岩石学报  2018, Vol. 34 Issue (3): 601-617   PDF    
新疆巴尔鲁克地区石屋岩体的成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约
胡洋 , 王居里 , 王建其 , 令伟伟     
大陆动力学国家重点实验室, 西北大学地质学系, 西安 710069
摘要:新疆巴尔鲁克地区石屋岩体主要由石英闪长玢岩、石英闪长岩组成。本文通过锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素等研究,探讨其构造背景、岩石成因和成矿意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明:石屋石英闪长玢岩的成岩年龄为322.1±1.5Ma,石英闪长岩的形成年龄为322.4±1.5Ma,二者形成时代为晚石炭世。石屋石英闪长玢岩和石英闪长岩地球化学特征相似,Mg#为32.4~57.2,轻重稀土分馏较明显且富集轻稀土((La/Yb)N=2.36~6.04),Eu异常不明显,相对富集LILEs等,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。Sr-Nd-Pb-Hf同位素显示:样品具有低的ISr值(0.7036~0.7045),正εNdt)值(+4.61~+7.03),年轻的tDM1年龄(0.59~0.78Ga),初始铅同位素比值为(206Pb/204Pb)i=18.173~18.450,(207Pb/204Pb)i=15.542~15.562,(208Pb/204Pb)i=37.830~38.036,锆石εHft)值为+4.5~+15.3,tDM2=0.36~0.62Ga。综合石屋岩体的地质、地球化学和年代学特征,认为石英闪长玢岩和石英闪长岩源区相同,它们均形成于晚石炭世早期俯冲背景下的岛弧环境,可能是在亏损玄武质岩浆(俯冲板片脱水交代地幔楔产生的上涌岩浆)底侵作用下,新生地壳发生部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入,发生混合、侵位的产物。石屋岩体的形成环境及其岩浆演化过程可能有利于区内斑岩型铜矿化,其含矿性值得做进一步评价。
关键词: 晚石炭世     岛弧     岩石成因     石屋     巴尔鲁克地区     新疆    
Origin of the Shiwu pluton in Barluk region, Xinjiang: Zircon U-Pb chronological, geochemical and Sr-Nd-Pb-Hf isotopic constraints
HU Yang, WANG JuLi, WANG JianQi, LING WeiWei     
State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi'an 710069, China
Abstract: The Shiwu pluton in Barluk region, Xinjiang, is mainly composed of quartz diorite porphyry and quartz diorite. By combined studies of zircon U-Pb chronology, Hf isotope, whole rock geochemistry and Sr-Nd-Pb isotopes on this pluton, its petrogenesis, tectonic setting and metallogenic significance are discussed. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating on the quartz diorite porphyry and quartz diorite yields their crystallization ages of 322.1±1.5Ma and 322.4±1.5Ma, respectively, indicating the pluton was formed in Late Carboniferous. The quartz diorite porphyry and quartz diorite of the Shiwu pluton have similar geochemical characteristics. They have Mg# ranging from 32.4 to 57.2. The REEs are obviously fractionated with (La/Yb)N=2.36~6.04 and weakly Eu anomaly. They are also enriched in LILE and depleted in Nb, Ta, P and Ti. Sr-Nd-Pb isotopic compositions indicate that Shiwu granite body is characterized by positive εNd(t)(+4.61~+7.03), low ISr(0.7036~0.7045)and relatively young model ages (tDM) ranging from 0.59Ga to 0.78Ga, (206Pb/204Pb)i=18.173~18.450, (207Pb/204Pb)i=15.542~15.562 and (208Pb/204Pb)i=37.830~38.036. The εHf(t) values and tDM2 model ages of zircon are +4.5~+15.3 and 0.36~0.62Ga, respectively. Comprehensive geological, geochemical and chronological studies demonstrate that the Shiwu intrusive rocks may be formed in an island background during early subduction stage in Late Carboniferous, and are derived from partial melting of the juvenile crust, which may be generated by underplating of depleted basaltic magma (the upwelling of magma formed by the fluid metasomatic mantle wedge). The tectonic setting and evolution of Shiwu pluton are very important for copper mineralization, and therefore it is worth for further evaluation.
Key words: Late Carboniferous     Island arc     Petrogenesis     Shiwu     Barluck region     Xinjiang    

巴尔鲁克地区位于新疆西准噶尔西部,西邻哈萨克斯坦巴尔喀什地区,东接包古图-哈图地区。西准噶尔位于中亚成矿域的核心区,是中亚造山带的重要组成部分(Xiao et al., 2008李光明等,2008朱永峰,2014)。该地区在古生代期间经历了洋陆转换、陆内增生等演化过程,形成了复杂的岩浆体系(Geng et al., 2009Chen et al., 2010Yang et al., 2012a高睿等,2013)。区内晚古生代构造岩浆活动尤为频繁、剧烈,广泛分布大大小小呈岩基、岩株和岩脉状产出的中酸性侵入体。巴尔鲁克东面的包古图-哈图地区发育的侵入体规模大、范围广,例如庙尔沟、阿克巴斯陶、哈图、铁厂沟、红山、克拉玛依、包古图等岩体,前人对这些侵入体做了大量研究(韩宝福等,2006高山林等,2006苏玉平等,2006张连昌等,2006宋会侠等,2007Geng et al., 2009安芳和朱永峰,2009唐功建等,2009申萍等,2009Yin et al., 2010胡洋等,2015魏少妮和朱永峰,2015)。而巴尔鲁克地区中酸性侵入体出露少、规模小,并且地处边防山区,交通不便,基础地质研究程度相对较低。

近年来随着新疆第一区域地质调查大队相继在巴尔鲁克地区发现了苏云河钼矿、加曼铁列克得和石屋等铜矿点,区内构造岩浆活动及成矿作用的研究引起了学者们的关注,并且相继取得了一定的进展,如对巴尔鲁克蛇绿混杂岩带中的玄武岩(杨高学等,2012)、巴尔鲁克山一带石炭系黑山头组火山岩(田陟贤等,2013)、加曼铁列克得斑岩体(Shen et al., 2013)和苏云河钼矿斑岩体(杨猛等,2015钟世华等, 2015a, b)等研究。相比较而言,对石屋岩体缺乏系统研究,目前仅有年代学方面的报道(陈晔等,2006)和流体包裹体的研究(李昌昊等,2015)。本文在前人研究的基础上,以石屋岩体为研究对象,通过地质、地球化学和年代学的研究,分析其构造环境、岩石成因和成矿意义,为探讨巴尔鲁克地区构造岩浆演化和找矿勘查工作提供新的借鉴。

1 地质背景 1.1 区域地质

研究区位于新疆西准噶尔地区巴尔鲁克山东段,大地构造位置位于西伯利亚板块和塔里木板块之间的哈萨克斯坦-准噶尔板块内,属于准噶尔微板块西南部的巴尔鲁克古生代复合岛弧带(何国琦等,2004陈晔等,2006李锦轶等,2006)。区内主要发育的是巴尔鲁克断裂,可能为左行走滑断裂(陈宣华等,2011),NE向延伸。另外,沿巴尔鲁克断裂周围还发育多条NE向、EW向和近NW向的压性、压扭性断裂(图 1)。

图 1 新疆西准噶尔区域地质简图(据申萍和沈远超,2010修改) Fig. 1 Geological sketch map of western Junggar in Xinjiang (modified after Shen and Shen, 2010)

区内出露地层主要为中泥盆统巴尔鲁克组(D2b)、上泥盆统铁列克提组(D3tl))和下石炭统包古图组(C1b),南缘零星出露上二叠统库吉尔台组(P2kj)。巴尔鲁克组分布较广泛,总体走向近NS,主要为一套火山复理石建造,由浅海相火山碎屑岩、碧玉岩、碎屑岩等组成;铁列克提组分布较局限,为一套巨厚层沉积火山碎屑岩系,与巴尔鲁克组平行不整合接触;包古图组见于巴尔鲁克山北侧,主要岩性为深灰色粉砂质泥岩、硅质粉砂质泥岩夹硅质岩、细砂岩、砂砾岩、凝灰砂岩、钙质砂岩及少量枕状玄武安山玢岩等(新疆维吾尔自治区地质局第三区域地质测量大队,1978)。

