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书书书 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 1 2 / 0 2 8 ( 0 7 ) 2 1 7 1 8 2A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 新疆哈图早二叠世富镁闪长岩的时代、 地球化学特征 和可能的成因机制 尹继元1 , 2 袁超1 孙敏3 龙晓平1 邱华宁1 王毓婧1 任江波4 关义立1 Y I NJ i Y u a n 1 , 2 , Y U A NC h a o 1 , S U NMi n 3 , L O N GX i a o P i n g 1 , Q I UH u a N i n g 1 , WA N GY u J i n g 1 , R E NJ i a n g B o 4a n dG U A NY i L i1 1 .中国科学院广州地球化学研究所, 广州 5 1 0 6 4 0 2 .中国地质科学院地质研究所, 北京 1 0 0 0 3 7 3 .香港大学地球科学系, 香港薄扶林道 4 .国土资源部广州海洋地质调查局, 广州 5 1 0 7 6 0 1 .G u a n g z h o uI n s t i t u t e o f G e o c h e m i s t r y , C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s , G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 , C h i n a 2 .I n s t i t u t e o f G e o l o g y , C h i n e s e A c a d e m yo f G e o l o g i c a l S c i e n c e s , B e i j i n g1 0 0 0 3 7 , C h i n a 3 .D e p a r t m e n t o f E a r t hS c i e n c e s , T h e U n i v e r s i t yo f H o n gK o n g , H o n gK o n g , C h i n a 4 .G u a n g z h o uM a r i n e G e o l o g i c a l S u r v e y , M i n i s t r y o f L a n da n dR e s o u r c e s , G u a n g z h o u , 5 1 0 7 6 0 , C h i n a 2 0 1 1 0 5 0 1收稿, 2 0 1 1 1 0 0 9改回 Y i nJ Y , Y u a nC , S u nM, L o n gX P , Q i uH N , Wa n gY J , R e nJ Ba n dG u a nY L . 2 0 1 2 . A g e , g e o c h e mi c a l f e a t u r e sa n dp o s s i b l e p e t r o g e n e s i s me c h a n i s mo f E a r l yP e r mi a nma g n e s i a nd i o r i t ei nH a t u , X i n j i a n g . A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 8 ( 7 ) 2 1 7 1- 2 1 8 2 A b s t r a c t M a g n e s i a nd i o r i t i cd i k e sa n dp l u t o n sw i d e l yo c c u ri nt h eB i e l u a g a x i r e g i o n , We s t e r nJ u n g g a ra n dr e c o r d e dt h eL a t e P a l e