东天山过渡型矿化镁铁—超镁铁岩年代学与地球化学特征.pdf

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第 58卷 第 6期 2012年 11月 地 质 论 评 G E O L O G I C A LR E V I E W V o l . 5 8 N o . 6 N o v . 2 0 1 2 注 本文为国家重点基础研究发展规划项目( 编号 2 0 0 7 C B 4 1 1 3 0 4 、 2 0 0 1 C B 4 0 9 8 0 6 ) 、 国家自然科学基金资助项目( 编号 4 0 6 7 2 0 6 1 ) 及全国危 机矿山项目( 编号 2 0 0 6 9 9 1 0 5 ) 的成果。 收稿日期 2 0 1 2  0 4  1 8 ; 改回日期 2 0 1 2  0 7  2 1 ; 责任编辑 章雨旭。 作者简介李德东, 男, 1 9 7 5年生。博士。主要从事矿床学及找矿预测研究。电话 0 1 0- 8 4 9 2 4 1 1 7 ; E m a i l l i d e d o n g 2 0 0 5 @1 2 6 . c o m 。 东天山过渡型矿化镁铁超镁铁岩年代学 和地球化学特征 李德东1 , 2 ),王玉往1 , 2 ),龙灵利1 , 2 ),王京彬1 , 2 ),王莉娟1 , 2 ),邹滔1 , 2 ) 1 )北京矿产地质研究院, 北京, 1 0 0 0 1 2 ; 2 )有色金属矿产地质调查中心, 北京, 1 0 0 0 1 2 内容提要 新疆东天山地区发育一系列与铜镍硫化物矿化和与钒钛磁铁矿矿化相关的过渡型镁铁超镁铁质 岩体, 初步统计这些岩体有香山西岩体、 牛毛泉岩体、 土墩南( 二红洼) 岩体和红梁子岩体。本文主要通过锆石 U  P b 法对牛毛泉岩体和红梁子岩体进行定年工作, 并利用角闪石4 0A r / 3 9A r 热年代学方法对牛毛泉岩体和二红洼岩体的侵 位年龄进行约束。测试结果表明, 牛毛泉岩体年龄为 2 8 9  7 2  4M a , 红梁子岩体年龄为 3 0 9  7 1  5M a , 二红洼岩 体年龄为 2 7 4  2 5  7 M a 。此外, 本文还对这类杂岩体进行了主量、 微量元素和同位素测试工作。结果表明, 岩石系 列既有碱性也有钙碱性和拉斑系列, m/ f 比值 0  4 4~ 4  7 6 , 属铁质基性岩; M g O 、 F e O 、 C a O 、 N a 2O+K2O 、 T i O2、 S i O2成 分及相关岩石化学参数, 均表现具有含钒钛磁铁矿化和含铜镍矿化岩石的双重和过渡特征; 岩石的稀土分馏, 曲线 的倾斜程度变化较大, 轻、 重稀土比值( ∑L R E E / ∑H R E E ) 为 1  3 9~ 5  4 7 , ( L a / Y b ) N比值变化较大, 在 0  7 9~ 4  6 5之 间, 铕异常变化较大( 0  8 5~ 2  3 3 ) , 经原始地幔标准化大离子亲石元素和高场强元素的富集程度相差不大, 总体上 样品中普遍具有 T h 、 T a 、 N b 、 T i 等亏损, S r 、 B a 富集趋势; ε N d( t ) 值绝大多数为正值, [ n ( 8 7S r ) / n (8 6S r ) ] i值普遍较低, 显示这类岩体源区为亏损岩石圈地幔, 并经历较强的分异作用。 关键词 铜镍硫化物矿床; 钒钛磁铁矿矿床; 镁铁超镁铁质岩;锆石 U  P b 和4 0A r / 3 9A r 年代学;S r N d 同位素; 东天山;新疆 岩浆型铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿床通常与 镁铁超镁铁质岩有关, 但与这两类矿床相关的镁 铁超镁铁质岩体的岩石化学、 地球化学性质不同, 前人已对这两种矿化类型的岩体分别进行了大量的 研究工作( 汤中立, 1 9 9 2 ; 汤中立和李文渊, 1 9 9 6 ; N a l d r e t t ,1 9 9 7 , 1 9 9 9 ; 卢记仁等, 1 9 8 8 ; 沈承珩等, 1 9 9 5 ; Z h o uM e i f ue t a l . , 2 0 0 4 ,2 0 0 5 ) 。但与两类成 矿相关、 共生在一起的过渡类型或复合型镁铁超 镁铁质岩体并未引起广泛关注。