新疆三塘湖地区中二叠世岩浆活动与成盆动力学背景示踪

【摘要】三塘湖盆地位于准噶尔盆地的东北缘,与准噶尔盆地及其周缘造山带共同构成准噶尔地区。三塘湖地区发育上石炭统哈尔加乌组、下二叠统卡拉岗组和中二叠统条湖组三套火山岩。其中条湖组火山岩以基性为主,厚度大,并有苦橄质岩与之伴生。本文以条湖组火山岩为研究主体,采用矿物岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学、同位素年代学以及铂族元素地球化学等方法,探讨该时期的岩浆活动的动力学背景。同时探讨了条湖组火山岩对中二叠统芦草沟组生烃岩系与条湖组生烃岩系的影响。以下为本文取得的主要成果和认识：1)对三塘湖地区条湖组安山岩样品进行锆石U-Pb定年,其锆石U-Pb谐和年龄为(267.1±5.3)Ma(MSWD=1.13),属于中二叠世。经地震剖面及综合录井资料核实,所在地层则为正常沉积层序,其安山岩样品的年龄可以代表条湖组的年龄,即：条湖组形成于中二叠世。2)条湖组火山岩主要包括苦橄质岩和玄武岩,主要造岩矿物为贵橄榄石,普通辉石,拉长石,中长石,以及碱性长石。其中橄榄石的Fo值介于73到78之间,与具最高Fo值橄榄石平衡的熔体MgO含量在8%左右。苦橄质岩具有高的Mg#值(68～77),玄武岩具相对低的Mg#矿值(41-54)。它们均具有板内岩浆岩中最常见的轻稀土元素富集和重稀土元素贫化型配分曲线特征,在微量元素蛛网图中表现出Nb、Ta负异常。条湖组火山岩的Sr、Nd、Hf同位素组成为εNd(t)=+6.29～+7.01,εSr(t)=-11.2～-2.67,εHf(t)=+14.0～+14.4。综合分析认为,苦橄质岩中有过剩橄榄石的加入,条湖组火山岩主要由早期经历过俯冲流体改造的亏损岩石圈地幔部分熔融形成,但有类似OIB岩浆组分的加入,其成因可能与地幔柱相关。铂族元素分析表明,条湖组初始岩浆在源区就发生硫化物熔离作用。3)条湖组火山岩具有与一些大洋岛屿和地幔柱火山岩相同或接近的Sr、Nd、Hf同位素组成,而且富集轻稀土元素和大离子亲石元素,在构造环境判别图中(2Nb-Zr/4-Y,Zr/Y-Zr等),一律落入板内环境,这些特征均反映条湖组火山岩的形成可能与地幔柱相关。另外,条湖组火山岩厚度大(1000余米),在盆地内部呈面状分布,是地幔柱与岩石圈地幔共同作用的结果。地幔柱动力学机制可能更适合新疆三塘湖地区中二叠世的岩浆活动和裂谷作用的解释。4)条湖组火山岩(267Ma)的地球化学特征表明,该火山岩的形成与后碰撞阶段岩石圈地幔拆沉引发的软流圈上涌部分熔融作用无关,更可能是地幔柱成因。对准噶尔地区晚石炭世-二叠纪期间的花岗岩及基性侵入岩体年龄的统计分析表明,后碰撞花岗岩的年龄多数老于290Ma,部分年龄延至280Ma,而基性侵入岩体的年龄基本都小于290Ma。由此判断,准噶尔地区后碰撞伸展阶段在290Ma左右基本结束,280-290Ma期间为后碰撞阶段与板内演化的转换期,280Ma之后则完全进入板内构造体制,即：晚石炭世-早二叠世早期,准噶尔地区的伸展作用主要是后碰撞垮塌引起的,早二叠世晚期-中二叠世,准噶尔地区的伸展作用可能与深部地幔物质的主动上涌有关。5)三塘湖地区辉绿岩墙和安山岩样品中出现古老锆石,时代从古元古代到新元古代,表明该岩浆岩样品所穿越的盆地基底可能为古老的前寒武纪结晶基底。综合准噶尔周缘晚古生代花岗岩体的εNd(t)值变化范围,发现大部分花岗岩的εNd(t)值大于+5,部分花岗岩εNd(t)值范围在+3到+5之间(准东北与准南地区),部分花岗岩εNd(t)值范围在+2到-4之间(准东北地区),后二者明显受到古老陆壳物质混染。准噶尔地区存在前寒武纪古老结晶基底。6)条湖组火山活动(包括地幔热液)不仅促进芦草沟组和条湖组烃源岩的热演化,提高有机质生烃量和转化率,还可能带入无机成因油气。条湖组火山岩的裂缝发育区段形成裂缝型油气藏。
