【摘 要】
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南天山造山带属于中亚造山带西南缘,位于中天山地块和塔里木克拉通之间,该造山带经历了南天山古洋盆一系列的裂解、扩张、俯冲、闭合以及陆陆碰撞、后碰撞伸展等多期构造运动,在南天山造山带形成过程中发生了强烈的岩浆作用,这对于认识天山构造带的构造演化具有重要意义。目前关于南天山造山带古生代增生造山过程存在较大的争议,为了进一步厘清南天山造山带古生代构造演化过程,本文选取了渭干河河流沉积物为研究对象,通过系统
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南天山造山带属于中亚造山带西南缘,位于中天山地块和塔里木克拉通之间,该造山带经历了南天山古洋盆一系列的裂解、扩张、俯冲、闭合以及陆陆碰撞、后碰撞伸展等多期构造运动,在南天山造山带形成过程中发生了强烈的岩浆作用,这对于认识天山构造带的构造演化具有重要意义。目前关于南天山造山带古生代增生造山过程存在较大的争议,为了进一步厘清南天山造山带古生代构造演化过程,本文选取了渭干河河流沉积物为研究对象,通过系统的野外地质调查和室内资料综合整理,对渭干河河流碎屑锆石进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及锆石微量元素特征的研究,确定了碎屑锆石的形成时间、岩浆性质及其物源,结合前人的研究成果对南天山造山带的构造演化进行讨论,从而为南天山造山带古生代增生造山过程中陆壳演化提供依据,本文取得主要认识如下:1.根据本次渭干河河流碎屑锆石U-Pb同位素年龄结果以及收集研究区前人的年龄结果可知,锆石年龄从太古宇到中生代早期均有分布,其中以古生代锆石样品为主,占总样品数的74.7%,其次是前寒武纪,古生代碎屑锆石的年龄主要集中于460-400 Ma(晚奥陶至早泥盆世)和310-260 Ma(晚石炭-早二叠世)。表明南天山造山带在古生代发生强烈的岩浆活动。物源分析表明,渭干河沉积物中的碎屑锆石颗粒主要来源于塔里木克拉通和南天山造山带。2.通过对比分析南天山造山带南部和北部河流沉积物中碎屑锆石的U-Pb年龄,并结合其他地质证据,本文支持南天山洋在460-400 Ma(晚奥陶至中泥盆世)期间同时南北双向俯冲的构造模式;南天山洋在晚石炭世最终闭合并发生了陆陆碰撞,晚石炭至早二叠世(310-260Ma)形成了大量的同碰撞或后碰撞岩浆岩。3.南天山造山带岩浆岩及碎屑岩中锆石Hf同位素数据分析表明早古生代(晚志留纪至早泥盆世)南天山造山带的大陆地壳演化主要以古老地壳的再造和部分新生地幔物质的加入为主,晚古生代(晚石炭世-二叠世)南天山造山带大陆地壳演化可能以塔里木克拉通古老基底岩石的改造为主,有限的新生组分加入到岩浆的形成过程中。与中亚造山带其他构造单元(如准噶尔、阿勒泰地地区)相比,南天山造山带内古老岩石圈物质的再循环仍然是其古生代陆壳演化的主要形式。
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