岩石学报  2018, Vol. 34 Issue (8): 2327-2340   PDF    
新疆奇台县黄羊山岩浆热液型石墨矿床含矿岩体年代学与地球化学特征
白建科1,2 , 陈隽璐1,2 , 彭素霞1,2     
1. 中国地质调查局西安地质调查中心, 西安 710054;
2. 国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室, 西安 710054
摘要:黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里造山带,是近年来我国发现并初步探明的一个超大型岩浆热液型石墨矿床。石墨矿体主要赋存于黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的球状构造,其成因机制还不清楚。本文对该矿床含石墨碱性花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:①号和②号石墨矿体含石墨碱性花岗岩的年龄分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,其成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。岩石地球化学研究表明,含石墨碱性花岗岩具有高硅(SiO2=74.26%~79.07%)、富碱(K2O+Na2O=8.69%~8.92%)、贫钙(CaO=0.11%~0.90%)、低钛(TiO2=0.07%~0.25%)等特征,均属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素配分曲线呈右倾"V"字形,具明显的负Eu异常,与A型花岗岩特征一致。依据微量元素比值及相关判别图,含石墨花岗岩在成因类型上属于A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境,可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里深大断裂上升侵位过程中同化混染石炭纪含碳地层,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。
关键词: 锆石U-Pb定年     碱性花岗岩     岩石成因     后碰撞构造环境     岩浆热液型石墨矿    
Geochronology and geochemistry of ore-bearing intrusions from Huangyangshan magmatic hydrothermal graphite deposit in Qitai County, Xinjiang
BAI JianKe1,2, CHEN JunLu1,2, PENG SuXia1,2     
1. Xi'an Center of China Geological Survey, Xi'an 710054, China;
2. Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits, MLR, Xi'an 710054, China
Abstract: The Huangyangshan graphite deposit, located in the Kalamaili orogenic belt of the eastern Junggar, Xinjiang, is a newly discovered super large magmatic hydrothermal graphite deposit of China with a preliminarily proved reserve. The graphite orebodies are mainly hosted in the Huangyangshan alkaline granite with a unique spheroidal structure. However, its genetic mechanism is not clear so far. In this paper, we focus on the geological and geochemical characteristics and the geochronology of the graphite-bearing alkaline granite from the Huangyangshan graphite deposit. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results indicate that the ages of the graphite-bearing alkaline granite from No.1 and No.2 graphite orebodies were 303.6±4.0Ma and 304.6±3.7Ma, respectively, suggesting that the diagenetic and metallogenic ages of the graphite bodies were in the later stage of Late Carboniferous. The whole-rock geochemical analysis results show that the graphite-bearing alkaline granite is characterized by high SiO2 (74.26%~79.07%) and K2O+Na2O (8.69%~8.92%), low CaO (0.11%~0.90%) and TiO2(0.07%~0.25%), suggesting that they belong to a type of high-K calcalkaline and peraluminous granite. Trace element compositions show the rocks are enriched in Rb, Th, U, K and Nb, Zr and Hf, and depleted in Ba, S, P and Ti. The REE patterns are characterized by a 'V' shaped curve, and evidently depleted in Eu, which are similar to that of the A-type granite. According to the ratio of trace elements and the discriminant diagrams, the graphite-bearing alkaline granite belongs to the A2-type granite, which may be formed in the post-collisional tectonic environment. It is possible that the crust-mantle mixed magma assimilated Carboniferous carbon-bearing strata during magma upwelling along the Kalamaili deep fault, and formed the magmatic hydrothermal graphite deposit with spherulitic structures.
Key words: Zircon U-Pb dating     Alkaline granite     Petrogenesis     Post-collisional tectonic environment     Magmatic hydrothermal graphite deposit    

新疆东准噶尔造山带位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位, 是中亚造山带的重要组成部分,也是新疆北部最重要的成矿带之一。它由一系列增生岩片、蛇绿岩及岩浆弧等构成,经历了多期复杂的构造演化过程(肖序常等, 1992; Windley et al., 2007; Xiao et al., 2008; 李锦轶等, 2009; 徐学义等, 2014; Xu et al., 2015; 李振生等, 2016; Luo et al., 2017)。至少从早奥陶世开始,东准噶尔地区形成了分割准噶尔地块与阿尔泰地块的准噶尔洋,并且发生了俯冲、增生、碰撞等过程,晚泥盆世末-早石炭世开始进入后碰撞构造演化阶段。该时期是指主碰撞作用之后的“松弛阶段”,是介于俯冲碰撞期和板内期之间的过渡阶段,由于岩石圈处于伸展背景且壳幔相互作用强烈而容易发育大规模的岩浆活动(Liégeois, 1998; 王京彬和徐新, 2006; 杨高学等, 2010a, b; 白建科等, 2015)。对后碰撞岩浆活动的研究,不仅可以限定后碰撞与后造山作用的转换时限,而且有助于认识后碰撞岩浆活动的成矿作用过程。韩宝福等(2006)认为东准噶尔后碰撞岩浆活动的时限在330~265Ma之间,并主要集中在330~310Ma和305~280Ma两个阶段。研究表明,东准噶尔地区广泛发育后碰撞碱性花岗岩,由北往南可依次划分出布尔根、乌伦古、卡拉麦里等三条碱性花岗岩带(刘家远等, 1996)。其中,卡拉麦里碱性花岗岩带分布有多种类型花岗岩,岩石普遍富集Rb、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,基本都属于典型的铝质A型花岗岩(苏玉平等, 2008)。这些碱性花岗岩与锡、石墨矿化联系密切,在卡拉麦里断裂带以北构成一条呈北西-南东向展布的锡-石墨矿化带,西起富蕴县西南的喀拉萨依和卡姆斯特,经青河县的贝勒库都克,向东至奇台县的黄羊山和苏吉泉,全长约90km,宽10~20km。锡矿自东向西依次发育:萨惹什克、贝勒库都克、干梁子、卡姆斯特等4个独立锡矿床(刘家远等, 1996; 林锦富等, 2007; 唐红峰等, 2007, 2009; 杨高学等, 2009; 王莉娟等, 2011),石墨矿主要包括苏吉泉岩浆热液型石墨矿床(严正富等, 1990; 张国新等, 1996刘松柏等, 2011)和黄羊山岩浆热液型石墨矿床(白建科等, 2017)。对这一系列与锡、石墨矿化作用密切相关的碱性花岗岩开展研究,有助于卡拉麦里地区进一步的找矿勘探及成矿规律的总结。

