准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩地球化学特征及其成因机制

摘要

本文选取准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山（哈山）地区石炭系火山熔岩（玄武岩、玄武安山岩、安山岩）来说明其成因机制及构造背景。研究结果表明，三类岩石的MgO含量中等（3.21%～6.82%）,Al₂O₃含量中等偏高（11.30%～17.78%）,全碱K₂O+Na₂O含量较高（4.24%～7.24%）。其中，玄武岩样品整体K₂O含量较低，体现Na相对于K富集的特点，判断其为低钾拉斑系列玄武岩；玄武安山岩、安山岩的钙碱元素含量高，具有弧火山岩特征。三类火山岩整体呈现⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值中等偏低（0.702877～0.706620）、ε_Nd（t）同位素值（+4.59～+9.85）高的特征，表明岩浆在深部岩浆房经历了壳-幔混合作用。玄武安山岩、安山岩的稀土元素含量与玄武岩相比，大离子亲石元素Ba富集，高场强元素U、Pb相对富集、Nb亏损，表现出与俯冲消减带相关的岛弧岩浆作用的特点。通过与稀土、微量元素相关的构造环境分析，玄武岩含有源自亏损地幔的组分，低钾拉斑系列产于洋盆俯冲消减的构造背景，中性火山岩则刻度了大洋板块向大陆板块俯冲消减的过程，具体表现为亏损地幔楔受俯冲板块脱水释放的沉积物或洋壳熔体交代后，部分熔融形成玄武安山岩和安山岩。结合区域地质资料分析，准噶尔洋盆的俯冲消减可持续至晚石炭世。

关键词

准噶尔盆地 / 哈山 / 石炭系 / 火山岩 / 岩石成因