【作者】汪双双；
【导师】柳益群；
【作者基本信息】西北大学，矿产普查与勘探，2013，博士
【关键词】三塘湖地区；条湖组；苦橄质岩；地幔柱；准噶尔地区；

【参考文献】
[1]杜鹏.稀土掺杂钛酸铋钠基铁电陶瓷光电性能的研究[D].宁波大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[2]孙丰霞.部分锂离子电池材料的制备与电化学性能[D].苏州大学,应用化学,2014,硕士.
[3]姜文玉.韩语副词状语在汉语中的对应形式[D].吉林大学,语言学及应用语言学,2004,硕士.
[4]李鹏,钱丽萍,石桥,李幸运.大庆高密度井网开发区地震解释技术的应用效果[J].石油地球物理勘探,2011,S1:106-110+163+172.
[5]程爱丽.生态翻译学视域下的武汉东湖磨山景区公示语的英译研究[D].华中师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[6]朱珂,卢晓惠,于青,韩耀鹏,张波.基于可控短路技术的系统阻抗测量方法在孤岛检测中的应用[J].电力系统自动化,2013,02:119-124.
[7]黄关山.基于聚类规则挖掘的教学分析系统设计与实现[D].东南大学,2005.
[8]贺兴龙.苏禽青壳蛋鸡与白来航鸡资源群体的构建及部分性状的测定[D].广东海洋大学,动物遗传育种与繁殖,2013,硕士.
[9]杨金云.需求理论视野下女村官社区治理能力建设研究[D].华中师范大学,行政管理（专业学位）,2012,硕士.
[10]汤桂容.DPR对不同土壤上水稻氮素代谢和光合特性的影响[D].湖南农业大学,植物营养学,2004,硕士.
[11]刘婧一,徐丽杰,王玮,倪平浩,谭立佐.地铁供电变断路器在线监测装置的设计与实现[J].电气应用,2014,12:85-90.
[12]王静.绿原酸与三种生物大分子相互作用的研究[D].扬州大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[13]高娟.转型期我国城郊完全失地农民的社会适应性研究[D].贵州财经大学,行政管理,2013,硕士.
[14]戴雄辉.大型滑坡治理抗滑桩与滑坡体相互作用研究[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[15]许鸿洋.基于肿瘤基因表达谱数据的特征提取方法[D].安徽大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[16]鲍书敏.二芳烯键合三蝶烯类光致变色功能材料的制备与性能研究[D].华东理工大学,有机化学,2014,硕士.
[17]戴融融.论歌剧咏叹调的审美特征[D].湖南师范大学,音乐学,2013,硕士.
[18]江月.胶东半岛海水入侵风险评价系统研究[D].中国矿业大学,地图学与地理信息系统,2014,硕士.
[19]陈立辉.基于北斗卫星和GPRS双信道通信的水雨情自动测报系统设计与实现[D].浙江工业大学,2012.
[20]杨金龙.多维硅酸亚铁锂纳米材料的调控合成及储锂性能[D].武汉理工大学,2014.