奇台县黄羊山岩浆热液型石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里成矿带,达到超大型规模,是迄今为止新疆乃至全国发现的规模最大的岩浆热液型晶质石墨矿,改变了岩浆热液型石墨矿无大矿的传统认识。石墨赋存于卡拉麦里碱性花岗岩带东段黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的“球状”构造(白建科等, 2017)。这种天然“球状晶质石墨”世界罕见,仅发现于中国新疆、日本北海道、加拿大魁北克等地(传秀云等, 2012)。由于黄羊山石墨矿床发现时间较晚,且成因类型独特,前人也仅是对该矿床的地质特征进行了初步总结(白建科等, 2017),对与成矿密切相关的含石墨碱性花岗岩的研究还比较薄弱。为探讨黄羊山岩浆热液型石墨矿成岩成矿时代、岩石成因类型及构造背景,本文对黄羊山石墨矿区含石墨碱性花岗岩开展了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究,从而为进一步讨论岩浆热液型石墨矿床成矿作用过程提供依据。

1 区域地质背景

新疆东准噶尔造山带位于准噶尔盆地东北缘,其北侧以额尔齐斯-玛因鄂博大断裂为界与阿尔泰造山带相邻,南侧以卡拉麦里-莫钦乌拉断裂带为界与准噶尔-吐哈地块毗连。卡拉麦里蛇绿混杂岩带位于东准噶尔造山带南部,夹持于南侧将军庙地块和北侧野马泉复合岛弧带之间(图 1a),主要由蛇绿岩岩块和混杂基质两部分组成,不同性质岩块呈构造透镜体形式出露,基质主要为泥岩、粉砂岩和火山碎屑岩,多发生片理化或千枚岩化。卡拉麦里蛇绿混杂岩带被认为是准噶尔古生代洋盆最终消亡的位置,对中亚造山带的构造演化有重要的意义(肖序常等, 1992; 郭召杰, 2012; 白建科等, 2018)。以北西西-南东东走向的卡拉麦里断裂带为中心,其南北两侧晚古生代地层出露齐全(图 1b)。卡拉麦里断裂带北侧为野马泉岛弧及其弧前盆地沉积体系,由富含火山物质的火山-沉积地层组成,具活动陆缘岩浆岩带沉积特征;南侧为准噶尔地块及其被动陆缘沉积体系,以滨-浅海相及陆相碎屑岩、少量火山熔岩、火山碎屑岩为主,具稳定被动陆缘沉积特征(李亚萍等, 2007; 李锦轶等, 2009; 郭召杰, 2012)。

图 1 新疆东准噶尔卡拉麦里地区区域地质简图 Fig. 1 Geological sketch map of the Kalamaili area in the eastern Junggar, Xinjiang

东准噶尔卡拉麦里造山带区域性断裂构造发育,以北西西-南东东走向的大型卡拉麦里断裂带规模最大,在造山期分别经历了脆-韧性左行走滑剪切和脆性逆冲活动。北侧依次发育清水-苏吉泉和库普-库普苏2条大断裂,均呈NWW向展布,大致平行于卡拉麦里断裂带(图 1b)。这些区域性深大断裂控制了后碰撞造山期碱性花岗岩体的空间分布,使其与蛇绿混杂岩带平行产出,构成卡拉麦里碱性花岗岩带。该带出露面积约1100km2,由不同期次、大小不等的岩体组成,如库普苏南岩体、老鸦泉岩体、贝勒库都克岩体及黄羊山岩体等,它们均侵入于区内发育的泥盆、石炭纪地层中,并伴随有一系列偏碱性花岗斑岩小岩体的侵入和锡、石墨矿化,形成一条呈北西西向展布锡-石墨矿化带。

2 岩体特征及矿床地质

黄羊山岩体位于清水-苏吉泉深大断裂东北侧,地表形态为似椭圆状,北西-南东向展布,长轴方向基本平行于区域构造线方向,岩体面积约180km2,侵位于中泥盆统蕴都喀拉组和石炭纪姜巴斯套组凝灰质粉砂岩中(图 1b图 2a)。黄羊山岩体主要由浅肉红色中粒黑云母碱性花岗岩、灰黄色中粒角闪石碱性花岗岩、浅灰色中粒钠铁闪石碱性花岗岩、浅肉红色细粒黑云母碱性花岗岩和灰色中细粒含石墨混染花岗岩组成,各岩体之间为脉动接触关系,局部为断层接触。同一岩体内部岩性单一,没有明显的岩相分带。中粒角闪石碱性花岗岩体边部发育暗色镁铁质微细粒包体群,具集群特点(杨高学等, 2009; 郭芳放等, 2010)。