o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n a r y h i s t o r y o f t h e a r e a . A r A r d a t i n g o nr o c kc h i p s o f t h e d i k e s h a s y i e l d e da p l a t e a ua g e o f 2 9 2 M a , i n d i c a t i n g a nE a r l yP e r m i a na g ef o rt h ed i k e s . T h em a g n e s i a nd i o r i t e sa r ec a l c a l k a l i n es u i t ew i t hv a r i a b l eS i O 2( 5 1 9 % ~6 2 6 %) , a n d c h a r a c t e r i z e db yh i g hM g ( M g #> 6 0 ) , C r ( 4 5 8 1 0- 6~ 5 3 9 1 0- 6) , N i ( 1 7 2 1 0- 6~ 1 9 7 1 0- 6) c o n t e n t s . T h em a g n e s i a nd i o r i t e s a r es t r o n g l ye n r i c h e di nl a r g e i o n l i t h o p h i l e e l e m e n t s ( s u c ha s K , R b , B a , T ha n dU ) a n dl i g h t r a r e e a r t he l e m e n t s , a n da r e c h a r a c t e r i z e d b yd e p l e t i o no f h i g h f i e l d s t r e n g t he l e m e n t s ( s u c ha s N b , T a , T i ) a n dh e a v y r a r e e a r t he l e m e n t . T h e s e g e o c h e m i c a l f e a t u r e s a r e a n a l o g o u s t ot h o s eo f s a n u k i t o i d s i nS e t o u c h i v o l c a n i cb e l t . T h eB i e l u a g a x i m a g n e s i a nd i o r i t ei s g e n e r a t e db yi n t e r a c t i o no f m a n t l ep e r i d o t i t ew i t h s u p e r c r i t i c a l f l u i dd e r i v e df r o m d e h y d r a t i o no fs u b d u c t i n go c e a n i cs l a b . T h eo c c u r r e n c eo fE a r l yP e r m i a ns a n u k i t i cr o c k si nt h e B i e l u a g a x i r e g i o ns u g g e s t t h a t t h eWe s t e r nJ u n g g a rw a sd o m i n a t e db ys u b d u c t i o n r e l a t e de n v i r o n m e n t . T h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nh i g h o x y g e nf u g a c i t ys u p e r c r i t i c a l f l u i da n dm a n t l ep e r i d o t i t ec a u s e dt h ed e c o m p o s i t i o no f m e t a l s u