在新疆北部, 存在 着这类过渡型矿化镁铁超镁铁岩体, 如东天山的 香山西、 牛毛泉、 土墩南( 二红洼) 、 红梁子岩体和西 天山的哈拉达拉岩体。据前人对香山西、 牛毛泉、 土 墩南( 二红洼) 和哈拉达拉岩体的研究, 这四个岩体 的含矿岩石组合和岩石化学特征与典型的铜镍硫化 物矿床和钒钛磁铁矿矿床相比, 具有复合或过渡特 征, 并且稀土和微量元素特征反映这些杂岩体不同 岩石类型之间可能具有相同或相似的岩浆来源( 王 玉往等, 2 0 1 0 ) 。为了更好地约束这种过渡型矿化 镁铁超镁铁杂岩体的同源性和不同岩石类型之间 的演化关系, 本文主要从岩体的年代学、 主量元素、 微量元素及 S r N d同位素地球化学特征进行深入 研究, 并结合其它地区的资料探讨这类过渡型矿化 镁铁超镁铁岩体的岩浆起源和侵位时代。 1 过渡型矿化镁铁超镁铁杂岩体 岩石学特征 东天山地区存在铜镍硫化物钒钛磁铁矿过渡 型矿化的镁铁超镁铁杂岩体, 如香山西、 牛毛泉、 土墩南( 二红洼) 、 红梁子岩体等, 岩体位置分布如 图 1所示。前三个岩体前人已做过详细的岩相学和 岩石地球化学研究( 王玉往等, 2 0 1 0 ) , 本文对这三 个岩体的岩石特征只作总结性描述, 主要对红梁子 岩体进行详细描述。 香山西岩体属东天山地区土墩黄山镜儿泉 镁铁超镁铁岩带的一部分, 产有大型铜镍钒钛 磁铁矿复合或过渡型矿床, 目前已圈定 4条铜镍矿 图 1东天山地区地质构造及岩浆矿床或矿化分布图( 据王玉往等, 2 0 0 6修改) F i g . 1T h es k e t c hm a po f t e c t o n i c s a n dd i s t r i b u t i o no f m a g m a t i cd e p o s i t s o r m i n e r a l i z a t i o n i nt h eE a s t e r nT i a n s h a na r e a( m o d i f i e df r o mWa n gY u w a n ge t a l . , 2 0 0 6 ) K z 新生界; P 二叠系; C 石炭系; D 泥盆系; P t 元古界; γ 4华力西期中酸性岩; Σ4华力西期超基性岩; γ2元古代花岗岩。 主要断裂①康古尔塔格土屋断裂,②梧桐窝子泉断裂,③黄山断裂,④苦水断裂,⑤沙泉子断裂,⑥星星峡断裂。 构造单元 I 小热泉子大南湖岛弧, I I 康古尔塔格碰撞带, I I I 雅满苏陆缘裂谷, I V 中天山( 星星峡) 地块, V 北山造山带 K z C e n o z o i c ;P P e r m i a n ;C C a r b o n i f e r o u s ;D D e v o n i a n ;P t P r o t e r o z o i c ;γ 4V a r i s c a ni n t e r m e d i a t e a c i dr o c k s ;Σ4V a r i s c a n u l t r a m a f i c r o c k s ;γ 2P r o t e r o z o i c g r a n i t e ;m a i nf a u l t s ①K a n g g u ’ e r t a g e T u w uf a u l t ,②Wu t o n g w o z i q u a nf a u l t ,③H u a n g s h a nf a u l t , ④K u s h u i f a u l t , ⑤S h a q u a n z i f a u l t , ⑥X i n g x i n g x i a f a u l t ;T e c t o n i c u n i t s ⅠX i a o r e q u a n z i D a n a n h ui s l a n da r c , ⅡK a n g g u ’ e r t a g e c o l l i s i o nb e l t ,ⅢY a m a n s ue p i c o n t i n e n t a l r i f t ,ⅣM i d d l e T i a n s h a n( X i n g x i n g x i a )l a n dm a s s ,ⅤB e i s h a no r o g e n i cb e l t 图 2牛毛泉角闪辉石岩( a ) 和二红洼橄榄辉长岩( b ) 显微照片 F i g . 