新疆欧西达坂花岗岩体地球化学特征和锆石LA-ICP-MS定年:西南天山古生代洋盆俯冲作用过程的启示

本文对出露于南天山南缘断裂带的欧西达坂岩体进行了系统的岩石学、地球化学和锫石U-Pb年代学研究,重点讨论了其岩石成因、源区性质及其大地构造意义.岩体主要由石英闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩组成,并且显示了强烈的后期变形特征.LA-ICP-MS微区定年获得了两组年龄:421±3Ma,273士2Ma,前者为二长花岗岩结晶年龄,而后者则代表了南天山后碰撞伸展走滑作用的时代.地球化学特征显示,二长花岗岩的SiO2含量介于65.16%～75.50%之间,Mg#值低(0.23～0.41),A/CNK-0.86～1.15,为过铝一强过铝质,钙碱-高钾钙碱系列花岗岩;(La/Yb)N为4.40～6.32,Eu=0.58～0.77.与二长花岗岩相比,石英闪长岩的SiO2含量较低(55.46%～58.29%),相对富钛、钙、铁、铝和MgO等;铝饱和指数A/CNK-0.88～1.04,Mg#值高(0.45～0.50),为钙碱性系列.二长花岗岩的(La/Yb)N为7.84～9.48,Eu=0.52～0.78.在原始地幔标准化蛛网图上,样品均明显富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素.而二长花岗岩表现为更加亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,并具有明显的Sr负异常.该岩体高的Al2O3、La/Nb、Th/Ta值和原始地幔标准化图解中Nb--Ti的负异常说明该套岩石形成于板块边缘环境或来自岛弧环境下的陆壳源区.石英闪长岩可能来源于镁铁质岩浆底侵导致的下地壳部分熔融,二长花岗岩可能是来自于中下地壳的无水熔融.欧西达坂岩体体现了南天山洋早古生代向南短暂而局部的平坦的低角度板片俯冲.综合区域地质资料分析推测在早古生代南天山洋可能存在双向俯冲,从而形成同一洋盆中的蛇绿岩在南天山南北两侧的就位;而在晚古生代南天山洋一直向北俯冲,具有长期、多阶段的特征.     

新疆南天山泥盆纪钙碱性侵入岩的形成时代、地球化学特征及构造意义

南天山位于中亚造山带南部,塔里木盆地北缘。长期以来,有关其在古生代时期的演化规律、南天山古洋盆的俯冲方式、俯冲作用规模、持续时间及闭合时限等科学问题研究都是地学界的热点。本研究报道了出露于南天山造山带南缘(塔里木克拉通北缘)的咔拉吾勒及欧西达坂古生代钙碱性侵入岩的锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学数据,其中咔拉吾勒细粒闪长岩、欧西达坂花岗闪长岩及钾长花岗岩的年龄分别为413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。结合前人对研究区欧西达坂石英闪长岩的年代学(418.4±2.2Ma)及地球化学数据,确定了泥盆纪时期南天山南缘发育一套钙碱性的闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩的岩石组合,各岩体表现出相近的时空分布及地球化学特征,判断各岩石应为同源岩浆结晶分异的产物。欧西达坂花岗闪长岩的锆石Lu-Hf同位素数据显示出较大范围的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年龄(573~2149Ma),体现出新老地壳物质混染的特征,指示其母岩浆为混合岩浆。结合各岩石富集大离子亲石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),亏损高场强元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推断该岩石组合为弧岩浆岩系列,其母岩浆可能产生于俯冲消减构造环境下新生玄武质岩浆与老陆壳重熔酸性岩浆的混合,并经历了一定的结晶分异而成岩。进一步的综合分析表明,南天山南缘古生代中期一系列岩浆活动的时代至少从晚奥陶世一直持续到晚石炭世-早二叠世,而南天山古洋盆至少于奥陶纪期间向北(伊犁-中天山地块)发生单向俯冲。晚奥陶世-泥盆纪期间,其东、西两段的俯冲极性或有所不同,西段或为持续的北向俯冲,东部地区为向南北双向俯冲,塔里木北缘在该侧转变为活动大陆边缘。本研究旨在为南天山造山带古生代期间的构造演化提供一定的约束条件。     