l f i d e s a n dt h eC ua n dA um i n e r a l i z a t i o n w h i c hh a v eg o o dm e t a l l o g e n i cp r o s p e c t s i nt h eB i e l u a g a x i r e g i o n . K e yw o r d s M a g n e s i a nd i o r i t e ;D i k e s ; S u b d u c t i o nz o n e s ;C u A um i n e r a l i z a t i o n ;We s t e r nJ u n g g a r 摘 要 西准噶尔别鲁阿嘎希地区广泛发育富镁闪长质小岩体和岩墙。对岩墙全岩样品的 A r A r 测年获得了 2 9 2 3 M a 的 坪年龄, 显示其主要形成于早二叠世。这些小岩体和岩墙均为钙碱性系列岩石, 具有宽的 S i O 2( 5 1 9 % ~ 6 2 6 %) 、 高的 M g O ( M g #> 6 0 ) 、 C r ( 4 5 8 1 0- 6~ 5 3 9 1 0- 6) 、 N i ( 1 7 2 1 0- 6~ 1 9 7 1 0- 6) 含量, 富集大离子亲石元素( L I L E ) ( 如 K 、 R b 、 B a 、 T h 和 U ) 、 亏损高强场元素( 如 N b 、 T a 、 T i ) , 富集 L R E E , 亏损 H R E E 。这些特征类似于日本中新世 S e t o u c h i 火山岩带中的赞岐岩。 这些岩体/ 岩墙很可能是在俯冲过程中, 经洋壳板片的脱水形成流体与地幔橄榄岩相互作用而成。这表明, 西准噶尔别鲁阿 嘎希地区早二叠世为岛弧环境。而富镁闪长岩的形成过程也有利于铜 金矿床的形成, 显示该区有良好的成矿远景。 关键词 富镁闪长岩;岩墙; 俯冲带;铜 金矿化;西准噶尔 中图法分类号 P 5 8 8 1 2 2 ;P 5 9 7 3 本文受国家 9 7 3项目( 2 0 0 7 C B 4 1 1 3 0 8 ) 和国家自然科学基金( 4 0 7 2 1 0 6 3 、 4 0 7 7 2 1 3 0 ) 联合资助. 第一作者简介 尹继元, 男, 1 9 8 3年生, 博士, 地球化学专业, E m a i l y i n j i y u a n 1 9 8 3 @1 6 3 . c o m A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 2 , 2 8 ( 7 ) 1 引言 富镁安山岩是一个广义的名词, 泛指 M g O ( M g #) 含量较 高的安山岩和部分英安岩类, 包括赞岐岩、 富镁质埃达克岩、 玻安岩和 b a j a i t e ( K a m e i e t a l . , 2 0 0 4 ) 。富镁安山岩以 S i O 2> 5 2 %、 富镁( M g O> 5 %, M g #≥5 5 ) 、 C r 、 N i , 低 F e OT/ M g O ( 通常 < 1 ) 为特征, 而演化了的富镁安山岩 M g O含量可低到 2 % ~ 3 %( M g #仍然较高) , C r 、 N i 等含量也相应降低( T a t s u m i a n d I s h i z a k a , 1 9 8 2 ; Y o g o d z i n s k i e t a l . , 1 9 9 4 , 1 9 9 5 ;T a t s u m i e t a l . , 2 0 0 1 ;T a t s u m i a n dH a n y u , 2 0 0 3 ;C a l m u s e t a l . , 2 0 0 3 ;K a m e i e t a l . , 2 0 0 4 ;张旗等, 2 0 0 4 ;H a n y ue ta l . , 2 0 0 6 ;赵振华等, 2 0 0 7 ; Z h a oe t a l . , 2 0 0 9 ) 。富镁安山岩是在岛弧岩浆中一种 数量稀少而又非常重要的岩石类型, 它们具有相对初始的组 份, 代表与地幔平衡的接近原始的岩浆( T a t s u m ie ta l . , 2 0 0 6 ) 。