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第 2 2 卷第 1 期 V o l 2 2 No 1 新疆地质 XI NJ I ANG GE OL OGY 2 0 0 4年 3月 Ma r ． 2 0 0 4 文章编号 l 0 0 0 ． 8 8 4 5 2 0 0 4 0 1 0 0 4 - 0 8 中图分 类号 -- P 5 7 8 ．9 4 1 P 5 9 文献标识码 A 天山早古生代花岗岩锆石 U - P b定年、岩石 地球化学特征及其大地构造意义 韩宝 福 ， 何国 琦 ， 吴泰然 ， 李惠民 1 ． 北京大学造 山带与地壳演化重点实验室， 地球与空间学院， 北京 1 0 0 8 7 I 2 ． 天津地质矿产研 究所， 天津3 0 0 1 7 0 摘要 天山早古生代花岗岩普遍发育片麻状构造或者发生糜棱岩化， 主要是由于受到后来构造变形热事件影 响的结果． 锆石U- P b 定年结果显示． 天山早古生代花岗岩形成于 3 8 0 “ 4 9 0 M巩目前主要产出在具有元古代基底的中天 山构造带中， 在霍拉山一带也应该具有一定的规模． 它们的岩石地球化学不显示活动大陆边缘花岗岩的特点， 而是具 有铝质A型花岗岩的特征． 它们的形成可能与南天山洋南支的扩张过程有关， 或者与早古生代的一次造山过程的晚期 伸展阶段有关． 关键词 天山 花岗岩 时代 早古生代 天山地区发育大量的花岗岩类． 天山花岗岩地 质系统总结了新中国成立后，3 0多年关于天山花岗 岩区域地质调查和专题研 究成果⋯， 将 天山花 岗岩类 分为吕梁、加里东和海西 3个侵入期． 前人曾探讨过 天山花岗岩的时空分布及其地质意义I 2 ． 研究表明， 早古生代 即加里东期 花岗岩类集 中 分布于中天山南缘， 而 晚古生代 即海西期 花岗岩类 岩浆活动最强， 形成 的花 岗岩类岩体数 量最 多， 集 中 分布于中天山南北两缘I 5 】 ．据 肖序常等研究I6 】， 天山早 古生代花岗岩可划分为 2条岩带，分别沿中天山南北 边缘带分布． 西部 由于隔有伊宁晚古 生代裂谷， 所 以 南北 2条岩带分隔清楚， 而东部 中天山逐渐变窄， 2条 岩带有合二为一的趋势． 区域地质资料显示， 西部汗 腾格里峰和木札尔特达坂 以北 的中天山南缘带 内分 布着早古生代晚期的花 岗岩， 向北东延伸经库什太南 到那拉提 山， 转 向南东 到库米什地 区， 可能与北缘岩 带合并为一条【 7 J ． 以往确定的天山花岗岩类的时代主 要依据野外地质产状或 K ． A r 年龄数据． 直到 8 0年代 中期以后， 随着研究工作的逐渐深入， 新的同位素年 代学资料陆续发表，天山花岗岩类的时代才有了比较 可靠的年代学证据 ． 已发表 的锆石 u． P b年代学资料 显示， 天山既有前寒武纪形成 的花 岗岩I S ,9 】 ， 也有大量 的晚古生代花岗岩I 1刚 ， 还有相当数量的早古生代花岗 岩． 例如， 在西部， 中天山木札尔特河阿拉散混合花 岗 岩的锆石 和榍石 u ． P b 年龄为 3 8 3 Ma ⋯】 ， 那拉提山西 段南部下元古界变质岩系中的布合达岩体榍石 u ． P b 年龄为 4 7 1 ． 3 Ma [ 】 ． 此外， 在东部库米什附近， 片麻状 眼球花岗岩 R b ． s r 全岩等时线年龄 4 5 2 1 9 Ma 6 个 点， r 0 ．9 9 7 , 8 7 S 。 S r初始 比为 0 ． 7 1 0和 4 0 2 4 - 3 Ma 1 0 个点， r O ． 9 9 9 7 , 8 7 S r ／ S 6 S r 始 比为 0 ． 7 0 8 [ ； 库米 什花岗闪长岩 u． P b同位素年龄 4 3 5 Ma D ] , 库米什北 中天山花岗闪长岩样品的锆石 u ． P b年龄在 3 9 8 ～ 41 5 M a[ 】 ．本文将根据新 的花岗岩锆石 年代学和岩 石地球化学资料 ， 探讨 天山早古生代花 岗岩的大地 构造意 义． 1 锆石 U - P b定年实验方法 用于锆石定年的样 品采 自4个岩体 图 1 ． 颗粒锆 石 u ． P b定年是在天津地质矿产研究所完成 的， 锆石 溶解和 u、 P b 化学分离程序在 K r o u g h的方法基础上 稍做改进I 1 引 ． 