2M i c r o g r a p ho f t h eh o r n b l e n d e  p y r o x e n i t e( a )f o r N i u m a o q u a na n do l i v i n e  g a b b r o( b )f o r E r ’ h o n g w a ( a ) 单偏光; ( b ) 正交偏光。P l 斜长石; B i 黑云母; O l 橄榄石; P x 辉石; H b 角闪石 ( a ) p l a n ep o l a r i z e dl i g h t ;( b ) p e r p e n d i c u l a r p o l a r i z e dl i g h t .P l p l a g i o c l a s e ;B i b i o t i t e ;O l o l i v i n e ;P x p y r o x e n e ; H b h o r n b l e n d e 6411地 质 论 评2 0 1 2年 体和 9条钛铁矿体, 铜镍矿体多呈脉状、 透镜状产于 灰绿色角闪辉长岩、 灰绿色蚀变辉长岩, 以及二者接 触带中; 钒钛磁铁矿矿体则呈脉状、 透镜状、 似层状 产于灰绿和灰白色角闪辉长岩中的含浸染状钛铁矿 辉长岩中, 矿体与围岩界线不清, 在 6 9线可见铜镍 矿脉穿插钛铁矿体, 反映铜镍矿化可能晚于钛铁矿 化( 王玉往等, 2 0 0 6 ) 。 牛毛泉岩体位于准噶尔古板块北天山博格达 哈尔雷克晚古生代岛弧东段。岩体地表出露宽约 1 0 0 0~ 1 2 0 0 m , 长 > 4 k m , 面积约 4  5 k m 2, 可分为东、 西两段。岩石韵律层理发育, 成层特征明显, 可分为 下、 中、 上 3个岩性组( 马桂萍, 2 0 0 8 ) 下岩组由黑 色中粗粒橄榄辉长岩、 浅色粗粒辉长岩等岩石组成, 层理不明显, 具球形风化; 中岩组主要由中细粒橄 榄辉长岩、 浅色粗粒辉长岩组成; 上岩组主要由暗色 中细粒含橄榄辉长岩、 浅色粗粒辉长岩等组成, 可见 多组韵律层。新疆有色 7 0 4队已圈定多层钒钛磁铁 矿矿体和矿化体, 尽管尚未圈出铜镍矿( 化) 体, 但 据薄片鉴定认为, 岩石中普遍含有黄铁矿、 磁黄铁 矿、 黄铜矿等硫化物, 特别是偏基性橄榄苏长岩中含 有镍黄铁矿, 推测应达到铜镍异常, 甚至矿化( 王玉 往等, 2 0 1 0 ) 。 牛毛泉岩体中角闪辉长岩呈深灰绿色, 半自形 中粗粒结构, 块状构造, 局部具有包含结构。主要 由斜长石、 角闪石、 辉石组成。斜长石以拉长石为 主, 含量 3 5 % ~ 7 0 %, 浅褐色普通角闪石含量 5 % ~ 3 5 %, 局部可见绿帘石化, 辉石为普通辉石( 1 0 % ~ 4 0 %) , 大多数被角闪石交代或绿泥石化、 阳起石 化。橄榄石颗粒为贵橄榄石( 0~5 %) , 金属矿物 ( 5 % ~ 1 5 %) , 主要为磁铁矿, 次为钛铁矿和黄铁 矿, 少量黄铜矿、 磁黄铁矿( 王玉往等, 2 0 1 0 ) 。 牛毛泉岩体中的角闪辉石岩, 中粗粒结构, 块 状构造, 主要矿物为普通辉石( 3 0 % ~ 5 0 %) 、 斜长 石( 1 0 % ~ 3 0 %) 、 橄榄石( 1 % ~ 5 %) 、 角闪石( 5 % ~ 2 0 %) , 有少量黑云母( 1 % ~2 %) , 金属矿物约 5 %, 主要为磁铁矿, 少量钛铁矿和黄铁矿, 极少量黄 铜矿和磁黄铁矿( 图 2 a ) 。 二红洼岩体位于土墩黄山镜儿泉铜镍成矿 带西端, 岩体侵位于下石炭统干洞组, 地表由两个岩 体组成, 分别称为北岩体和南岩体。北岩体中部为 橄榄岩, 东西两侧分别为辉长苏长岩和橄榄辉长岩。 南岩体边部为橄榄辉长岩相, 向中心依次过渡为辉 长苏长岩相、 辉石闪长岩相、 含石英闪长岩相。二红 洼岩体产有一铜镍矿点, 矿化产于橄榄岩相中( 王 润民等, 1 9 8 7 ) , 围绕该岩体出现面积达 1 0 k m 2的钛 铁矿重砂异常, 并且在南岩体各类岩石中磁铁矿、 钛 铁矿含量均较高, 多在 5 %以上, 初步显示具有钛铁 矿化找矿潜力( 王玉往等, 2 0 1 0 ) 。 