路白山一带晚石炭世Ⅰ型和A型花岗岩胡远清2009.pdf

第2 8 卷 2 0 09 年 第3 期 5 月 地质科技情报 G e o l o g i c a lS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yI n f o r m a t i o n V 0 1 ．2 8 N o ．3 M a y 2 0 0 9 中天山路白山一带晚石炭世I 型和A 型花岗岩 组合的厘定及其意义 胡远清1 a ”，廖群安1 b ，施文翔1 a ，杨再峰3 1 ．中国地质大学a ．研究生院lb ．地球科学学院。武汉4 3 0 0 7 4 l2 ．湖北鄂东北地质大队，湖北孝感4 3 2 0 0 0 ， 3 ．新疆维吾尔族自治区地质调查院，乌鲁木齐8 3 0 0 1 1 摘要在东天山地区中天山地块内发现了一套晚石炭世I 型和A 型的花岗岩组合，锆石S H R I M PU P b 定年结果为 3 0 1 ．4 士 4 ．6 M a ，形成于晚石炭世，二者同期不同源。1 型花岗岩组合为石英二长闪长岩、黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩；A 型花岗岩组 合为石英二长岩、石英正长岩、石英正长斑岩、黑云母钾长花岗岩。岩石地球化学特征显示，A 型花岗岩具板内花岗岩的特征，为 经历过岛弧或碰撞岩浆事件后下地壳部分熔融的岩浆分离结晶产物；I 型花岗岩具岛弧花岗岩的地球化学特征，岩浆来源于壳幔 混合源区，可能是消减带洋壳和上部地幔楔滞后熔融的产物。研究结果表明，晚石炭世中天山应处于碰撞后的伸展构造环境。 关键词中天山；晚石炭世；A 型花岗岩；I 型花岗岩 中图分类号P 5 8 8 ．1 2文献标识码A文章编号1 0 0 0 7 8 4 9 2 0 0 9 0 3 0 0 1 0 0 9 中天山是天山造山带上花岗岩分布最广的地 区[ 1 ] ，广泛发育晋宁期到印支期的花岗岩，并以海西 期花岗岩活动最为强烈【2 { ] ，海西期花岗岩集中分布 在中天山南北两缘[ 3 ’6 ] ，是天山古生代板块活动的 重要记录j 。学者们普遍认为，中天山北缘石炭纪 时期可能存在一个大洋，并分别称为石炭纪北天山_ 洋[ 7 ] 、石炭纪亚洲洋[ 5 ’8 ] 、石炭纪有限洋盆[ 9 ] 等，其最 终关闭的时间是石炭纪末二叠纪初[ 7 - 8 , 1 0 - 1 5 ] 。但也 有学者认为，中天山北缘的大洋在泥盆纪末就已经 关闭，至石炭纪时期已转为陆内构造体制[ 1 6 ‘18 | 。 笔者通过地处天山造山带东天山地区觉罗塔格 东段路白山一带的1 t 5 万地质调查 图1 发现，该 区发育一套晚石炭世同期不同源的I 型花岗岩和A 型花岗岩组合，笔者拟通过对该岩律钧岩石学特征 和单颗粒锆石S H R I M PU P b 定年的研究，以分析 其形成年代，讨论其构造环境。 图1 研究区及邻区大地构造简图 修改自孙桂华等[ 1 9 ] 及马瑞士等[ 2 0 3 F i g ．1 T e c t o n i cs c h e m a t i cm a po ft h es t u d ya r e aa n di t sa d j a c e n ta r e a s 1 ．东天山古生代造山带 z ．前震旦纪地块} 3 ．主要断裂；I ．哈尔里克泥盆纪火山弧；Ⅱ．康古尔晚古生代弧间盆地 Ⅲ．阿齐山一雅满苏晚古生代岛弧带；I V ．中天山早古生代岛弧带 收穑日期2 0 0 8 0 5 - 2 9编辑刘汀霞 基金项目新疆维吾尔族自治区新疆哈密市路白山一带1 5 00 0 0 区域地质矿产调查项目 X J Q D W 2 0 0 3 1 3 作者简介胡远清 1 9 6 7 一 。男，高级工程师．主要从事基础地质，矿产地质的研究。 万方数据 第3 期胡远清等中天山路白山一带晚石炭世I 型和A 型花岗岩组合的厘定及其意义 1 1 1 岩体地质概况 研究区位于东天山地区中天山地块觉罗塔格山 系东段路白山一带，地理坐标为东经9 2 。o O ’～9 3 。 o o ’；北纬4 1 。4 0 ’～4 1 。5 0 ’ 图1 。