图 2 黄羊山石墨矿地质简图(据中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队, 2017修改) Fig. 2 Geological sketch map of the Huangyangshan graphite deposit

① 中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队. 2017.新疆奇台县黄羊山晶质石墨矿产地质调查工作总结报告

新疆东准噶尔与碱性花岗岩有关的晶质石墨矿最早发现于黄羊山岩体南部苏吉泉地区,石墨矿沿角闪花岗岩与黑云花岗岩的接触带呈北西300°~320°方向断续分布,矿体直接围岩为含石墨混染花岗岩,矿区共发现大小矿体20多处,分布面积约为3.9~33.6万平方米,延深一般为20m,最深51m,达到中型矿床规模(严正富等, 1990; 刘松柏等, 2011)。随着近年来地质勘查程度的提高,黄羊山岩体中部新圈定出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3等3个石墨找矿靶区,其中Ⅰ-1号靶区内岩体主要由中粒角闪石碱性花岗岩、中细粒含石墨碱性花岗岩和细粒黑云母碱性花岗岩组成。石墨矿主要赋存于中细粒含石墨碱性花岗岩内,包含①号和②号2个石墨矿体,共估算晶质石墨矿物资源量7264万吨,达到超大型矿床规模(中国地质调查局西安地质调查中心, 2017)(图 2b)。

① 中国地质调查局西安地质调查中心. 2017.新疆奇台黄羊山晶质石墨资源基地综合地质调查总结报告

①号石墨矿体呈近南北向分布,形态不规则,南北控制长度约2.1km,东西向控制宽度250~730m,平均423m,整体呈中部膨大,南北两端尖灭的透镜状,固定碳(C)平均品位为6.14%;②号矿体整体呈“马蹄形”,矿体出露长度约1.1km,宽度200~580m,平均380m,固定碳(C)平均品位为7.83%。矿石类型主要以球状、豆状、球斑状为主,其次是浸染、条带状及不规则脉状,赋存于碱性花岗岩体内。球状石墨集合体由细鳞片石墨包裹长英质残留体聚集构成浑圆球体(图 3a, b),其直径一般在1cm以上,大者可达10cm。在石墨球体内常含有黑云角闪花岗岩残留体构成“夹心”球状,鳞片状石墨与长英质矿物形成“圈层”构造特征(图 3c),一般石墨球体(粒)愈大,含脉石夹心愈多,则石墨含量越少;反之,球体(粒)愈小则脉石夹心愈少甚至没有,其石墨含量较多(图 3d),显微镜下还显示沿裂隙面、钾化带及石英细脉等部位石墨相对富集(图 3e)。显微镜下石墨多呈片状、板状、簇状,少量呈针状、脉状,可见石墨紧密围绕包裹黄铁矿分布现象(图 3f-h)。矿石中有益矿物为石墨,伴生的金属矿物有板钛矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等,脉石矿物有石英、长石、黑云母等,地表可见黄钾铁钒、孔雀石化。

图 3 黄羊山岩浆热液型石墨矿床典型照片 (a、b)球状、豆状及浸染状石墨;(c)石墨矿石圈层构造;(d)石墨球体大小与夹心关系;(e)沿裂隙分布的石墨(-);(f)斑杂状或簇状石墨(+);(g、h)束状石墨与黄铁矿共生(-). Q-石英;Bi-黑云母;Ch-绿泥石;Py-黄铁矿;Gr-石墨 Fig. 3 The typical photos and micrographs of the Huangyangshan graphite deposit (a, b) spherulitic, pisolitici and disseminated graphite; (c) "zone and layer structure" of graphite ore; (d) the relationship between the size of graphite sphere and its core; (e) graphite distributed along fractures (-); (f) mottled or cluster graphite (+); (g, h) bunchy graphite with pyrite in it (-). Q-quartz; Bi-biotite; Ch-chlorite; Py-pyrite; Gr-graphite
3 样品及分析测试方法 3.1 样品采集

对黄羊山石墨矿Ⅰ-1号靶区内①号和②号石墨矿体分别选取1件样品,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定。锆石U-Pb定年样品岩性均为中细粒含石墨碱性花岗岩,其中采自①号石墨矿体的样品编号为hys01,野外手标本及显微镜下特征(图 4a-c),采自②号石墨矿体的样品编号为hys02,野外手标本及显微镜下特征(图 4d-f)。样品总体呈灰白色,似斑状结构,块状构造,主要由钾长石(55%)、石英(27%)、斜长石(10%)、普通角闪石(3%)、黑云母(2%)和石墨(3%)等矿物组成。钾长石主要为条纹长石,呈他形、半自形板状粗晶,表面轻度高岭土化;石英呈他形不等粒分布,斜长石呈他形、半自形板状粗晶,发育聚片双晶,表面轻度高岭土化;黑云母呈细鳞片状,部分绿泥石化,普通角闪石呈半自形不等粒粒状、柱状,可见两组棱形解理;石墨呈半自形细片状聚晶,与磁黄铁矿、黄铁矿等半自形或他形粒状矿物密切共生。

图 4 含石墨碱性花岗岩手标本及镜下照片 Kfs-钾长石; Am-普通角闪石; Cst-锡石 Fig. 4 Hand samples and microphotographs of graphite-bearing alkaline granite Kfs-K-feldspar; Am-amphibole; Cst-cassiterite
3.2 分析测试方法