二红洼岩体中的橄榄辉长岩, 主要分布于北岩 体两侧及南岩体东侧, 岩石呈深灰色中粗粒块状, 镜 下较新鲜, 蚀变较强, 普遍具辉长辉绿结构, 局部嵌 晶包含结构、 反应边结构。主要矿物斜长石( 4 0 % ~6 0 %) 、 辉 石 ( 2 0 % ~3 0 %) 、 橄 榄 石 ( 1 0 % ~ 2 0 %) 、 角闪石( 3 % ~ 5 %) 和少量黑云母( 1 %) , 金 属矿物( 约 1 % ~5 %) 主要为钛铁矿、 磁铁矿( 图 2 b ) 。 图 3红梁子镁铁超镁铁质岩体剖面图 F i g . 3T h es e c t i o nm a po f t h eH o n g l i a n g z i m a f i c u l t r a m a f i cc o m p l e xi n t r u s i o n s 红梁子镁铁超镁铁质杂岩体出露于中天山地 块( 星星峡) 北缘阿其克库都克沙泉子断裂南侧 附近, 距哈密市 S E方向约 2 0 0k m 。杂岩体侵位于 中元古界星星峡群、 卡瓦布拉克群变质岩和华力西 期浅灰色黑云母花岗岩中, 长约几百米至几千米, 厚 约 1 0 0m 。主要岩石类型有粗粒闪长岩、 中细粒辉 长岩( 含少量闪长岩) 、 ( 含长) 角闪辉石岩、 致密块 状英安斑岩、 钛铁辉长岩和细粒辉长岩, 并且杂岩体 中见有后期细粒花岗岩脉穿插( 图 3 ) 。岩性上, 杂 岩体以角闪辉橄岩和角闪辉石岩为中心, 向两侧基 性程度降低, 过渡为淡色辉长岩和/ 或闪长岩。 浅色辉长岩, 中粗粒结构, 主要组成矿物为长石 ( 4 0 % ~ 5 0 %) 、 辉石( 2 0 % ~ 3 0 %) 、 角闪石( 1 0 % ~ 1 5 %) 、 钛铁矿(< 5 %) 。角闪辉橄岩, 中粗粒结构, 块状构造, 主要组成矿物为辉石( 5 0 % ~ 6 0 %) 、 斜 长石( 1 0 % ~ 2 0 %) 、 角闪石( 约 5 %) 、 钛铁矿少量 ( 1 % ~ 2 %) 。钛铁辉长岩, 中细粒结构, 块状构造, 主要组成矿物为斜长石( 6 0 % ~ 7 0 %) 、 辉石( 2 0 % ~ 2 5 %) 、 钛磁铁矿( 1 0 % ~ 2 0 %) 。与前人报道的 香山西岩体、 二红洼岩体、 哈拉达拉岩体、 牛毛泉岩 7411第 6期李德东等 东天山过渡型矿化镁铁超镁铁岩年代学与地球化学特征 体的岩相分带( 橄榄岩相、 辉石岩相、 辉长岩相和闪 长岩相) 特征相吻合( 王玉往等, 2 0 1 0 ) 。据北山成 矿构造背景研究, 石炭纪二叠纪红梁子镁铁超 镁铁还是铜镍矿成矿的有利背景 ( 杨合群等, 2 0 0 8 ) 。因此, 红梁子杂岩体具有过渡型特征。 2 年代学特征 本文分别利用高精度锆石 S I M SU  P b 法和单矿 物角闪石4 0A r / 3 9A r 热年代学法对红梁子、 牛毛泉和 二红洼岩体进行测试。 2 . 1 测试方法 用于 S I M S锆石 U  P b定年的样品采自牛毛泉 岩体含硫化物角闪辉长岩( N 8 2 5  8 ) 和红梁子岩体 中的辉长岩( H 8 2 3  7  1 ) 。 样品经河北省地质矿产局廊坊实验室进行碎 样, 并挑选锆石。锆石阴极发光( C L ) 图像在中国科 学院地质与地球物理研究所电子探针实验室完成。 锆石的 U 、 T h和 P b同位素分析在中国科学院地质 与地球物理研究所 C a m e c aS I M S  1 2 8 0离子探针 ( S I M S )上进行。实验流程和数据处理详见 L i X i a n h u a等( 2 0 0 9 ) 。单点分析的同位素比值及年龄 误差为1 σ , 加权平均年龄误差为9 5 %的置信度。数 据处理采用 I s o p l o t/ E xv .2 . 4 9软件 ( L u d w i g , 2 0 0 1 ) 。 用于单矿物角闪石4 0A r / 3 9A r 法定年样品采自牛 毛泉岩体中的含长角闪辉石岩( N 7 1 0 4  2 ) 和二红洼 岩体中的橄榄辉长岩( T 7 1 0 6  1 0 ) 。 样品经河北省地质矿产局廊坊实验室进行碎 样, 并挑选角闪石单矿物。