以近东西向的阿 其克库都克断裂带为界，北部为北天山晚古生代的 阿奇山一雅满苏石炭纪岛弧[ 20 | ，南部为中天山地块。 晚石炭世花岗岩主要分布于阿其克库都克断裂 带及以南的中天山地块内，断续分布8 个规模不等 的岩体，露头总面积约7 0k m 2 ，岩体分布明显受阿 其克库都克断裂带的控制，总体上呈近东西向的带 状分布 图2 。岩体南侧与长城纪变质岩、中元古 代、晚元古代及早泥盆世侵入岩呈侵入接触，其中长 城纪星星峡群的石英岩和碳酸盐岩分别具变质重结 晶和矽卡岩化接触变质；北侧与晚石炭世雅满苏组、 土古土布拉克组呈侵入接触。岩体含两个岩石组 合①I 型花岗岩组合，由灰色细一中粒石英二长闪 长岩、肉红色粗粒黑云母二长花岗岩、肉红色细粒钾 长花岗岩等组成；②A 型花岗岩组合，由灰紫色石英 二长岩、紫灰色石英正长岩、紫灰色石英正长斑岩、 红灰色中粗粒黑云母钾长花岗岩组成。A 型花岗岩 组合构成岩体的主体，1 型花岗岩组合所占的比重 较少，呈岩脉或岩滴存在于A 型花岗岩中，值得注 意的是，石英正长岩和石英闪长岩之间为渐变过渡 接触关系，在二者的接触带中，普遍分布灰紫色角闪 石英二长岩的浆混岩过渡带，且在石英正长岩中可 见大量的微粒闪长岩包体，多呈棱角状，部分呈不规 则塑性变形岩浆包体形态，说明石英正长岩与石英 闪长岩两端元岩浆间存在明显的岩浆混合的现象， 应是同期形成的。在石英闪长岩中也发现了大量的 细粒辉长质的暗色岩浆包体，说明在花岗质岩石形 成的同时还有幔源岩浆的活动。 图2 研究区地质略图 F i g ．2G e o l o g i c a ls c h e m a t i cm a po ft h es t u d ya r e a 1 ．雅满苏组；2 ．土古土布拉克组} 3 ．星星峡群；4 ．阿其克布拉克组} 5 ．早石炭世岩体；6 ．晚石炭世岩体} 7 ．泥盆纪岩体I8 ．晚元古代岩体；9 ．中元古代岩体；1 0 ．新生代沉积盆地；1 1 ．S H R I M PU P b 年龄样位置 2 锆石S H R I M PU - P b 定年 笔者选择了分布面积最大的粗粒黑云母钾长花 岗岩进行了单颗粒锆石S H R I M PU - P b 定年。在 双目镜下挑选出内部无裂隙的锆石制靶后，用阴极 发光、透射光和反射光对锆石样品进行了照相 图 3 ，所选锆石均为粒状自形晶，粒径一般为1 5 0 ～ 2 5 0 肛m ，个别大于2 5 0 弘m ，绝大多数锆石具扇形震 荡生长环带，为典型的岩浆锆石[ z 1 。22 1 。极少量锆石 具有核一边结构，核部为棱角一次棱角状的残留锆 石，边缘为发育环带的岩浆锆石。 锆石定年在北京离子探针中心的S H R I M P Ⅱ 上进行。其原理和流程见文献[ 2 3 ] ，分析结果用 S Q U I D 和l S O P L O T [ 2 4 。2 明程序进行数据处理。共 对1 1 颗锆石进行了1 2 个点的分析，其中针对测点 6 ．1 ，7 ．2 的残留锆石进行了分析，分析结果见表1 和图4 。 虽然所测锆石叫 2 3 2 T h ／w 2 3 8 U 显示出了较 图3 晚石炭世黑云母钾长花岗岩锆石阴极发光照片 F i g ．3 C a t h o d o l u m i n e s c e n e ei m a g e sf o rz i r c o n so f L a t eC a r b o n i f e r o u sb i o t i t e - K f - s p a rg r a n i t e 万方数据 1 2 地质科技情报 2 0 0 9 年 表1晚石炭世黑云母钾长花岗岩单颗粒锆石S H R I M PU P b 测年结果 T a b l e1 S i n g l ez i r c o n sS H R I M PU P ba n a l y t i c a ld a t ao fL a t eC a r b o n i f e r o u sb i o t i t e - K f - s p a rg r a n i t e s 测点旦当”‘23ZTh／一一20spb／z3sU z o T p b ／z 0 6 p b z o s p b ／2 a 2 T h N z o T p b ’／士％N ‘“7 P 6 ’／％N ‘2 “P 6 士％ 涮点一 一 士％％％ “4 “ w B ／1 0 6∞ 2 3 8 U 年龄￡／M a N t O s P b 一一 N 2 3 5 U 一～ N Z 3 8 U ⋯。 