其岩石学成因主要归结于俯冲的板片部分熔融, 随 后板片熔体/ 流体与地幔楔反应( K a y , 1 9 7 8 ;T a t s u m i , 1 9 8 1 ; T a t s u m i a n dI s h i z a k , 1 9 8 2 ;K e l e m e n , 1 9 9 5 ;K e l e m e ne ta l . , 2 0 0 3 ;T a t s u m i e t a l . , 2 0 0 6 ) 或者含水地幔楔橄榄岩部分熔融 ( R a p pe t a l . , 1 9 9 9 ;G r o v ee t a l . , 2 0 0 2 ) 。富镁安山岩的组份 具有广泛差异, 因此它们的产生不可能由一个单一的过程进 行解释 ( C r a w f o r de ta l . , 1 9 8 9 ) 。该 类 岩 石 在 日 本 岛 弧 S e t o u c h i 火山岩带、 西阿留申群岛, 西太平洋的 B o n i n岛, 下 加利福尼亚( B a j aC a l i f o r n i a ) 均有出露( T a t s u m i a n dI s h i z a k , 1 9 8 2 ;C r a w f o r de t a l . , 1 9 8 9 ;R o g e r s e t a l . , 1 9 8 9 ; Y o g o d z i n s k i e t a l . , 1 9 9 5 ;C a l m u s e t a l . , 2 0 0 3 ) 。由于该类岩石主要形成于 与消减带有关的高热构造环境, 往往受到广泛关注。 西准噶尔地区存在大面积的石炭纪岩浆岩, 从超基性到 酸性均有出露, 其中中酸性侵入岩既有深成相的巨大岩基和 中小型岩株, 也有超浅成相的岩枝或岩脉( K w o ne t a l . , 1 9 8 9 ; 张驰和黄萱, 1 9 9 2 ;金成伟和张秀棋, 1 9 9 3 ;C h e na n dJ a h n , 2 0 0 4 ;J i a ne t a l . , 2 0 0 5 ;韩宝福等, 2 0 0 6 ;G e n ge t a l . , 2 0 0 9 ; Y i ne t a l . , 2 0 1 0 ; Y a n ge t a l . , 2 0 1 1 ) 。其中以花岗岩的出露最 为广泛, 以 N E E向的达拉布特断裂为界, 断裂以北有著名的 铁厂沟、 哈图、 阿克巴斯套和庙尔沟等花岗岩, 断裂以南则是 包古图、 红山、 克拉玛依花岗岩等大型岩基分布区。这些花 岗岩大多侵位于下石炭系地层中, 大量的数据证实, 这些深 成岩浆活动主要发生在 3 0 0 M a 前后( 金成伟和张秀棋, 1 9 9 3 ; 李宗怀等, 2 0 0 4 ;C h e na n dJ a h n , 2 0 0 4 ;C h e na n dA r a k a w a , 2 0 0 5 ;苏玉平等, 2 0 0 6 ;韩宝福等, 2 0 0 6 ;G e n ge t a l . , 2 0 0 9 ) 。 上述岩浆岩中相当一部分岩石与铜金等成矿作用关系密切 ( 肖序常等, 1 9 9 2 ;齐进英和熊义大, 1 9 9 2 ;沈远超和金成伟, 1 9 9 3 ; 张连昌等, 2 0 0 6 ;赵振华等, 2 0 0 6 ;王瑞和朱永峰, 2 0 0 7 ;安芳和朱永峰, 2 0 0 7 ;肖文交等, 2 0 0 6 , 2 0 0 8 ) , 如哈图、 宝贝、 萨尔托海和包古图金矿以及包古图斑岩铜矿等等。而 晚石炭 早二叠世是新疆北部最为重要的金属矿床成矿时 期, 基于对区内岩浆岩的研究, 许多研究者对西准噶尔地区 晚古生代的构造环境提出了一些不同的认识, 包括俯冲的岛 弧( 张连昌等, 2 0 0 6 ;高山林等, 2 0 0 6 ; X i a oe t a l . , 2 0 0 8 , 2 0 0 9 ; 唐功建等, 2 0 0 9 ;G e n g e t a l . , 2 0 0 9 ; Y i ne t a l . , 2 0 1 0 ) 和碰撞后 ( C h e na n dA r a k a w a , 2 0 0 5 ;韩宝福等, 2 0 0 6 ;苏玉平等, 2 0 0 6 ) 等环境。