东天山阿奇山-雅满苏构造带小东山火山岩的成因和意义：年代学、主微量元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学约束

作者：王嘉玮; 王义天^*; 胡乔青; 魏然; 陈俊; 陈贵民

来源：地球科学, 2022, 47(09): 3229-3243.

• 岛弧
• 元素和同位素地球化学
• 小东山火山岩
• 石炭纪
• 阿奇山-雅满苏构造带
• 东天山
• 岩石学

阿奇山-雅满苏构造带是东天山造山带的重要组成部分，其大地构造属性至今仍存在争议.小东山火山岩出露于阿奇山-雅满苏构造带的西段，包括基性到酸性系列火山岩，是认识阿奇山-雅满苏构造带属性和演化的有效“岩石探针”.本次工作对其开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和同位素地球化学研究.研究结果表明，小东山火山岩主要由花岗斑岩、英安斑岩、安山岩、玄武岩以及橄榄玄武岩组成，元素协变关系指示该套火山岩系列属于同源岩浆的演化产物.锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示，小东山火山岩年龄为318～308 Ma，形成于晚石炭世.该套火山岩Si O2含量变化范围较大(48.10%～76.82%),Al2O3含量整体较低且变化范围较小.从基性岩到酸性岩，稀土总量逐渐增加，Eu/Eu*值逐渐降低.中酸性火山岩大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr等相对富集，高场强元素Nb、Ta、Ti、P、Th等强烈亏损.而基性火山岩主要表现为Nb、Ta、Zr、Hf、Ti负异常，K、Pb、P正异常.所有火山岩均以低(87Sr/86Sr)i(0.704 50～0.707 14)、高εNd(t)(+3.16～+5.71)以及高εHf值(+5.45～+12.18)为特征.上述元素和同位素地球化学特征指示了小东山火山岩形成于岛弧构造环境，起源于交代地幔楔的部分熔融并经过了结晶分异作用.结合前人对区域构造-岩浆活动的认识，本文认为小东山火山岩所在的阿奇山-雅满苏岛弧带是在石炭纪古天山洋向南俯冲过程中形成.

• 单位
  新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局; 中国地质科学院矿产资源研究所; 新疆自然资源与生态环境研究中心