p X 上 拿 L ≈ 注分析误差为1 0 I 普通铅运用实测2 0 4P b 进行修正，校正标准为0 ．3 2 ％ 不包括系统误差 图4 晚石炭世黑云母钾长花岗岩单颗粒锆石S H R I M PU P b 测年谐和曲线 F i g ．4 C o n c o r d a n td i a g r a mo fs i n g l ez i r c o n sS H R I M PU P b o fL a t eC a r b o n i f e r o u sb i o t i t e - K f - s p a rg r a n i t e s 大的变化范围 0 ．3 4 ～0 ．9 4 ，但绝大多数测点的 ∞ 2 3 2 T h ／w 2 3 8U 比值大于0 ．4 仅测点8 ．1 为 0 ．3 4 ，符合岩浆锆石的特点[ 2 6 吨川。1 2 个测点的测 试结果 图4 中，仅4 个测点表现出了P b 丢失，偏 离谐和曲线，其余8 个测点的测试结果投点比较集 中，并位于谐和线附近，选取岩浆锆石的7 个测点，得 到￡ 2 0 6 P b ／2 3 8 U 表面年龄的加权平均值为 3 0 1 ．4 4 ．6 M a 9 5 ％置信度，加权偏差方差M S W D 一1 ．8 ， 应为岩浆的结晶年龄，即岩体侵位于晚石炭世。结 合其与晚石炭世土古土布拉克组呈侵入接触关系， 该年龄值作为岩体的形成年龄应是可靠的。测点 6 ．1 ，7 ．2 位于锆石核部，测点7 ．2 投点非常靠近谐 和曲线，测点6 ．1 则显示出一定程度的P b 丢失， ￡ 2 0 6 P b ／。3 8U 表面年龄分别为 3 2 2 ．0 - } - 5 ．5 ， 3 2 1 ．0 - 4 - 4 ．O M a ，与阿奇山一雅满苏早石炭世岛 弧花岗岩[ 1 9 3 的侵位年龄一致，应是捕虏的锆石。其 余4 个偏离谐和曲线的￡ 2 0 6 P b ／2 3 8 U 表面年龄亦在 3 0 0M a 左右，但与谐和线偏离较远，未纳入年龄加 权平均值计算。 3 岩石学特征 晚石炭世I 型花岗岩组合由灰色细一中粒石英 二长闪长岩、肉红色粗粒黑云母二长花岗岩、肉红色 细粒钾长花岗岩等组成，主要矿物 伽 为石英 3 ％ ～3 0 ％ 、斜长石 2 0 ％～6 5 ％ 、碱性长石 5 ％～ 5 0 ％ ，暗色矿物 伽 为角闪石和黑云母，其中角闪 石为2 ％～3 0 ％，随∞ S i O 增加而减少，黑云母为 6 ％～1 2 ％，随甜 S i O 。 增加而增多，副矿物为磷灰 石、磁铁矿和锆石。晚石炭世A 型花岗岩组合由灰 紫色石英二长岩、紫灰色石英正长岩、紫灰色石英正 长斑岩、红灰色中粗粒黑云母钾长花岗岩等组成，主 要矿物 仇 为石英 4 ％～3 0 ％ 、斜长石 A n 2 5 ～ 3 5 ，1 0 ％～4 5 ％ 、微斜长石 3 5 ％～4 0 ％ 和条纹长 石 2 0 ％“ - - 2 5 ％ ，暗色矿物主要为黑云母和角闪石， 总体积分数为5 ％～1 5 ％，在正长岩中可见约1 0 ％的 霓辉质辉石，副矿物为磷灰石、磁铁矿和锆石。 主量元素测试在湖北省地质矿产局中心实验室 完成，用湿化学分析法、X 射线荧光光谱法测试，稀 土及微量元素测试在中国地质大学地质过程与矿产 资源国家重点实验室采用I C P M S 测试，分析结果 见表2 。 晚石炭世I 型和A 型花岗岩里特曼指数艿均小 于3 ．3 ，属钙碱性系列，在训 K z O 一硼 S i O 图解 中 图5 - b 位于中高钾钙碱性的范围内，均为准铝 质岩石 A ／C N K 0 ．8 0 ～1 ．0 9 。不同的是①A 型 花岗岩相对于I 型花岗岩较富碱、高钾、贫镁和钙 表2 ，图5 ～6 ；②在晚石炭世花岗岩主量元素哈克 图解 图6 中二者具明显不同的演化趋势，A 型花 岗岩组合 图6 各岩性的主要氧化物之间存在较好 的线性关系，除训 K 。O 随叫 S i O 。 