天山造山带古生代侵入岩地质特征及构造意义

通过对天山造山带古生代侵入岩岩石类型、岩石地球化学特征及年代学研究,初步厘定不同构造带侵入岩浆序列及形成构造环境。天山地区古生代侵入岩主要包括奥陶—志留纪俯冲期钙碱性花岗岩、泥盆纪后碰撞型正长花岗岩、石炭纪中早期俯冲型钙碱性花岗岩、石炭纪晚期后碰撞型正长花岗岩、石炭纪末后碰撞型镁铁-超镁铁质岩、二叠纪早期后造山型碱性花岗岩及洋壳残片等。俯冲期侵入岩主要为花岗闪长岩-石英二长闪长岩-石英闪长岩组合;同碰撞期为花岗闪长岩-二长花岗岩组合;后碰撞期为组成花岗岩-二长花岗岩组合;后造山期为正长花岗岩-碱性花岗岩组合。认为该地区古生代侵入岩与Terskey洋、北天山洋、南天山洋等洋盆演化密切相关,并建立了天山地区古生代构造演化模式图。     

新疆库鲁克塔格西段奥陶纪花岗岩体地质特征及构造意义

塔里木盆地北缘是塔里木克拉通与南天山造山带结合部位,发育近东西展布的古生代花岗质侵入岩带,该侵入岩带对探究塔里木北缘构造背景及属性乃至南天山洋演化至关重要。文中研究岩体位于库鲁克塔格西段的博斯腾湖南岸,主要岩性为二长花岗岩,LA ICP MS U Pb锆石年龄分别为(458±3) Ma和(454.6±4.6) Ma,代表花岗岩结晶年龄。地球化学特征显示,花岗岩的SiO2质量分数为71.03%～74.39%,K2O质量分数为4.14%～5.07%,A/CNK=1.03～1.08,属弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩;(La/Yb)N为16.41～37.59,δEu=0.44～0.79,具轻稀土富集、重稀土相对亏损的特征;在原始地幔标准化蛛网图上,样品均明显富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素。花岗岩岩浆源于下地壳的部分熔融,在熔融过程中源区残留石榴子石和斜长石。综合区域地质资料及前人成果,认为花岗岩形成的动力和热力来源与南天山洋向南俯冲有关,推测在早古生代南天山洋存在双向俯冲,并从奥陶纪开始向南俯冲消减,一直延续到早石炭世,到晚石炭世闭合。     

新疆库鲁克塔格西段奥陶纪花岗岩体地质特征及构造意义

塔里木盆地北缘是塔里木克拉通与南天山造山带结合部位,发育近东西展布的古生代花岗质侵入岩带,该侵入岩带对探究塔里木北缘构造背景及属性乃至南天山洋演化至关重要。文中研究岩体位于库鲁克塔格西段的博斯腾湖南岸,主要岩性为二长花岗岩,LA ICP MS U Pb锆石年龄分别为(458±3) Ma和(454.6±4.6) Ma,代表花岗岩结晶年龄。地球化学特征显示,花岗岩的SiO2质量分数为71.03%～74.39%,K2O质量分数为4.14%～5.07%,A/CNK=1.03～1.08,属弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩;(La/Yb)N为16.41～37.59,δEu=0.44～0.79,具轻稀土富集、重稀土相对亏损的特征;在原始地幔标准化蛛网图上,样品均明显富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素。花岗岩岩浆源于下地壳的部分熔融,在熔融过程中源区残留石榴子石和斜长石。综合区域地质资料及前人成果,认为花岗岩形成的动力和热力来源与南天山洋向南俯冲有关,推测在早古生代南天山洋存在双向俯冲,并从奥陶纪开始向南俯冲消减,一直延续到早石炭世,到晚石炭世闭合。     

南天山洋古生代期间俯冲作用过程探讨

南天山洋的演化历史是中亚造山带研究中关键的问题,目前对古生代期间南天山洋的俯冲极性、俯冲方式等问题仍然存在着争议。南天山造山带南部地区近东西向出露一系列中酸性侵入岩,本文以其中的欧西达坂石英闪长岩为对象,开展了系统的岩石学、地球化学和同位素年代学研究。地球化学特征显示其富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,轻稀土元素较重稀土元素富集,稀土配分曲线呈右倾的"海鸥"型,为典型的俯冲成因钙碱性系列岩浆岩,锆石LA-ICP-MS微区定年获得418.4±2.2Ma的206Pb/238U加权平均年龄。结合区域地质背景及前人成果,初步认为塔里木板块北缘至少在志留纪时期已由被动大陆边缘转变成活动大陆边缘,中泥盆世开始又转变为被动大陆边缘;早古生代阶段南天山洋的演化以双向俯冲为主,向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程,至中泥盆世结束;向北则为长期、多阶段性的俯冲。     