这很大程度上限制了对该区成矿规律和构造演化 的深入探索。 本文报道的富镁闪长岩出露于西准噶尔的别鲁阿嘎希 地区, 该区位于哈图断裂以北, 铁厂沟以南, 是一个金矿化集 中区。目前, 岩浆岩与铜金成矿的关系引起人们的广泛重视 ( 王强等, 2 0 0 6 ;Wa n ge t a l . , 2 0 0 6 a , b ;唐功建等, 2 0 0 9 ) 。该 区成为研究富镁闪长岩与铜金矿化之间成因联系的绝佳地 带。况且, 该区处于西准噶尔地区的腹心地带, 也为解决西 准噶尔地区晚古生代构造背景问题提供了天然的实验室。 别鲁阿嘎希地区主要由几个花岗闪长质小岩株组成, 自西向 东依次为别鲁阿嘎希、 玉依塔勒盆提、 黄梁子等岩体。在该 区域中, 岩墙广泛出露, 是了解该区成矿背景和构造演化的 重要窗口。然而, 该地区的小岩珠和岩墙缺乏系统的年代学 和地球化学研究。因此, 对别鲁阿嘎希地区的部分岩体和岩 墙进行系统的 A r A r 年代学、 岩石地球化学以及同位素地球 化学研究, 不仅可以查明岩墙形成的确切时间, 还可以了解 该区小岩体和岩墙的岩石学成因, 并为该区构造演化和铜金 矿化提供制约。 2 地质背景和样品来源 西准噶尔位于西伯利亚、 哈萨克斯坦和塔里木三大板块 的交汇处, 是中亚造山带的重要组成部分 ( J a h ne ta l . , 2 0 0 4 ) 。该区 N E N N E向的大断裂( 如达拉布特断裂、 哈图断 裂、 安齐断裂等) 十分发育( 书书书 图 1 ) , 表现为多组、 多期次的时 空分布特征, 对区内地层、 岩浆岩、 构造形态及矿化类型起着 重要的控制作用。西准噶尔地区蛇绿岩十分发育, 且形态复 杂多变, 均已变形, 由于后期的构造运动多沿着走滑断裂分 布, 时间跨度大, 从晚寒武到石炭纪均有出现, 因此最少可将 其分为三期, 即 晚寒武 奥陶纪的唐巴勒蛇绿岩( C o l e m a n , 1 9 8 9 ;K w o ne t a l . , 1 9 8 9 ) , 中晚志留世的玛依勒蛇绿岩( J i a n e t a l . , 2 0 0 5 ) 和中泥盆统的达拉布特蛇绿岩( 张弛和黄萱, 1 9 9 2 ) 。最新研究显示, 克拉玛依蛇绿岩蚀变辉长岩锆石 S H R I M P年龄为 3 3 2 1 4 M a ( 徐新等, 2 0 0 6 ) 。此外, 在达拉布 特蛇绿岩带中获得的 E M O R B型镁铁质岩的年龄为 3 0 2 2 M a ( 刘希军等, 2 0 0 9 ) 。这些发现为研究中亚洋盆形成和消 亡时代提供了重要依据。西准噶尔地区出露大面积的古生 代地层, 主要以火山碎屑沉积为主, 并含有大量的沉积岩 火 山岩夹层。该区早古生界奥陶 志留系含蛇绿岩残块的变质 杂岩;晚古生界泥盆 石炭系的火山 海相沉积, 二叠系陆相 火山 磨拉石建造。早古生界地层主要出露于该区南部拉巴 唐巴勒 石奶闸一带, 为板岩、 千枚岩、 片岩构成的绿片岩相 变质岩系。晚古生界泥盆系主要分布在巴尔雷克山和哈图 2712 尹继元等新疆哈图早二叠世富镁闪长岩的时代、 地球化学特征和可能的成因机制 图 1 西准噶尔地区地质简图( 据安芳和朱永峰, 2 0 0 7修改) F i g 1 S i m p l i f i e dg e o l o g i c a l m a po f t h ew e s t e r nJ u n g g a r r e g i o n ( m o d i f i e da f t e r A na n dZ h u , 2 0 0 7 ) 上区;石炭系主要分布在达拉布特断裂带两侧广大地区, 为 该区分布最广的地层;二叠系主要分布于艾比湖以北, 托里 县城一带以及柳树沟等地, 它在西准地区的分布面积很少, 而且岩相变化较大。李菊英和晋慧娟( 1 9 8 9 ) 研究认为, 准噶 尔盆地西北缘下石炭系地层主要由碎屑岩组成, 沉积厚度 5 0 0 0~ 7 0 0 0 m , 在该地层中发现了包括蚀流在内的重力流沉 积和平流岩, 大量的深水相遗迹化石, 说明盆地西北缘是深 水沉积, 而非前人普遍认为的属浅水沉积环境。 本次研究的别鲁阿嘎希地区, 其断裂非常发育, 褶皱其 次( 书书书 图 2 ) 。