锆石在混合的 H F ． H N O 中溶解， 使用 U _ 2 0 5 P b混合稀释剂． 采用标准的阴离子交换柱法 提取 u和 P b 用 硅胶． 磷酸混合物将 u和 P b 加到 R e 灯丝上，在V G 3 5 4型热电离质谱仪上完成 u和 P b 的 同位素分析． 分析 P b和 u 同位素的温度区间分别在 1 3 0 0 - - 1 4 5 0 C和1 4 5 0 - - - 1 5 0 0 C之间． 分析结果对实验 室本底进行 了校正． 年龄计算 中采用 的衰变常数是 ’ U0 ．9 8 4 8 5 1 0 - 9 ／ a 和 U 0 ． 1 5 5 1 3 1 0 ／ a ， 现今 的 项目资助 国家重大基础研究项 I 2 0 0 l C B 4 0 9 8 0 2 -项 目资助 收稿 日期 2 0 0 3 一 I O - l 5 ． 修订 日期 2 0 0 3 一 l l 一 作者 E ma i l b f h a n p k u e d u C l 1 第一作者简介 韩宝福 1 9 6 0 一 男 辽宁本溪人- 教授， l 9 8 8 年获北京大学理学博士从 事中国北方造山带地壳演化研究 维普资讯 第 2 2 卷第 l 期 韩宝福等 天山早古生代花岗岩锆石 U ． P b 定年、岩石地球化学特征及其大地构造意义 5 口 l z ， 圈s 图 1 标示锆石 U ． P b定年样品位置的简化地质图 Fig ．1 S i mp l i fi e d ma p s s h o wi n g t h e s a m p l e l o c a t i o n o fz i r c o n U- Pb d a t i n g l 新生界 2 _花岗岩 3地质界线 4断层 5采样点 『T侏罗系．c 石炭系． D s 泥盆一志 留A P t 元古界， u ／ u比值1 3 7 ．8 8 ．年龄误差2 o 【l 7 】 ，定年结果见表 1 2 锆石 U _ ．P b定年的结果 2 ． 1 戈伦塔古什片麻状花 岗岩 在巴音布鲁克 以东约 2 0 k m处戈伦塔古什出露 的片麻状花岗岩 呈东西 向延伸． 区域地质资料显示， 该岩体侵入在晚志留世火山沉积地层 中， 形成时代与 其南侧 的艾尔宾山岩体一样， 为晚泥盆世． 野外考察 表明， 在戈伦塔古什岩体西端， 紫红色细粒花岗岩侵 入 到 片麻 状 花 岗岩 之 中， 片麻 理 倾 向北 ， 倾 角 在 1 o 3 0 。 之间． 主要由石英 、钾长石、斜长石 、黑云母 和角闪石等组成， 而紫红色细粒花岗岩系浅成侵入岩 体， 发育晶洞构造． 野外接触关系表明， 戈伦塔古什片 麻状花 岗岩的时代显然早于钾长花岗岩． 为此． 对花 岗岩样品中挑选的锆石进行 u ． P b 年龄测定． 3组锆石构成一条不一致线， 其与谐和曲线的下 交点年龄为4 2 1 1 1 Ma ,上交点年龄为 1 7 1 1 5 4 4 Ma , MS WD ． 3 5 图 2 ．其 中的下交点年龄代表斜长花岗 岩的侵位年龄，而上交点年龄可解释为岩石中所含继 承性残留锆石的年龄． 因此， 戈伦塔古什片麻状斜长 花岗岩应是早古生代岩浆活动的产物 ． 这样的结果与 野外地质实际相符． 2 ． 2 艾西买依根糜棱质 花 岗岩 据区域地质资料， 在 库尔勒～野云沟 以北的 霍拉山一带， 发育一 系列 元古代花 岗岩类， 它们侵 位在元古代浅变质地层 之中【 7 J’ 构成一个北北西 方 向延伸 的元古代花岗 岩带． 其 中在野云沟以北 ， 所谓的元古代花岗岩向 塔里木盆地方向逆冲于 新生代沉积地层之上， 反 映 出新构造活动 的强烈 影响． 在艾西买依根河两 侧 ， 出露 有 片 麻状 花 岗 岩 、灰 白色黑云母花 岗 岩 、灰色似斑状黑云母 斜长花岗岩、灰色． 浅 肉 红色二云母花岗岩等， 它 们遭受 NWW 走向逆冲 断裂的强烈破坏， 片麻理 和糜棱面理倾向北北西，倾角变化很大， 在 3 5 。 ～ 7 5 。 之 间．从糜棱质浅肉红色二云母花岗岩样品中分离出 5 图2 戈伦塔西什片麻状花岗岩锆石 U． P b年龄 Fi g ． 