新疆中天山乔霍特铜矿区I型花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

新疆中天山乔霍特铜矿位于中天山南缘,毗邻南天山缝合带。矿区南侧出露有1个花岗闪长岩岩体,该岩体与包裹于赋矿火山岩中的钾长花岗岩均属钙碱性弱过铝质I型花岗岩,具有相似的地球化学特征,富集LILE、亏损HFSE,具显著的Eu、Ta、Nb、Ti负异常,其形成可能与南天山洋的北向俯冲密切相关。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得花岗闪长岩年龄为450.4±1.1Ma,钾长花岗岩年龄为430.8±4.1Ma,指示晚奥陶世时期,乔霍特地区存在南天山洋向中天山复合弧地体之下的俯冲;早志留世晚期,俯冲作用依然持续,此时,天山地区岩浆活动强烈。乔霍特铜矿赋矿火山岩的形成时代晚于431Ma,矿区南侧出露的花岗闪长岩早于赋矿火山岩形成,成矿作用可能与花岗闪长岩的侵位无直接关系。     

东昆仑东段到木提岩体成因及构造意义：来自年代学及地球化学的约束

到木提岩体位于东昆仑造山带东段，主要岩性有二长花岗岩、花岗闪长岩及闪长岩。笔者对新发现的闪长岩进行了锆石U–Pb测年和岩石地球化学测试，以确定其形成时代及岩石成因，结合二长花岗岩和花岗闪长岩的岩石地球化学特征，综合探讨到木提岩体的侵位时代、岩石成因及构造演化程。LA–ICP–MS锆石U–Pb测年获得的闪长岩²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为(244.6±1.8)Ma，到木提闪长岩体结晶时代为早三叠世。二长花岗岩和花岗闪长岩的地球化学特征显示：里特曼指数小于3.3，具钙碱性–高钾钙碱性特征；铝饱和指数A/CNK值均小于1.1；岩石中P₂O₅含量普遍较低，且与SiO₂含量呈负相关性；富集K、Rb、La等LILE，亏损Nb、Ta、Ti、P等HFSE。地球化学特征表明，到木提岩体属于Ⅰ型花岗岩。综合分析认为，东昆仑东段到木提岩体是下地壳岩石发生部分熔融形成的火山弧花岗岩，阿尼玛卿洋俯冲作用可以持续到早—中三叠世，俯冲过程中形成区域性的地幔岩浆底侵就是导致下地壳熔融的热源，且幔源岩浆不同程度混入...     

中天山南缘代京却克却二长花岗岩年代学研究及构造意义

新疆中天山南缘地区广泛分布晚古生代侵入岩,对中天山南缘代京却克却地区二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得岩体结晶年龄为(394.7±2.9)Ma,属中泥盆世。岩石地球化学结果表明,该二长花岗岩为一套高钾钙碱性系列过铝质岩石,大离子亲石元素Rb,Th,K相对富集,高场强元素Nb,Ta,Ti,P相对亏损。结合区域地质背景,认为中天山南缘代京却克却地区二长花岗岩形成于火山弧环境,是幔源岩浆底侵带来的大量热能使得晚古生代下地壳物质发生部分熔融的产物。综合分析认为,该岩体可能代表了中泥盆世南天山洋向中天山微地块之下的俯冲岩浆活动记录。     