样品轰击实验是在中国 原子能科学研究院 4 9  2反应堆 B  4孔道利用中子 照射完成, 单矿物角闪石4 0A r / 3 9A r 法分析在北京大 学造山带与地壳演化教育部重点实验室常规4 0A r / 3 9A r 定年系统 R G A 1 0型质谱仪上完成。测试采用 钽( T a ) 熔样炉对样品进行阶步升温熔样, 每个样品 分为 1 0~1 4步加热释气, 温阶范围为 8 0 0 ℃ ~ 1 5 0 0 ℃, 每个加热点在恒温状态下保持 2 0 m i n 。系 统分别采用海绵钛炉、 活性炭冷井及锆钒铁吸气剂 炉对气体进行纯化, 海绵钛炉的纯化时间为 2 0 m i n , 活性炭冷井纯化时间为 1 0 m i n , 锆钒铁吸气剂炉的 纯化时间为 1 5 m i n 。使用 R G A 1 0型质谱仪记录五 组 A r 同位素信号, 信号强度以毫伏( m V ) 为单位记 录。质谱峰循环测定 9次, 用峰顶值减去前后基线 的平均值来获得 A r 同位素数据, 具体操作流程可参 见桑海清( 2 0 0 2 ) 。数据处理时, 采用该实验室编写 的4 0A r / 3 9A r D a t i n g 1 . 2数据处理程序对各组 A r 同 位素测试数据进行校正计算, 再采用 I s o p l o t 3 . 0计 算坪年龄及等时线年龄( L u d w i g , 2 0 0 3 ) 。 2 . 2 分析结果 红梁子辉长岩样品 H 8 2 3  7  1中挑选出约 2 5 0 颗锆石颗粒。根据背散射电子( B S E ) 图像和阴极发 光电子( C L ) 图像选取晶形较好并且表面没有裂隙 的 3 0颗粒进行激光剥蚀和高分辨率离子探针 ( S I M S ) 分析测试, 结果如图 4和表 1所示。 图 4红梁子辉长岩部分锆石 C L图像( a ) 及 S I M SU  P b 数据谐和图( b ) F i g . 4S o m ez i r c o nC a t h o d o  l u m i n e s c e n c ei m a g e s ( a )a n d S I M SU  P bc o n c o r d a n c yd i a g r a mo f t h eH o n g l i a n g z i g a b b r o ( b ) 锆石多为粒状, 少数近椭圆形, 长轴一般 5 0~ 1 0 0 μ m , 晶棱清 晰。T h / U为 0  6~2  1 ( 均 大 于 0  4 ) , 为岩浆成因锆石( R u b a t t oe t a l . , 2 0 0 0 ) 。红梁 子辉长岩 S I M SU  P b测试数据的谐和年龄为 3 0 9  7 1  5M a ( M S W D= 1  2 0 ) 。 牛毛泉含硫化物角闪辉长岩( N 8 2 5  8 ) , 挑选出 锆石颗粒近 5 0颗, 锆石多呈粒状, 具有明显的环带 结构, 颗粒较小, 圆粒状颗粒直径一般 2 0~ 5 0 μ m 。 选取直径较大的 6个锆石颗粒进行测试, 锆石 S I M S U  P b 测试数据离散性较大, 可以分为三组, 即 1 6 6  6 1  8~1 6 8  11  7 M a 、 2 7 0  62  3~3 0 1  7 2  6 M a 和7 0 7  9 6  1~ 7 4 7  9 1 4M a 。第二组测试 数据位于晚石炭世早二叠世范围, 与香山岩体的 8411地 质 论 评2 0 1 2年 形成年龄( 2 7 8~ 2 8 5M a , 秦克章等, 2 0 0 2 ; 肖庆华等, 2 0 1 0 ) 相近, 与哈尔里克地区大规模岩浆活动的年 龄 2 7 0~ 2 9 0M a ( G uL i a n x i n ge t a l . , 1 9 9 9 ;赵明等, 2 0 0 2 ) 也是相近的, 可能代表牛毛泉角闪辉长岩的 形成年龄范围。第一组和第三组数据可能代表了本 区经历过的岩浆热事件。 表 1红梁子岩体和牛毛泉岩体锆石 S I MSU  P b测试数据 T a b l e 1Z i r c o nS I MSU  P bd a t ao f t h eH o n g l i a n g z i a n dN i u ma o q u a ni n t r u s i o n s 样 品 号 P bT hU ( 1 0 - 6) T h U n ( P b 2 0 7)/ n ( U2 3 5) n ( P b2 0 6)/ n ( U2 3 8) n ( P b2 0 7)/ n ( P b2 0 6) n ( P b 2 0 6) / n ( U2 3 8) 年龄( M a ) 测值 1 σ测值 1 σ测值 1 σ测值 1 σ H  0 11 5 83 6 1 52 0 1 91 . 