断裂主体方向为 N E E S WW, 与区域性的别鲁阿 嘎希断裂方向一致;但在北面的铁厂沟岩体中, 断裂以 N N E 向压扭性断裂为主。褶皱构造规模不大, 为小的较为紧闭的 背斜和向斜, 其枢纽方向亦为 N E E向。韩宝福等( 2 0 0 6 ) 用 S H R I M P锆石 U P b 法测得铁厂沟碱长花岗岩岩体的年龄为 3 0 8 4 M a 。别鲁阿嘎希地区岩浆岩非常发育, 其中别鲁阿嘎 希、 玉依塔勒盆提、 黄梁子花岗闪长质小岩体均侵位于中泥 盆统的库鲁木迪组地层中, 而该区的闪长质岩墙又侵入到这 些小岩体之中, 表明其形成应晚于中泥盆统, 早于早二叠世 ( 本次研究获得的岩墙 A r A r 年龄为 2 9 2 M a ) 。而前人对别 鲁阿嘎希岩体初步年代学研究显示, 其形成时代应在早石炭 世。库鲁木迪组是一套沉积火山岩系, 由凝灰质粉砂岩、 凝 灰质砂岩、 凝获质砂砾岩和层凝灰岩组成, 具韵律性, 化石稀 少。库鲁木迪组下亚组主要分布于区域的北面, 为一套灰 图 2 别鲁阿嘎希地区地质略图( 据金成伟和徐永生, 1 9 9 7 修改) 1 碱长花岗岩; 2 岩墙;3 石英闪长岩;4 库鲁木迪组上亚组上岩 性段; 5 断层; 6 库鲁木迪组上亚组下岩性段;7 库鲁木迪组上亚 组中岩性段; 8 采样点 F i g 2 S i m p l i f i e dg e o l o g i c a l m a po f t h e B i e l u a g a x i r e g i o n ( a f t e r J i na n dX u , 1 9 9 7 ) 深灰色巨厚细粒火山碎屑 陆源碎屑物质组成的深海相沉 积;区内主要以库鲁木迪组上亚组为主, 上亚组属深海 浅海 相复理石建造。前人对别鲁阿嘎希岩体初步年代学研究显 示, 其形成时代应为早石炭世。小岩体样品分布采自别鲁阿 嘎希、 玉依塔勒盆提、 黄梁子小岩体。这些小岩体为花岗闪 3712 A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 2 , 2 8 ( 7 ) 长岩, 主要造岩矿物为 斜长石( 5 0 % ~ 5 5 %) , 钾长石( 1 0 % ~ 1 5 %) , 石英( 5 % ~ 1 0 %) 角闪石和黑云母( 2 0 % ~ 2 5 %) , 另有少量副矿物, 如锆石, 磷灰石, 磁铁矿等, 镜下观察, 斜长 石半自形板状, 具有聚片双晶, 有的具有环带构造, 石英为他 形粒状, 充填在其它矿物的空隙中。 书书书 表 1 4 0A r 3 9A r 同位素测试结果 T a b l e 1 S u m m a r yo f a r g o ni s o t o p i ca n a l y z i n gr e s u l t s 阶段T ( ℃) 3 6A r A 3 7A r C a 3 8A r C l 3 9A r K 4 0A r R 表面年龄( M a ) 2 σ 4 0A r( %) 3 9A r K( %) T K 0 2 1全岩, J = 0 0 0 6 2 5 8 0 0 0 0 0 0 3 1 3 , t p= 2 9 1 9 4 3 0 3 M a , ti= 2 9 1 6 7 4 9 0 M a 14 0 00 0 0 0 2 4 60 0 0 0 0 5 50 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 5 20 0 0 4 2 3 77 4 8 2 3 5 3 2 1 75 5 00 0 4 24 5 00 0 0 1 2 3 20 0 0 1 8 6 90 0 0 0 0 0 40 0 0 2 7 5 90 0 8 3 3 3 33 1 2 3 7 2 1 5 31 8 6 32 0 1 34 8 00 0 0 0 7 6 20 0 0 2 5 3 80 0 0 0 0 0 30 0 0 4 2 2 40 1 1 9 4 0 32 9 3 8 4 9 0 23 4 6 53 0 8 45 1 00 0 0 0 5 7 20 0 0 4 7 0 90 0 0 0 0 0 20 0 0 5 0 8 00 1 4 2 3 9 02 