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第 4 3卷第 4期 2 0 1 0 年 总 1 7 5期 西 北 地 质 NORTHW ESTERN GEOI OGY Vo1 . 43 No. 4 2 0 1 0 Su m 1 7 5 文章编 号 1 0 0 9 6 2 4 8 2 0 1 0 0 4 0 0 8 7 0 8 塔里木盆地 西南缘片麻状 花 岗岩 锆石 S HRI MP U P b定年 肖爱芳 ,黎 敦朋 福 州大学 紫金矿 业 学 院 ,福 建 福 州 3 5 0 1 0 8 摘 要在塔里木 盆地西南缘发现多个片麻状英云 闪长岩 ,岩体表现为高 s i 、AI 、Na ,富集轻稀土元 素 、大离 子亲石元 素和高场强元素的 Z r 、 Hf 、T i ,亏损重稀土元素和高场强元素 P 、Ni 、 C r ,地球化学 具有 A 型花岗岩的特征。通过锆石 S HR I MP U P b测年 ,获得 3组年龄 第一组年龄 ,7 1 1 9 7 0 士 4 7 Ma ” 4 , MS WD2 . 4 ,代表岩浆捕获 的继 承锆 石年龄;第二组 年龄 ,7 ’ 7 6 4 3 3 Ma 一 4 , MS WD一2 . 5 O ,代表岩浆结 晶年龄 ;第 三组 年龄 , 了 ’ 4 2 4 士1 6 Ma 一6 , MS WD1 . 0 3 ,代 表加里东期构造事件年龄 。丁 7 6 4 3 3 Ma的锆石年 龄可 能是塔里木地块 在新元 古代末期 R o d i n i a 超大陆裂解岩浆活动 的记 录,对约束该 区地层 时代 、研究地质构造演化提供 了重要信息 。 关键词 新元古代 ;片麻状花 岗岩 ;R o d i n i a超大陆裂解 ;塔里木西南缘 中图分类号 P 6 3 2 文献标识码 A 铁克里克断隆是塔里木盆地西南缘的一个古老 隆起 ,是西域陆块群的重要组成部分 图 1 。主要 发育新太古字、古一中元古界中深变质的绿岩、片 麻 岩建 造 新 疆地 质矿 产局 ,1 9 9 3 ,1 9 9 9 ,白瑾等 , 1 9 9 6 ;李 江 海 等 ,1 9 9 8 ,2 0 0 0 ,2 0 0 1 ;姜 春 发 等 , 1 9 9 2 。 经历 了前震 旦纪 结 晶基底形 成 和震 旦 纪及其 后的盖层发育复杂的构造变形和岩浆作用 姜春发 等 ,2 0 0 0 ;丁道桂等 ,1 9 9 6 ;郭召杰等 ,2 0 0 0 。但 是,前人对该区岩浆作用 的研究极少 ,笔者在塔里 木盆地 西 南缘 的铁 克里 克断 隆 区发 现 多个 片麻 状英 云 闪长 岩 ,通 过精 确 的锆 石 S HR I MP同位 素测 年 , 对其形 成 时代 进行 了准确 厘定 。 1 岩体特征 片麻状英云闪长岩呈小型带状零星分布于玉龙 喀什河下游的和田市一布雅公路上 ,共发现 2个小 岩株 图 1 ,宽度分别为 5 0 0 m 和 1 0 0 0 m,延伸 超过 4 0 0 0 m。 片麻状英云闪长岩侵入于新太古宇、古一中元 古界 埃连 卡特 岩群 二云母 石英 片岩 、黑云 斜长 片麻 岩 和浅粒 岩之 中 ,与 围岩界 面清 晰 。岩体 发育 片麻 理构 造 ,片麻 理总 体产 状 3 1 0 。 2 5 0 。 , 与 区域 片理 、 片麻理产状基本一致 。岩体外接触带见硅化、角岩 化等蚀变现象。