锆石样品靶的制备:首先将无色透明、无裂痕、无包体的锆石颗粒固定在透明的环氧树脂中,抛光打磨至锆石颗粒一半出露,然后进行反射光和阴极发光(CL)照相,再进行LA-ICP-MS同位素分析测试。锆石的制靶、CL图像及U-Pb同位素含量测定均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。阴极发光(CL)照相采用装有Mono CI3+阴极发光系统的扫描电镜拍摄,锆石的U-Pb同位素含量测定在该实验室使用带有GeoLas200M激光剥蚀系统Agilent7500a ICP-MS测定。用标准硅酸盐玻璃NIST610进行仪器最佳化,数据处理采用Glitter(ver. 4.0)程序,年龄计算以91500标准锆石作为外标进行同位素分馏校正,激光束斑直径为30μm,详细的分析过程和参数见参考文献(柳小明等, 2007; Wang et al., 2014a, b)。样品的同位素比值、元素含量、年龄计算及年龄谱图的绘制采用Isoplot(ver2.49)程序完成。

主量元素分析方法为X荧光光谱分析(XRF),使用的仪器是荷兰帕纳科公司Axios 4.0 kW波长色散X射线荧光光谱仪,精密度RSD≤0.134,稳定性RMS Rel(%)≤0.050。稀土微量元素分析采用Thermo Fisher公司生产的X-SeriesⅡ型电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定,检测限优于5×10-9,相对标准偏差优于5%。详细的分析过程和参数见Xu et al. (2013)。测试单位为中国地质调查局西安地质调查中心实验测试中心。

4 分析结果 4.1 锆石U-Pb同位素定年

本次锆石U-Pb年代学测试数据和结果见表 1。样品hys01中锆石阴极发光图像(CL)显示,所有锆石均发育清晰的生长韵律或振荡环带结构,个别锆石能见到核边结构。锆石长度约为60~110μm,其长宽比大部分介于1~1.5之间,表现出典型的岩浆型锆石特征(图 5)。本次共测定20个锆石年龄点(表 1),锆石的U、Th含量分别为73.7×10-6~338.3×10-6和31.9×10-6~376.7×10-6,Th/U比值为0.11~1.18,平均为0.69。20个锆石测点基本上都位于谐和线上,锆石206Pb/238U年龄范围:285±3Ma~324±5Ma,加权平均值为303.6±4.0Ma(MSWD=0.95,n=20)(图 6a),该年龄代表含石墨碱性花岗岩的形成年龄。

表 1 含石墨碱性花岗岩锆石LA-ICP-MS年龄测定结果 Table 1 LA-ICP-MS dating results of zircons from the graphite-bearing alkaline granite

图 5 含石墨碱性花岗岩部分锆石CL图像 Fig. 5 CL images of selected zircons from the graphite-bearing alkaline granite

图 6 含石墨碱性花岗岩锆石U-Pb年龄谐和图 Fig. 6 Zircon U-Pb concordia diagrams of the graphite-bearing alkaline granite

样品hys02中锆石阴极发光图像(CL)显示,大部分锆石呈自形-半自形柱状,具较宽的条带状结构或宽缓的环带结构,而边缘的振荡环带较窄,仅个别锆石具清晰的振荡环带结构。锆石长度约为40~120μm,其长宽比大部分介于1~1.2之间,但均表现出典型的岩浆型锆石特征(图 5)。本次共测定20个锆石年龄点,剔除2个可能由于Pb丢失而偏离谐和线的测试点,获得18个锆石年龄点(表 1),锆石的U、Th含量分别为141.3×10-6~515.8×10-6和85.0×10-6~343.2×10-6,Th/U比值为0.39~0.76,平均为0.58。18个锆石测点基本上都位于谐和线上,锆石206Pb/238U年龄范围:291±3Ma~313±4Ma,加权平均值为304.2±5.6Ma(MSWD=0.39,n=18)(图 6b),该年龄代表含石墨碱性花岗岩的形成年龄。

4.2 地球化学特征

本次研究对黄羊山石墨矿区①号和②号石墨矿体含石墨碱性花岗岩进行了主量元素、稀土元素和微量元素测试(表 2)。

表 2 含石墨碱性花岗岩主量元素(wt%)、微量元素和稀土元素(×10-6)分析结果 Table 2 Measured contents of major (wt%), rare earth and trace elements(×10-6)of the graphite-bearing alkaline granite

含石墨碱性花岗岩高SiO2(74.26%~79.07%,平均为76.174%)、富碱(K2O+Na2O=8.69%~8.92%,平均为8.80%),仅样品hys7碱含量相对偏低(6.85%),低Al2O3(9.73%~12.71%,平均为12.11%)、贫CaO(0.11%~0.90%,平均为0.55%)、贫MgO(0.06%~0.33%,平均为0.17%)、低铁(FeOT=0.74%~3.05%,平均为1.59%)、低钛磷(TiO2=0.07%~0.25%,P2O5=0.01%~0.05%),与典型A型花岗岩类似(Whalen et al., 1987)。在SiO2-K2O图上落入高钾钙碱性系列(图 7a),A/CNK范围为1.29~1.40,A/NK范围为1.36~1.44,在A/CNK-A/NK图解上,样品落在过铝质系列区域(图 7b)。

图 7 含石墨碱性花岗岩SiO2-K2O图解(a, 据Maniar and Piccoli, 1989)和A/CNK-A/NK图解(b, 据Rickwood, 1989) Fig. 7 Diagrams of SiO2 vs. K2O (a, after Maniar and Piccoli, 1989) and A/CNK vs. A/NK (b, after Rickwood, 1989) of the graphite-bearing alkaline granite