[21]张继英.我国驰名商标跨类保护限制研究[D].厦门大学,法律,2014,硕士.
[22]王玲.纺织企业利用标准指导生产的研究[D].天津工业大学,纺织工程,2004,硕士.
[23]黄昕.多哈谈判与自由贸易协定协调的法律思考[D].南京财经大学,国际法学,2011,硕士.
[24]屈小峰.基于价值流分析的生产线改善研究[D].天津大学,工业工程,2013,硕士.
[25]丁国盛.中英双语者词汇表征与加工的脑机制研究[D].北京师范大学,2001.
[26]范晓棠.肝硬化基础上肝癌的临床危险因素分析及肝癌与肝硬化微小RNA差异表达研究[D].新疆医科大学,内科学,2013,博士.
[27]叶明确,张世英.复杂系统的主从质量生存对策[J].控制与决策,2001,S1:729-732.
[28]余之泳,刘述纪,王浩藩.双导向镗杆回转误差自动补偿技术(二)——静压轴承油腔压力与轴心位移的最大熵谱分析(MESA)[J].组合机床与自动化加工技术.1990(08)
[29]孙卫斌,刘云祥,李德春,何毅.应用大地电磁资料识别塔中地区火山岩[J].石油地球物理勘探,2006,06:702-705+613+725.
[30]石长青,李孟海.为经济建设服务的环境地质评价研究——以秦皇岛市为例[J].中国人口.资源与环境.1992(03)
[31]党朝胜.海峡两岸经贸关系发展演变初探[D].中国社会科学院研究生院,世界经济学,2003,硕士.
[32]白卫南.基于产生强度综合评价指数的重金属产生系数修正研究[D].中国环境科学研究院,环境科学,2014,硕士.
[33]王斌.基于ASP.NET的医药销售管理系统[D].武汉理工大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[34].罗时钧先生学术生涯及辉煌成就[J].西北工业大学学报,2013,04:668-675.
[35]王建林,吴佳欢,张超然,赵利强,于涛.基于自适应进化学习的约束多目标粒子群优化算法[J].控制与决策,2014,10:1765-1770.
[36]武坚强.冗余嵌入的数字水印算法研究[D].太原理工大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[37]万为清.基于遗传算法的省电脑知识赛训练系统的设计与实现[D].南昌大学,计算机技术（专业学位）,2012,硕士.
[38]陈靖.论税收征管程序中的纳税人权利保护[D].湘潭大学,法律,2011,硕士.
[39]杨修波.Al-Zn-Mg(Cu)合金的热处理、微观结构与性能研究[D].湖南大学,材料科学与工程,2014,博士.
[40]陈燕.基于碳纳米管阵列的电容式传感器制备及特性研究[D].中国科学技术大学,2009.
[41]赵志林.旱区环境影响评价初探[J].社会科学论坛.2005(07)
[42]赵永锋.含夹层缺陷的SiC_p/2024Al复合材料力学性能及尺寸稳定性研究[D].哈尔滨工业大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[43]方学松.精神胜利法的嬗变[D].安徽大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[44]贾问樱.提升丰台区南苑医院预约挂号率的研究[D].中国地质大学（北京）,公共管理,2013,硕士.
[45]陆璐,李天石,史维祥.一类二维变学习因子自学习控制器[J].控制与决策,1999,04:16-20+26.
[46]罗骏.MicroPIV流场测试技术的研究[D].武汉理工大学,流体力学,2004,硕士.
[47]谢斌强.高速喷墨打印机高精度实时控制系统[D].重庆大学,机械电子工程,2014,硕士.
[48]王红旗.广东小水电安全管理网络信息系统的构建[J].中国农村水电及电气化,2005,11:6-8+11.
[49]邓欢.西藏萨嘎地区北喜马拉雅淡色花岗岩成因及动力学意义[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2013,硕士.
[50]牛艳芳.数据仓库技术在企业信息化中的应用[J].中国会计电算化,2002,02:8-10.