片麻状英云闪长岩呈灰白色、 灰色, 中粒鳞 片 粒状变 晶结 构 ,片麻 状 构造 。主要 矿物 成 分 , 石英 3 O 1 0 ~3 5 1 O _ 。 ,斜 长石 l 5 1 0 ~ 3 5 1 0 _ 。 , 黑 云母 2 O 1 0 1~1 5 1 0 _ 。 , 白云母小 于 5 1 0 。 。 ; 副 矿物 主要 为磷灰 石 、锆 石 、榍 石 和独 居 石等 。 岩 石蚀 变较 强 , 以黑云 母 发生 绿泥 石为 主 , 云 母沿片麻理定 向分布 。 收稿 日期 2 0 1 0 0 6 1 8 ;修 回 日期 2 0 1 0 1 1 - 1 2 基金项 目中国地质调查局 新疆 12 5万恰哈 幅 J 4 4 C0 0 4 0 0 2 区域地质调查 2 0 0 3 1 3 0 0 0 0 0 3 资助 作者简介 肖爱芳 1 9 5 9 一 ,女 ,硕 士,高级 工程师 ,从事地质科研与实验工作 。E ma i l X AF1 2 2 8 1 2 6 . c o rn 西 j E 地 质 NOI J t -1 i VE SI ’ N 段 片 麻 状 英 云 闪 长 岩 中 。 S i _ 含 量 为 7 4 . 4 7 ] 0。 。 ,N a 2 含 量为 3 . 6 1 0 , K 含 量 为 2 . 】 5 l O 一 。 Al 2 O 含量 为 1 2 . O 6 1 0 一, C a O 含量 为 2 . O 3 1 0 。以高 S i 、 Al 、 碱为特征 , 岩石 叫 N a K。 O , A/ C NK 为 1 . O 1 , 为铝 饱 和 型英 云 闪 长 岩 。 片 麻状英 云 闪长岩 稀 土总 量较 高 R E E一1 8 4 . 1 1 l 0 。 。 。 I REE/ HREE一8 . 2 6, I a / [ u 一9 . 7 i , Eu 一0 . 4 2 。球粒 陨石标 准化 模式 曲线 右倾 . 轻 、 重稀 土 元 素分馏 较 大 , 富集 轻 稀 土元 素 , 亏损 重稀 十元素 . F u具 负异 常 。 片麻 状英 云闪长 岩岩 石微量 元素 中 富 集大 离子 亲石 元素 和高 场强元 素 的 Z r 、 Hf 、 Ti , 亏损 重稀 土元 素和高 场强元 素的 P、 Ni 、 C r 。片麻 状英 云 闪长 岩地球 化 学特征 显示 具有 A 型花 岗岩特 征 , 可 能形 成 于造 山后 的伸展 构 造环 境 洪 大 卫 等 , 1 9 9 5 ; 陈培荣 等 , 1 9 9 8 ; 王 德滋 等 . 1 9 9 5 ; 袁万 明等 , 2 0 0 0 ; 古 凤 宝 , 1 9 9 6 ; Eh y GN, 1 9 9 2; C o l l i e s WJ , e l a 1 . 1 9 8 2 ; Cr e a s e r RA, e t a 1 . 1 9 9 1 W h a l e n J B。e t a 1 .1 9 8 7 ; Cl e me n s儿,e t a 1 .1 9 8 6 。 图 J 片麻状花岗岩出露位置图 Fi g.1 Loc a t i o n ma p of t he g ne i s s g r a n i t e 1 .不整合接触界线 ;2 .脆性断层或韧性断层 C Z . 新生界 ;P Z MZ .古生一中生界 ;P t z S L .中元古界赛拉加兹塔格岩群 ;Ch S T.长城 系赛图拉岩群 ;P t i A.