2 U- Pb a n a l y s e s o f z i r c o n s f r o m t h e Ge l umt a g u s h i g n e i s s i c g r a n i t e 0 3 如 加 弛 维普资讯 新疆地质 2 0 0 4正 垒 样品情况 表 I 天山早古生代花岗岩锆石 U- P b定年结果 Zi r c O n U． Pb a 2 ．e s o f t h e e a r l y P a l c o z o i c g r a n i t e s f r o m t h e Ch i n e s e Ti a n s h a n 匿 二 二二 二 旦 垡壅 堕王堂 皇 表 面年龄 M a 组锆石进行 u ． P b年龄测定， 其中第三组锆石的谐和 年龄为 4 7 5 ．2 4 - 2 ．6 Ma ， 1 、 2 、 3 组锆石构成不一致线， 与谐和曲线的上交点年龄为 1 7 8 1 _4 - 5 2 Ma ， 下交点 年龄为 4 9 0 4 - 1 3 Ma ， MS WD 1 ．5 图 3 ． 下交点年龄 代表花岗岩的侵位年龄， 而上交点年龄可解释为岩石 中所含继承性残 留锆石的年龄． 第四组锆石的位置接 近该不一致线， 但不在不一致线上， 第五组锆石虽然 落在谐和曲线上，但其年龄明显偏老， 达到 6 6 0 Ma 左 右， 而且 3个表面年龄变化不大． 所有这些均表明岩石 中存在继承锆石的可能性． 因此， 野云沟浅肉红色二 云母花岗岩花岗岩的时代不是元古代，而是早古生代 岩浆活动的产物岫 于各种岩石类型很难划分界线， 不排除岩体中存在元古代花岗岩类的可能性． 2 ． 3 阿克塔西片麻状花岗岩 在库米什镇以北的中天山元古代变质岩石中， 分 布着众多的狭长状花岗岩体，包括浅灰色片麻状花岗 岩、红色片麻状花岗岩和似文象花岗岩等， 片麻理走 向与 NWW 向的区域构造线一致．这些片麻状花岗岩 的时代被定为早古生代，吴文奎等和姜常义等均报道 了对库米什北部眼球状花岗岩进行同位素年龄测定 的结果【1 3 ,1 4 1，得到的 R b ． S r 全岩等时线年龄为 4 0 2 4-3 Ma ． 实际上， 这些花岗岩产出在 NWW 向延伸的韧性 剪切带内， 韧性剪切的变形时代为 3 5 0 Ma 左右o ． o 郭召杰， 张志诚。 刘树文，等 东天 山隆起带基底特征、 隆升过程及早前寒 武纪杂岩成矿远景分析． 国家 3 0 5 项 目专题报告， 2 0 0 0 维普资讯 第 2 2 卷第 1 期 韩宝福等 天山早古生代花岗岩锆石 J ． P b 定年、岩石地球化学特征及其大地构造意义 7 图 3艾西买依根糜棱质花岗岩锆石 u ． P b 年龄 Fi g ． 3 U Pb a n a l y s e s o f z i r c o n s f r o m t h e Ai x i ma i y i g e n myl o ni t i c gr a ni t e 从取 自阿克塔西附近的灰 白色片麻状花 岗岩样 品中，分离出 5组锆石，其中第 1 、2组锆石有比较一 致的 2 。 。 p b ／ 2 弼 U 表面年龄， 统计的权重平均年龄值为 4 5 7 ． 5 1 ． 8 Ma ， 可能代表花岗岩的侵位年龄， 而第 3 、 4 、5组锆石 的 。 p b ／ 2 U 表面年龄不同程度地偏新， 可能是 由于这些锆石有不 同程度的放射成 因铅丢失 所致． 这 5组锆石有着非常接近的 p b ／ 2 ∞ P b比值， 说明他们的 T h ／ U 比值基本相 同’ 因而可能是相同成 因和时代的锆石， 只是第 3 、4 、5组锆石发生了不同 程度的放射成 因铅丢失， 而第 1 、 2 组锆石可能基本没 有放射成因铅的丢失， 因而 。 P b ／ 弼 U 表面年龄大于 其他各组锆石的 2 。 。 p b ／ 2 弼 U 表面年龄． 正是这样的原 因， 导致多组锆石的数据点基本沿着谐和曲线分布 图 4 ． 结合花岗岩产出的地质背景， 推测导致部分锆 石发生不 同程度的放射成因 P b 丢失的原因就是后来 的韧性剪切变形作用． 2 ． 4 拉尔墩达坂钾长花岗岩 在独山子一库车公路穿过拉尔墩达坂的沿线上， 多处出露花岗质岩石，其中在道班附近出露的是肉红 色钾长花岗岩． 