比值(17-83)为特征，以中K钙碱性系列为主。岩石弱富集轻稀土元素(LREE)，Rb，Ba，Th和U，具明显Nb-Ta负异常，δEu=0.6-1.1。εNd(t)值(5.22-7.37)和(87Sr/86Sr)i比值(0.70378-0.70435)表明该系列岩墙是由于被来自洋壳板片流体交代过的橄榄岩部分熔融作用而形成。高Mg埃达克岩系列富SiO2(52.7-60.4%)，Al2O3(16.4-17.5%)，Mg#值(50.3-57.5)和Sr含量(564-829 ppm)，具高的Na2O/K2O和Sr/Y比值(45-83)。岩石亏损Nb、Ta，富集Ba，Th，U和LREE，δEu=0.9-1.1。εNd(t)值(4.54-6.96)和(87Sr/86Sr)i比值(0.70371-0.70387)表明高Mg埃达克岩系列形成于残留洋壳的的部分熔融作用，且该残留洋壳之前已被软流圈地幔和少量来自俯冲洋壳板片的沉积物或流体交代。富Nb系列具高Nb(7.1-11.8%)，FeOT(7.1-11.8)和TiO2(1.1-2.4%)，中等Na2O/K2O比值(1.4-3.7)和Mg#值(36.0-66.4)。岩石富集LREE，中等负Eu异常至无异常。εNd(t)值(4.36-7.75)和(87Sr/86Sr)i比值(0.703491-0.70443)表明其来自被俯冲洋壳板片的埃达克质熔体交代的橄榄岩部分熔融。结合前人资料，本文认为西准噶尔后山地区高Mg赞岐岩和富Nb系列岩墙形成于洋壳俯冲增生阶段（324-314 Ma）拉张沟槽处，高Mg埃达克质岩墙与后碰撞阶段（311-310 Ma）岩浆底垫相关。大规模岩浆上涌或地幔柱能够解释西准噶尔晚石炭-早二叠世间的岩浆产物。