古元古界埃连 卡 特岩群 ;Ar 。 KL .新太古字卡拉喀什岩群 ;P p . 二叠纪花 岗岩 ;S r .志留纪花岗岩 ;P t s .新元古代片麻状 花岗岩 2 锆石 S HRI MP U P B测年 2 . 1 样 品及 测试 方法 测 年样 品采 自塔 里木 西南缘 的和 田~ 布雅公 路 上 ,地理 坐 为 N3 6 。 3 7 . 2 0 0 ,E7 9 。 5 3 . 5 0 0 。岩性为 灰色片麻状 中粒 英云 闪长岩 。样 品重 5 k g,粉 碎至 8 0 ~1 2 0目。洗去粉 尘 , 经 过淘洗 使得重 矿物 富集 。 经过 电磁 选 。 去 除电磁性 部分 , 保 留非 电磁性 部分 。 再经淘洗 .获 得锆石 精矿 ;之后 ,在双 目镜下 挑选 用于定年 的锆 石 。 锆 石 离 子 探 针 分 析 样 品 的 制 备 按 宋 彪 等 2 0 0 2 提 出 的方 法进行 宋彪 等 ,2 0 0 2 ,先 将挑 出的锆石和标 准锆 石样 品 T E M , 丁一4 1 7 Ma 用 双面胶置于环氧树脂 的样品靶上,用细砂纸进行打 磨 , 至 大部分锆 石颗粒 打磨 出 中心 . 再进 行抛 光 。 对 抛光后 的样 品先进行透、反 射光照相和阴极发光 C I 照相 图 2 ;然后 ,对样 品靶 进行 清洗 ,用 纯度为 9 9 . 9 9 9 的金镀膜后待测。 样品分析在北京 离子探 针 中心的 S HR I MPⅡ离子 探针 上 ,用标 准程 序 进 行 ,每 分 析 3个 未知 样 品 点 .进 行 1次 标 样 第 4期 肖爱芳 等 塔里 木盆地西南缘片麻状花岗岩锆 石 S HR I MP U P b定 年 8 9 TE M 测 定 , 对标 样锆 石 TE M 的 U/ P b值 分 析偏 差 程序 进 行 W i l l i a ms i s ,1 9 9 8 。 为 1 . 0 ~2 . 9 。数据 处理 按 Wi l l i a ms I S 1 9 9 8 7 3 2 275 99Ma 3 7 407 1 9 Ma 矽 2 01 6_l OOMa 4 200 t i m 44427 Ma 图 2锆石 C L及测点位置 图 F i g . 2 C L i ma g e s o f z i r c o n s a n d d e t e c t i n g p o s i t i o n s 大 于 1 0 Ma d a t i n g i s P b / P b a g e ; 小于 1 0 Ma d a t i n g i s P b / 。 。 U a g e 大于 1 0 Ma的年 龄数据标示 的为2 0 7 P b / P b年龄 ;小于 1 0 Ma的年龄数据标示的为2 0 6 P b / 2 3 8 U年龄 2 . 2测试 结果 对 1 5粒锆 石颗粒 进行 了 1 6 个 测点 的分 析 ,结 果 见 表 1 。 锆 石 年 龄 介 于 4 0 6~ 2 2 7 5 Ma , 黔 。 T h / 鹅 U值分布于 0 . 1 8 ~0 . 9 1 , 主体分布于 0 . 5 ~ 0 . 8 。 所有样品位于谐和线上或其附近 图 3 , 反映 样 品基 本没 有铅 丢失 。 锆 石 C I 图表 明 , 锆石 有 3 种 结构类型第一种类型锆石呈次圆状 ,局部有窄的 增 生边 。如 ,1 . 1 、8 . 