新疆维吾尔自治区地质局第三区域地质测量大队. 1978.托里县幅(L-44-ⅩⅩⅣ)1:20万区域地质图

区内侵入岩数量少、规模较小,主要为石炭纪和少量二叠纪的中酸性侵入体,大多呈不规则岩株、岩枝和岩脉状产出,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗(斑)岩等。另外,沿巴尔鲁克山南缘大断裂及其分支断裂分布有串珠状、透镜状超基性岩体,它们侵入上泥盆统铁列克提组中,岩性主要为纯橄榄岩、辉橄岩等(陈晔等,2006)。

1.2 岩体地质特征

石屋岩体位于新疆塔城地区托里县库普乡北西侧,地理坐标为E83°12′~83°15′,N45°54′~45°56′(图 1)。岩体侵位于中泥盆统巴尔鲁克组和下石炭统包谷图组中,呈岩株、岩枝状产出,地表出露面积约1.8km2(李昌昊等,2015)。岩性主体为石英闪长玢岩,其东南缘出露一小枝石英闪长岩脉(图 2)。岩体北东侧为石屋铜矿点,矿化主要表现为发育于岩体东侧石英闪长玢岩以及围岩接触带中的孔雀石化,局部孔雀石化比较强烈,未见原生铜矿物。铜矿化可能与石英闪长玢岩的侵入有关,但总体上铜矿化的强度较弱、规模较小(新疆地矿局第一区调大队,2012)。

图 2 石屋地区地质简图(据新疆地矿局第一区域地质调查大队,2012修改) Fig. 2 Geological sketch map of Shiwu area

新疆地矿局第一区调大队. 2012.新疆托里县石屋一带铜矿普查区域地质图

石英闪长玢岩:浅灰色,块状构造,斑状结构。斑晶含量约为40%~45%,颗粒大小为0.5~2.5mm,主要矿物包括斜长石(30%±)、角闪石(15%±)等。斜长石斑晶呈自行-半自形板状,An为25~35,双晶发育,局部可见环带结构,表面黏土化,部分颗粒解理面充填绢云母、碳酸盐等;角闪石呈自行-半自形,蚀变较强,大部分颗粒完全被绿泥石、绿帘石及少量碳酸盐所取代,仅留下角闪石晶型。基质呈微细粒结构,主要由长石(30%±)、石英(10%±)、角闪石(8%±)和黑云母(5%±)构成,颗粒大小0.05~0.2mm。副矿物为磷灰石、锆石和磁铁矿等(图 3a, b)。

图 3 石屋岩体石英闪长玢岩(a, 样品SW-2;b, 样品SW-4)和石英闪长岩(c, 样品SW-11;d, 样品SW-14)正交偏光显微照片 Q-石英;Pl-斜长石;Hb-角闪石;Ep-绿帘石;Chl-绿泥石 Fig. 3 Microscopic photos of quartz diorite porphyry (a, b) and quartz diorite (c, d) under CPL of the Shiwu granite pluton

石英闪长岩:主要为深灰色,块状构造,似斑状结构(图 3c)-不等粒结构(图 3d)。主要矿物为斜长石(60%±)、角闪石(15%±),黑云母(10%±)、石英(10%±),副矿物主要为磁铁矿、磷灰石和锆石。斜长石呈自行-半自形板状,An为25~40,粒径0.5~1.5mm,双晶发育,部分颗粒发育环带结构,弱黏土化;角闪石多呈半自形-他形颗粒产出,蚀变较强,大部分颗粒被绿泥石、绿帘石及少量碳酸盐所取代,仅留下角闪石晶型;黑云母分布于斜长石、角闪石的空隙间,强绿泥石化(图 3c, d)。

2 分析方法

岩石的主量和微量元素、Sr-Nd-Pb同位素、锆石阴极发光照相、锆石U-Pb-Hf同位素分析等均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。其中,样品主量元素的测定采用碱熔玻璃片在日本理学RIX2100 XRF仪上完成,首先将样品岩石粉末与亚硼酸锂混合并熔融制成玻璃片进行分析,用GBW07105作为标样来监控,元素分析误差<5%。样品微量元素在美国Perkin Elmer公司Elan6100DRC型电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)上分析测定,分析全程采用BHVO-2、AGV-1、BCR-2、G-2等国际标样监控,多数微量元素的分析精度优于5%。岩石Sr-Nd-Pb同位素采用英国Nu Instrument公司生产的Nu Plasma多接收等离子体质谱仪测定,仪器工作参数为Power 1300W、Nebulizer gas 0.1mL/min、Auxilliary gas 0.8mL/min、Plasma gas 13L/min。分析所用试剂HNO3、HF、HCl均为由优级纯酸经亚沸蒸馏装置制得的高纯试剂,水为18.2MΩ·cm-1的高纯水(Millipore Element,Millipore Corporation, USA)。分析全程采用USGS标准物质BHVO-2、BCR-2、AGV-2进行质量监控。Sr同位素测试用86Sr/88Sr=0.1194按照指数法则进行内部校正,质量监控样品选用NBS987,全流程过程本底小于20pg;Nd同位素测试分析用146Nd/144Nd=0.7219按照指数法则进行内部校正,质量监控样品选用JNdi-01,全流程过程本底小于20pg;Pb同位素测试分析用NbS977 T1溶液进行内部校正,同时用205T1/203T1=2.3872校正仪器的质量分馏,并用NBS981进行外部校正。质量监控样选用NBS981,其中,208Pb/206Pb=2.167710,207Pb/206Pb=0.914750,206Pb/204Pb=16.9045,207Pb/204Pb=15.4963,208Pb/204Pb=36.7219,全流程过程本底小于50pg。

在岩相学观察的基础上,定年所选用的锆石样品按照常规重力和磁选方法进行分选,并将分选出的锆石在双目镜下挑选出晶形较好、透明、无裂隙、没有包体的、具有代表性的锆石颗粒,用环氧树脂固定,待其充分固化后抛光至锆石露出核部,然后进行锆石的CL显微图像及LA-ICP-MS分析。锆石的U-Pb同位素组成用德国Microlas公司的Geolas200M激光剥蚀系统与Elan6100DRC ICP-MS联机进行测定,分析采用的激光束直径为30μm,激光脉冲为10Hz,能量在32~36mJ,激光剥蚀样品的深度为20~40μm。锆石年龄测定采用国际标准锆石91500作外标。年龄计算及协和图用Isoplot(ver.3)程序(Ludwig,2003)完成。详细分析步骤和数据处理方法见袁洪林等(2003)

锆石Lu-Hf同位素分析在配备有Geolas2500激光剥蚀系统的Nu Plasma HR多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)和Varian 820-MS四级杆等离子体质谱仪上完成。激光剥蚀脉冲频率为10Hz,激光束斑直径为44μm,每个分析点的气体背景采集时间为25s,信号采集时间为45s。采样方式为单点剥烛,测试流程为“3份标样+5个样品+3份标样…”。详细分析步骤和处理方法见Yuan et al.(2008)

3 分析结果 3.1 主量及微量元素

石屋岩体全岩地球化学分析结果及相关参数见表 1

表 1 石屋岩体的主量(wt%)及微量元素(×10-6)分析结果 Table 1 Major elements(wt%) and trace elements(×10-6)of the Shiwu pluton

石屋岩体整体发生了不同程度的蚀变,由于石英闪长玢岩蚀变较强,导致SiO2含量偏高(SiO2=63.6%~65.5%),石英闪长岩蚀变相对较弱,SiO2=55.4%~58.6%。如表 1所示,样品的LOI(1.98%~3.60%)相对较高,活动性元素含量变化较大,如K2O含量(0.55%~2.48%)、K2O/Na2O比值(1.51~9.93)等,因此用这些元素所做的相关图解、分析的参考意义不大。

微量元素分析结果显示石英闪长玢岩和石英闪长岩演化趋势具有较好的一致性(图 4),岩石稀土总量较低(∑REE=53.7×10-6~78.3×10-6),轻重稀土分馏较明显且富集轻稀土((La/Yb)N=2.36~6.04)。Eu异常不明显,可能反映岩浆在演化早期没有经历明显的斜长石分离结晶。球粒陨石标准化稀土元素配分图中显示向右陡倾样式(图 4a);原始地幔标准化微量元素蛛网图中(图 4b),相对富集LREE和LILEs等,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示了俯冲带岛弧相关的岩浆特征(Wilson,1989)。