呈明显正相关、 硼 N a O 随w S i O 的变化不明显外，其他氧化物， 万方数据 第3 期 胡远清等中天山路白山一带晚石炭世I 型和A 型花岗岩组合的厘定及其意义1 3 表2 晚石炭世花岗岩主量元素、稀土及微量元素分析结果 T a b l e2M a i ne l e m e n t s ，R E E ，a n dt r a c ee l e m e n t sa n a l y t i c a ld a t ao ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s I 犁花岗岩组合A 型花岗岩组合 编号1 3 0 1 0 7 5 31 3 0 1 0 7 4 11 3 0 1 0 6 1 3 B 1 0 0 2 1B 0 0 4 3 1 5 - 2B 0 0 4 3 5B 1 0 0 5 2B 0 0 4 3 1 2 C s1 ．4 12 ．4 71 ．4 20 ．7 21 ．7 01 ．3 61 ．3 3 1 ．4 2 R b4 0 ．1 09 0 ．9 01 1 2 ．o o9 1 ．S O9 8 ．2 08 1 ．4 01 0 7 ．0 0 1 1 2 ．0 0 S r1 1 9 ．0 02 6 9 ．0 01 8 3 ．0 09 3 ．3 03 3 7 ．0 02 5 4 ．0 01 9 7 ．0 01 1 4 ．0 0 B a2 2 5 ．0 06 3 0 ．0 05 6 0 ．0 06 5 0 ．0 011 3 0 ．0 07 1 3 ．0 08 8 0 ．0 03 5 0 ．0 0 N b8 ．6 61 0 ．4 07 ．9 91 1 ．7 01 7 ．4 01 8 ．7 01 6 ．5 03 1 ．6 0 T a0 ．6 10 ．8 70 ．7 61 ．1 41 ．3 01 ．4 81 ．2 21 ．9 6 Z r2 3 4 ．0 01 9 9 ．0 01 6 1 ．0 01 5 4 ．0 02 2 6 ．0 03 4 2 ．0 03 3 6 ．0 05 1 1 ．0 0 H f6 ．2 05 ．6 04 ．8 05 ．3 07 ．0 08 ．5 08 ．4 01 4 ．7 0 T h”B ／I O 一67 ．7 51 1 ．2 01 8 ．4 0 1 4 ．2 08 ．8 41 2 ．6 01 1 ．1 01 9 ．5 0 U1 ．6 72 ．4 12 ．3 11 ．7 01 ．7 83 ．3 52 ．4 43 ．3 7 Y2 2 ．6 22 5 ．7 72 1 ．1 91 7 ．2 l5 3 ．0 54 6 ．9 05 3 ．9 57 2 ．2 1 S c 1 0 ．3 09 ．6 5 6 ．6 91 ．7 43 1 ．8 01 9 ．6 01 8 ．9 05 ．9 3 V7 6 ．8 07 0 ．0 0 4 4 ．5 01 1 ．7 01 1 5 ．o o1 0 6 。o o1 1 1 ．0 01 8 ．5 0 C r1 1 ．8 01 0 ．4 09 ．2 12 ．1 81 4 ．2 01 6 ．2 09 ．0 76 ．2 0 C o1 0 ．1 01 1 ．0 07 ．1 12 ．9 31 4 ．2 01 1 ．3 01 4 ．9 02 ．6 0 N i8 ．1 29 ．5 06 ．0 22 ．5 31 ．4 93 ．4 18 ．5 55 ．7 2 C u4 ．8 15 ．8 03 ．7 92 ．7 71 4 ．21 1 ．1 01 4 ．8 03 ．3 8 P b5 ．3 01 0 ．1 01 0 ．4 08 ．2 09 ．7 08 ．6 01 Z ．8 01 0 ．1 0 Z n5 8 ．3 05 3 ．0 04 1 ．4 02 5 ．9 01 1 3 ．0 06 6 ．9 09 3 ．1 08 0 ．3 0 E R E E 1 3 5 ．0 11 4 7 ．7 51 6 1 ．1 01 2 9 ．5 12 5 0 ．5 52 2 0 ．3 22 5 0 ．4 43 2 9 ．4 1 r “ I ，a ／w Y b ] 。 1 1 ．3 56 ．2 59 ．6 41 0 ．8 04 ．7 74 ．4 94 ．5 75 ．3 2 dEu0．67 0 ．7 00 ．5 70 ．4 71 ．2 00 ．8 80 ．8 40 ．