西昆仑布孜完达坂岩体成因：LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学与地球化学制约

布孜完达坂岩体位于新疆西昆仑地区的中酸性岩浆岩带中,其主要岩性为不等粒石英闪长岩和二长花岗岩。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结合锆石阴极发光图像（CL）和U、Th元素特征,获得布孜完达坂岩体的年龄为225.5±2.3 Ma（n=18,MSWD=1.6）,时代属晚三叠世（T₃）。石英闪长岩和二长花岗岩均含有角闪石, 副矿物中出现少量榍石, SiO₂含量为61.41％～73.01％,全碱变化于6.64％～8.25％;铝饱和指数A/CNK为0.98～1.04,属准铝质—弱过铝质;岩石轻重稀土元素分馏明显,（La/Yb）_N为6.38～43.73,负Eu异常,δEu为0.53～0.85;富集Rb、Th、K和LREE等大离子亲石元素,而贫Ba、Sr、Ti、Nb、Zr等元素,属高钾钙碱性I型花岗岩系列。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化,分析认为随着古特提斯洋在中三叠世晚期向北消减直至最终闭合过程中,岩体温度在707℃～718℃的条件下,地壳较深处且受一定程度幔源物质混染发生部分熔融作用,于晚三叠世后碰撞演化形成了布孜完达坂岩体。     

滇西腾冲-梁河地块石英闪长岩-二长花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

高黎贡-腾梁花岗岩带是冈底斯花岗岩带的东延部分。腾梁花岗岩中辉长-闪长质包体、花岗岩、石英闪长岩密切共生。辉长-闪长质包体的结构构造、矿物学特征表明,它们是岩浆快速冷凝结晶的产物。地球化学数据显示,辉长-闪长质包体为钙碱性系列,具有低SiO2、高MgO和Mg#的特征,富集Rb、Sr、Th、Ba和Ce,亏损Nb、Ta、P、Zr、Yb和Y;寄主花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,准铝质到弱过铝质,富集Rb、Th、Zr和Hf,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P和Ba,具有中等程度的负Eu异常;石英闪长岩介于二者之间。锆石U-PbLA-ICP-MS定年显示,石英闪长岩形成年龄为127.10±0.96Ma,花岗岩形成年龄为123.8±2.5Ma。结合辉长-闪长质包体形成年龄为122.6Ma,三者年龄基本一致,从年代学角度为花岗岩、辉长-闪长质包体和石英闪长岩岩浆混合作用成因提供了证据。石英闪长岩锆石εHf(t)值变化于-7.61～-3.80。结合辉长-闪长质包体、花岗岩的εHf(t)值及地球化学特征,认为花岗岩来源于古老地壳的部分熔融,辉长-闪长质包体来源于地幔楔橄榄岩部分熔融,石英闪长岩为幔源岩浆与古老地壳部分熔融的岩浆完全混合的产物。腾梁地块早白垩世侵入岩很可能与班公湖-怒江洋壳岩石圈向南俯冲的动力学背景有关。     

新疆东天山多头山铁-铜矿区花岗岩类的年代学、地球化学、岩石成因及意义

多头山矿床是东天山阿奇山?雅满苏成矿带铁铜矿床的典型代表,矿床成因与区内岩浆岩有紧密联系。矿区出露的侵入岩主要有花岗斑岩、二长花岗岩、钾长花岗岩及英安玢岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得花岗斑岩、二长花岗岩及英安玢岩的年龄分别为316.3±8.1 Ma、318.3±3.0 Ma和197.2±3.5 Ma。花岗斑岩A/CNK介于0.82~1.01之间,显示偏铝质特征,为Ⅰ型花岗岩;同时样品富集大离子亲石元素Th、U、Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,显示弧岩浆特征。钠质蚀变导致了花岗斑岩显示出富Na、贫K、Rb、Ca、Sr的特征。钠化花岗斑岩Nb/Ta为12.4~16.0,具有较高的ε_(Nd)(t)(5.76~6.24)值和较低的I_(Sr)值(0.70353~0.70532),与安第斯中生代岩基地球化学特征相似,结合样品中出现古老锆石的捕掳晶,表明其源区为新生的下地壳,混合有少量幔源物质,并伴随有地壳混染。二长花岗岩与钠化花岗斑岩具有相近的形成年龄和相似的地球化学特征,如Nb/Ta比值(14.2),亏损高场强元素、富集大离子亲石元素,同为准铝质(A/CNK=0.97)弧岩浆,暗示它们可能具有相似的源区。而早侏罗世的英安玢岩具有高Sr(552×10~(-6))含量和较高的Sr/Y(73.6)比值,显示出钙碱性埃达克岩的特征,同时样品具有较高的K_2O(3.27%)含量、Mg~#指数(55),表明其来源于拆沉下地壳的熔融并混有少量幔源岩浆。综合区域研究资料、年代学、地球化学及同位素特征,我们认为多头山所在的阿奇山?雅满苏成矿带可能是晚古生代洋壳向南俯冲至中天山地块之下形成的大陆边缘弧。     