原始地幔标准化微量元素蛛网图(图 8a)显示,含石墨碱性花岗岩相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,弱亏损Nb、Ta等元素,亏损Cr、Co、Ni、V等相容元素,Ga含量较高(10000Ga/Al=3.02~3.83,平均值为3.46),明显高于I型和S型花岗岩的平均值(分别为2.10和2.28)(Whalen et al., 1987),具典型A型花岗岩特征。稀土元素总量偏低,且变化较大(ΣREE=48.64×10-6~237.6×10-6,平均为156.4×10-6)(表 2),ΣLREE/ΣHREE=1.01~5.45,平均为4.05。在球粒陨石标准化稀土元素配分模式上呈左高右低((La/Yb)N=0.77~5.32)、强烈的Eu负异常(δEu=0.02~0.19)的V字形曲线(图 8b)。

图 8 含石墨碱性花岗岩原始地幔标准化微量元素蛛网图(a)及球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图(标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 8 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (a) and chondrite-normalized REE distribution patterns (b) of graphite-bearing alkaline granite (normalization values after Sun and McDonough, 1989)
5 讨论 5.1 成岩成矿时代

根据前人研究成果,新疆东准噶尔地区广泛分布后碰撞成因的A型花岗岩,形成时间介于291~315Ma,侵位时限主要集中在300Ma左右。A型花岗岩分布与区域性深大断裂关系密切,从北向南依次沿额尔齐斯-玛因鄂博、乌伦古和卡拉麦里等3条断裂带分布(忻建刚等, 1995; 林锦富等, 2007; 苏玉平等, 2008; 郭芳放等, 2010)。卡拉麦里碱性花岗岩带以碱性花岗岩体大面积出露及与锡、石墨矿化的密切联系为特色,其中的黄羊山岩体作为该地区出露面积最大的典型碱性花岗岩体,是研究北疆地区后碰撞构造环境下岩浆活动及其成矿作用的理想对象。前人对黄羊山碱性花岗岩体开展了大量的同位素测年:刘家远等(1996)测得黄羊山岩体钠铁闪石K-Ar同位素年龄为304Ma和锆石U-Pb年龄为317.7Ma;林锦富等(2007)测得萨北富碱花岗岩(属于黄羊山花岗岩部分)SHRIMP锆石U-Pb年龄为313±2Ma;唐红峰等(2007)测得萨北碱性花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为306±3Ma,萨惹什克锡矿石辉钼矿Re-Os同位素年龄为307±11Ma;苏玉平等(2008)测得2个黄羊山碱性花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为302±2Ma和310±5Ma;杨高学等(2009)测得黄羊山岩浆混合花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为311±12Ma,其中的闪长质微细粒包体锆石U-Pb年龄为300±6Ma。黄羊山岩浆热液型石墨矿床为新发现的超大型晶质石墨矿床,本次研究首次对黄羊山石墨矿区①号和②号石墨矿体含石墨碱性花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb精确定年,获得年龄值分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,二者在误差范围内基本一致,表明含石墨碱性花岗岩形成时代为晚石炭世。岩浆热液型石墨矿床是指与中酸性岩浆活动有关的石墨花岗岩或石墨长英岩,其成矿时代即为含碳有机质受岩浆侵入变质作用的时代,含石墨花岗岩形成时代同时也代表该类矿床的成矿时代(白建科等, 2017)。因此,新疆黄羊山大型岩浆热液型石墨矿床的成矿时代为晚石炭世晚期。

5.2 岩石成因类型

花岗岩成因类型目前最为普遍的划分方案是将其分为I型、S型、A型和M型等四类,其成因类型的判定需要结合矿物组成及地球化学特征来综合考虑。黄羊山岩浆热液型石墨矿含矿碱性花岗岩中长石以钾长石为主,有少量斜长石;暗色矿物(普通角闪石、钠铁闪石及少量黑云母)以不规则状分布于长石颗粒间;岩石地球化学特征为高SiO2、富碱(K2O+Na2O)、贫MgO、低CaO,富集Ga、Zn等,10000×Ga/Al比值高;微量元素强烈富集Rb、Th、U、Nb等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;稀土元素配分曲线为典型的“V”字形,Eu负异常(δEu平均值为0.09)特别明显。以上特征暗示了该花岗岩经历了高度演化,斜长石分离结晶对岩浆分异演化起了重要的作用,这与Rb/Sr比值高(>26.58)是一致的(杨高学等, 2009)。在10000×Ga/Al-(K2O+Na2O)和10000×Ga/Al-Nb花岗岩成因类型判别图中,含石墨花岗岩样品全部落入A型花岗岩区域(图 9a, b)。上述岩石学和地球化学特征均显示黄羊山含石墨碱性花岗岩具有A型花岗岩的全部特征。因此这些岩石属于典型的A型花岗岩。

图 9 含石墨碱性花岗岩分类判别图(据Whalen et al., 1987) Fig. 9 Classification diagrams of the graphite-bearing alkaline granite (after Whalen et al., 1987)
5.3 构造环境

