南阿尔金巴什瓦克榴辉岩的变质演化:对南阿尔金超高压变质作用的启示

高压/超高压变质带中的榴辉岩对于揭示造山带的热演化历史及造山过程具有重要的研究意义.本文通过对南阿尔金巴什瓦克地区榴辉岩的详细岩相学研究,认为该榴辉岩经历了榴辉岩相的峰期变质阶段(M1,946～1026℃和2.9～3.2 GPa)、峰后退变质阶段(M2,硬玉+石英=钠长石反应线附近)以及晚期麻粒岩相-角闪岩相的变质阶段(M3,～0.8 GPa,789～841℃).此外,锆石U-Pb年代学结果表明该榴辉岩的变质时代为492.8±2.8 Ma (MSWD=0.77),结合锆石中的石榴子石、绿辉石、金红石和石英包裹体及前人所获得的年代学数据,认为该变质时代记录了早古生代榴辉岩相的变质事件,进而恢复了南阿尔金榴辉岩所记录的顺时针P-T-t轨迹.本研究为南阿尔金巴什瓦克地区超高压变质作用提供了有效的矿物学与岩石学证据,同时为探讨南阿尔金动力学演化过程提供了重要的约束条件.     

南阿尔金造山带西段高压—超高压变质岩特征及构造意义

江尕勒萨依地区位于东昆仑西段—南阿尔金造山带,地处秦—祁—昆造山带西段,本次在该区部署实施了1∶5万基础地质调查工作,对该区高压—超高压变质岩的主要类型、地质特征、岩石学和年代学特征进行了分析,详细讨论了其变质期次和温压条件,并对其折返机制及构造意义进行了研究,将南阿尔金早古生代俯冲碰撞杂岩带的构造演化过程划分了五个阶段：洋盆扩张阶段(622～517 Ma),洋壳俯冲阶段(517～500 Ma),陆壳深俯冲阶段(500～487 Ma),俯冲板片断离及折返阶段(460～451 Ma)及碰撞后伸展阶段(425～385 Ma)。从而重建了东昆仑西段—南阿尔金地区早古生代以来的地质构造演化历史,对于探讨该区壳-幔相互作用、洋-陆转换及大陆地壳演化等地球动力学过程等具有十分重要的科学意义。     

南阿尔金花岗岩锆石Lu-Hf同位素特征及岩石成因

在以往工作的基础上,结合本文的岩石地球化学研究,将南阿尔金花岗岩划分为5期,第1期花岗岩组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+二长花岗岩,具有I型花岗岩的属性,时代460 Ma;第2期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,也具有I型花岗岩的特征,时代为435~450 Ma;第3期花岗岩组合为二长花岗岩+正长花岗岩+碱长花岗岩,具有A型花岗岩的属性,时代为385~411 Ma;第4期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩,时代为343~352 Ma,具有S型花岗岩的地球化学属性;第5期花岗岩组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,具有I型花岗岩的地球化学特征,时代为265 Ma。各期花岗岩锆石Lu–Hf同位素分析表明,ε_(Hf)(t)值大多数为正值,少数继承性锆石为负值,反映了它们的源岩以新生地壳为主,同时,也混有少量的古大陆壳的成分。根据年代学和岩石地球化学研究结果,结合区域地质特征,我们认为第1期(465~469 Ma)花岗岩浆活动可能与洋壳的俯冲作用有关;第2期(435~450 Ma)岩浆活动可能是碰撞后环境;第3期(404~411 Ma)岩浆活动可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整、伸展有关,第4期(343~352 Ma)、第5期(265 Ma)岩浆活动可能与造山带深部块体的拆沉作用有关。     