该岩体呈北西西向延伸 的长条状， 长 约 4 k m， 宽度为 2 0 0 ～ 4 0 0 岩石风化强烈， 呈砖红色， 暗色矿物很少， 几乎没有受 到构造变形影响的痕迹． 区域地质资料显示， 该岩体和恰可布河北岸的其他几 个花岗岩体一样． 均是沿 NW W 向断裂侵人于早一 中 志 留世变质地层之中， 时代为晚二叠世． 近年来 的研 究表 明， 拉尔墩达坂 主要发育一套元 古代变质岩． 这 些变质岩构成 了该岩体的围岩， 所以， 岩体的时代需 要进一步厘定． 图4 阿克塔西片麻状花岗岩锆石 u． P b年龄 Fi g ． 4 U- Pb a n a l y s e s o f z i r c o n s f r o m t h e Ak e t a x i gn ei s s i c gr ani t e 对拉尔墩达坂钾长花岗岩样品中的 5组锆石进 行 u． P b年龄测定， 其中第 1 ～ 4组锆石构成不一致线， 与谐和曲线的上交点年龄为 1 1 1 4 1 0 2 Ma ， 下交点 年龄为 4 5 7 2 7 Ma ， MS WD 1 ． 7 ， 第 5组锆石明显偏 离不一致线， 其 Z 。 p b ／ 2 ∞ P b表面年龄值为 8 1 6 4 2 Ma 图 5 ． 其中下交点年龄代表岩体侵位的时代， 上交 点年龄可能反映了锆石中存在元古代内核或受到元 古代岩石的混染． 这与拉尔墩达坂花岗片麻岩的锆石 u ． P b 年龄 8 8 2 2 3 Ma 的事实相符l 引 ． 因此， 拉尔墩达 坂钾长花岗岩是早古生代岩浆 活动的产物， 而不是形 成于晚二叠世． 2 ． 5 巴伦台花岗岩 在老巴伦台附近， 出露大面积的花岗岩和花岗闪 长岩， 岩体长轴方向呈近东西向延伸， 与区域构造线 方向一致， 即N WW．岩体侵入于元古代变质岩中， 西北 侧有石炭纪地层不整 合在 岩体之上 ． 因此， 该花岗岩 体被认为是海西早期岩浆活动的产物o ． 实际上，这是 一 个复合岩体，其主体是花岗岩和花岗闪长岩， 内部 含有闪长岩， 普遍发育片麻状构造， 有大量的围岩捕 。 新疆维吾尔自治区地质局j 2 0万巴伦台幅地质图说明书． 1 9 7 2 维普资讯 新疆地质 2 0 0 4年 掳体． 0． 5 0． 7 0． 9 2 0 Pb／2 3 5 U 图 5 拉尔墩达坂钾长花岗岩锆石 U ． P b年龄 F i g ． 5 U- Pb a n a l y s e s o f z i r c o n s f r o m t h e L a e r d u n Da b a n p o t a s s i u m f e l d s p a r g r a n i t e 定年样品采自巴伦台以南的公路旁， 岩性为灰色 黑云母花岗岩， 中． 粗粒花岗结构．主要矿物有斜长石、 钾长石、石英和黑云母， 副矿物有榍石、锆石、磷灰 石等．从岩石样品中分离出 3组锆石， 第 1 、2 组锆石 的 0 6 P b ／ 2 。 。 u和 。 p b ／ 2 U表面年龄在误差范围内非 常一致, 2 7 p b ／ 2 ∞ P b 表面年龄也十分接近． 因而第 1 、2 组锆石得到一致的谐和年龄, 2 6 p b ／ 2 。 U表面年龄的统 计权重平均值为 4 5 6 ． 2 0 ．6 Ma 图6 ．第 3 组锆石的 三个表面年龄均不同程度地偏新， 其中 6 p b ／ 2 。 8 U 表 面年龄为 4 4 9 ． 6 1 ． 1 Ma ， 很可能是这一组锆石有少 量放射成因铅丢失所致． 因此， 4 5 6 ． 2 0 ．6 Ma 的年龄 值代表该花岗岩的侵位时代，但可能遭受更晚的构造 变形热事件的影响， 导致部分锆石发生放射成因铅的 丢失． 3 地球化学特征 天山早古生代花岗岩类型多样，有闪长岩、斜长 花岗岩、花岗岩和钾长花岗岩等．拉尔墩达坂钾长花 岗岩、桑树园子花岗岩和野云沟花岗岩的化学分析 表明 表 2 ， S iO 2 含量高达 7 0 ％以上的岩石， 全碱含量 Na 2 0 K 2 0 较高， 变化于 7 ． 4 4 9 ． 