大量的研究表明,A型花岗岩形成的构造环境也不仅限于板内裂谷环境,还包括后碰撞、后造山环境,以及走滑和活动大陆边缘等张性构造环境(Whalen et al., 1987; Eby, 1992)。Eby(1992)根据地球化学成分将A型花岗岩进一步分成A1和A2两种类型。其中,A1型花岗岩的化学元素比值与洋岛玄武岩相似,代表着与洋岛岩浆、板内岩浆、裂谷带岩浆来源相同的幔源岩浆分异产物,其形成与大陆裂谷或地幔柱热点有关;A2型花岗岩的元素比值介于陆壳与岛弧玄武岩之间,来自陆壳和下地壳玄武质岩石的部分熔融,常代表后造山或后碰撞环境。在Nb-Y-3Ga判别图(图 10a)中,所有含石墨碱性花岗岩样品都落入A2型花岗岩区域,说明黄羊山碱性花岗岩体形成于后碰撞或后造山构造环境。后碰撞与后造山属于碰撞造山作用过程的不同阶段:后碰撞阶段指介于俯冲碰撞和板内作用之间的过渡阶段,由于岩石圈处于伸展背景且壳幔相互作用强烈而容易发育大规模的岩浆活动(白建科等, 2015);后造山阶段指已经进入板内构造体制,属于板内阶段的早期环境,岩浆作用相对较弱(梁培等, 2017)。在(Y+Nb)-Rb构造环境判别图(图 10b)中,样品点全部落入后碰撞花岗岩区域,说明黄羊山岩体形成于后碰撞构造环境,这与区域上石炭纪火山沉积岩系所反映的构造环境是相符的。东准噶尔卡拉麦里地区下石炭统山梁砾石组具前陆盆地磨拉石建造特征,与下伏地层或蛇绿岩之间呈区域性角度不整合接触关系,指示卡拉麦里蛇绿岩所代表的准噶尔洋盆早石炭世之前已经闭合,同碰撞作用结束并已开始隆升,随后进入后碰撞构造演化阶段(白建科等, 2018)。①号和②号石墨矿体含石墨花岗岩锆石U-Pb年龄分别为303.6Ma和304.2Ma,属于晚石炭世,与区域地质背景和构造演化历史相吻合。由于后碰撞A型花岗岩的产出总是伴随着岩石圈的拉张减薄,而岩石圈的减压卸载又与地幔物质的上涌底侵作用密切相关。因此卡拉麦里碱性花岗岩可能为幔源岩浆底侵到下地壳,促使下地壳温度升高而熔融形成酸性壳源岩浆,同时部分幔源岩浆沿着卡拉麦里深大断裂上涌,二者发生不同程度壳幔混合作用(杨高学等, 2009),形成一条与卡拉麦里断裂走向一致并受断裂控制的碱性花岗岩带。

图 10 含石墨碱性花岗岩构造环境判别图(a, 据Eby, 1992;b, 据Pearce et al., 1984) A1-A1型花岗岩;A2-A2型花岗岩;syn-COLG-同碰撞花岗岩;WPG-板内花岗岩;VAG-火山弧花岗岩;ORG-洋中脊花岗岩;post-COLG-后碰撞花岗岩 Fig. 10 Tectonic discrimination diagrams of graphite-bearing alkaline granite (a, after Eby, 1992; b, after Pearce et al., 1984) A1-A1 type granite; A2-A2 type granite; syn-COLG-syn-collision granite; WPG-intraplate granite; VAG-volcanic arc granite; ORG-ocean ridge granite; post-COLG-post-collisional granite
5.4 成矿机制

卡拉麦里地区断裂带北侧石炭纪主要由凝灰质砂岩、粉砂岩、泥岩及安山玢岩、流纹岩、凝灰岩夹碳质页岩组成,地层中有机碳含量高,上石炭统巴塔玛依内山组出现多层煤线。在壳幔混合岩浆沿大断裂上升侵位过程中形成的多期中酸性岩浆,会持续不断地同化混染石炭纪含碳地层,并使其参与岩浆演化过程。早期中酸性岩浆作用对含碳地层进行石墨化热变质改造,表现在早期中酸性侵入体中发育不规则状、椭圆状碳质捕掳体、石墨捕掳体等;晚期碱性花岗质岩浆形成于低压环境,且其相对SiO2活度大,热动力强,在热动力及重力作用下,岩浆包裹的石墨化捕掳体又一次发生翻滚、拖拽,形成球状体(图 11)。球状体在滚动过程中包裹长英质脉石矿物,形成具同心圈层构造的“球状”石墨。石墨球体并不是全由石墨组成,而在球体内含有大量长英质角砾(张国新等, 1996; 刘松柏等, 2011; 白建科等, 2017)。这种同心圈层构造指示石墨在“沸腾”的岩浆中边结晶边滚动,类似于水介质中核形石或鲕粒的形成过程。含石墨碱性花岗岩稀土元素配分曲线中强烈的Eu负异常,说明黄羊山碱性花岗岩经历了高度分异演化,斜长石发生分离结晶作用。在岩浆作用晚期阶段,随着温度、压力的降低,各种溶质开始沉淀结晶,低温热液成因的重晶石、萤石等大量出现。说明该时期花岗岩富含挥发分,挥发分中CO2作为还原剂,也能使得部分碳质开始结晶并形成石墨。

图 11 黄羊山岩浆热液型石墨矿成矿模式图 Fig. 11 Metallogenic pattern drawings of the Huangyangshan magmatic hydrothermal graphite deposit
6 结论

(1) 黄羊山石墨矿区①号和②号石墨矿体含石墨碱性花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为303.6±4.0Ma(MSWD=0.95,n=20)和304.6±3.7Ma(MSWD=0.39,n=18),表明该岩浆热液型石墨矿床含矿岩体成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。

(2) 岩石学和矿物学组成显示黄羊山含石墨花岗岩为碱性花岗岩,岩石地球化学特征表明其属于高钾钙碱性过铝质(A/CNK=1.29~1.40)岩石,经历了强烈的斜长石分离结晶作用及高度演化。岩石成因类型为A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境。