南阿尔金吐拉地区中压基性麻粒岩变质作用及地质意义

南阿尔金吐拉地区基性麻粒岩呈透镜体分布于泥质片麻岩中。基性麻粒岩主要矿物组成为石榴子石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、黑云母和斜长石,显示"巴罗式"变质作用(中压麻粒岩相变质作用)特征。目前南阿尔金吐拉地区发育的"巴罗式"变质岩研究相对薄弱,对岩石学特征、变质演化轨迹及"巴罗式"变质作用成因机制亦不明确。传统矿物温压计指示基性麻粒岩的峰期变质温压条件为T=820℃～870℃,P=8.0～8.5 kPa,退变质阶段温压T=700℃～750℃,P=6～7.5 k Pa,为一个降温降压顺时针型的P-T演化轨迹。锆石U-Pb定年加权平均年龄为～450Ma,结合岩相学研究和锆石特征,认为其代表了峰期麻粒岩相变质时代。基性麻粒岩与区域上深熔作用和花岗质岩浆作用变质年龄相似,较南阿尔金UHP榴辉岩和HP麻粒岩的峰期变质时代晚40～50 Ma,与榴辉岩折返过程中麻粒岩相叠加变质作用时代较相似。说明吐拉地区"巴罗式"变质作用及同时代花岗质岩浆作用和混合岩化作用可能是由于俯冲陆壳发生断离并开始折返上升,在伸展环境下由幔源岩浆上涌加热中地壳形成的。     

南阿尔金陆块科克萨依新元古代花岗岩成因及地质意义

南阿尔金陆块是阿尔金造山带的重要组成部分.大量新元古代花岗岩出露于南阿尔金亚干布阳-帕夏拉依裆-科克萨依一带.这些花岗岩记录了与Rodinia超大陆汇聚有关的动力学信息,因此对其进行研究有利于对阿尔金造山带演化历史的认识和理解.选取了科克萨依花岗岩岩体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成的研究.研究结果表明:（1）科克萨依二长花岗岩的主要矿物有:石英、钾长石、斜长石、黑云母和白云母;花岗岩的锆石U-Pb年龄为947~945 Ma.（2）地球化学特征显示,岩石具有高SiO₂（71.54%~74.69%）、高Na₂O+K₂O（6.33%~7.40%）,低CaO（1.59%~2.00%）,低MgO（0.43%~0.61%）和TiO₂（0.25%~0.37%）的特征,相对富钾,K₂O/Na₂O比值为1.02~1.71,A/CNK在1.10~1.14之间,属高钾钙碱性系列的过铝质花岗岩.富集Rb、Th、K、La等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素;轻稀土富集而重稀土亏损,具有明显的负Eu异常.（3）锆石ε_Hf（t）为-4.09~+3.87之间,二阶段模式年龄t_DM2为1.6~2.0 Ga.这些特征表明科克萨依二长花岗岩是古老地壳富长石贫黏土的（变）杂砂岩部分熔融形成的S型花岗岩.结合相邻地区新元古代花岗岩类的地球化学、同位素特征及阿尔金区域构造资料,认为科克萨依二长花岗岩形成于新元古代时期,是碰撞造山环境下的产物,是Rodinia超大陆汇聚碰撞过程的响应.      

北阿尔金HP/LT蓝片岩和榴辉岩的Ar-Ar年代学及其区域构造意义

在北阿尔金的红柳泉一带,新识别出蓝片岩和榴辉岩的出露。它们与泥质片岩、钙质片岩和石英片岩等一起构成HP/LT变质带,与相邻的蛇绿混杂岩呈断层接触。根据估算的温度和压力显示榴辉岩形成的峰期温压条件为T=430～540℃,P=2.0～2.3GPa。分别对榴辉岩和蓝片岩中的多硅白云母和钠云母进行39Ar-40Ar年代学测定,获得榴辉岩中多硅白云母的坪年龄为(512±3)Ma,等时线年龄为(513±5)Ma;蓝片岩中钠云母的坪年龄为(491±3)Ma,等时线年龄为(497±10)Ma。这些年龄资料显示北阿尔金HP/LT变质带形成时代可能早于北祁连HP/LT变质带,反映了北阿尔金—北祁连早古生代洋壳俯冲存在穿时性。     