图 4 石屋岩体岩球粒陨石标准化稀土元素配分图(a)及原始地幔标准化微量元素蛛网图(b) (标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 4 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized spider diagrams (b) of the Shiwu granite pluton (normalization values after Sun and McDonough, 1989)
3.2 Sr、Nd、Pb同位素组成

石屋岩体的Sr、Nd同位素组成分析结果见表 2,Pb同位素组成分析结果见表 3

表 2 石屋岩体Sr、Nd同位素组成 Table 2 Sr and Nd isotopic compositions of the Shiwu granite pluton

表 3 石屋岩体Pb同位素组成 Table 3 Pb isotopic compositions of the Shiwu granite pluton

表 2数据表明,石屋岩体石英闪长玢岩和石英闪长岩的Sr、Nd同位素特征相似,都具有低的Sr初始值,正的εNd(t)值,较年轻的一阶段模式年龄tDM。其中石英闪长玢岩的(87Sr/86Sr)i=0.7043~0.7045,(143Nd/144Nd)i=0.5125,εNd(t)=+4.61~+5.16,fSm/Nd值为-0.34(介于-0.6~-0.2之间,表明这些花岗岩的一阶段模式年龄有意义,不会由于高度分离结晶使得tDM太年轻而不准或没有意义(高睿等,2013)),一阶段模式年龄tDM=0.70~0.76Ga;石英闪长岩的(87Sr/86Sr)i=0.7036~0.7038,(143Nd/144Nd)i=0.5125~0.5126,εNd(t)=+5.27~+7.03,fSm/Nd值为-0.26~-0.25(介于-0.6~-0.2之间),一阶段模式年龄tDM=0.59~0.78Ga。

根据样品的U、Th和Pb含量,进行Pb同位素比值的时间校正计算(t=322Ma),校正后的数据与实测值基本一致(表 3):石英闪长玢岩(206Pb/204Pb)i=18.173~18.450,(207Pb/204Pb)i=15.542~15.562,(208Pb/204Pb)i=37.911~38.036;石英闪长岩(206Pb/204Pb)i= 18.298~18.349,(207Pb/204Pb)i=15.539~15.543,(208Pb/204Pb)i=37.830~37.857。

3.3 锆石年代学分析结果

用于测年的锆石选自样品SW-4(石英闪长玢岩)和SW-11(石英闪长岩)。其中,样品SW-4中的锆石以自形柱状晶体为主,颗粒长100~200μm,宽50~100μm,长宽比为2:1;样品SW-11中的锆石以半自形柱状晶体为主,颗粒长50~100μm,宽50~80μm,长宽比近1:1。阴极发光(CL)图像(图 5ab)显示,锆石边界清晰、平直,柱面发育。锆石内部结构多不均一,同一颗锆石不同部位CL发光强度不同,反映各晶域具有不同的U、Th及REE含量。锆石颗粒多具核幔结构,且核部常不均一,可能为老的残留锆石,幔部常发育岩浆震荡环带,表明其具有岩浆锆石特征(吴元保和郑永飞,2004)。锆石样品的U-Pb分析结果见表 4

图 5 石屋岩体部分锆石CL图像(a,SW-4石英闪长玢岩;b,SW-11石英闪长岩) Fig. 5 Part of the zircon CL graphics of Shiwu granite pluton (a, SW-4 Quartz diorite porphyry; b, SW-11 Quartz diorite)

表 4 石屋岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果 Table 4 LA-ICP-MS U-Pb isotopic data of the Shiwu granite pluton

表 4可见,锆石U的含量介于63×10-6~300×10-6,Th的含量25×10-6~283×10-6,Th/U为0.27~1.05,显示岩浆锆石特征。剔除不谐和年龄数据后,石英闪长玢岩(SW-4)的年龄数据都落在谐和线及其附近,表观年龄介于315~329Ma,206Pb/238U加权平均年龄为322.1±1.5Ma(n=30,MSWD=0.51)(图 6a),代表石屋岩体石英闪长玢岩的结晶年龄;石英闪长岩(SW-11)的大多数数据也都落在谐和线及其附近,表观年龄介于301~327Ma,206Pb/238U加权平均年龄为322.4±1.5Ma(n= 28,MSWD=0.46)(图 6b),代表石屋岩体石英闪长岩的结晶年龄。

图 6 石屋岩体锆石U-Pb定年结果 Fig. 6 Zircon U-Pb dating concordia ages of Shiwu granite pluton
3.4 锆石Hf同位素

对石屋岩体石英闪长玢岩(SW-4)和石英闪长岩(SW-14)的锆石进行原位Hf同位素测定,其Hf同位素组成、相关参数和计算公式及计算结果列于表 5

表 5 石屋岩体锆石Lu-Hf同位素组成 Table 5 Hf isotopic compositions of the Shiwu granite pluton

表 5数据表明,石屋石英闪长玢岩锆石中176Lu/177Hf为(0.000504~0.000962),石英闪长岩176Lu/177Hf为(0.001749~0.003721),两者的176Lu/177Hf值基本小于或略大于0.002,可以忽略锆石形成后由176Lu衰变形成的放射成因176Hf,所测176Hf/177Hf值代表锆石形成时岩浆体系的Hf同位素组成(吴福元等,2007)。

石屋岩体锆石Hf同位素组成显示:石英闪长玢岩176Hf/177Hf= 0.282900~0.283013,对应的εHf(t)=+11.2~+15.3,tDM1=347~507Ma,tDM2=359~616Ma。石英闪长岩的176Hf/177Hf= 0.282745~ 0.283029,对应的εHf(t)=+4.5~+15.0,tDM1=354~810Ma,tDM2=372~1042Ma。

4 讨论 4.1 构造背景

目前,对于西准噶尔地区晚石炭世所处构造环境的认识尚存争议,归纳起来主要有以下三种观点:(1)岛弧环境(Feng et al., 1989高山林等,2006肖文交等,2006张连昌等,2006);(2)后碰撞环境(韩宝福等,2006Zhou et al., 2008Chen et al., 2010陈家富等,2010高睿等,2013);(3)洋脊俯冲环境(Geng et al., 2009唐功建等,2009Yin et al., 2010Ma et al., 2012Tang et al., 2012a, bYang et al., 2012a, b)。沉积学和古地理研究表明,直到290Ma,西准噶尔部分地区仍然为浅海-次深海环境,以细碎屑沉积为主,夹含放射虫硅质岩、玄武岩(王福同,2006王绪龙等,2013)。晚石炭世的浊积岩和化石研究也清楚地揭示出西准噶尔地区在该时期为深海相环境(李菊英和晋慧娟,1989晋慧娟和李育慈,1998)。而古地磁研究显示,在准噶尔岛弧和伊犁板块之间的准噶尔洋在晚石炭世仍然存在(Wang et al., 2007)。因此,晚石炭世西准噶尔地区可能仍存在俯冲背景(龙晓平等,2006肖文交等,2006Wang et al., 2007)。

石屋岩体地球化学特征显示其相对富集LREE和LILEs等,亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等),具有俯冲带岛弧相关的岩浆特征;与俯冲相关的岛弧火山岩的Ba/La值大于30(王方正等,2002)相比,石屋岩体具有较高的Ba/La值(35.3~71.8,平均52.2);根据Pearce的(Y+Nb)-Rb和(Yb+Ta)-Rb构造环境判别图解(图 7),该岩体不同类型代表性样品投点均落入火山弧花岗岩区,显示具有火山弧花岗岩的特征;Sr/Y-Y图解中(图 8a),样品都投入岛弧火山岩范围内;Pb同位素特征源区图解(图 9c, d)显示样品投点都落入洋岛火山岩成熟弧范围内。此外,前人对区内同期苏云河岩体(杨猛等,2015钟世华等, 2015a, b)、加曼铁列克得岩体(Shen et al., 2013)和巴尔鲁克杂岩体(Liu et al., 2017)的研究表明,晚石炭世早期区内为俯冲相关的岛弧环境。综上,石屋岩体可能形成于俯冲背景下的岛弧环境。

