北疆克拉美丽山南坡晚古生代弧前盆地地层时代、物源区特征及构造属性

Central Asia is one of the largest accretionary orogenic collages in the world with the highest rate of Phanerozoic continental growth. It is also an ideal laboratory to study geodynamics and continental growth. However, the stratigraphic age and provenance of the sedimentary basin are controversial. Based on the previous work, the Late Paleozoic forearc basin in the south slope of the Kelameili Mountain in the East Junggar is selected by this project. Combined U-Pb, Hf isotopic and trace elements analysis of detrital zircons and chemical analysis of detrital Cr-spinels in the forearc sedimentary basin will be conducted. Integrated with the field geologic work and my recent research of the adjacent basin, we will better constrain the ages of stratigraphic formation and the provenance of the sedimentary basin. Focus on the scientific problem, the spatial and temporal relationship between uplift, erosion and deposition, and magmatic evolution, and allow to enhance our understanding of the continental growth of the Junggar Basin and Central Asia Orogenic Belt. It will provide a research paradigm for the continental growth of subduction-related accretionary process.

中亚是全球显生宙地壳增生与改造最显著的地区，也是大陆增生作用研究的理想天然实验室。沉积盆地研究是其中的一个重要环节，但目前对晚古生代沉积盆地的地层沉积时代和沉积物源特征等方面尚缺乏统一的认识。本申请项目拟在已有研究工作的基础之上，选取东准克拉美丽山南坡晚古生代弧前沉积盆地为研究对象，以碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素和微量元素特征研究为主，辅以Cr-尖晶石化学成分分析，结合详细的地质工作和申请者最近在毗邻盆地区的阶段研究，限定沉积地层的形成时代和物源区特征，瞄准研究区"隆升-剥蚀-沉积之间的时空关系和岩浆活动历史"的关键科学问题，有助于进一步增进对准噶尔地区和中亚造山带南部的地壳增生与改造过程的理解，为俯冲-增生型大陆生长研究提供一个范例。

中亚是全球显生宙地壳增生与改造最显著的地区，也是大陆增生作用研究的理想天然实验室。沉积盆地研究是其中的一个重要环节，但目前对晚古生代沉积盆地的地层沉积时代和沉积物源特征等方面尚缺乏统一的认识。本申请项目拟在已有研究工作的基础之上，选取东准克拉美丽山南坡晚古生代弧前沉积盆地为研究对象，以碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素和微量元素特征研究为主结合详细的地质工作和申请者最近在毗邻盆地区的阶段研究，限定沉积地层的形成时代和物源区特征，瞄准研究区“隆升-剥蚀-沉积之间的时空关系和岩浆活动历史”的关键科学问题，有助于进一步增进对准噶尔地区和中亚造山带南部的地壳增生与改造过程的理解，为俯冲-增生型大陆生长研究提供一个范例。.南明水组碎屑沉积岩中最年轻碎屑锆石的CL 图像、Th/U比值及稀土元素配分型式显示为岩浆锆石，年龄值分别为312Ma和318Ma。西侧卡拉麦里组碎屑锆石确定沉积岩沉积的下限年龄为410Ma（早泥盆世）。而东侧卡拉麦里组碎屑锆石U-Pb同位素年龄集中在中奥陶世-早泥盆世-早石炭世，最年轻锆石年龄318Ma，确定沉积岩沉积的下限年龄为早石炭世，应该归属于塔木岗组。.克拉美丽山南斜坡西侧卡拉麦里组沉积岩中发现11粒元古宙锆石（561-1117Ma）、1粒太古宙锆石（2540Ma)，东侧卡拉麦里组沉积岩发现7粒元古宙锆石（800-1496Ma），均表明可能存在前寒武系基底。前寒武纪锆石具有正εHf(t)值，二阶段Hf模式年龄小于结晶年龄，表明岩浆源区有地幔物质，且受到壳源物质混染，即可能来自俯冲板片交代的富集地幔。古生代的锆石Hf同位素分析显示，εHf(t)值均为正，显示盆地基底在中新元古代存在亏损地幔物质加入，寒武系-石炭系存在地幔物质持续加入，形成新生地壳，且在后续的热事件中持续遭受部分熔融产生中酸性岩和来自亏损地幔的基性岩共同组成了准噶尔盆地北部基底。.卡拉麦里组沉积岩中碎屑锆石对比发现，横向上的源区物质组成有明显差异，西侧碎屑锆石基性岩浆岩成因占主要优势（95%），极少量花岗岩类（5%），东侧碎屑锆石以花岗岩成因为主（76%），少量辉绿岩（24%），说明物源区母岩性质不同，也反映多期岛弧、微陆块拼合增生的复杂构造演化，记录了多期差异性隆升-剥蚀-沉积过程。南明水组碎屑锆石具有相似年龄分布，仅一组主峰集中在早石炭世，说明其沉积物源区较单一，具有统一的构造背景。