80 . 3 5 7 00 . 0 0 4 10 . 0 4 9 10 . 0 0 0 40 . 0 5 2 70 . 0 0 0 73 0 92 . 1 H  0 23 3 78 4 7 54 0 9 52 . 10 . 3 5 3 50 . 0 0 3 70 . 0 4 9 20 . 0 0 0 30 . 0 5 2 10 . 0 0 0 63 0 9 . 82 . 1 H  0 31 5 63 5 2 72 0 3 21 . 70 . 3 5 5 70 . 0 0 4 00 . 0 4 9 00 . 0 0 0 40 . 0 5 2 70 . 0 0 0 73 0 8 . 12 . 1 H  0 42 9 56 9 0 53 8 2 91 . 80 . 3 5 7 00 . 0 0 3 70 . 0 4 8 90 . 0 0 0 30 . 0 5 3 00 . 0 0 0 63 0 7 . 62 . 1 H  0 51 3 93 0 5 81 8 1 01 . 70 . 3 5 4 40 . 0 0 4 10 . 0 4 9 20 . 0 0 0 40 . 0 5 2 30 . 0 0 0 73 0 9 . 42 . 2 H  0 61 7 43 8 3 62 2 9 51 . 70 . 3 5 3 00 . 0 0 4 10 . 0 4 8 80 . 0 0 0 40 . 0 5 2 50 . 0 0 0 73 0 6 . 92 . 1 H  0 73 2 93 2 6 95 1 3 90 . 60 . 3 6 3 60 . 0 0 3 90 . 0 4 8 90 . 0 0 0 30 . 0 5 3 90 . 0 0 0 73 0 7 . 82 . 1 H  0 81 2 23 1 3 81 4 5 32 . 20 . 3 6 4 60 . 0 0 4 80 . 0 4 9 60 . 0 0 0 40 . 0 5 3 40 . 0 0 0 83 1 1 . 82 . 2 H  0 93 3 06 9 8 14 3 7 31 . 60 . 3 6 5 10 . 0 0 3 90 . 0 4 9 20 . 0 0 0 30 . 0 5 3 80 . 0 0 0 63 0 9 . 52 . 1 H  1 02 1 53 5 3 13 2 7 01 . 10 . 3 5 0 30 . 0 0 4 20 . 0 4 8 40 . 0 0 0 40 . 0 5 2 50 . 0 0 0 73 0 4 . 72 . 1 H  1 14 7 28 8 6 86 6 5 71 . 30 . 3 5 7 00 . 0 0 3 80 . 0 4 8 70 . 0 0 0 30 . 0 5 3 20 . 0 0 0 63 0 6 . 42 . 1 H  1 23 5 39 2 4 14 3 4 32 . 10 . 3 5 9 40 . 0 0 3 90 . 0 4 8 70 . 0 0 0 30 . 0 5 3 50 . 0 0 0 73 0 6 . 42 . 1 H  1 32 22 9 43 4 70 . 80 . 3 6 5 20 . 0 0 6 40 . 0 4 9 50 . 0 0 0 40 . 0 5 3 50 . 0 0 1 03 1 1 . 52 . 5 H  1 41 3 82 3 6 81 9 9 31 . 20 . 3 6 2 80 . 0 0 4 40 . 0 4 9 20 . 0 0 0 40 . 0 5 3 50 . 0 0 0 73 0 9 . 52 . 2 H  1 78 11 5 9 91 1 2 51 . 40 . 3 5 5 80 . 0 0 4 90 . 0 4 8 60 . 0 0 0 40 . 0 5 3 10 . 0 0 0 83 0 6 . 22 . 2 H  1 82 3 35 1 2 63 0 5 91 . 70 . 3 5 9 20 . 0 0 4 20 . 0 4 9 00 . 0 0 0 40 . 0 5 3 20 . 