东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩的地球化学及地质意义

东天山吐哈盆地南缘至喀拉塔格—星星峡地块,晚古生代花岗质侵入岩岩石类型主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩。岩石地球化学特征表明：Si O2质量分数为57.3%~77.76%,全碱（K2O＋Na2O）质量分数为4.14%~10.49%,Ca O质量分数为0.49%~6.56%,Al2O3质量分数为11.39%~14.76%,铝饱和指数（A/CNK）为0.77~1.04,属于高钾钙碱性系列—钾玄质系列的准铝质花岗岩。稀土总量较高且轻稀土富集,富集Rb、Th、U、K、Pb,而亏损Nb、Ta、Ti、P,无明显负Eu异常。区域构造背景、岩石学和地球化学特征综合分析显示,东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩,是后碰撞构造演化阶段岩浆活动的产物,主要由幔源岩浆底侵引起的地壳物质部分熔融所形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经高度演化及分异结晶作用而成。     

南天山高钾钙碱性花岗岩年代学、岩石成因及其地质意义

南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年 结果显示,其形成时代为 305±1 Ma。岩石富碱(K2O + Na2O=7.58%~ 8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09~1.33),高 Mg(# 51.6~58.5), A/CNK 为 0.92~1.00 之间,属于准铝质高 Mg# 高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U), 亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损 Y(10.17×10-6~14.84×10-6)及 Yb(1.054×10-6~1.374×10-6), 弱—无的负 Eu 异常(0.60~0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳 - 幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。 结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔 源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。 东泉戈壁壳 - 幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。     

西藏拉萨地块阿翁错北二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素制约

西藏拉萨地块阿翁错—盐湖岩浆弧的成因是解决班公湖—怒江特提斯洋俯冲极性和时限的关键。本文选取阿翁错北岩体中的二长花岗岩进行岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Hf同位素研究。结果表明：阿翁错北二长花岗岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(107.0±0.5) Ma,MSWD＝2.6,属早白垩世晚期。样品表现为高硅、富钾的高钾钙碱性岩石系列,A/CNK值介于1.006～1.019之间,属弱过铝质;微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th及轻稀土元素（LREE）,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具中等至弱的负Eu异常（δEu=0.55~0.78）,属弱过铝质未分异的I型花岗岩。二长花岗岩样品锆石初始Hf同位素ε_Hf(t)值除1颗锆石达11.1外,其他17颗锆石介于3.7~6.3之间,平均值5.0,Hf同位素二阶段模式年龄变化于928~765 Ma之间。基于同位素以及岩石地球化学数据,阿翁错北岩体很可能是新生地壳熔融产生的长英质岩浆与镁铁质岩浆发生不均一混合作用形成,并有少量幔源物质的参与。结合拉萨地块中北部岩浆岩Hf同位素研究分析,阿翁错—盐湖岩浆弧形成于班公湖—怒江特提斯洋后退式俯冲的构造体制下,阿翁错北岩体的形成时代（107~104 Ma）代表了由断离板片俯冲末期向碰撞环境转化的时限。     

西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体中埃达克质岩石的成因及地质意义

大同岩体位于西昆仑柯冈-库地-其曼于特和麻扎-康西瓦两条蛇绿混杂岩带之间。为进一步了解西昆仑早古生代岩浆弧中某些具体岩石类型、岩浆产生机理、地质意义及成因联系,本文从岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素等方面,对大同岩体中和外围新发现的埃达克质岩石进行了研究。埃达克质岩石由石英二长花岗岩和黑云母二长花岗岩两种岩性组成,呈独立的岩体和大同主岩体中的脉体两种产状,高硅(w(SiO₂)≥60.34%)、高铝(w(Al₂O₃)≥14.73%)、富碱(w(K₂O+Na₂O)≥6.40%)、低镁(w(MgO)≤2.35%),以及高锶(w(Sr)≥504×10^-6)、低钇(w(Y)≤17.20×10^-6)和高Sr/Y(平均为70.88),富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,不同程度负Eu异常及Ta、Nb、P和Ti亏损。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为(443.6±1.4)~(462.0±1.0)Ma,与大同主岩体的形成年龄相当。锆石ε_Hf(t)为-7.28~4.56(平均-0.84),我们认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中,发生部分熔融形成的熔体上升过程中与地幔楔橄榄岩反应,最后定位于地壳浅层的结果。通过与大同岩体主岩体对比,对早古生代岩浆弧的形成和演化有了更深入的了解。     