图 7 西准噶尔石屋岩体的构造环境判别图解(据Pearce,1996) VAG-火山弧花岗岩;syn-COLG-同碰撞花岗岩;WPG-板内花岗岩;ORG-洋中脊花岗岩 Fig. 7 Tectonic discrimination diagrams for the Shiwu gianite pluton in West Junggar (after Pearce, 1996) VAG-volcano arc granite; Syn-COLG-syn-collisional granite; WPG-intraplate granite; ORG-ocean ridge granite
4.2 岩石成因

前文已述,石屋岩体石英闪长玢岩和石英闪长岩发生了不同程度的蚀变,烧失量相对较高(LOI=1.98%~3.60%),因此活动性较强的元素(如Ba、K、Na、Rb、U等)不宜用来解释和判别岩石成因及源区。比较而言,高场强元素(如Zr、Hf、Nb、Ta、Ti等)、相容元素(Cr、Ni等)和稀土元素等受蚀变作用的影响较小(Ding et al., 2013),可用来讨论岩石成因和源区。石屋岩体石英闪长玢岩和石英闪长岩,地球化学特征相似,相对富集LREE和LILEs等,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示了俯冲带岛弧岩浆的特征。在Sr/Y-Y图解(图 8a)中,所有代表性样品的投点都落在了经典岛弧岩石的区域,表明石屋岩体具有俯冲带的岛弧岩浆岩的特征。

图 8 石屋岩体Sr/Y-Y图(a,据Defant and Drummond, 1990)和εSr(t)-εNd(t)图(b,据朱炳泉,1998) Fig. 8 Diagrams of Sr/Y vs. Y (a, after Defant and Drummond, 1990) and εSr(t)-εNd(t) (b, after Zhu, 1998) of the Shiwu granite pluton

一般来说,俯冲带岩浆弧下面发生岩浆的源区可能有3个:俯冲的洋壳、俯冲带上覆的楔形地幔区、地幔楔上面的陆壳或洋壳(邓晋福等,2015)。石屋岩体的Sr-Nd-Pb同位素测试结果显示:石英闪长玢岩和石英闪长岩都具有低的Sr初始值(0.7036~0.7045),正的εNd(t)值(+4.61~+7.03),较年轻的一阶段模式年龄tDM(0.59~0.78Ga),在εSr(t)-εNd(t)图解(图 8b)和Pb同位素源区图解(图 9c, d)中样品投点接近MORB源区,表明其具有亏损地幔特征,而具有较富集同位素特征的俯冲带沉积物以及大陆地壳物质的参与较少。因此,岩浆可能来自亏损地幔(Han et al., 1997Shellnutt and Jahn, 2010)或者新生地壳(郑永飞等,2015)。锆石Hf同位素的二阶段模式年龄(tDM2)主要为359~616Ma,与锆石结晶年龄接近,说明岩浆源区可能来自新生地壳(吴福元等,2007)。在εHf(t)-t图(图 9a)及εNd(t)-t图(图 9b)中样品投点主要落在亏损地幔和球粒陨石演化线之间,同样显示其具有新生地壳的演化趋势。此外,实验岩石学证明,地幔橄榄岩部分熔融只能产生玄武质成分的熔体,不能产生花岗质熔体,只有大量的玄武质岩浆才可以直接分异产生少量花岗质岩浆(Wyllie,1984)。但区内出露的岩石主要为中酸性火山岩和少量中酸性侵入岩,没有与之相匹配的大量玄武质岩石(不排除基性岩浆底侵的可能)。因此,石屋岩体由幔源岩浆直接结晶分异形成可能性较小,其源区应该是新生地壳。这种新生地壳是指从亏损地幔提取后在岩石圈中存留时间小于10亿年的镁铁质成分地壳,一旦发生部分熔融,就会形成Sr-Nd同位素组成依旧相对亏损、但是不同程度地相对富集熔体活动性不相容元素的长英质岩浆岩(郑永飞等,2015)。

图 9 石屋岩体εHf(t)-t图(a,据吴福元等,2007)、εNd(t)-t图(b,据郑永飞等,2015)和Pb同位素源区图(c、d,据Zartman and Doe, 1981) Fig. 9 Plots of εHf(t)-t(a, after Wu et al., 2007), εNd(t)-t (b, after Zheng et al., 2015) and lead isotopic source discriminate diagram (c, d, after Zartman and Doe, 1981) of the Shiwu granite pluton

通常基性下地壳熔融产生的熔体具有低Mg#值特征<40(李涤等,2012),典型MORB所产生的岩浆的Mg#应小于60(张连昌等,2006),石屋岩体的Mg#为32.3~57.2(平均为45.6),表明其源区受到地幔物质混染。斜长石在富水情况下其分离结晶作用将会受到明显抑制,造成残余熔体缺少Eu负异常甚至具有Eu正异常(Yuan et al., 2009),石屋岩体的Eu异常不明显,部分样品出现弱Eu正异常,可能反映岩浆在演化早期没有经历明显的斜长石分离结晶。因此,石屋岩体的源区可能受到了来自被流体交代过的地幔物质的混染。在俯冲带环境下,普通俯冲洋壳由于地温梯度较低,无法直接发生部分熔融(Wilson,1989),而如果是年轻俯冲洋壳(地温梯度较高)直接发生部分熔融将形成高Sr/Y比值的埃达克岩(Defant and Drummond, 1990Martin,1999Martin et al., 2005Castillo,2008),而石屋岩体明显不具有高Sr低Y的埃达克岩地球化学属性,因此石屋岩体不可能是俯冲洋壳直接发生部分熔融的产物。综上所述,巴尔鲁克地区石屋岩体的源区不是单一的,可能是受俯冲板片脱水交代的地幔楔部分熔融产生的玄武质岩浆上涌,导致新生地壳部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入形成的产物。

在石炭纪期间,古亚洲洋同时存在多个俯冲体系,如:额尔齐斯-斋桑洋往扎尔玛-萨吾尔火山弧俯冲带、北天山洋往伊犁-北天山弧俯冲带、准噶尔洋往哈图火山弧俯冲带等(尹纪元等,2015)。有学者认为,石炭纪期间准噶尔洋向NW俯冲到克拉玛依火山弧(Geng et al., 2009, 2011Tang et al., 2009, 2010Yin et al., 2010Yang et al., 2012a, b);也有学者认为,在早石炭世准噶尔洋发生双向俯冲作用,分别俯冲到东南侧的克拉玛依火山弧和西北侧的哈图火山弧之下(Zhang et al., 2011Shen et al., 2013)。笔者认为区内的岩浆活动与准噶尔洋发生双向俯冲作用有关。可能是晚石炭世早期准噶尔洋壳向北西俯冲,俯冲板片脱水产生的流体交代地幔橄榄岩,形成蛇纹石化橄榄岩,进而发生部分熔融形成玄武质岩浆(郑永飞等,2015),形成的熔体向上迁移,诱发新生地壳部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入,发生混合、侵位。由于侵位深度不同,形成了石英闪长岩和石英闪长玢岩。准噶尔洋的闭合时限应该限定在322Ma之后。

4.3 成矿意义

西准噶尔及邻区巴尔喀什地区位于中亚造山带的关键部位,晚古生代构造演化过程复杂,发生大规模的岩浆活动,为区内成矿提供了必要的岩浆、物源和流体条件。在石炭纪期间,古亚洲洋同时存在多个俯冲体系,前文已述。在石炭纪期间,准噶尔洋发生双向俯冲作用,分别俯冲到东南侧的克拉玛依火山弧和西北侧的哈图火山弧之下(Zhang et al., 2011Shen et al., 2013)。随着俯冲作用的进行,巴尔喀什到西准噶尔地区岩浆活动的峰期也逐渐变化。巴尔喀什地区集中在早石炭世-晚石炭世,西准噶尔集中在晚石炭世-早二叠世。巴尔鲁克地区岩体形成时代为石屋(322Ma)、加曼铁列克得(318Ma)(另文发表)和苏云河(308Ma)(杨猛等,2015),岩浆活动主要集中在晚石炭世。包古图-哈图地区的岩浆活动主要为晚石炭世-早二叠世早期,这也从一方面印证了古亚洲洋自西向东逐渐闭合,岩浆活动的峰期由西向东逐渐迁移。伴随岩浆活动的峰期的迁移,成矿作用是否也向东迁移?许多学者认为哈萨克斯坦境内的大型斑岩成矿带向东延入巴尔鲁克,乃至包古图哈图地区(朱永峰,2014申萍等,2015)。境外哈萨克斯坦巴尔喀什地区分布有科翁腊德(1000万吨)、阿可斗卡(588万吨)、科可赛(164万吨)等多处大型斑岩型铜矿床(李光明等,2008),成矿时代为327~316Ma(Chen et al., 2014);境内包古图地区发现了大型以上远景规模的包古图斑岩型铜矿床(张锐等,2006),成矿时代为310Ma(宋会侠等,2007)。巴尔鲁克地区斑岩型铜矿找矿工作进展缓慢,目前发现了苏云河斑岩型钼(铜)矿,成矿时代为295Ma(杨猛等,2015钟世华等, 2015a, b),倘若石屋地区斑岩型铜矿化找矿工作有所突破,将能为哈萨克斯坦巴尔喀什成矿带向东延伸到中国境内提供更完善的资料。因此,石屋地区斑岩型铜矿化值得关注。