0 0 0 73 0 8 . 12 . 2 H  1 92 53 8 83 6 11 . 10 . 3 7 5 20 . 0 0 6 60 . 0 5 0 00 . 0 0 0 40 . 0 5 4 40 . 0 0 1 03 1 4 . 42 . 5 H  2 04 06 7 25 6 31 . 20 . 3 7 0 00 . 0 0 6 60 . 0 4 9 50 . 0 0 0 40 . 0 5 4 20 . 0 0 1 03 1 1 . 62 . 5 H  2 11 2 61 7 0 02 0 1 40 . 80 . 3 5 5 80 . 0 0 4 30 . 0 4 8 50 . 0 0 0 40 . 0 5 3 20 . 0 0 0 73 0 5 . 52 . 2 H  2 21 1 52 1 8 21 6 6 41 . 30 . 3 5 9 50 . 0 0 4 50 . 0 4 9 50 . 0 0 0 40 . 0 5 2 70 . 0 0 0 73 1 1 . 22 . 2 H  2 37 1 81 7 7 6 78 7 7 72 . 00 . 3 5 9 20 . 0 0 4 00 . 0 4 9 40 . 0 0 0 40 . 0 5 2 80 . 0 0 0 73 1 0 . 72 . 2 H  2 44 35 4 86 6 40 . 80 . 3 6 0 10 . 0 0 6 10 . 0 4 9 10 . 0 0 0 40 . 0 5 3 20 . 0 0 1 03 0 9 . 12 . 4 H  2 51 0 12 4 0 31 3 3 11 . 80 . 3 5 6 90 . 0 0 5 00 . 0 4 9 00 . 0 0 0 40 . 0 5 2 90 . 0 0 0 83 0 8 . 32 . 3 H  2 61 0 62 0 5 41 4 6 51 . 40 . 3 5 6 20 . 0 0 4 80 . 0 4 9 00 . 0 0 0 40 . 0 5 2 70 . 0 0 0 83 0 8 . 32 . 2 H  2 71 2 32 5 0 71 6 4 11 . 50 . 3 7 0 80 . 0 0 5 20 . 0 4 9 80 . 0 0 0 40 . 0 5 4 00 . 0 0 0 83 1 3 . 22 . 3 H  2 81 31 4 22 2 20 . 60 . 3 5 2 10 . 0 1 1 40 . 0 4 7 80 . 0 0 0 50 . 0 5 3 40 . 0 0 1 83 0 13 . 3 H  2 99 61 9 5 41 3 5 41 . 40 . 3 5 3 80 . 0 0 5 70 . 0 4 8 40 . 0 0 0 40 . 0 5 3 00 . 0 0 0 93 0 4 . 72 . 4 H  3 01 0 22 4 0 81 3 3 71 . 80 . 3 6 1 40 . 0 0 5 10 . 0 4 8 80 . 0 0 0 40 . 0 5 3 70 . 0 0 0 83 0 72 . 3 N  0 13 84 9 76 1 90 . 80 . 3 6 1 80 . 0 0 7 60 . 0 4 7 90 . 0 0 0 40 . 0 5 4 80 . 0 0 1 23 0 1 . 72 . 6 N  0 21 44 3 13 7 41 . 20 . 1 9 1 10 . 0 0 5 90 . 0 2 6 20 . 0 0 0 30 . 0 5 2 90 . 0 0 1 71 6 6 . 61 . 8 N  0 35 12 2 03 4 70 . 61 . 1 2 8 20 . 0 2 3 60 . 1 1 6 10 . 0 0 1 10 . 0 7 0 50 . 0 0 1 67 0 7 . 96 . 1 N  0 45 21 6 3 41 3 7 51 . 20 . 2 0 2 40 . 0 0 5 30 . 0 2 6 40 . 0 0 0 30 . 0 5 5 60 . 0 0 1 51 6 8 . 11 . 7 N  0 52 02 9 85 85 . 12 . 7 7 0 40 . 1 0 3 80 . 1 2 3 00 . 0 0 2 40 . 1 6 3 30 . 0 0 6 77 4 7 . 91 4 . 0 N  0 69 08 1 01 7 6 90 . 