2 0之间， 而且 K ， O N a 2 0 ， A ／ C N K值 为 A 12 0 3 ／ C a O N a 2 0 K 2 O 滹} 尔比 在 1 左右变化， A ／ N K值 为A I 2 O 3 ／ N a 2 O K 2 O 摩尔比 大于 1 ， 属于过铝质或准铝质花岗岩 图 7 ． 图 6 巴伦台花岗岩锆石 U- P b 年龄 F i g ． 6 U- P b a n a l y s e s o f z i r c o n s fro m t h e Ba l u n t a i g r a n i t e 一 准铝 过铝 ■ 一 ．． 一 ／ 一过 碱 ／ 一 一 ／／ ／l I I I I 图 7 早古生代花岗岩的 A ／ C NK- A ／ N K图 Fi g ． 7 A／ CNK- A／ NK d i a g r a m f o r t h e e a r l y P a l e o z o i c g r a n i t es fro m t h e Ch i n e s e Ti a n s h a n ▲拉尔墩达坂钾长花岗岩， ◆桑树园子糜棱质花岗岩 ● 野云沟糜棱质花岗岩 在稀土元素地球化学特征方面， 早古生代花岗岩 的稀土元素总量在 l 1 5 3 4 4 1 0 之间， L R E E ／ H R E E 4 ． 0 9 1 1 ． 5 8 ， 因而表现为轻稀土元素富集的右倾型分 布曲线 图 8 负 E u 异常有一定变化， 8 E u 0 ．0 9 0 ． 5 0 ， 并随S i O 2 含量增加而降低．根据稀土元素地球化学特 征， 早古生代花岗岩可以分成二组 拉尔墩达坂钾长 维普资讯 第 2 2卷第 1 期 韩宝福等一 天山早古生代花岗岩锆石 U ． P b 定年、岩石地球化学特征及其大地构造意义 9 注 由中国科学院地质研究所分析 花岗岩的重稀土元素相对平坦， 而桑树园子花岗岩和 野云沟花岗岩的重稀土元素为右倾型， 但二组的轻稀 土元素没有明显差别．在原始地幔标准化图上，这些 样品最突出的特征是 B a 、S r 、P 、E u 、T i 存在明显 图8 早古生代花岗岩的稀土元素分布样式 F i g ． 8 REE p a t t e r n s o f t h e e a r l y Pa l e o z o i c g r a n i t e s f r o m t h e Ch i n e s e Ti a n s h a n 的负异常 图 9 【 I 3 ] ， 只是野云沟花岗岩的 P负异常相 对较小．这些都是 A 型花岗岩的地球化学特征．在图 图 9 早古生代花岗岩的原始地幔标准化图 Fi g ． 9 Pr i mi t i v e ma n t l e - n o r ma l i z e d s p i d e r di a g r a m o f t h e e a r l y P a l e o z o i c g r a n i t e s f r o m t h e Ch i n e s e Ti a n s h a n 标准化值引自文献f l 8 1 墨冒嘏隧＼ 隧銎 维普资讯 新疆地质 1 0 a中，早古生代花岗岩位于火山弧花岗岩和板内花 岗岩区的界限附近， 而在图 1 0 b中落人后造山 A型花 岗岩的 A 2区域． 故这些岩体属于铝质的 A型花岗岩． 2 00 0 1 00 0 10 0 D 1 0 1 图 l 0 早古生代花 岗岩 a Rb 一 Y Nb 图和 b Nb Y图 Fi g ． 1 0 a Rb - Y Nb a n d b Nb - Y d i a g r a ms f o r t h e e a r l y Pa l e o z o i c g r a n i t e s f r o m t h e Chi n e s e Ti a n s h a n ◇野云沟糜棱质花岗岩厂拉尔墩达坂钾长花岗岩， 桑树园子糜棱质花岗岩 4 大地构造意义 虽然根据锆石 u P b 年代学资料确定的早古生代 花岗岩体数量有限， 但是， 根据区域地质资料分析， 在 天山具有元古代变质基底的构造带 中I 1 ⋯ ， 可能存在相 当数量的早古生代花岗岩， 尤其是中天山构造带中延 伸方向与区域构造线一致 ， 并且发育片麻状构造或发 生糜棱岩化的那些狭长状花 岗岩体， 应当是早古生代 花岗岩浆活动的产物， 它们构成一条早古生代花岗岩 带． 