1测点 ,属 于 岩浆捕 获 的围岩 锆石 测 定 ∞ P b / P b 年龄 分 别 为 1 9 3 7 3 8 Ma 图 2中 1 . 1 和 1 5 7 7 5 5 Ma 图 2中 8 . 1 ; 第 二种类型锆石呈核幔双层结构, 增生边 2 0 ~6 0 u m, 并发育生长环带。如 ,图 2中 2 . 1 、3 . 1 、4 . 1 、5 . 1 、 7 . 1 、1 0 . 1 、l 1 . 1 、1 2 . 1 、1 3 . 1 、1 4 . 1 、1 5 . 1测点 , 表 明锆石 的生 长至少 经历 了 2个 阶段 ,测定 锆石 核 部 的∞ P b / P b年 龄 分 别 为 2 2 7 5 土9 9 Ma 图 2 中 2 . 1 、 2 0 1 6 1 0 0 Ma 图 2中 5 . 1 1 9 4 7 3 6 Ma 图 2中 7 . 1 、 2 1 2 6 6 4 Ma 图 2中 1 1 . 1 ,锆 石边 部。 P b / 弛 U 年龄 有 2 组 。其 中 ,一 组 P b / 。 。 U 年龄 为 7 5 1 3 3 Ma 图 2中 3 . 1 、 7 3 9 士3 2 Ma 图 2中 7 . 2 ,另一 组∞ P b / U 年 龄 为 4 0 7 土1 9 Ma 图 2中 4 . 1 、 4 0 7 1 8 Ma 图 2中 1 0 . 1 、 4 4 1 2 0 Ma 图 2中 1 2 . 1 、 4 4 7 士2 0 Ma 图 2中 1 3 . 1 、 4 1 1 士1 9 Ma 图 2中 1 4 . 1 、 4 4 4 2 7 Ma 图 2中 l 5 . 1 ; 第 三种 锆石 呈柱 状 ,发 育生 长环 带或 无环 带 。如 ,图 2中 6 . 1 、 9 . 1测 点 ,属 于 岩浆锆 石 , 测 定 P b / 鞠 U 年龄 分别 为 8 5 6 3 8 Ma 、 7 3 7 3 3 Ma 。 剔除误差较大的 2 . 1 测点 2 2 7 5 Ma 、8 . 1 测 点 1 5 7 7 Ma 外 ,其余测定点的年龄集中分布于 3个 区域 ,相应 的 3 组 年 龄 加 权 平均值 依次 为 第 一组 ∞ P b / 。 媚 P b 年龄 为 1 9 7 0 4 7 Ma 一4 , MS WD2 . 4 , 测定 点位 于锆 石核 部 图 3 - a和 图 2 中 1 . 1 、5 . 1 、7 . 1 、1 1 . 1 ,代 表岩 浆捕 获 的继承 锆 石年龄 ; 第二组锆石。 咖 P b / 。 。 U 年龄为 7 6 4 3 3 Ma , 2 4 ,MS WD一2 . 5 ,图 3 - b和 图 2中 3 . 1 、6 . 1 、 7 . 2 、 9 . 1 点 测 量点位 于捕 获 的继 承锆石 边 部或具 有 一 一 9 ∑ U\ 0三 蛊 \ 募 西 北 地 质 NOR7 ’ J 【 , E ’ R ; EO1 , OGY 譬 墨 磊 羁 葛 鸯 兰 器 三 兰 蚕 鬻 兰 嚣 墨 萎 蚤 兰 薰 高 量 量 莒 兰 量 量 墓 量 蔓 20 1 0 拒 。 榭牝鑫 . D _【 删 籍廿 . 唧如 9 0 N 杂 。 N 鞲 _ 苫H } { ∽ 末鞲 艇倏 丑 媸 苫 一 一 0 ∞刊{ { ∞ { { N 州 荨 N 刊 g ■ 一 暑 刊 _【 _【 0 N 刊 2 0 _【 _【 _【 } } 卜. 1 c ∞刊 0 ∞ 导 } { . 0 _【 ∞刊 0 ∞ ∞ } h. 0 吾 0 N _【 N 宝 ∞. 