伊宁地块石炭纪火山岩地球化学特征及成因研究

Many geologists paid close attention to the Yining block,which is located between the Junggar and Tarim plates,exposed in a unique position,have complex tectonic evolution and great prospecting potential.The main two sets of the Carboniferous volcanic rocks,which is most widely distributed in the Yining block, recorded sedimentation, magmatism and tectonic evolution.It is great significance to understand the Yining block, even the West Tianshan, Carboniferous magmatism, mineralization and tectonic evolution through investigating geochemical characteristics of these two sets of volcanic rocks.In the light of newly acquired 1:50000 regional survey, scientific research and regional unconformity,re-map Carboniferous volcanic rocks in the Yining block,correctly identify and rational division of the volcanic sequence of the two volcanic sets,accurate determine the geological age and stratigraphic affiliation.Select lavas in the typical profile as the main object collecting various types of samples, including main,trace isotope elements,to summarize the geochemical characteristics and tracing information, comparative analysis the geochemical behavior of their similarities and differences in the major transformation processes of magma evolution,analysis the nature and causes of the magma source,explore tectonic geochemical background, kinetic mechanism and evolution process when the volcanic rocks formed,and provide support for researching the Awulale metallogenic geological conditions and mineralization.

夹持于准噶尔板块和塔里木板块间的伊宁地块，出露位置特殊，构造演化复杂，找矿潜力巨大，倍受关注。该地块上分布最广，记录沉积作用、岩浆作用和构造演化最主要的地层当属石炭纪的两套火山岩。查明这两套火山岩的地球化学特征，对认识伊宁地块乃至西天山石炭纪岩浆作用、成矿作用和地质构造演化具有重要意义。项目将以新近获得的1∶5万区调填图和科研成果为依托，以新确立区域性不整合面为划分标志，对区内石炭纪火山岩重新进行全区连图和编图，正确识别和合理划分这两套火山岩层序，准确标定地质时代和地层归属。选择典型剖面以火山熔岩为主要对象系统采集各类配套的主量、微量元素地球化学样品和同位素样品，总结地球化学特征和示踪信息，对比分析其异同性以及岩浆演化重大转化过程中的地球化学行为，分析岩浆源区性质和成因，探讨火山岩形成时的构造地球化学背景、动力学机制与过程，并为阿吾拉勒一带铁矿的成矿地质条件及成矿作用等研究提供支撑。

新疆伊宁地块广泛分布石炭纪火山岩系，正确认识和鉴定其构造背景是了解西天山晚古生代洋盆闭合和构造体制转变的关键所在。本研究以区内早石炭世大哈拉军山组和晚石炭世伊什基里克组火山岩为研究对象，在野外调查和查阅各类地质资料的基础上，重编区域地质图，重建火山岩地层层序，在正确建立和准确识别、区分两组火山岩的基础上，深入研究其主微量元素地球化学特征、Sr-Nd同位素地球化学特征，分析源区性质和成因类型，为探讨西天山晚古生代构造演化提供新的依据。认识如下：.1. 大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及同质火山碎屑岩组成，基性、中性、酸性火山岩熔岩厚度比为1:8:1；伊什基里克组火山岩总体以中基性和酸性成分为主，缺少或缺失安山岩，具有双峰式火山岩特征。.2. 本研究于大哈拉军山组火山岩中采集年龄样7件（333.1~346.3Ma），形成时代为早石炭世；伊什基里克组火山岩中采集年龄样5件（299.4~313.4Ma），形成时代为晚石炭世。.3. 大哈拉军山组火山岩整体属钙碱性系列，普遍富集大离子亲石元素和轻稀土元素（LREE=10.93~348.63×10-6），亏损高场强元素和重稀土元素（HREE=6.62~75.62×10-6），具有明显的Nb（1.02~41.58×10-6）、Ta（0.03~4.47×10-6）、Ti负异常，显示岛弧火山岩的特征；伊什基里克组火山岩属碱性系列，强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素（LREE=32.7~363.55×10-6），亏损高场强元素和重稀土元素（HREE=3.81~65.55×10-6），与裂谷火山岩相近。.4. 大哈拉军山组玄武岩浆源自受消减板片析出的流（熔）体交代的地幔楔部分熔融，安山岩浆来源于受地幔楔影响的地壳根部，酸性岩浆则起源于稳定的下地壳；晚石炭世造山带根部岩石圈发生拆沉作用，导致软流圈地幔物质上涌，上地幔物质部分熔融形成伊什基里克组玄武岩浆，长英质岩浆是玄武岩浆对下地壳的底侵作用形成的。.5. 伊宁地块早石炭世发育弧前－岛弧－弧后盆地钙碱性火山－沉积建造，是塔里木板块北缘的主要组成部分；而晚石炭世双峰式火山岩则形成于伸展构造环境，是准噶尔板块与塔里木板块缝合后的陆内建造，因而古洋盆的关闭时限是早石炭世晚期。