阿尔金西段榴辉岩岩石学、地球化学和同位素年代学研究及其构造意义

阿尔金西段的榴辉岩呈透镜状产于角闪岩相为特征的长英质片麻岩和泥质片麻岩中,岩相学研究和反应结构显示它经历了峰期的榴辉岩相、减压过程中的高压麻粒岩相和角闪岩相变质作用。峰期榴辉岩相的变质条件为t=710～850℃,p>1.5GPa。在退变质早期,通过绿辉石分解成相对贫钠的单斜辉石及斜长石后成合晶,榴辉岩转变成高压麻粒岩,局部的平衡组合显示其t=700～800℃,p=1.1～1.4GPa。晚期的退变质作用使麻粒岩组合转变成由韭闪石、韭闪石质普通角闪石和斜长石所组成的角闪岩相平衡共生组合,其平衡变质条件为t=620～740℃,p=0.65～0.95GPa。榴辉岩的微量及稀土元素分析显示其原岩主要具有“T”型大洋玄武岩特征,少量具有堆晶岩性质。保存较好榴辉岩的全岩及Sm-Nd矿物等时线测定获得500±10Ma的年龄;其变质锆石的U-Pb年龄为503.9±5.3Ma,两者基本一致的年龄数据反映了榴辉岩的峰期变质时代,从而表明了阿尔金西段加里东期与深俯冲和陆-陆碰撞作用有关的山根的存在。通过与柴达木北缘存在的类似的榴辉岩的对比,估算出阿尔金断裂的左行位移为400km。     

南阿尔金木纳布拉克地区高压泥质麻粒岩的确定及其地质意义

南阿尔金木纳布拉克地区出露一套典型的高压泥质麻粒岩,其峰期特征矿物组合为Grt+ Ky+ Kfs+Qz+Ilm.根据矿物内部一致性热力学数据和Thermocalc3.33程序计算,确定其峰期变质温压条件为T＞850℃和P＞11kbar.结合岩相学研究和P-T视剖面图计算,可识别出该岩石经历了3个阶段的变质演化,构成了一个早期降温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹.该岩石锆石阴极发光图像显示其内部具有明显的核-边结构,核部为残留的原岩碎屑锆石,边部则表现为面状生长的变质锆石的特征.微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和锆石U-Pb定年表明,该岩石原岩的形成时代上限值约为579Ma,变质年龄为486±5Ma.该麻粒岩与南阿尔金淡水泉地区的高压麻粒岩具有相似变质演化轨迹和一致的峰期变质年龄,亦与南阿尔金其它超高压岩石的峰期变质年龄一致,表明它们都是南阿尔金陆壳深俯冲作用引发的高压-超高压变质事件的产物,它们共同构成南阿尔金高压-超高压变质带.同时代的UHP榴辉岩和高压麻粒岩共存的现象,可以很好地利用“俯冲隧道模型”来解释,即可能是由于陆壳在深俯冲过程中不同深度不同热状态下发生拆离作用后折返引起的.另外,该麻粒岩的原岩形成时代(约为579Ma),可能为新元古代晚期,与南阿尔金高压-超高压岩石的原岩形成时代基本一致或稍晚,因此不应再作为岩石地层单元划归为“长城系”,而应归属为南阿尔金高压-超高压变质岩带的一部分.     

南阿尔金茫崖A型花岗岩的成因及构造意义

南阿尔金造山带位于柴达木盆地和祁连-昆仑造山带之间,是一条重要的大陆俯冲-碰撞造山带,带中分布的大量早古生代花岗岩蕴含着造山带构造演化的重要信息。茫崖A型碱长花岗岩对限定南阿尔金进入造山后伸展环境的时限以及壳幔相互作用具有指示意义,然而该岩体的成因类型、物质来源和形成的构造环境缺乏详细研究。因此,本文利用岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析对碱长花岗岩进行系统的研究,并探讨岩浆活动对造山带构造演化的响应。碱长花岗岩显示高硅、富铁、富碱、贫钙和镁的特点,并强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti,属于A2型花岗岩;岩体的结晶年龄为403～424Ma,是中—新元古代新生地壳(新生长英质物质或钙碱性花岗岩类)部分熔融的产物,岩浆源区可能存在少量富Ca斜长石残留相;南阿尔金造山带在424Ma之后进入造山后的伸展环境,不同块体之间的均衡调整导致深部幔源物质持续上涌,造成地壳的部分熔融,形成了这一期A型花岗岩。     