0 【】 刊 ∞h ∽ N[’ . j 罱 刊 0 5 0H j . 【 】 ∞ 卜 卜 .【 夏 ∞. 0 刊 ∞ 0 N 0. 一v 昌 【 N ∞ 器 刊 【 _[ 0 0 刊 m { } m ∞ 0 ∞ ∞ 制 ∞ 9 6 .【 刊 暑 ∞ _【 {} 刊 ∞ 0 譬 0 0 刊 ∞ N ∞ 刊 ∞ 卜 5 刊 N 0 0_【 { } ∞ 卅 0 卜刊 【 0_[ 霉 0 _【 刊 是 ∞ ∞_ ∞ £ £ 刊 _【 ∞ 0. f { N N . 0 ∞ ∞刊 0 爱 -[ _【 f{ 刊 { 0 ∞_【 ∞ 卜州∞【 ∞_【 ∞ 州 ∞ 0. 卜 ∞ 0| 0. ] _【 .c .【6 N 5. 1 . ∞ .0 ∞. _【. 0 ∞ . ] 【 . I 卜. 卜 . ∞ 0 ∞ - I ∞ ∞ ∞ ∞占 N 0 0. 【 】 0占 { i _【_ I 卜 0 _ 0 0 ∞ ∞. 0.0 0. 卜 0. 0 .【. _【 卜.0 ∞. ∞ 0.0 . 0.0 0. _【 _【 卜. N 一 ∞ ∞. 0 _【. ∞ 0 0.0 . 卜 0.0 . 0 ∞- z 0 ∞ 0- ] ∞ 0 0. 0 0 0. 【 0 N .【.0 ∞. 卜 _【 ∞. 0 . N. N _[ 0. 0 . 0. 0 ∞. 卜 0. z ∞ 0 0. 0 H N_【. 0 N . 0 0_【. 0 . . 0 . . _[ 0 ∽ 卜 0. 0 . _【. 0 0 . 0 卜. 卜 N -U 0. 0 ∞ .0 0. z .【 ∞ 卜_ 】 0 ∞. 0 _【 卜- 0 . 9 ∞ ∞. 0 N . 0 0. z 0 0 N_【. O 0 ∞ ∞- 0 ~- 9 N. g ∞ _[ 0 0 . 0 ∞ 卜 0. 0 卜. N .[. 0 . ∞. 6 卜 ∞ 0. 0 . 0 ∞_[. 0 ∞. 0 0 ∞. 0 . N _[ .【 . _[ ∞ ∞. 0 0. 卜 0. 0 卜. 0. 0 _【. 卜 0. ∞ ∞ 0. 0 . 寸 . 0 . 0. g N ∞_【.0 N ∞_0 0. 8 . 0 【 卜 卜. ] N. 6 -【 ∞ - 0 . z .【 ; _ 0 _【. z ∞ _[ _【. 0 0 _0 0. 6 .[ _[ ∞ _[ _ 】 0 0. 0 _【 _【 00 . f 】 _ 【 - 【 0 0_ .【矗_1 0 0. 0 .【. 1z _【 西 _【. 0 1【. I _【 ∞ 0 S _【. 【 _【 0 0. U 【. 6 . ] _[曲 _【. 0 一 一- { _[ n N_ 0 _[ . 9 0 0. I _【 ∞ _ ] _【 ∞ ∞. 1 _【. £ 0 N d 1【 【 【. 0 -[ v ∞ \ 。 \ L l g∞ v \ 【 1 %N \ I 。 ∞ 一 苫 v \ 【 1 器 \ [ I 兽 N } } 。N 鲁 N \ ■0 \ 一 。 一 一 \ ≈ 0 ∞ 。N 。 H \一 t { 一 L I 一 岛 0 o 0 一 。 矗 o0 _I .} o嘣 嘣 N 一 哪 口对 I H H } { ∽ .[. 四 咔 塔 H } { ∽盆 捃 廿 沤撑葵懂 H 第 4 期 肖爱芳等 塔里 木盆地西南 缘片麻状花岗岩锆石 S HR I MP U P b定年 9 l 图 3 锆 石 S HRI MP U P b谐和 图 F i g . 