9 1 5 6 5 6 64 5 7 23 7 0 55 4 00 0 0 0 6 2 80 0 0 7 1 7 70 0 0 0 0 0 30 0 0 6 5 5 10 1 8 1 3 0 32 8 8 1 6 4 8 54 9 4 04 7 7 65 7 00 0 0 0 6 5 30 0 0 8 7 2 60 0 0 0 0 0 30 0 0 8 7 9 60 2 4 1 7 7 92 8 6 3 4 3 9 55 5 6 16 4 1 76 0 00 0 0 0 5 3 40 0 0 9 7 7 90 0 0 0 0 0 40 0 0 9 2 7 40 2 5 5 9 3 72 8 7 4 1 3 1 26 1 8 76 7 6 86 3 00 0 0 0 5 0 90 0 1 0 7 2 90 0 0 0 0 0 50 0 1 0 2 5 20 2 8 4 9 5 32 8 9 3 1 3 0 86 5 4 37 4 7 96 6 00 0 0 0 4 0 80 0 0 9 5 1 90 0 0 0 0 0 40 0 0 8 9 5 10 2 4 8 7 1 32 8 9 2 2 2 6 96 7 3 46 5 2 1 06 9 00 0 0 0 3 7 60 0 0 9 2 5 60 0 0 0 0 0 40 0 0 8 8 1 10 2 4 6 4 9 12 9 1 0 4 2 6 16 8 8 96 4 2 1 17 2 00 0 0 0 4 3 80 0 0 9 8 9 70 0 0 0 0 0 30 0 0 9 8 1 30 2 7 2 9 0 92 8 9 4 7 3 5 46 7 8 37 1 5 1 27 5 00 0 0 0 3 6 70 0 0 8 8 3 30 0 0 0 0 0 50 0 0 8 7 9 50 2 4 6 1 6 22 9 1 1 9 2 4 66 9 4 36 4 1 1 37 8 00 0 0 0 2 5 60 0 0 7 4 3 90 0 0 0 0 0 40 0 0 6 7 3 90 1 9 0 4 5 22 9 3 8 0 2 6 87 1 5 44 9 1 1 48 3 00 0 0 0 2 8 40 0 0 9 4 9 40 0 0 0 0 0 40 0 0 7 3 5 40 2 0 7 6 2 22 9 3 5 1 2 6 27 1 2 15 3 6 1 58 9 00 0 0 0 2 6 70 0 0 8 9 7 20 0 0 0 0 0 50 0 0 6 6 9 80 1 8 8 9 6 52 9 3 3 3 2 7 37 0 5 54 8 8 1 69 8 00 0 0 0 3 5 00 0 1 0 9 3 50 0 0 0 0 0 50 0 0 7 9 1 80 2 2 3 0 9 62 9 2 9 6 2 6 16 8 3 05 7 7 1 71 1 0 00 0 0 0 4 0 60 0 1 2 8 2 50 0 0 0 0 0 80 0 0 7 9 1 60 2 2 5 6 3 32 9 6 1 2 3 0 86 5 2 95 7 7 1 81 2 5 00 0 0 0 2 4 60 0 0 7 2 3 10 0 0 0 0 0 30 0 0 4 4 5 30 1 2 5 1 6 82 9 2 3 2 3 6 86 3 2 43 2 4 1 91 5 0 00 0 0 0 1 8 50 0 0 4 4 7 90 0 0 0 0 0 20 0 0 2 7 9 90 0 8 0 3 3 62 9 8 0 2 4 6 65 9 4 92 0 4 2 02 0 0 00 0 0 0 4 0 20 0 0 9 1 0 80 0 0 0 0 0 60 0 0 5 3 4 70 1 5 2 1 7 62 9 5 7 0 4 0 45 6 1 73 9 0 2 12 5 0 00 0 0 0 2 4 80 0 0 4 1 3 20 0 0 0 0 0 40 0 0 2 8 4 40 0 8 2 0 7 72 9 9 5 6 5 0 75 2 8 72 0 7 2 23 0 0 00 0 0 0 1 7 00 0 0 2 4 5 30 0 0 0 0 0 40 0 0 1 8 3 50 0 5 5 2 8 53 1 1 6 4 8 6 15 2 4 01 3 4 注 A r 同位素下标说明 A表示大气 A r , C a 、 C l 和 K表示这些元素在中子活化过程中产生的干扰 A r 同位素;A r 同位素单位以“ m V ” 表示, 质 谱计电子倍增器灵敏度为 1 6 4 l 0 - 1 5m o l / m V ;t p为坪年龄, ti为正等时线年龄 在别鲁阿嘎希地区, 岩墙十分发育, 主体走向为 N E E , 和 区域构造线方向一致, 岩墙多呈平行排列, 窄的不到 1 m , 最 宽地方可达十余米。