3 8 A ／C N K n A l z 0 3 ／n C a O N a z O K z O ；M g 。 月 M 9 0 ／n M g O F e O F e z 0 3 ；a w N a 2 0 十K 2 0 2 ／[ W S i 0 2 一4 3 3 如叫 T i 0 2 、w M g O 、叫 F e O 。 、如 C a O 、 铷 P ，O 。 等均随w S i O 的增加而显著降低， 硼 A I O 。 随叫 S i O 。 的减少而降低的程度相对较 缓。I 型花岗岩组合 图6 各岩性的主要氧化物随 w S i O 的变化趋势与A 型花岗岩组合存在明显的 差异。训 F e O 。 、叫 T i 0 2 、硼 P 2 0 s 随硼 S i 0 2 的 增加而降低的程度明显小于A 型花岗岩组合，而 伽 K 0 随伽 S i O 增加而增加的程度高于A 型花 岗岩组合；③在W A 1 2 0 3 C a O ／w F e O ， N a 2 0 K 2 0 一1 0 0 [ 硼 M g O F e O ， T i 0 2 ／ w S i 0 2 ] 比值图 图7 一A 及硼 F e O 。 ／w M g O 一 w Z r N b C e Y 比值图 图7 一B 上，A 型和I 型花岗岩组合分别投在A 型 碱性 和I 型 钙碱 性 花岗岩区域。 晚石炭世花岗岩的稀土元素配分曲线明显分为 两组①A 型花岗岩组合 图8 具明显高的总稀土 万方数据 1 4 地质科技情报 2 0 0 9 生 述 艿 釜 Q Z w S i 0 0 ／％ 图5 中天山晚石炭世花岗岩钙碱性特征 F i g ．5C a l c - a l k l i n ec h a r a c t e ro ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s 。m i d d l eT i a n s h a n a ．w N a z O K 2 0 - - w S i O z 比值罔 底图引自文献[ 2 8 ] ．b ．w K 2 0 一w S i 0 2 比值图 虚线引自文献[ 2 9 ] ；阴影引自文献[ 3 0 ] ；A ．碱性；s ．亚碱性 图6 晚石炭世花岗岩主量元素哈克图解 底图引自文献[ 3 1 ] F i g ．6H a r k e rd i a g r a mo fm a i ne l e m e n t so ft h eL a t eC a r b o n i f e r 一 元素丰度[ 硼 ∑R E E 2 2 0 ．3 2 1 0 ．6 ～3 2 9 ．4 1X 1 0 。6 ] ，并随酸性程度的增加而增加。稀土元素配分 曲线整体上为右倾型，具中等程度的稀土元素分馏 { [ 叫 L a ／叫 Y b ] 。 4 ．4 9 ～5 ．3 2 } 。各岩石单元的 配分曲线具明显的趋同性，应为同源岩浆演化的产 物，结合主量元素的线性关系和图9 中的投点趋势， 分析其演化方式应以分离结晶作用为主。由石英二 长岩到钾长花岗岩，艿 E u 1 ．2 1 ～0 ．3 8 由弱正异 常向强负异常的明显变化，表明斜长石的分离结晶 具有重要的作用。②晚石炭世I 型花岗岩组合 图 8 的稀土元素丰度特征与测区早石炭世的I 型花岗 岩组合十分相似，具明显低的稀土元素丰度 [ 硼 2 R E E 1 2 9 ．5 1 1 0 一～1 6 1 ．1 1 0 叫] ，稀土 元素分馏程度较高{ w L a ／w Y b ] 。 6 ．2 6 ～ 1 1 ．3 5 ，稀土元素配分曲线具特征的轻稀土元素陡 右倾、重稀土元素平坦的型式。各单元岩石的配分 曲线也具明显的趋同性，表明为同源演化的产物，其 岩浆主要由源区部分熔融程度的差异控制 图9 。 总体上由石英二长闪长岩到钾长花岗岩负铕异常增 加[ 占 E u o ．7 0 ～o ．4 7 - ] 。 如图l O 所示，晚石炭世的I 型和A 型花岗岩组 合的微量元素特征具有一定的共性，表现为大离子 亲石元素R b 、B a 、T h 、U 等相对于洋中脊花岗岩明 显富集，两类侵入岩的地幔相容元素 C r 、C o 、N i 丰 度均较低，无明显差异。