世界斑岩铜矿主要形成于大洋板块俯冲产生的岛弧和陆缘弧环境,以及陆-陆碰撞造山环境(芮宗瑶等,2004;候增谦,2010)。巴尔喀什、西准噶尔地区含矿斑岩体的形成都跟泥盆纪-石炭纪俯冲相关的岛弧环境有关(Shen et al., 2010)。俯冲机制下岛弧环境发生强烈的壳幔作用,有利于赋存在地幔橄榄岩中的Cu、Au元素释放出来,进入熔体中,形成富含Cu、Au的岩浆,可能为后期成矿作用提供物质来源。伴随着岩浆上侵及后期热液作用,Cu、Au元素发生富集沉淀。石屋岩体形成于晚石炭世早期(322Ma),处于西准噶尔岩浆活动的高峰期,它的形成跟准噶尔洋壳俯冲有关。前人研究显示区内Cu、Au地球化学异常较好(刘桂萍,2009),本文分析结果显示岩体部分样品中Cu的含量较高。野外地质和岩相学特征表明,岩体蚀变较强,主要包括绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸盐化、绢云母化等,说明流体活动比较强烈。此外,石英闪长玢岩边部与围岩接触带以及周围火山岩中发现孔雀石化。考虑到石屋铜矿点与岩体的空间关系,石屋岩体可能为区内铜矿化提供了成矿流体和成矿物质,其形成环境以及演化过程可能有利于形成斑岩型铜矿化,岩体的含矿性值得做进一步评价。

5 结论

(1) 石屋岩体石英闪长玢岩形成年龄为322.1±1.5Ma,石英闪长岩形成年龄为322.4±1.5Ma,成岩时代属于晚石炭世,形成于俯冲背景下的岛弧环境。

(2) 石英闪长玢岩、石英闪长岩地球化学特征相似,源区相同,可能是晚石炭世早期准噶尔洋壳俯冲至地幔楔下部,俯冲的玄武质洋壳脱水产生的流体交代地幔橄榄岩,形成玄武质岩浆,在上涌过程中导致新生地壳部分熔融,并有部分玄武质岩浆加入,发生混合形成的产物。