岩墙样品采自别鲁阿嘎希岩体中, 以闪 长岩为主, 也有一些酸性成分, 为角闪玢岩、 细晶闪长岩、 辉 长闪长岩。该区域岩墙的矿物组成为 斜长石 ( 4 5 % ~ 5 0 %) , 普通角闪石( 3 0 % ~3 5 %) , 钾长石( 5 %) 黑云母 ( 5 %) , 石英( 5 %) , 还有少量副矿物, 如, 锆石、 磷灰石, 部分 样品有轻微的绿泥石化。 3 分析方法 将用于年代学测定的岩墙全岩样品用铝箔包装, 标准样 品用铜箔包装。每 5个样品间插 1个标准样品( 底顶各有 1 个标样) 装入石英玻璃管中, 几根石英玻璃管样品组成 1批 样品, 外用铝罐密封, 再用镉包裹, 送入核反应堆辐照。样品 在中国原子能科学研究院 4 9 2堆照射 5 4 h 。A r 同位素校正 参数( 3 9A r /3 7A r ) C a、 ( 3 6A r /3 7A r ) C a和( 4 0A/3 9A r ) K分别为 8 9 8 1 0 - 4、 2 6 7 1 0- 4和 5 9 7 1 0- 3。4 0A r /3 9A r 同位素定 年测试在中国科学院广州地球化学研究所 G V5 4 0 0 A r 稀有 气体质谱计上完成。实验结果列于 书书书 表 1 中, 其中所列 A r 同位 素测定值均进行了本底校正, 3 7A r C a, 3 8A r C l, 3 9A r K分别为 C a 、 C 1 、 K元素在中子活化照射过程产生的相应 A r 同位素, 计算 K/ C a 比值的转换系数为0 5 6 。实验流程参见邱华宁( 2 0 0 6 ) 和 Q i ua n dJ i a n g ( 2 0 0 7 ) 。 对于进行主量、 微量元素分析的样品, 选取蚀变较弱的 样品, 经清除表面杂质后破碎成岩屑, 然后放到稀盐酸中浸 泡 1 h , 去掉次生的碳酸盐矿物, 用去离子水在超声波中清洗 样品, 并重复 2~ 3次, 经烘干经磨样机磨至 2 0 0目供化学分 析。主量元素在广州地球化学研究所用 X R F分析完成, 分 析误差小于 2 %, 所用仪器为日本理学 R i g a k u 1 0 0 e 型 X 荧光 光谱仪;微量元素在在中国科学院地球化学用 I C P M S分析 4712 尹继元等新疆哈图早二叠世富镁闪长岩的时代、 地球化学特征和可能的成因机制 完成, 微量元素分析精度优于 3 %, 所用仪器为 F i n n i g a nM A T 公司 E L E M E N T型高分辨等离子体质谱仪;详细的分析流程 引自刘颖和刘海臣( 1 9 9 6 ) 。主微量元素分析结果列于 书书书 表 2 。 S r N d同位素比值测定分析是在中国科学院同位素年代 学和地球化学重点实验室 M i c r o M a s s I s o p r o b e 型多接收电感 耦合等离子质谱仪( M C I C P M S ) 上完成。首先根据已测得的 S r 、 N d含量数据, 按 2 0 0 p p b上机测试, 回收率 7 0 %计算出所 需要的最少样品量。根据这个最少样品量称样, 一般不少于 0 1 g , 不多于 0 4 g 。加入约 1 1纯化 H N O 3以及浓 H F , 超 声 1 h 后, 置于电热板上保温 3 d 。之后蒸干, 再加入 1 ∶1纯 化 H N O 3以及 H F , 置电热板上保温 1 5 d , 隔天超声 1 h 。之后 蒸干, 再加入3 m L11H C l , 超声震荡4 0 m i n , 保温1~ 2 d 促 进溶解。然后蒸干, 再加入 1 m L1 1
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