阿尔金环形山榴辉岩岩石地球化学及地质意义

调查研究发现,阿尔金南缘环形山榴辉岩呈透镜体状产于新元古代石榴石二长花岗片麻岩中,岩石经退变质作用,白眼圈构造发育,石榴石变少,石英及金红石等矿物较少,未见峰期矿物组合。绿辉石被次透辉石及角闪石替代,岩石为榴辉岩、榴闪岩及斜长角闪岩。主量及微量元素地球化学分析显示:主量元素Al2O3、TiO2、MgO、P2O5及稀土Nb/Ta、Zr/Hf、Zr/Nb、La/Nb、Y/Nb特征比值与洋脊玄武岩一致;稀土标准化模式图、微量元素原始地幔标准化图及MORB标准化图指示岩石具洋脊玄武岩特征,原岩可能为地幔岩经15%~30%的部分熔融形成。结合榴辉岩围岩年龄、变质作用等分析认为,该榴辉岩为似洋脊玄武岩的基性岩浆侵入花岗岩后,于500 Ma左右发生大陆俯冲折返形成。     

阿尔金南缘帕夏拉依档沟斜长角闪岩年代学、地球化学及其构造意义

阿尔金造山带南缘帕夏拉依档沟零星发育一些斜长角闪岩,主要呈透镜状或豆荚状产于阿尔金岩群大理岩中。文章对这些斜长角闪岩开展了岩相学、年代学以及地球化学方面的研究,获得斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(857.4±7.1)Ma和(432.5±5)Ma,前者代表其形成年龄,后者代表其变质年龄。地球化学特征显示斜长角闪岩轻稀土微弱富集,轻重稀土分异不显著,并有部分消减带玄武岩地球化学特征,源区为古俯冲带再循环的富集地幔源区,并受到流体或熔体的改造。结合判别图解和区域构造演化,分析得出斜长角闪岩原岩形成于初始裂谷环境,是大陆拉张向裂谷转换机制下形成的过渡岩石类型,较新年龄(432.5±5)Ma为早志留世陆壳伸展和软流圈底辟作用引起的变质年龄。本次研究为新元古代中晚期阿尔金南缘基性岩浆活动提供了新的年代学和地球化学方面的证据,这期基性岩浆活动可能为Rodinia超大陆初始裂解事件在阿尔金南缘的响应。     

南大别太湖地区榴辉岩峰期变质温压条件及所揭示的构造含义

通过岩石学、矿物成分和峰期变质温压条件的研究表明，南大别变质块体由超高压带、高压/超高压“混合”带和高压带3个变质单元组成，具有区域上的温压渐变趋势。应用5个Grt-Cpx温度计和Grt-Cpx-Phe压力计。对榴辉岩的峰期变质温压条件计算显示，自北向南，可分为4个温压域，温度压力逐渐降低：760～950℃，3．5～4．1GPa→660-750℃，2．7～3．1GPa→640-780℃，2．0～2．7GPa→550～680℃，1．5～2．3GPa，这表明南大别变质块体在俯冲过程中是一个连续的块体。然而，超高压带和高压带之间的压力差异以及不同变质带内相邻榴辉岩之间的压力差、无序分布特征及其与围岩的构造接触关系显示，南大别变质块体经历了强烈的缩短过程，现今榴辉岩的分布特征反映的是折返至地表的状态。     

南阿尔金巴什瓦克高压/超高温麻粒岩中金红石Zr温度计及其地质意义

文中对南阿尔金高压-超高压变质带巴什瓦克地区的高压麻粒岩中的金红石进行了电子探针和薄片原位LA ICP MS微量元素分析。数据结果显示,运用电子探针和薄片原位LA ICP MS两种实验方法测得巴什瓦克高压麻粒岩中的金红石Zr含量在误差范围内基本一致。对比研究表明,经过压力校正的Thomkins等(2007)的金红石Zr含量温度计算公式更适合本区高压麻粒岩温度的计算,而采用Zack等(2004)和Watson等(2006)的公式计算的温度分别比前人通过传统温度计获得的温度结果偏高和偏低。按照Thomkins等(2007)的金红石Zr含量温度计算公式,以压力为2 GPa计算获得,巴什瓦克地区新鲜高压麻粒岩样品中金红石Zr含量温度为890~962 ℃,被解释为代表了高压麻粒岩峰期的变质温度;而以压力为1 GPa计算得出,退变高压麻粒岩样品中金红石Zr含量温度为764~822 ℃,代表了晚期中温麻粒岩相退变质阶段的变质温度。以上结果进一步证实南阿尔金高压-超高压变质带巴什瓦克地区的高压麻粒岩经历了峰期超高温/高压麻粒岩相变质作用和晚期中温麻粒岩相退变质作用的叠加。     