(3) 石英闪长玢岩的形成可能为区内斑岩型铜矿化的形成提供了必要的流体和物源条件,石屋岩体的含矿性值得做进一步评价。

参考文献
An F and Zhu YF. 2009. SHRIMP U-Pb zircon ages of tuff in Baogutu Formation and their geological significances. Acta Petrologica Sinica, 25(6): 1437-1445.
Castillo PR. 2008. Origin of the adakite-high-Nb basalt association and its implications for postsubduction magmatism in Baja California, Mexico. GSA Bulletin, 120(3-4): 451-462. DOI:10.1130/B26166.1
Chen JF, Han BF, Ji JQ, Zhang L, Xu Z, He GQ and Wang T. 2010. Zircon U-Pb ages and tectonic implications of Paleozoic plutons in northern West Junggar, North Xinjiang, China. Lithos, 115(1-4): 137-152. DOI:10.1016/j.lithos.2009.11.014
Chen JF, Han BF and Zhang L. 2010. Geochemistry, Sr-Nd isotopes and tectonic implications of two generations of Late Paleozoic plutons in northern West Junggar, Northwest China. Acta Petrologica Sinica, 26(8): 2317-2335.
Chen XH, Yang N, Ye BY, Wang ZH and Chen ZL. 2011. Tectonic system and its control on metallogenesis in western Junggar as part of the Central Asia multi-core metallogenic system. Geotectonica et Metallogenia, 35(3): 325-338.
Chen XH, Seitmuratova E, Wang ZH, Chen ZL, Han SQ, Li Y, Yang Y, Ye BY and Shi W. 2014. SHRIMP U-Pb and Ar-Ar geochronology of major porphyry and skarn Cu deposits in the Balkhash metallogenic belt, Central Asia, and geological implications. Journal of Asian Earth Sciences, 79: 723-740. DOI:10.1016/j.jseaes.2013.06.011
Chen Y, Sun MX and Zhang XL. 2006. SHRIMP U-Pb dating of zircons from quartz diorite at the southeast side of the Ba'erluke fault, western Junggar, Xinjiang, China. Geological Bulletin of China, 25(8): 992-994.
Defant MJ and Drummond MS. 1990. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere. Nature, 347(6294): 662-665. DOI:10.1038/347662a0
Deng JF, Feng YF, Di YJ, Liu C, Xiao QH, Su SG, Zhao GC, Meng F, Ma S and Yao T. 2015. Magmatic arc and ocean-continent transition:Discussion. Geological Review, 61(3): 473-484.
Ding X, Hu YH, Zhang H, Li CY, Ling MX and Sun WD. 2013. Major Nb/Ta fractionation recorded in garnet amphibolite facies metagabbro. The Journal of Geology, 121(3): 255-274. DOI:10.1086/669978
Feng Y, Coleman RG, Tilton G and Xiao X. 1989. Tectonic evolution of the West Junggar region, Xinjiang, China. Tectonics, 8(4): 729-752. DOI:10.1029/TC008i004p00729
Gao R, Xiao L, Wang GC, He XX, Yang G and Yan SW. 2013. Paleozoic magmatism and tectonic setting in West Junggar. Acta Petrologica Sinica, 29(10): 3413-3434.
Gao SL, He ZL and Zhou ZY. 2006. Geochemical characteristics of the Karamay granitoids and their significance in West Junggar, Xinjiang. Xinjiang Geology, 24(2): 125-130.
Geng HY, Sun M, Yuan C, Xiao WJ, Xian WS, Zhao GC, Zhang LF, Wong K and Wu FY. 2009. Geochemical, Sr-Nd and zircon U-Pb-Hf isotopic studies of Late Carboniferous magmatism in the West Junggar, Xinjiang:Implications for ridge subduction?. Chemical Geology, 266(3-4): 364-389. DOI:10.1016/j.chemgeo.2009.07.001
Geng HY, Sun M, Yuan C, Zhao GC and Xiao WJ. 2011. Geochemical and geochronological study of Early Carboniferous volcanic rocks from the West Junggar:Petrogenesis and tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences, 42(5): 854-866. DOI:10.1016/j.jseaes.2011.01.006
Han BF, Wang SG, Jahn BM, Hong DW, Kagami H and Sun YL. 1997. Depleted mantle source for the Ulungur River A-type granites from North Xinjiang, China:geochemistry and Nd-Sr isotopic evidence, and implications for Phanerozoic crustal growth. Chemical Geology, 138(3-4): 135-159. DOI:10.1016/S0009-2541(97)00003-X
Han BF, Ji JQ, Song B, Chen LH and Zhang L. 2006. Late Paleozoic vertical growth of continental crust around the Junggar Basin, Xinjiang, China (part Ⅰ):Timing of post-collisional plutonism. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1077-1086.
He GQ, Chen SD, Xu X, Li JY and Hao J. 2004. An Introduction to the Explanatory Text of the Map of Tectonics of Xinjiang and Its Neighboring Area 1:2500000. Beijing: Geological Publishing House: 1-65.
Hou ZQ. 2010. Metallogensis of continental collision. Acta Geologica Sinica, 84(1): 30-58.
Hu Y, Wang JL, Wang JQ, Yang M, Yuan P and Ling WW. 2015. Geochemistry and geochronology of the Miaoergou granite pluton in West Junggar, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 31(2): 505-522.
Jin HJ and Li YC. 1999. Carboniferous biogenic sedimentary structures on the northwestern margin of Jungar Basin. Chinese Science Bulletin, 44(4): 368-372. DOI:10.1007/BF02885494
Li CH, Shen P and Huang W. 2015. Geology and fluid inclusion of the Shiwu Cu-Au deposit in the western Junggar, Xinjiang. Acta Mineralogica Sinica, 35(Suppl.1): 481.
Li D, He DF, Fan C, Tang Y, Yang XF, Chang QS and Yuan H. 2012. Geochemical characteristics and tectonic significance of Carboniferous basalt in the Karamaili gas field of Junggar Basin. Acta Petrologica Sinica, 28(3): 981-992.
Li GM, Qin KZ and Li JX. 2008. Geological features and tectonic setting of porphyry copper deposits rounding the Balkhash region, Central Kazakhstan, Central Asia. Acta Petrologica Sinica, 24(12): 2679-2700.
Li JY and Jin HJ. 1989. The trace fossils discovery and it's environment significance in Carboniferous turbidite series, the northwest border of Zhunga'er basin, Xinjiang. Sinica Geologica Sinica, (1): 9-15.
Li JY, He GQ, Xu X, Li HQ, Sun GH, Yang TN, Gao LM and Zhu ZX. 2006. Crustal tectonic framework of Northern Xinjiang and adjacent regions and its formation. Acta Geologica Sinica, 80(1): 148-168.
Liu B, Han BF, Ren R, Chen JF, Wang ZZ and Zheng B. 2017. Petrogenesis and tectonic implications of the Early Carboniferous to the Late Permian Barleik plutons in the West Junggar (NW China). Lithos, 272-273: 232-248. DOI:10.1016/j.lithos.2016.12.027
Liu GP. 2009. Minerogenetic prognosis of porphyry copper deposit in Ba'erluke. Master Degree Thesis. Urumqi: Xinjiang University, 1-55 (in Chinese with English summary)
Long XP, Sun M, Yuan C, Xiao WJ, Chen HL, Zhao YJ, Cai KD and Li JL. 2006. Genesis of carboniferous volcanic rocks in the Eastern Junggar:Constraints on the closure of the Junggar Ocean. Acta Petrologica Sinica, 22(1): 31-40.
Ludwig KR. 2003. ser's Manual for Isoplot 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley: Berkeley Geochronology Center, Special Publication: 1-73.
Ma C, Xiao WJ, Windley BF, Zhao GP, Han CM, Zhang JE, Luo J and Li C. 2012. Tracing a subducted ridge-transform system in a Late Carboniferous accretionary prism of the southern Altaids:Orthogonal sanukitoid dyke swarms in western Junggar, NW China. Lithos, 140-141: 152-165. DOI:10.1016/j.lithos.2012.02.005
Martin H. 1999. Adakitic magmas:Modern analogues of Archaean granitoids. Lithos, 46(3): 411-429. DOI:10.1016/S0024-4937(98)00076-0
Martin H, Smithies RH, Rapp R, Moyen JF and Champion D. 2005. An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG), and sanukitoid:Relationships and some implications for crustal evolution. Lithos, 79(1-2): 1-24. DOI:10.1016/j.lithos.2004.04.048
Pearce JA. 1996. Sources and settings of granitic rocks. Episodes, 19(4): 120-125.
Rui ZY, Zhang LS, Chen ZY, Wang LS, Liu YL and Wang YT. 2004. Approach on source rock or source region of porphyry copper deposits. Acta Petrologica Sinica, 20(2): 229-238.