尽管早古生代花岗岩普遍发育片麻状构造或发生 糜棱岩化， 显示 它们受到后期构造变形 的强烈影响， 但是， 也有早古 生代花 岗岩几乎没有变形 的迹象， 最 典型的实例就是拉尔墩达坂的钾长花岗岩． 因此， 在 拉尔墩达坂以西恰可布河一带出露的花岗岩体等， 也 可能都是早古 生代岩浆活动的产物． 在天山， 早古生 代花岗岩体主要发育在中天山构造带 中， 在霍拉山一 带也应该具有一定的规模． 时间上， 早古生代花岗岩带的形成可能和南天山 洋的发育历史有密切联系． 目前认 为， 南天 山存在两 条蛇绿岩带， 其中哈尔克山北侧是早古生代晚期的蛇 绿岩一 高压变质岩带， 哈尔克 山南侧是 晚古生代的蛇 绿岩带[ 6 , 2 0 1 ． 最近， 高俊等报道 了阿克牙孜河上游蓝片 岩和榴辉岩样 品中蓝闪石和白云母 。 Ar ／ 3 A r 定年结 果 ， 认为榴辉岩相变质作用发生在 4 0 1 Ma ，抬升至 绿片岩相的时代为 3 8 1 Ma , 而蓝片岩形成时代为 3 7 0 Ma ， 抬升至绿片岩相的时代为 3 6 4 Ma ． 刘本培等对哈 尔克山南侧蛇绿岩带研究后认为f 2 ， 4 2 0 ～ 4 3 0 Ma期 间是南天山洋南支的扩张期． 其它已经发表的蛇绿岩 年代学资料显示， 哈尔克山南北两侧的蛇绿岩带是在 3 7 0 ～ 3 5 0 Ma 期间形成的f 6 0 ． 因此。 早古生代花岗岩带 先于中天山南北缘蛇绿岩带形成． 空间上， 早古生代花 岗岩带与 中天山构造带关系 密切， 而且主要产出在哈尔克山北侧蛇绿岩带 以南地 区． 如果当时的南天山北缘蛇绿岩一 高压变质岩带的 形成与南天山洋向北俯冲过程有关，那么位于俯冲带 以南的早古生代花岗岩带就不可能是在活动大陆边 缘背景下形成 的． 况且， 本 文研究 的早古生代花 岗岩 不具活动大陆边缘花 岗岩的地球化学特征， 而是属于 铝质 A 型花岗岩． 因此， 存在着两种可能的解释 南天 山早古生代花岗岩带的形成 主要与南天山洋南支的 扩张过程有关， 或者它们是在早古生代一次造山过程 的晚期阶段 中形成的． 至于哪一种可能性是更合理 、 更符合实际的解释， 还有待开展进一步研究． 5 结论 天山早古生代花岗岩浆活动 的时间跨度很大， 时 代范围在 3 8 0 ～ 4 9 0 Ma之间． 这些花岗岩普遍具有以 下几个共 同特点 1 早古生代 花岗岩均 出现在具有元古代变质 基底 的构造带中， 主要 出现在 中天 山， 在库尔勒西霍 拉山元古代变质岩中也有产出． 2 除个别岩体外， 早古生代花 岗岩岩体 多具片 麻状构造或遭受后期 的韧性构造 变形改造， 显示在它 们侵位之后 ， 曾经历 了较强烈 的构造变形热事件， 导 致部分锆石发生放射成 因铅 的丢失． 3 早古生代花岗岩中普遍存在具有继承锆石 的信息，表明中天山和霍拉山存在前寒武纪古老地壳 根据不一致线与谐和曲线的上交点年龄和部分锆石 ∞ p b ／ 2 ％ P b表面年龄值分析， 天山前寒武纪古老地壳 的主体应该是元古代变质基底． 4 早古生代花 岗岩不具有活动大陆边 缘花岗 岩类的岩石地球化学特征． 而是属于铝质 A型花岗岩 它们的形成 可能与南天山洋南支的扩张过程有关， 或 者与早古生代一次造山过程的晚期伸展有关． 参考文献 f 1 1 新疆维吾尔 自治区地质矿产局区域地质调查大队 天山花岗岩地质 『 M1 北京地质出版社， 1 9 8 5 f 2 1 王廷印 天山褶皱带花岗岩类岩石的成因类型及构造环境的初步探 讨⋯ 新疆地质， 1 9 8 5 ， 3 2 3 8 ． 4 8 f 3 1 李佩基， 李嵩龄， 张志德 中国天山花岗岩类的演化特征 新疆地 质， 1 9 7 9 ， 3 3 5 0 ． 6 5 f 4 1 刘成德坞 继易， 吕喜朝， 等 中国天山花岗岩类 的时空分布及构造意 义⋯ 新疆地质， 1 9 8 9 ， 7 2 1 ． 1 2 f 5 1 王作勋坞 继易、 吕喜朝， 等 天山多旋回构造演化及成矿『 M1 北京 科 学出版社． 1 9 9 0 维普资讯 第 2 2 卷第 1 期 韩宝福等 天山早古生代花岗岩锆石 【 J P h定年、岩石地球化学特征及其大地构造意义 r- J 1 1 1 J J J 肖序常． 