新疆阿尔金喀腊大湾地区拉配泉组流纹岩年龄和地球化学特征及其对阿尔金北缘构造演化的启示

由于新疆阿尔金拉配泉组研究程度较低,其沉积时代及构造成因仍存在疑问。以拉配泉组流纹岩为研究对象,开展年代学、地球化学等方面的研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,拉配泉组二段流纹岩年龄为497±2.0 Ma、三段流纹岩年龄为483.4±1.9 Ma。岩石地球化学研究显示,样品具有富硅（70.07%~78.55%）、低镁（0.32%~0.58%）、低Mg#（24~30）等特征。稀土元素分析结果显示,样品呈现富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素的特征,（La/Yb）N=10.23~12.73,负Eu异常明显（δEu=0.10~0.19）;微量元素分析结果显示,样品明显富集La、Nd、Zr、Ce、Sm、U、Th、Hf等,相对亏损Sr、Nb、Ti等。结合前人研究成果,厘定拉配泉组沉积时代为晚寒武世—早奥陶世。二段流纹岩具有A型花岗岩特征,可能主要来源于地壳物质的部分熔融,构造环境为北阿尔金洋回转引起的弧后伸展环境。     

Ordovician eclogites from the Chinese Beishan: implications for the tectonic evolution of the southern Altaids

Numerous lenses of eclogite occur in a belt of augen orthogneisses in the Gubaoquan area in the southern Beishan orogen, an eastern extension of the Tianshan orogen. With detailed petrological data and phase relations, modelled in the system NCFMASHTO with thermocalc , a quantitative P–T path was estimated and defined a clockwise P–T path that showed a near isothermal decompression from eclogite facies (>15.5 kbar, 700–800 °C, omphacite + garnet) to high‐pressure granulite facies (12–14 kbar, 700–750 °C, clinopyroxene + sodic plagioclase symplectitic intergrowths around omphacite), low‐pressure granulite facies (8–9.5 kbar, ～700 °C, orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase symplectites and coronas surrounding garnet) and amphibolite facies (5–7 kbar, 600–700 °C, hornblende + plagioclase symplectites). The major and trace elements and Sm–Nd isotopic data suggest that most of the Beishan eclogite samples had a protolith of oceanic crust with geochemical characteristics of an enriched or normal mid‐ocean ridge basalt. The U–Pb dating of the Beishan eclogites indicates an Ordovician age of c. 467 Ma for the eclogite facies metamorphism. An ³⁹Ar/⁴⁰Ar age of c. 430 Ma for biotite from the augen gneiss corresponds to the time of retrograde metamorphism. The combined data from geological setting, bulk composition, clockwise P–T path and geochronology support a model in which the Beishan eclogites started as oceanic crust in the Palaeoasian Ocean, which was subducted to eclogite depths in the Ordovician and exhumed in the Silurian. The eclogite‐bearing gneiss belt marks the position of a high‐pressure Ordovician suture zone, and the calculated clockwise P–T path defines the progression from subduction to exhumation.     

北阿尔金喀孜萨依二长花岗岩成因及其构造意义

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等矿物组成,岩体侵位时代为425～423 Ma,铝饱和指数A/CNK为0.97～1.07,属弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石,P2O5与SiO2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,Eu异常不明显,岩石富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为+2.65～+6.23,二阶段模式年龄tDM2为1015～1243Ma,其源岩主要来自新生地壳。结合区域构造背景,喀孜萨依二长花岗岩体可能形成于碰撞后伸展环境。     