不同的是①I 型花岗岩组 合相对于A 型花岗岩组合具明显的低H f 、Z r 、Y 、 Y b 等高场强元素，及相对较强的B a 、N b 负异常，总 体上具岛弧或陆缘花岗岩的特征，而A 型花岗岩基 本上无B a 、N b 负异常或B a 、N b 异常较弱，更接近 于板内花岗岩的特点∞引。 在晚石炭世花岗岩构造环境判别图中 图1 1 ， A 型花岗岩组合均投在板内花岗岩区，而I 型花岗 岩组合均投在火山弧花岗岩区。A 型花岗岩组合在 硼 N b 一硼 Y 一w C e 图中投在壳源A 型花岗岩区 图1 2 ，E b y [ 3 7 ] 认为其来源于经历过岛弧或碰撞岩 浆事件后的下地壳。 紧，【oH冒v≥ 万方数据 第3 期 胡远清等中天山路白山一带晚石炭世I 型和A 型花岗岩组合的厘g ．k - l - 意叉 1 5 1 0 0 x [ w M g O F c O , T i 0 2 ／H s i o t 】 w z r N b C e Y ／l O 。 图7中天山晚石炭世花岗岩类型划分 F i g ．7P e t r o g r a p h i cs u b d i v i s i o no ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s ，m i d d l eT i a n s h a n A ．w A 1 2 0 3 “ 1 - C a O ／w F e O t N a 2 0 K 2 0 一1 0 0 X t c ， M g O F e O 。 T i 0 2 ／w S i 0 2 比值图 底图引自文献[ 3 2 ] ；B ．t ￡， F e O t ／ w M g O - - w Z r N b C e Y 比值图 底图引自文献[ 3 3 ] I F G ．分异的长英质花岗岩；O G T ．未分异的长英质花岗岩 图8 晚石炭世花岗岩R E E 配分曲线 标准化值引自文 献[ 3 4 ] F i g ．8 C h o n d r i t e - n o r m a l i s e dR E Ec o n t e n td i s t r i b u t i o n d i a g r a mo ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s 实线为A 型花岗岩组合；虚线为I 型花岗岩组合 萎l o o 彀 毯 釜 m 普1 0 主 工 目 们 主 、 ■ 一 生 图9 晚石炭世花岗岩F [ w L a ／w S m ] 。一w L a 。图 底 图引自文献[ 3 5 ] F i g ．9 [ w L a ／w S m ] 。V S ．w L a 。d i a g r a mo ft h eL a t e C a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s R bB a T hUN bT a L a C e P bP r S rN dZ rH fS m E uO dT bD yYH oE r T m Y bL u 图1 0 晚石炭世花岗岩微量元素蛛网图 标准化值引自文献[ 3 4 ] F i g ．1 0P r i m i t i v em a n t l e n o r m a l i s e dt r a c ee l e m e n ts p i d e rd i a g r a mo ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s 实线为A 型花岗岩组合‘虚线为I 型花岗岩组合 一oH冒oH_Z-ou山一i，【o日utQ一v章 万方数据 1 6地质科技情报 暑 墨 萼 釜 图1 1晚石炭世花岗岩构造环境判别图 底图引自文献[ 3 6 ] F i g ．II T e c t o n i cd i s c r i m i n a t i o nd i a g r a mo ft h eL a t eC a r b o n i f e r o u sg r a n i t e s V A G ．火山弧花岗岩；S y n C O L G ．同碰撞花岗岩；O R G ．洋中脊花岗岩；W P G ．