(3) 黄羊山岩浆热液型石墨矿成因机制可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里大断裂上升侵位过程中,同化混染石炭纪含碳地层,使其参与岩浆演化,多期岩浆分异演化过程中,碳质经变质作用转化为石墨,在“沸腾”的岩浆中边结晶边滚动,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。

致谢      野外工作得到了中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队张小林总工、李作武工程师等同志的大力支持;参加野外工作的还有长安大学硕士研究生孙万龙、邵博琪和中国地质大学(北京)硕士研究生冯博、李天石;匿名审稿专家对本文提出了宝贵的修改意见;在此一并表示衷心的感谢。

参考文献
Bai JK, Li ZP, Xu XY, Sun JM and Niu YZ. 2015. Carboniferous volcanic-sedimentary succession and basin properties in Yili area, Western Tianshan, Xinjiang. Geological Review, 61(1): 195-206.
Bai JK, Chen JL and Peng SX. 2017. Characteristics and metallogeny regulation of graphite resources in Xinjiang. Acta Geologica Sinica, 91(12): 2828-2840.
Bai JK, Chen JL, Tang Z and Zhang Y. 2018. The closure time of Junggar Paleozoic oceanic basin:Evidence from Carboniferous detrital zircon U-Pb geochronology in Kalamaili area. Geological Bulletin of China, 37(1): 26-38.
Chuan XY, Sen YW, Bao Y and Wei CJ. 2012. Orbicular graphite in Oshirabetsu, Hokkaido, Japan. Acta Geologica Sinica, 86(2): 241-246.
Eby GN. 1992. Chemical subdivision of the A-type granitoids:Petrogenetic and tectonic implication. Geology, 20(7): 641-644. DOI:10.1130/0091-7613(1992)020<0641:CSOTAT>2.3.CO;2
Guo FF, Jiang CY, Lu RH, Xia ZD, Ling JL and Guo NX. 2010. Petrogenesis of the Huangyangshan alkali granites in Kalamaili area, northern Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 26(8): 2357-2373.
Guo ZJ. 2012. A review on the Paleozoic tectonic evolution of Northern Xinjiang and a discussion on the important role of geological maps in tectonic study. Geological Bulletin of China, 31(7): 1054-1060.
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.
Li JY, Yang TN, Li YP and Zhu ZX. 2009. Geological features of the Karamaili faulting belt, eastern Junggar region, Xinjiang, China and its constraints on the reconstruction of Late Paleozoic ocean-continental framework of the Central Asian region. Geological Bulletin of China, 28(12): 1817-1826.
Li YP, Li JY, Sun GH, Zhu ZX and Yang ZQ. 2007. Basement of Junggar basin:Evidence from detrital zircons in sandstone of previous Devonian Kalamaili Formation. Acta Petrologica Sinica, 23(7): 1577-1590.
Li ZS, Niu F, Tian XL, Shi YH, Niu H and Wang C. 2016. Redefinition of formation age of Late Paleozoic strata in the eastern Junggar tectonic zone and its implications for evolution of regional geological structure. Acta Geologica Sinica, 90(3): 569-588.
Liang P, Chen HY, Han JS, Wu C, Zhang WF, Zhao LD and Wang YF. 2017. The Early Carboniferous tectonic transition in the northern margin of East Junggar:Constrains from geochronology and geochemistry of alkali granites. Geotectonica et Metallogenia, 41(1): 202-221.
Liégeois JP. 1998. Some words on the post-collisional magmatism. Lithos, 45: 15-18.
Lin JF, Yu XX, Yu XQ, Di YJ and Tian JT. 2007. Zircon SHRIMP U-Pb dating and geological implication of the Sabei alkali-rich granite from Eastern Junggar of Xinjiang, NW China. Acta Petrologica Sinica, 23(8): 1876-1884.
Liu JY, Yuan KR, Wu GQ, Xin JG and Liu S. 1996. A Study on Alkali-Rich Granitoids and Related Mineralization in Eastern Junggar, Xinjiang, China. Changsha: Central South University of Technology Press: 1-140.
Liu SB, Yang MZ, Wu HE, Zhao WP and Zhang LL. 2011. Metallogenic model of graphite deposit from Sujiquan, eastern Junggar. Xinjiang Geology, 29(2): 178-182.
Liu XM, Gao S, Diwu CR, Yuan HL and Hu ZC. 2007. Simultaneous in-situ determination of U-Pb age and trace elements in zircon by LA-ICP-MS in 20μm spot size. Chinese Science Bulletin, 52(9): 1257-1264. DOI:10.1007/s11434-007-0160-x
Luo T, Liao QA, Chen JP, Hu CB, Wang FM, Chen S, Wu WW, Tian J and Fan GM. 2017. A record of post-collisional transition:Evidence from geochronology and geochemistry of Palaeozoic volcanic rocks in the eastern Junggar, Central Asia. International Geology Review, 59(10): 1256-1275. DOI:10.1080/00206814.2016.1160800
Maniar PD and Piccoli PM. 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin, 101(5): 635-643. DOI:10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2
Pearce JA, Harris NBW and Tindle AG. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25(4): 956-983. DOI:10.1093/petrology/25.4.956
Rickwood PC. 1989. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements, Lithos, 22(4): 247-263
Su YP, Tang HF and Cong F. 2008. Zircon U-Pb age and petrogenesis of the Huangyangshan alkaline granite body in East Junggar, Xinjiang. Acta Mineralogica Sinica, 28(2): 117-126.