汤耀庆- f 1弓 益民． 等 新疆北部及邻区大地构造I M1 北京 地质 出版社， I 9 9 2 『 7 ] 新疆维吾 自治区地质矿产局 新疆维吾尔 自治区区域地质志I M1 北 京 地质出版社， I 9 9 3 『 8 1 陈义兵瑚 霭琴． 张国新， 等．西天山独库公路花岗片麻岩的锆石 t J P b 年龄及其地质意义⋯ 科学通报， 1 9 9 9 ， 4 4 2 1 2 3 2 8 2 3 3 2 『 9 1 陈义兵瑚 霭琴 张国新， 等 西南天山前寒武纪基底时代和特征 锆石 【 J ． P b年龄和 N d s r 同位素组成⋯ 岩石学报， 2 0 0 0 ， I 6 I 9I 一 9 8 『 I 【 】] 姜常义， 穆艳梅、 白开寅， 等 南天山花岗岩类年代学、岩石学、地球 化学及其构造环境⋯ 岩石学报， i 9 9 9 I 5 2 2 9 8 3 0 8 『 I I ] 中国科学院登山科学考察队 天山托木尔峰地区的地质与古生物 【 M1 乌鲁木齐． 新疆人民出版社、 l 9 8 5 1 ． 4 0 『 1 2 ] 马瑞士， 王赐银 叶尚夫 东天山构造格架及地壳演化I M1 南京 _ 南京 大学出版社． I 9 9 2 『 I 3 1 吴文奎， 姜常义 杨复 库米什地区古生代地壳演化及成矿规律I M] 西安 陕西科学技术出版社、 I 9 9 2 『 I 4 1 姜常义， 吴文奎， 杨复 等 天山加里东晚期构造运动及其地质意义『 J l _ 西安地质学院学报， I 9 9 3 ． f 5 4 4 I 一 4 6 『 1 5 1 I l o p s o n C， We n J F i lt o n G， e t a／P a le o z o i c p l u t o n i s m in Ea s t J u n g g a r , B o g d a s h a n ．a n d e a s t e r n T i a n s h a n ，NW Ch i n a E OS Tr a n s [ J l Am． Ge o p g y s ．Un i o n ,I 9 8 9 ， 7 0 I 4 0 3 一 I 4 0 4 Kr o u g h T E A l o w- c o n t a mina t i o n me t h o d f o r h y d r o t h e r ma l d e c o mp o s it i o n o f z i r c o n a n d e x t r a c t i o n s o f t J a n d P b i s o t o p i c a g e d e t e r mi n a t i o n s 【 J 1 _ G e o c h i m C o s n to c h i m A c t a , I 9 7 3 ， 3 7 4 8 5 4 9 4 ， 李惠民，董传万， 徐夕生， 等 泉州辉长岩中单颗粒锆石 U P b 法定年⋯ 科学通报， I 9 9 5 ，4 0 1 5 8 ． I 6 0 Su n S S，M c Do n o u g h W F Ch e mic a l a n d i s o t o p i c s y s t e ma t i c s o f o c e a n i c b a s a l t s [ M]I n S o u n d e r s ， N o r r y A D ， M J e d s 、 Ma g ma t is m i n o c e a n b a s i n s ． Ge o l S o c L o n d o n S p e c P u b 4 2， 3 1 3 - 3 4 5 胡霭琴， 张国新， 张前锋， 等 天山造山带基底时代和地壳增生的 N d 同位素制约f J ] 中国科学， I 9 9 9 ， 2 9 2 1 0 4 一 I I 2 汤耀庆， 高俊，赵 民， 等 西南天 山蛇绿岩和蓝片岩『 J l _ 北京 地质出版 社， 1 9 9 5 高俊， 张立飞， 刘圣伟 西天山蓝片岩榴辉岩形成和抬升的 A t ／ Ar 年龄记录 