Shellnutt JG and Jahn BM. 2010. Formation of the Late Permian Panzhihua plutonic-hypabyssal-volcanic igneous complex:Implications for the genesis of Fe-Ti oxide deposits and A-type granites of SW China. Earth and Planetary Science Letters, 289(3-4): 509-519. DOI:10.1016/j.epsl.2009.11.044
Shen P, Shen YC, Liu TB, Zhang R, Wang JB, Zhang YX, Meng L, Wang LJ and Wang J. 2009. Host-rocks and alteration characters of the Baogutu porphyry copper-molybdenum deposit in Xinjiang, NW China. Acta Petrologica Sinica, 25(4): 777-792.
Shen P, Shen YC, Pan HD, Wang JB, Zhang R and Zhang YX. 2010. Baogutu porphyry Cu-Mo-Au deposit, West Junggar, Northwest China:Petrology, alteration, and mineralization. Economic Geology, 105(5): 947-970. DOI:10.2113/econgeo.105.5.947
Shen P and Shen YC. 2010. A comparative study on ore-forming conditions and their models of the porphyry copper deposits in western Junggar, China and Circum-Balkhash, Kazakhstan. Acta Petrologica Sinica, 26(8): 2299-2316.
Shen P, Xiao WJ, Pan HD, Dong LH and Li CF. 2013. Petrogenesis and tectonic settings of the Late Carboniferous Jiamantieliek and Baogutu ore-bearing porphyry intrusions in the southern West Junggar, NW China. Journal of Asian Earth Sciences, 75: 158-173. DOI:10.1016/j.jseaes.2013.07.024
Shen P, Zhou TF, Yuan F, Pan HD, Wang JL and Seitmuratova E. 2015. Main deposit types, mineral systems, and metallogenic belt connections in the Circum-Balkhash-West Junggar metallogenic province. Acta Petrologica Sinica, 31(2): 285-303.
Song HX, Liu YL, Qu WJ, Song B, Zhang R and Cheng Y. 2007. Geological characters of Baogutu porphyry copper deposit in Xinjiang, NW China. Acta Petrologica Sinica, 23(8): 1981-1988.
Su YP, Tang HF, Hou GS and Liu CQ. 2006. Geochemistry of aluminous A-type granites along Darabut tectonic belt in West Junggar, Xinjiang. Geochimica, 35(1): 55-67.
Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD and Norry MJ (eds. ). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42(1): 313-345
Tang GJ, Wang Q, Zhao ZH, Wyman DA, Chen HH, Jia XH and Jiang ZQ. 2009. Geochronology and geochemistry of the ore-bearing porphyries in the Baogutu area (western Junggar):Petrogenesis and their implications for tectonics and Cu-Au mineralization. Earth Science (Journal of China University of Geosciences), 34(1): 56-74. DOI:10.3799/dqkx.2009.007
Tang GJ, Wang Q, Wyman DA, Li ZX, Zhao ZH, Jia XH and Jiang ZQ. 2010. Ridge subduction and crustal growth in the Central Asian Orogenic Belt:Evidence from Late Carboniferous adakites and high-Mg diorites in the western Junggar region, northern Xinjiang (West China). Chemical Geology, 277(3-4): 281-300. DOI:10.1016/j.chemgeo.2010.08.012
Tang GJ, Wang Q, Wyman DA, Li ZX, Xu YG and Zhao ZH. 2012a. Recycling oceanic crust for continental crustal growth:Sr-Nd-Hf isotope evidence from granitoids in the western Junggar region, NW China. Lithos, 128-131: 73-83. DOI:10.1016/j.lithos.2011.11.003
Tang GJ, Wang Q, Wyman DA, Li ZX, Zhao ZH and Yang YH. 2012b. Late Carboniferous high εNd(t)-εHf(t) granitoids, enclaves and dikes in western Junggar, NW China:Ridge-subduction-related magmatism and crustal growth. Lithos, 140-141: 86-102. DOI:10.1016/j.lithos.2012.01.025
Tian ZX, Yan J, Li YJ, Yang GX, Tian M, Tong LL and Yan J. 2013. LA-ICP-MS zircon U-Pb age, geochemistry and tectonic setting of the volcanic rocks in the Heishantou Formation from the area of Barleik, West Junggar. Acta Geologica Sinica, 87(3): 343-352.
Wang B, Chen Y, Zhang S, Shu LS, Faure M, Cluzel D, Charvet J and Laurent-Charvet S. 2007. Primary Carboniferous and Permian paleomagnetic results from the Yili Block (NW China) and their implications on the geodynamic evolution of Chinese Tianshan Belt. Earth and Planetary Science Letters, 263(3-4): 288-308. DOI:10.1016/j.epsl.2007.08.037
Wang FT. 2006. The Paleogeographic and Geoecological Atlas of Xinjiang Uygur Autonomous Region. Beijing: China Cartographic Publishing House: 226.
Wang FZ, Yang MZ and Zheng JP. 2002. Geochemical evidence of the basement assembled by island arc volcanics terranes in Junggar Basin. Acta Petrologica et Mineralogica, 21(1): 1-10.
Wang XL, Tang Y, Chen ZH, Zha M, Huang Y and Dong XM. 2013. Carboniferous lithofacies paleogeography in the North Xinjiang. Acta Sedimentologica Sinica, 31(4): 571-579.
Wei SN and Zhu YF. 2015. Petrology, geochronology and geochemistry of intermediate-acidic intrusions in Baogutu area, West Junggar, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 31(1): 143-160.
Wilson M. 1989. Igneous Petrogenesis:A Global Tectonic Approach. London: Unwin Hyman: 1-466.
Wu FY, Li XH, Zheng YF and Gao S. 2007. Lu-Hf isotopic systematics and their applications in petrology. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 185-220.
Wu YB and Zheng YF. 2004. Genesis of zircon and its constraints on interpretation of U-Pb age. Chinese Science Bulletin, 49(15): 1554-1569. DOI:10.1007/BF03184122
Wyllie PJ. 1984. Constraints imposed by experimental petrology on possible and impossible magma sources and products. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A, 310(1514): 439-456. DOI:10.1098/rsta.1984.0003
Xiao WJ, Han CM, Yuan C, Chen HL, Sun M, Lin SF, Li ZL, Mao QG, Zhang JE, Sun S and Li JL. 2006. Unique Carboniferous-Permian tectonic-metallogenic framework of Northern Xinjiang (NW China):Constraints for the tectonics of the southern Paleoasian Domain. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1062-1076.
Xiao WJ, Han CM, Yuan C, Sun M, Lin SF, Chen HL, Li ZL, Li JL and Sun S. 2008. Middle Cambrian to Permian subduction-related accretionary orogenesis of Northern Xinjiang, NW China:Implications for the tectonic evolution of Central Asia. Journal of Asian Earth Sciences, 32(2-4): 102-117. DOI:10.1016/j.jseaes.2007.10.008
Yang GX, Li YJ, Gu PY, Yang BK, Tong LL and Zhang HW. 2012a. Geochronological and geochemical study of the Darbut ophiolitic complex in the West Junggar (NW China):Implications for petrogenesis and tectonic evolution. Gondwana Research, 21(4): 1037-1049. DOI:10.1016/j.gr.2011.07.029
Yang GX, Li YJ, Santosh M, Gu PY, Yang BK, Zhang B, Wang HB, Zhong X and Tong LL. 2012b. A Neoproterozoic seamount in the Paleoasian Ocean:Evidence from zircon U-Pb geochronology and geochemistry of the Mayile ophiolitic mélange in West Junggar, NW China. Lithos, 140-141: 53-65. DOI:10.1016/j.lithos.2012.01.026
Yang GX, Li YJ, Yang BK, Wang HB, Zhang HW and Tong LL. 2012. Geochemistry of basalt from the Barleik ophiolitic mélange in West Junggar and its tectonic implications. Acta Geologica Sinica, 86(1): 188-197.
Yang M, Wang JL, Wang JQ and Liu C. 2015. Late Carboniferous intra-oceanic subduction and mineralization in western Junggar:Evidence from the petrology, geochemistry and zircon U-Pb geochronology of Ⅰ# ore-bearing granite body in Suyunhe molybdenite orefield, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 31(2): 523-533.
Yin JY, Yuan C, Sun M, Long XP, Zhao GC, Wong KP, Geng HY and Cai KD. 2010. Late Carboniferous high-Mg dioritic dikes in western Junggar, NW China:Geochemical features, petrogenesis and tectonic implications. Gondwana Research, 17(1): 145-152. DOI:10.1016/j.gr.2009.05.011