板内花岗岩 w N b ／1 0 4 w C e ／l O 。 图1 2A 型花岗岩A 1 、A 2 判别图 底图引自文献[ 3 7 ] F i g ．12 A 1 、A 2d i s c r i m i n a t i o nd i a g r a mf o rA - t y p eg r a n i t e s A 1 ．幔源A 型花岗岩；A 2 ．壳源A 型花岗岩 经过岛弧或碰 撞岩浆事件后的壳源花岗岩 4 讨论 对于晚古生代时期中天山地区侵入岩的性质， 主要存在两种观点①虽然晚古生代阿齐山一雅满 苏岛弧带侵入岩出露很少∞8 I ，但出露的侵入岩岩性 主要以碱性正长岩和碱性花岗岩为主，王廷印u3 将 其归为A 型花岗岩，肖序常等[ 5 1 将其归为非造山环 境的幔源型，二者均是拉张环境下的产物；②东天山 地区华里西中晚期主要为中酸性侵入岩浆活动，花 岗岩类以钙碱性岩石系列为主[ 6 ’1 引，此时中天山地 区为岛弧环境n 卜”J “3 9 ] 。此外，马瑞士等n 3 ] 认为石 炭纪东天山地区发育一套双峰式的火山岩，应是拉 张背景下产出的，究竟是在弧后盆地拉张[ 1 “4 0 。4 u 还 是碰撞后大陆裂谷环境产出[ 1 5 - 1 7 , 4 2 - 4 3 ] ，一直存在争 议。近年来随着研究的深入，夏林圻等r 4 4 - 4 6 3 还提出 了东天山地区的石炭纪裂谷是地幔柱活动导致的结 论。 笔者报道的在天山造山带觉罗塔格山系东段的 中天山地块内的晚石炭世A 型花岗岩组合及与其 共生的I 型花岗岩组合，其岩体空间分布上明显受 阿其克库都克断裂带的控制，呈近东西向的带状分 布，具明显的被动侵位特征。二者在空间上密切共 生，并存在两大系列花岗岩之间的岩浆混合现象，表 明为同期、同一构造环境下的产物。A 型花岗岩单 颗粒锆石S R I M PU P b 年龄为 3 0 1 ．4 4 ．6 M a ， 岩体侵位时间为晚石炭世，这一时期的A 型花岗岩 在该区还鲜见报道。 岩石地球化学特征显示，晚石炭世A 型花岗岩 组合为同源岩浆经分离结晶演化的产物，反映岩浆 房处于相对稳定的伸展环境，其岩浆应来源于经历 过岛弧或碰撞岩浆事件后的下地壳[ 3 川，这与测区发 育早石炭世陆缘弧I 型花岗岩组合，北天山发育早 石炭世岛弧火山岩等地质依据是一致的。晚石炭世 花岗岩构造环境判别图解显示 图1 1 ，A 型花岗岩 组合投点位于板内花岗岩区，表明晚石炭世时中天 山北部的石炭纪亚洲洋已经关闭，测区处于碰撞后 的伸展应力状态。 中天山地块晚石炭世I 型花岗岩组合的石英闪 长岩中见大量的基性岩浆包体，说明与I 型花岗岩 组合同期有幔源岩浆活动，很可能与基性岩浆的底 侵有关。在晚石炭世花岗岩构造环境判别图中 图 1 1 ，I 型花岗岩组合投点处于火山弧花岗岩区，这 与A 型花岗岩组合反映的板内构造环境实际上并 不相矛盾，可能是消减带岩浆活动的滞后现象，这一 现象在中天山北缘带‘1 13 及世界许多造山带中[ 4 7 删 都有表现。 研究过程中得到了北京离子探针中心、湖北省地质矿产局测试 中心及新疆地质调查院的支持和帮助，成文及校对过程中还得到了 许多老师和同学的帮助，在此一并感谢 万方数据 第3 期胡远清等中天山路白山一带晚石炭世I 型和A 型花岗岩组合的厘定及其意义1 7 参考文献 [ 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E J ] ．新疆地质．1 9 8 5 ，3 2 3 8 4 8 ． [ 2 ] 姜常义．任名华．天山中段早海西期地壳演化与花岗质岩浆活 动初析[ c ] ／／3 0 5 项目新疆地质科学编委会．新疆地质科 学第4 辑．北京科学出版社，1 9 9 0 1 3 2 3 ． [ 3 ] 王作勋。邬继易，吕喜朝，等。天山多旋回构造及成矿[ M ] ．北 京科学出版社，1 9 9 0 l 一2 1 7 ． [ 4 3 新疆区域地质矿产局地质调查队．天山花岗岩地质[ M ] ．北 京地质出版社，1 9 8 5 1 2 4 7 ． I s ]肖序常．汤耀庆，冯益民，等．新疆北部及邻区大地构造[ M ] ． 北京地质出版杜．1 9 9 2 1 1 6 9 ． [ 6 1 刘成德。邬继易。