科学通报，2 0 0 0 ，4 5 I 8 9 9 4 刘本培， 王 自强， 张传恒， 等 西南天山构造格局于演化『 J l l武汉 中国 地质大学出版社， 1 9 9 6 蔡东升， 卢华复， 贾东， 等 南天 山古生代板块构造演化⋯ 地质论 评， I 9 9 5 、 4 I 4 3 2 4 3 3 ZⅡ CoN U PB DATI NG AND GEoC皿卫 CAL FEATURES oF EARI I ALEoZoI C GR ANr r ES I i．] OM T【 ANS ⅡAN， X咖ANG I M[ I ， LI CATI oNS FoR TECToNI C EVoLUTI oN HAN Ba o f u‘ ， HE Guo q i’ ，W U T a i ． r a n ，LI Hu i mi n f 1 K e yL a b o r a t o r y o fO r o g e n i cB e l t s a n dC r u s t a l E v o l u t i o n MO E , C h i n a a n dD e p a r t me n t o fG e o l o g y , P e k i n gU n i v e r s i t v B e ri n g ， 1 0 0 8 7 1 ， C h i n a , 2 ． T i a n j i n I n s t i t u t e o fG e o l o g y a n d Mi n e r a l R e s o u r c e s ， T i a n j i n ， 3 0 0 1 7 0 ， C h i n a Ab s t r a c t I n t h e Ch i n e s e T i a n s h a n ．t h e e a r ly P a l e o z o i c g r a n i t e s a r e o f t e n c h a r a c t e r i z e d b y g n e i s s i c a n d my l o n i t i c s t r u c t u r e s t h a t we r e p r o d u c e d b y l a t e t e c t o n i c s a n d d e f o r ma t i o n o r t h e r ma l e v e n t s ． I n t h i s p a p e r ． we p r e s e n t t h e r e s u l t s o f z i r c o n U P b d a t i n g o n t h e g r a n i t e s ， I n c o mb i n a t i o n wi t h 2 e o c h r o n o l o 2 i c a l d a t a f r o m t h e l i t e r a t u r e ． i t h a s b e e n r e v e a l e d t h a t t h e e a r l y Pa l e o z o i c g r a n i t e s in t h e Ch i n e s e Ti a n s h a n we r e e mp l a c e d i n t h e P r o t e r o z o i c b a s e m e n t wh i c h ma i n l y o c c u r i n mi d d l e T i a n s h a n a n d t h e Hu o l as h a n d u r i n g a p e r i o d fro m 4 9 0 t o 3 8 0 M a ． Th e i r g e o c h e mi s t r y s h o ws t h e t y p i c a l f e a t u r e s o f t h e s o c a l l e d a l u mi n o u s A t y p
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