50 . 3 0 8 70 . 0 0 6 10 . 0 4 2 90 . 0 0 0 40 . 0 5 2 20 . 0 0 1 12 7 0 . 62 . 3 注 H  0 1~ 3 0为红梁子岩体样品锆石点位; N  0 1~ 0 6为牛毛泉岩体样品锆石点位。 为了进一步限定牛毛泉角闪辉石岩的形成年 龄, 本文利用角闪石单矿物进行4 0A r / 3 9A r 定年法进 行了分阶段加温测试工作。测试结果表明, 在温度 9 5 0 ℃时开始4 0A r 的释放量明显增加, 直到 1 1 0 0 ℃时 4 0A r 的释放量一直维持在较稳定的范围内( 表 2 ) 。 坪年龄结果为 2 8 9  72  4M a , 等时线年龄值为 2 8 6  4 1  0M a , 初始 n ( 4 0A r ) / n (3 6A r ) 值为2 8 6  8 6  2 ( 图 5 ) , 接近于大气氩的初始 n ( 4 0A r ) / n (3 6A r ) 比值 2 9 5  5 ( K u i p e r , 2 0 0 2 ) 。 二红洼橄榄辉长岩角闪石单矿物的4 0A r / 3 9A r 定 年测试结果表明, 在温度 9 0 0 ℃时4 0A r 的释放量明显 增加, 到 9 5 0 ℃时4 0A r 的释放量降低, 增温到 1 0 0 0 ℃ 时4 0A r 的释放量最高值, 继续增温到 1 0 5 0 ℃, 4 0A r 的 释放量没有明显变化, 到 1 1 0 0 ℃时其释放量迅速降 低, 直到增温到 1 4 0 0 ℃时4 0A r 的释放量达到较低值 ( 表 2 ) 。从分阶段加热测定 4 0A r 的释放量来看, 9411第 6期李德东等 东天山过渡型矿化镁铁超镁铁岩年代学与地球化学特征 9 5 0 ℃ ~ 1 0 5 0 ℃阶段其释放量达到最大值并且保持 相对稳定, 因此这个阶段的测试值是可以用来确定 其坪年龄值。获得其坪年龄为 2 7 4  2 5  7M a , 等 时线年龄值为 2 7 3  5 0  2M a 。 表 2牛毛泉角闪辉石岩( N 7 1 0 4  2 ) 和二红洼橄榄辉长岩( T 7 1 0 6  1 0 ) 角闪石4 0A r / 3 9A r 测试数据 T a b l e 2H o r n b l e n d e 4 0A r /3 9A rd a t ao f t h eN i u ma o q u a na mp h i b o l i t e  p y r o x e n i t ea n dE r ’ h o n g w ao l i v i n e  g a b b r o t ( ℃) n ( 4 0A r ) n ( 3 9A r[] )m n ( 3 8A r ) n ( 3 9A r[] )m n ( 3 7A r ) n ( 3 9A r[] )m n ( 3 6A r ) n ( 3 9A r[] )m 4 0A r ( %) 3 9A r ( 1 0 - 1 5m o l ) 年龄( M a ) 测值 σ N 7 1 0 4  2 , J = 0 . 0 0 1 8 4 8 8 5 0 1 6 . 7 2 8 8 0 . 2 8 6 5 4 . 3 3 8 8 0 . 0 1 6 2 7 3 . 4 4 4 . 6 1 4 0 . 6 1 9 . 6 9 9 0 02 4 8 . 4 5 7 60 . 4 2 1 01 3 . 9 3 2 90 . 6 7 0 52 0 . 7 01 . 0 41 6 5 . 2 17 . 1 3 9 5 01 0 8 . 7 8 5 00 . 0 9 8 21 3 . 9 2 8 30 . 0 5 5 98 5 . 8 52 . 3 22 8 9 . 6 51 1 . 3 7 1 0 0 01 0 7 . 0 8 3 50 . 0 6 1 09 . 9 8 1 60 . 0 4 8 58 7 . 3 64 . 6 02 8 9 . 4 22 . 9 5 1 0 5 01 0 2 . 3 4 0 40 . 0 6 1 71 0 . 3 4 5 20 . 0 3 2 09 1 . 5 58 . 2 42 8 9 . 92 . 6
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