3 S HRI M P U Pb c o n c o r d i a o f z i r c o n 振 荡环 带的 岩浆锆 石 核部 图 2中 3 . 1 、7 . 2 、9 . 1 点 代表岩浆结 晶年龄 ;第三组锆石。 伽 P 6 / 。 U 年龄为 4 2 4 1 6 Ma , 2 6 ,MS WD一1 . 0 3 图 3 - b ,测 量 点位 于锆 石 增 生 边 部 图 2中 4 . 1 、 1 0 . 1 、 1 2 . 1 、 1 3 . 1 、1 4 . 1 、1 5 . 1 点 ,代 表 加里东 末期 构造 热 事件 年 龄 。 3 地 质意义 片麻状英云闪长岩侵入于新太古宇 、古元古一 中元古界片岩、片麻岩和浅粒岩之中,片麻状英云 闪长岩与围岩呈侵人接触关系。 岩体高 S i 、Al 、碱, 富集轻稀土元素、大离子亲石元素和高场强元素的 Z r 、 Hf 、 Ti , 亏损重 稀 土元素 和 高场强 元 素的 P、 Ni 、 C r , 地 球 化学具 有 A 型花 岗岩 特征 。所 获得 的 3组 锆石 的年龄 意义 为 1 9 7 0 4 7 Ma是 岩浆捕 获 的 ” P b/ ” U 中元古代基底锆石年龄 ,代表塔里木基底 的主体地 质体年龄 , 7 6 4 3 3 Ma代表新元古代片麻状英云 闪 长岩结 晶 年龄 , 4 2 4 1 6 Ma代表 加 里东末 期构 造热 事件 年龄 。 张传林等在库地南发现新元古代 8 1 5 5 7 Ma 的片麻状花岗岩侵人于青 白口系中的辉绿岩中 张 传林等,2 0 0 3 ,2 0 0 4 ;郭坤一等,2 0 0 2 ,这可能是 塔里木地块在新元古代末期 R o d i n i a超 大陆裂解的 岩浆 活动 记录 陆松 年 ,1 9 9 8 ,2 0 0 1 ,2 0 0 2 ;马世 鹏等,1 9 8 9 ;肖序常等,1 9 9 8 a ,1 9 9 8 b , ;潘裕生, 2 0 0 0 ,张文 治 ,1 9 9 8 。 对塔里木西南缘玉龙喀什河新元古代片麻状花 岗岩的厘定,对研究古塔里木板块 R o d i n i a超大陆 裂 解具 有重 要意义 。 从 南华 系 开始 , 作 为 Ro d i n i a 超 大 陆组 成部 分的古 塔里木 板 块南 缘 发生 裂解 ,辉 绿 岩 和 A 型 花 岗岩大量 侵人 , 地壳 处 于拉 张减 薄状态 9 2 西 北 地 质 NOR7 ’ H I,VES T ’ERN GE OI ; OGY 和地幔 上涌 的构造 环境 。新元古代 玉龙 喀 什河片麻 状花 岗岩是 R o d i n i a 超 大 陆裂解 的物质记 录之一 。 塔里木西南缘玉龙喀什河新元古代片麻状花岗 岩 的发 现 , 对约束 该 区地层时代 、 研 究 R o d i n i a超大 陆裂解及地质构造演化具有重要意义。 致 谢 在锆 石 离子探针 U P b同位素 分析 和样 品制备 中,得 到 了北京 离子探针 中心 苗 来成 、张巧 大等 同志 的大力 帮助 ,在 此表 示衷 心 感谢 。 参考文献 Re f e r e n c e s 新疆维吾尔 自治 区地 质矿产局 .新疆维吾尔 自治 区区域 地 质志 [ M] .北京 地质出版社 ,1 9 9 3 6 - 4 1 . 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