Yin JY, Chen W, Yuan C, Xiao WJ, Long XP and Cai KD. 2015. Petrogenesis and tectonic implication of Early Carboniferous basaltic andesite in the eastern part of Xiemisitai mountain, northern West Junggar. Geotectonica et Metallogenia, 39(5): 876-888.
Yuan C, Sun M, Xiao WJ, Wilde S, Li XH, Liu XH, Long XP, Xia XP, Ye K and Li JL. 2009. Garnet-bearing tonalitic porphyry from East Kunlun, Northeast Tibetan Plateau:Implications for adakite and magmas from the MASH Zone. International Journal of Earth Sciences, 98(6): 1489-1510. DOI:10.1007/s00531-008-0335-y
Yuan HL, Wu FY, Gao S, Liu XM, Xu P and Sun DY. 2003. Determination of U-Pb age and rare earth element concentrations of zircons from Cenozoic intrusions in northeastern China by laser ablation ICP-MS. Chinese Science Bulletin, 48(22): 2411-2421.
Yuan HL, Gao S, Dai MN, Zong CL, Günther D, Fontaine GH, Liu XM and Diwu CR. 2008. Simultaneous determinations of U-Pb age, Hf isotopes and trace element compositions of zircon by excimer laser-ablation quadrupole and multiple-collector ICP-MS. Chemical Geology, 247(1-2): 100-118. DOI:10.1016/j.chemgeo.2007.10.003
Zartman RE and Doe BR. 1981. Lead-isotope evolution. U. S. Geological Survery Professional Paper, 169-170
Zhang JE, Xiao WJ, Han CM, Mao QG, Ao SJ, Guo QQ and Ma C. 2011. A Devonian to Carboniferous intra-oceanic subduction system in Western Junggar, NW China. Lithos, 125(1-2): 592-606. DOI:10.1016/j.lithos.2011.03.013
Zhang LC, Wan B, Jiao XJ and Zhang R. 2006. Characteristics and geological significance of adakitic rocks in copper-bearing porphyry in Baogutu, western Junggar. Geology in China, 33(3): 626-631.
Zhang R, Zhang YX, Dong GS, Wang J and Li LQ. 2006. Major breakthrough in copper exploration in the Baogutu porphyry copper deposit, western Junggar, Xinjiang, and its significance. Geology in China, 33(6): 1354-1360.
Zheng YF, Chen YX, Dai LQ and Zhao ZF. 2015. Developing plate tectonics theory from oceanic subduction zones to collisional orogens. Science China (Earth Sciences), 58(7): 1045-1069. DOI:10.1007/s11430-015-5097-3
Zhong SH, Shen P, Pan HD, Zheng GP, Yan YH and Li J. 2015a. Geochemistry and geochronology of ore-bearing granites in Suyunhe Mo deposit, West Junggar, Xinjiang. Mineral Deposits, 34(1): 39-62.
Zhong SH, Shen P, Pan HD, Zheng GP, Yan YH and Li J. 2015b. The ore-forming fluid and geochronology of the Suyunhe Mo deposit, West Junggar, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 31(2): 449-464.
Zhou TF, Yuan F, Fan Y, Zhang DY, Cooke D and Zhao GC. 2008. Granites in the Sawuer region of the West Junggar, Xinjiang Province, China:Geochronological and geochemical characteristics and their geodynamic significance. Lithos, 106(3-4): 191-206. DOI:10.1016/j.lithos.2008.06.014
Zhu BQ. 1998. Isotope in the Earth Science System Theory and Application. Beijing: Science Press: 1-330.
Zhu YF. 2014. Geological evolution and division of giant metallogenic belts in core part of Central Asian Metallogenic Region. Mineral Deposits, 33(3): 471-485.
安芳, 朱永峰. 2009. 新疆西准噶尔包古图组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义. 岩石学报, 25(6): 1437-1445.
陈家富, 韩宝福, 张磊. 2010. 西准噶尔北部晚古生代两期侵入岩的地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义. 岩石学报, 26(8): 2317-2335.
陈宣华, 杨农, 叶宝莹, 王志宏, 陈正乐. 2011. 中亚成矿域多核成矿系统西准噶尔成矿带构造体系特征及其对成矿作用的控制. 大地构造与成矿学, 35(3): 325-338.
陈晔, 孙明新, 张新龙. 2006. 西准噶尔巴尔鲁克断裂东南侧石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年. 地质通报, 25(8): 992-994.
邓晋福, 冯艳芳, 狄永军, 刘翠, 肖庆辉, 苏尚国, 赵国春, 孟斐, 马帅, 姚图. 2015. 岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换. 地质论评, 61(3): 473-484.
高睿, 肖龙, 王国灿, 贺新星, 杨刚, 鄢圣武. 2013. 西准噶尔晚古生代岩浆活动和构造背景. 岩石学报, 29(10): 3413-3434.
高山林, 何治亮, 周祖翼. 2006. 西准噶尔克拉玛依花岗岩体地球化学特征及其意义. 新疆地质, 24(2): 125-130.
韩宝福, 季建清, 宋彪, 陈立辉, 张磊. 2006. 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(Ⅰ)——后碰撞深成岩浆活动的时限. 岩石学报, 22(5): 1077-1086.
何国琦, 成守德, 徐新, 李锦轶, 郝杰. 2004. 中国新疆及邻区大地构造图(1:2500000)说明书. 北京: 地质出版社: 1-65.
侯增谦. 2010. 大陆碰撞成矿论. 地质学报, 84(1): 30-58.
胡洋, 王居里, 王建其, 杨猛, 袁攀, 令伟伟. 2015. 新疆西准噶尔庙尔沟岩体的地球化学及年代学研究. 岩石学报, 31(2): 505-522.
晋慧娟, 李育慈. 1998. 准噶尔盆地西北缘石炭纪生物成因的沉积构造研究. 科学通报, 43(17): 1888-1891. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.1998.17.024
李昌昊, 申萍, 黄维. 2015. 新疆西准噶尔石屋铜金矿床地质特征及流体包裹体研究. 矿物学报, 35(增1): 481.
李涤, 何登发, 樊春, 唐勇, 阳孝法, 常秋生, 袁航. 2012. 准噶尔盆地克拉美丽气田石炭系玄武岩的地球化学特征及构造意义. 岩石学报, 28(3): 981-992.
李光明, 秦克章, 李金祥. 2008. 哈萨克斯坦环巴尔喀什斑岩铜矿地质与成矿背景研究. 岩石学报, 24(12): 2679-2700.
李菊英, 晋慧娟. 1989. 新疆准噶尔盆地西北缘石炭纪浊积岩系中遗迹化石的发现及其意义. 地质科学, (1): 9-15.
李锦轶, 何国琦, 徐新, 李华芹, 孙桂华, 杨天南, 高立明, 朱志新. 2006. 新疆北部及邻区地壳构造格架及其形成过程的初步探讨. 地质学报, 80(1): 148-168.
刘桂萍. 2009. 巴尔鲁克山一带斑岩铜矿成矿预测. 硕士学位论文. 乌鲁木齐: 新疆大学, 1-55
龙晓平, 孙敏, 袁超, 肖文交, 陈汉林, 赵永久, 蔡克大, 李继亮. 2006. 东准噶尔石炭系火山岩的形成机制及其对准噶尔洋盆闭合时限的制约. 岩石学报, 22(1): 31-40.
芮宗瑶, 张立生, 陈振宇, 王龙生, 刘玉琳, 王义天. 2004. 斑岩铜矿的源岩或源区探讨. 岩石学报, 20(2): 229-238.
申萍, 沈远超, 刘铁兵, 张锐, 王京彬, 张云孝, 孟磊, 王丽娟, 汪疆. 2009. 新疆包古图斑岩型铜钼矿床容矿岩石及蚀变特征. 岩石学报, 25(4): 777-792.
申萍, 沈远超. 2010. 西准噶尔与环巴尔喀什斑岩型铜矿床成矿条件及成矿模式对比研究. 岩石学报, 26(8): 2299-2316.
申萍, 周涛发, 袁峰, 潘鸿迪, 王居里, Seitmuratova E. 2015. 环巴尔喀什-西准噶尔成矿省矿床类型、成矿系统和跨境成矿带对接. 岩石学报, 31(2): 285-303.
宋会侠, 刘玉琳, 屈文俊, 宋彪, 张锐, 成勇. 2007. 新疆包古图斑岩铜矿矿床地质特征. 岩石学报, 23(8): 1981-1988.
苏玉平, 唐红峰, 侯广顺, 刘丛强. 2006. 新疆西准噶尔达拉布特构造带铝质A型花岗岩的地球化学研究. 地球化学, 35(1): 55-67.
唐功建, 王强, 赵振华, Wyman DA, 陈海红, 贾小辉, 姜子琦. 2009. 西准噶尔包古图成矿斑岩年代学与地球化学:岩石成因与构造、铜金成矿意义. 地球科学-中国地质大学学报, 34(1): 56-74.
田陟贤, 阎军, 李永军, 杨高学, 田猛, 佟丽莉, 严镜. 2013. 西准噶尔巴尔雷克一带石炭系黑山头组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境. 地质学报, 87(3): 343-352.
王福同. 2006. 新疆维吾尔自治区古地理及地质生态图集. 北京: 中国地图出版社: 1-226.
王方正, 杨梅珍, 郑建平. 2002. 准噶尔盆地岛弧火山岩地体拼合基底的地球化学证据. 岩石矿物学杂志, 21(1): 1-10.
王绪龙, 唐勇, 陈中红, 查明, 黄芸, 董雪梅. 2013. 新疆北部石炭纪岩相古地理. 沉积学报, 31(4): 571-579.
魏少妮, 朱永峰. 2015. 新疆西准噶尔包古图地区中酸性侵入体的岩石学、年代学和地球化学研究. 岩石学报, 31(1): 143-160.
吴福元, 李献华, 郑永飞, 高山. 2007. Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用. 岩石学报, 23(2): 185-220.
吴元保, 郑永飞. 2004. 锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约. 科学通报, 49(16): 1589-1604. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2004.16.002
肖文交, 韩春明, 袁超, 陈汉林, 孙敏, 林寿发, 厉子龙, 毛启贵, 张继恩, 孙枢, 李继亮. 2006. 新疆北部石炭纪-二叠纪独特的构造-成矿作用:对古亚洲洋构造域南部大地构造演化的制约. 岩石学报, 22(5): 1062-1076.
杨高学, 李永军, 杨宝凯, 王海博, 张洪伟, 佟丽莉. 2012. 西准噶尔巴尔雷克蛇绿混杂岩带中玄武岩地球化学特征及大地构造意义. 地质学报, 86(1): 188-197.
杨猛, 王居里, 王建其, 刘存. 2015. 新疆西准噶尔地区晚石炭世洋内俯冲与成矿:来自苏云河钼矿区Ⅰ#含矿花岗岩体的证据. 岩石学报, 31(2): 523-533.
尹继元, 陈文, 袁超, 肖文交, 龙晓平, 蔡克大. 2015. 西准噶尔谢米斯台山东段早石炭世玄武安山岩的成因及意义. 大地构造与成矿学, 39(5): 876-888.
袁洪林, 吴福元, 高山, 柳小明, 徐平, 孙德有. 2003. 东北地区新生代侵入体的锆石激光探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析. 科学通报, 48(14): 1511-1520. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2003.14.008
张连昌, 万博, 焦学军, 张锐. 2006. 西准包古图含铜斑岩的埃达克岩特征及其地质意义. 中国地质, 33(3): 626-631.
张锐, 张云孝, 佟更生, 汪疆, 李龙乾. 2006. 新疆西准包古图地区斑岩铜矿找矿的重大突破及意义. 中国地质, 33(6): 1354-1360.
郑永飞, 陈伊翔, 戴立群, 赵子福. 2015. 发展板块构造理论:从洋壳俯冲带到碰撞造山带. 中国科学(地球科学), 45(6): 711-735.
钟世华, 申萍, 潘鸿迪, 郑国平, 鄢瑜宏, 李晶. 2015a. 新疆西准噶尔苏云河钼矿床含矿岩体地球化学和年代学. 矿床地质, 34(1): 39-62.
钟世华, 申萍, 潘鸿迪, 郑国平, 鄢瑜宏, 李晶. 2015b. 新疆西准噶尔苏云河钼矿床成矿流体和成矿时代. 岩石学报, 31(2): 449-464.
朱炳泉. 1998. 地球科学中同位素体系理论与应用. 北京: 科学出版社: 1-330.
朱永峰. 2014. 中亚成矿域核心区地质演化和巨型成矿带划分. 矿床地质, 33(3): 471-485.