中天山马鞍桥北花岗岩的形成时代与形成环境.pdf

2 0 11 年新疆有色金属 中天山马鞍桥北花岗岩的形成时代与形成环境 樊文军 中国建筑材料X - , ．I k 地质勘查中心新疆总队乌鲁木齐8 3 0 0 0 2 摘要锫石u P b 同位素测年结果表明。中天山中段马鞍桥北花岗岩形成于3 9 5 ．1 o ．9M a M S W D 0 ．5 4 的中泥盆世早期。该岩 体的铝饱和指数A ／C N K 值介于1 ．0 1 ．1 ，N a 2 0 ／K 2 0 比值为1 ．2 - 3 ．2 ，属弱过铝质、富N a 、低K 的花岗岩；岩体的∑R E E 3 3 2 ．5 3 6 3 ，1 1 0 1 ， 1 ．, a ／Y b N 1 0 ．0 - 1 1 ．0 ，具有中等的E u 负异常，8 E u N 0 ．“加．7 1 ，并且具有大离子亲石元素 如C s 、R - b 、B a 、T h 等 富集，高场强元 素 如N b 、T a 、T i 主J 损等地球化学特征，综合分析认为它应当形成于活动大陆边缘岩浆弧环境。 关键词中天山花岗岩锫石u P b 年龄形成环境 花岗岩是大陆地壳的重要组成部分，记录了大 陆地壳形成和演化的各种信息，对于认识深部地壳 结构和性质具有重要意义。本文主要对位于新疆托 克逊南一马鞍桥一带的中天山花岗岩进行u P b 同 位素测年，并通过主量、微量元素地球化学特征研 究，对此花岗岩体形成环境进行分析。 1 地质概况 蔫一。 F ■I i 吣呐 ．4 - ，4 - 4 i - 4 - {、 一 固t 臼四日母母固，囤s 圈9 团u 因I 囡t 图1 中天山中段地质图 1 ．上石炭统东图津河组；2 ．石炭纪马鞍桥组3 ．下石炭统小热泉子组4 ． 奥陶系口了町乃克群；5 ．中天山前寒武纪变质岩6 ．花岗岩；7 ．闪长岩8 ．超 基性岩；9 ．不整合1 0 中天t i l e r ．缘干沟一米什沟断裂1 1 ．中天山南缘库 米什 包尔图 一乌瓦『】断裂，为一蛇绿混杂岩带；1 2 ．采样位置． 中天山是位于南天山与北天山之间的一个狭长 构造带，北以中天山北缘干沟一米什沟蛇绿混杂岩 带与北天山石炭系火山岩系相分割 高长林等，1 9 9 5 ， 南以中天山南缘库米什一乌瓦门一那拉提蛇绿混杂 岩带与南天山构造带相接 肖序常等，1 9 9 2 ；郝杰等， 1 9 9 3 ；马瑞士等，1 9 9 3 图1 ，其内基本上连续出露了 元古代以来的前寒武纪变质岩层 罗发祚，1 9 8 9 ，是 一个长期隆起的“结晶轴” 胡冰等，1 9 6 4 。奥陶系可 可乃克群是本区主要的早古生代盖层，为一套浅变 质的火山 碎屑 一沉积岩系；下志留统 米什沟组 底 砾岩不整合覆盖于可可乃克群和强烈变形的干沟蛇 绿混杂岩之上 车自诚等，1 9 9 4 。所研究的花岗岩体 位于托克逊县以南的马鞍桥石炭纪沉积盆地以北地 区，该地区主要岩石类型有石英闪长岩、黑云母花 岗岩、花岗岩，它们侵入到奥陶系可可乃克群中。 本文主要对其中的黑云母花岗岩、花岗岩进行研究。 2 岩石学特征 黑云母花岗岩半自形粒状结构，块状构造。 主要矿物特征长石，半自形板条状，含量6 3 ％； 石英呈它形粒状，含量2 5 ％；黑云母，片状较自形， 含量8 ％；角闪石自形一半自形，呈褐色、褐一绿 色，含量3 ％，可见黑云母交代现象。副矿物含量 1 1 ．2 - 3 ．2 ，属于N a 质岩石；T i 0 2 含量较低 0 ．7 6 0 ．9 3 脚。在S i O 一K 2 0 图中 图4 本区花岗岩投 影到了中一高钾钙碱性岩浆系列范围内。 表2 马鞍桥北花岗岩主要氧化物测试结果％ 样品号S i 0 2T i 0 2A 1 2 0 ，F e , 0 3 F e OM n O M g O C a ON a 2 , O K oP p L O I 总计 B - 16 4 ．9 30 ．7 61 5 ．0 86 ．9 40 ．11 ．4 43 ．0 83 ．6 33 ．0 60 ．2 60 ．7 61 0 0 ．0 4 B - 26 8 ．9 10 ．9 31 5 ．1 631 ．3 20 ．0 80 ．7 52 ．7 64 ．1 21 ．30 ．5 30 ．5 19 9 ．3 7 马鞍桥北花岗岩的微量元素和稀土元素分析结 果见表3 。本区花岗岩的稀土元素球粒陨石标准化 配分曲线均为L R E E 富集、H R 王E 亏损的右倾曲线 图5 ，轻重稀土元素分馏明显， L a ／Y b N 1 0 ～1 1 。 Z R E E 高 3 3 2 ．5 - 3 6 3 ．1 1 0 。6 ，出现有中等至明显的 E u 负异常 8E u N 0 ．6 枷．7 1 。在经过洋中脊玄武 岩标准化的多元素蛛网图上 图6 ，本区花岗岩富集 大离子亲石元素 如C s 、K b 、B a 、T h 等 ，亏损高 场强元素 如Ⅻ，、T a 、T i 等 ，这一特征是与俯冲有 关的岛弧或大陆岩浆弧岩浆岩的典型特征，并且在 花岗岩R 卜R 2 图解 图7 中，本区花岗岩落人到了 板块碰撞前 P r e P l a t eC o l l i s i o n 花岗岩范围，也说明 它们形成于板块碰撞前的洋一陆俯冲阶段的岛弧或 大陆岩浆弧环境。 万方数据 2 0 11 年新疆有色金属 3 1 表3 马鞍桥北花岗岩微量元素和稀土元素测试结果 1 0 - 6 样品刘洪福;刘良 中天山造山带的形成与演化 1994 2.胡冰;王景斌;高振家 新疆大地构造的几个问题 196402 3.罗发祚 对中天山隆起变质带前寒武系的探讨 198904 4.马瑞士;舒良树;孙家齐 东天山构造演化与成矿 1993 5.郝杰;刘小汉 南天山蛇绿混杂岩形成时代及其大地构造意义 199301 6.肖序常;汤耀庆;冯益民 新疆邻区及其大地构造 1992 7.高长林;崔可锐;钱一雄;刘斌 天山微板块构造与塔北盆地 1995 本文链接