南阿尔金断裂的韧性剪切作用时代及其构造意义

位于阿尔金山腹地古元古界阿尔金群深变质岩系与中-新元古界浅变质岩系间的南阿尔金断裂,是1条以近于E-W走向,微向S高角度倾斜的大型逆冲断裂,它经历了韧性变形和脆性变形2个构造演化阶段。韧性剪切带的形成始于晚寒武世,强烈活动期为中奥陶世-志留纪(468.4~412.2Ma),早-中泥盆世、早石炭世、晚二叠世和早侏罗世时期,剪切带进入以高、中温为主的韧性变形期,随着时间推移,变形温度不断降低,剪切作用的强度明显减弱,早侏罗世后,南阿尔金断裂完全进入以脆性变形为主的构造演化阶段。南阿尔金断裂以北广泛分布的年龄区间为491.3±4.6~413.8±8.0Ma的钙碱性系列花岗岩和断裂南侧出露的时代为519±37~500±10Ma的榴辉岩和角闪糜棱岩,表明在发生极性向北的逆冲型韧性剪切作用前,沿南阿尔金断裂曾发生过自南而北的岩石圈尺度的俯冲作用。因此,南阿尔金断裂是阿尔金山腹地的1条重要的早古生代板块汇聚、碰撞带。     

阿尔金南缘构造带西段辉绿岩墙群的地球化学特征及构造环境

对阿尔金南缘构造带西段辉绿岩墙群的岩石学和地球化学的详细研究表明,该区辉绿岩墙群为拉斑系列岩石,其主量元素以中等TiO2(1.19%～1.59%)、高MgO(5.51%～7.88%)、贫K2O(0.04%～0.84%)和P2O5(0.10%～0.20%)、Na2OK2O为特征;高场强元素(HFSE)丰度特征显示其为E-MORB型或过渡型玄武岩质岩石;稀土元素总量相对较高,轻重稀土元素分馏不显著[(La/Yb)N=1.93～3.61,LREE/HREE=3.01～4.10],在球粒陨石标准化配分模式图上呈略富集型.结合玄武岩构造环境判别图解综合分析推测,它们可能形成于一种裂谷向MORB环境过渡的构造环境,即初始小洋盆构造环境.     

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区逆冲推覆构造的发现及其构造意义

阿尔金山北缘恰什坎萨依地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂夹持的区域,是区域上红柳沟-拉配泉构造带的西段。该区广泛发育火山沉积岩系,前人将其确定为奥陶系拉配泉群,并划分为下岩组（火山岩组）、中岩组（碎屑岩组）和上岩组（碳酸盐岩组）。通过野外地质调查与局部填图,在恰什坎萨依沟、沟口泉铁矿、贝壳滩等地,发现厚层碳酸盐岩以不规则顶盖状出露在较高山顶或山脊上,并与碎屑岩或火山岩呈低角度断层接触关系,构成典型的飞来峰构造。该火山岩组和碎屑岩组已被归为奥陶系,但碳酸盐岩组一直没有精确的生物地层年代依据。综合研究认为,碳酸盐岩应该属中元古界,原来的拉配泉群可能要解体。结合截切推覆构造的冰沟岩体时代,认为推覆构造形成于中-晚奥陶世。该认识与本区在中-晚奥陶世发生裂谷（弧后盆地或有限洋盆）闭合、板块碰撞的区域构造环境和演化历史吻合。     

南阿尔金地区早古生代中酸性侵入岩的岩石成因及其对构造演化的指示意义

南阿尔金造山带位于塔里木盆地和柴达木盆地之间,是中国西北地区重要的俯冲-碰撞杂岩带,其早古生代构造演化过程是近年来的研究热点之一,然而,洋壳俯冲的时限一直存在争议。本文对茫崖石英二长岩开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Lu-Hf同位素地球化学研究,探讨其岩石成因及成岩时的构造环境。样品显示高碱、富钾、低钛、贫铁及Nd-Ta-Ti异常等与钾玄岩相似的地球化学特征,成岩年龄为511～495 Ma, ε_Hf(t)主要为-3.51～-0.08,少量介于0.04～1.69之间。我们认为俯冲洋壳到达角闪岩相边界时释放大量水并上升进入地幔楔,导致地幔楔橄榄岩发生角闪石化交代作用,由于地幔楔沿俯冲带向下拖曳而温度升高,角闪石化橄榄岩熔融形成的熔体在上升过程诱发上地壳物质部分熔融,壳源岩浆混合少量幔源岩浆形成了石英二长岩,该期花岗岩是对造山带从大洋岛弧环境向活动大陆边缘过渡的岩石学响应。因此,南阿尔金洋壳可能在约517 Ma前已经开始俯冲。