吕喜朝，等．中国天山花岗岩类的时空分布及 构造意义[ J ] ．新疆地质。1 9 8 9 ，7 2 1 1 2 ． [ 7 ] 黄汲清．姜春发。王作勋．新疆及邻区板块开合构造及手风琴 运动[ c ] ／／3 0 5 项目新疆地质科学编委会．新疆地质科学； 第1 辑．北京地质出版社．1 9 9 0 3 1 6 ． [ 8 ]肖序常．汤耀庆，李锦轶，等．试论新疆北部大地构造演化[ c ] ／／3 0 5 项目新疆地质学编委会．新疆地质科学第1 辑．北 京地质出版社。1 9 9 0 4 7 6 7 ． [ 9 3 何国琦，李茂松，刘德权，等．中国新疆古生代地壳演化及成矿 [ M ] ．香港香港文化教育出版社。1 9 9 4 1 7 7 2 0 8 ． [ 1 0 ] W i n d l e yBF ，A l l e nMB 。Z h a n gC ，e ta 1 ．P a l e o z o i ca c c r e t i o n a n dC e n o z o i c r e d e f o r m a t i o no ft h eC h i n e s eT i a n s h a nr a n g e [ J ] ．C e n t r a l A s i aG e o l o g y 。1 9 9 0 ，1 8 1 2 8 1 3 1 ． [ 11 ] A l i e nMB ，W i n d l e yBF ，Z h a n gC ．P a l a e o z o i cc o l l i s i o n a lt e c t o n i ca n dm a g m a t i s mo ft h eC h i n e s eT i a n S h a n ，C e n t r a lA s i a [ J ] ．T e c t o n o p h y s i c s ，1 9 9 2 ，2 2 0 8 9 1 1 5 ． [ 1 2 ] X i a oWJ ，Z h a n gLC ，Q i nKz ，e ta 1 ．P a l e o z o i ca c e r e t i o n a r y a n dc o l l i s i o n a lt e c t o n i c so ft h ee a s t e r nT i a n s h a n C h i n a I m p l i c a t i o n sf o rt h ec o n t i n e n t a lg r o w t ho fC e n t r a lA s i a [ J ] ．A m e r i c a n J o u r n a lo fS c i e n c e s ．2 0 0 4 ，3 0 4 3 7 0 一3 9 5 ． [ 1 3 ] 马瑞士，叶尚夫，王赐银．等．东天山造山带构造格架和演化 [ c ] ／／3 0 5 项目新疆地质科学编委会．新疆地质科学第2 辑．北京地质出版社，1 9 9 0 2 1 3 6 ． [ 1 4 ] 李文明，任秉琛，杨兴科，等．东天山中酸性侵入岩浆作用及其 地球动力学意义[ J ] ．西北地质，2 0 0 2 ，3 5 4 4 1 6 4 ． [ 1 5 ] 陈富文，何国琦，李华芹．论东天山觉罗塔格造山带的大地构 造属性[ J ] ．中国地质。2 0 0 3 ，3 0 4 3 6 1 3 6 7 ． [ 1 6 ] 夏林圻，夏祖春，徐学义，等．天山古生代洋陆转化特点的几点 思考[ J ] ．西北地质，2 0 0 2 ．3 5 4 9 2 0 ． [ 1 7 ] 夏林圻，张国伟，夏祖春，等．天山古生代洋盆开启、闭合时限 的岩石学约束一一来自震旦纪、石炭纪火山岩的证据[ J ] ．地质 通报．2 0 0 2 ，2 1 2 5 5 6 2 ． [ 1 8 ] 石玉若，刘敦一，张旗。等．中天山干沟一带花岗质岩类 S H R I M P 年代学及其构造意义[ J ] ．科学通报，2 0 0 6 。5 l 2 2 26 6 5 26 7 2 ． [ 1 9 1 孙桂华，李锦轶，王德贵，等．东天山阿其克库都克断裂南侧花 岗岩和花岗闪长岩锆石S H R I M PU P b 测年及其地质意义 [ J ] ．地质通报