兴蒙造山带南缘东段和龙地区Ⅰ型花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对兴蒙造山带南缘东段和龙地区八家子岩体和勇新岩体进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS U-Pb定年和Sr-Nd同位素研究,以便制约该区的区域构造演化。锆石测年结果显示,八家子石英闪长岩结晶年龄为257.8±0.9Ma,形成于晚二叠世早期,勇新二长花岗岩的结晶年龄为243.2±1.1Ma和238.5±2.8Ma,形成于中三叠世。八家子石英闪长岩为钠质钙碱系列、偏铝质的Ⅰ型花岗岩类,富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs,Cs、Ba、K和Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta和P),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于俯冲环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。勇新二长花岗岩富硅、铝和钾,为高钾钙碱性系列、偏铝质-弱过铝质的Ⅰ型花岗岩,富集轻稀土(LREEs)及大离子亲石元素(LILEs,Cs、K、Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta、P和Ti),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于同碰撞环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。花岗岩的侵位反映了研究区晚二叠世早期古亚洲洋板块俯冲于华北克拉通之下,中三叠世华北克拉通与兴凯地块碰撞拼合,说明古亚洲洋应闭合于晚二叠世末期-早三叠世期间。     

南阿尔金玉苏普阿勒克塔格花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

玉苏普阿勒克塔格岩体是南阿尔金出露面积较大的花岗岩体之一.为了查明该岩体的成因与形成的构造环境,探讨南阿尔金地区的岩浆演化过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学方面的研究.研究结果表明玉苏普阿勒克塔格岩体主要由中粗粒似斑状黑云二长花岗岩及中细粒含斑黑云二长花岗岩组成.本次研究获得中粗粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为442~448 Ma,中细粒含斑黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为423~430 Ma.岩石地球化学显示,早期花岗岩具有准铝质特征（A/CNK=0.97）,晚期花岗岩具有弱过铝质特征（A/CNK=1.04）.两期花岗岩均属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,轻稀土富集重稀土亏损,具有Eu的弱负异常.两期花岗岩都富集Rb、Th、K等元素,亏损Ba、P、Sr、Ti等元素.根据两期花岗岩的形成时代,结合区域地质背景认为玉苏普阿勒克塔格岩体形成于活动大陆边缘环境,是早古生代南阿尔金洋向北俯冲碰撞,在构造体制转换阶段幔源岩浆上涌新生地壳发生部分熔融形成.      

中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素-对于中天山早古生代构造演化的启示

以中天山东段的天湖东铁钼矿含矿花岗岩为例,在LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测定其为早古生代花岗岩（（445.3±4.6） Ma）基础上,通过岩相学、地球化学及锆石原位Hf同位素组成等多方面研究,探讨该岩体的成岩作用及其构造背景。天湖东含矿片麻状花岗岩的主要矿物为斜长石、石英、钾长石,并含少量黑云母和角闪石等。全岩地球化学分析结果表明,该片麻状花岗岩高硅、弱富铝、富钙、富钠而贫钾,ASI值为0.68~0.82,属于准铝质钙碱性花岗岩,总体上富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba等和轻稀土元素La、Ce、Nd等,而亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Yb等,轻重稀土分异明显,轻稀土分异较为明显,而重稀土分异不明显,表现出典型岛弧岩浆岩的地球化学特征。锆石的ε_Hf(445 Ma)值为-6.31~-1.77,二阶段Hf模式年龄（T_DM2）为1.538~1.825 Ga,表明该花岗岩的源区主要为壳源物质。综合分析上述资料,认为天湖东铁钼矿片麻状花岗岩是由俯冲过程中地壳物质重熔的产物。结合前人的研究和本课题组的新近研究成果认为,在早古生代时,中天山为岩浆弧构造环境,形成一系列的钙碱性岩浆岩,而该岩浆弧的形成可能是受到介于吐哈陆块和塔里木板块之间的古天山大洋在早古生代时期向南俯冲而形成的。