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 Publications, 42(1): 313-345
Tang HF, Qu WJ, Su YP, Hou GS, Du AD and Cong F. 2007. Genetic connection of Sareshike tin deposit with the alkaline A-type granites of Sabei body in Xinjiang:Constraint from isotopic ages. Acta Petrologica Sinica, 23(8): 1989-1997.
Tang HF, Su YP, Qiu HN and Han YJ. 2009. 40Ar-39Ar age of tin mineralization in the Beilekuduk tin metallogenic belt, East Junggar, Xinjiang (NW China). Acta Petrologica Sinica, 25(6): 1303-1309.
Wang C, Wang YH, Liu L, He SP, Li RS, Li M, Yang WQ, Cao YT, Meert JG and Shi C. 2014a. The Paleoproterozoic magmatic-metamorphic events and cover sediments of the Tiekelik belt and their tectonic implications for the southern margin of the Tarim Craton, northwestern China. Precambrian Research, 254: 210-225. DOI:10.1016/j.precamres.2014.08.018
Wang C, Liu L, Xiao PX, Cao YT, Yu HY, Meert JG and Liang WT. 2014b. Geochemical and geochronologic constraints for Paleozoic magmatism related to the orogenic collapse in the Qimantagh-South Altyn region, northwestern China. Lithos, 202-203: 1-20. DOI:10.1016/j.lithos.2014.05.016
Wang JB and Xu X. 2006. Post-collisional tectonic evolution and metallogenesis in northern Xinjiang, China. Acta Geologica Sinica, 80(1): 23-31.
Wang LJ, Wang JB, Wang YW, Long LL and Tang PZ. 2011. Study on the geology and ore-fluids of the tin deposits in Laoyaquan alkaline granites in eastern Junggar, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 27(5): 1483-1492.
Whalen JB, Currie KL and Chappell BW. 1987. A-type granites:Geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology, 95(4): 407-419. DOI:10.1007/BF00402202
Windley BF, Alexeiev D, Xiao WJ, Kroner A and Badarch G. 2007. Tectonic models for accretion of the Central Asian Orogenic Belt. Journal of the Geological Society, 164(1): 31-47. DOI:10.1144/0016-76492006-022
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
Xiao XC, Tang YQ, Feng YM, Zhu BQ, Li JY and Zhao M. 1992. Tectonic Evolution of the Southern Margin of the Paleo-Asian Composite Megasuture. Beijing: Geological Publishing House: 1-169.
Xin JG, Yuan KR and Liu JY. 1995. The alkali granites and their genesis and tectonic significance in the north area of the East Junggar, Xinjiang. Geotectonica et Metallogenia, 19(3): 214-226.
Xu XW, Li XH, Jiang N, Li QL, Qu X, Yang YH, Zhou G and Dong LH. 2015. Basement nature and origin of the Junggar terrane:New zircon U-Pb-Hf isotope evidence from Paleozoic rocks and their enclaves. Gondwana Research, 28(1): 288-310. DOI:10.1016/j.gr.2014.03.011
Xu XY, Wang HL, Li P, Chen JL, Ma ZP, Zhu T, Wang N and Dong YP. 2013. Geochemistry and geochronology of Paleozoic intrusions in the Nalati (Narati) area in western Tianshan, Xinjiang, China:Implication for Paleozoic tectonic evolution. Journal of Asian Earth Sciences, 72: 33-62. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.11.023
Xu XY, Li RS, Chen JL, Ma ZP, Li ZP, Wang HL, Bai JK and Tang Z. 2014. New constrains on the Paleozoic tectonic evolution of the northern Xinjiang area. Acta Petrologica Sinica, 30(6): 1521-1534.
Yan ZF, Yang H, Gu LX and Guo JC. 1990. Geology and genesis of the Sujiquan graphite deposit, Xinjiang Province. Jiangsu Geology, (3): 21-24.
Yang GX, Li YJ, Wu HE, Si GH and Jin Z. 2009. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating from granite-porphyry rocks in Xikuangbei, East Junggar, Xinjiang, China. Geological Bulletin of China, 28(5): 572-577.
Yang GX, Li YJ, Li ZC, Liu XY, Yang BK and Wu HE. 2010a. Genesis and tectonic settings of post-collision volcanic rocks in north eastern margin of East Junggar, Xinjiang. Earth Science Frontiers, 17(1): 49-60.
Yang GX, Li YJ, Wu HE, Si GH, Zhang YZ and Jin Z. 2010b. A tentative discussion on the genesis of Huangyangshan granite body in Kalamaili orogen, East Junggar. Acta Geoscientica Sinica, 31(2): 170-182.
Zhang GX, Hu AQ, Zhang HB, Zhang QF and Shen YL. 1996. Carbon isotopic evidence for the origin of the spherical graphite in a granite-hosted graphite deposit, Sujiquan, Xinjiang, China. Geochimica, 25(4): 379-386.
白建科, 李智佩, 徐学义, 孙吉明, 牛亚卓. 2015. 新疆西天山伊犁地区石炭纪火山-沉积序列及盆地性质. 地质论评, 61(1): 195-206.
白建科, 陈隽璐, 彭素霞. 2017. 新疆石墨资源特征及成矿规律. 地质学报, 91(12): 2828-2840. DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2017.12.017
白建科, 陈隽璐, 唐卓, 张越. 2018. 新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限——来自卡拉麦里地区石炭纪碎屑锆石U-Pb年代学的约束. 地质通报, 37(1): 26-38. DOI:10.12097/j.issn.1671-2552.2018.01.004
传秀云, 森原望, 鲍莹, 魏春景. 2012. 日本北海道音调津的球状石墨. 地质学报, 86(2): 241-246.
郭芳放, 姜常义, 卢荣辉, 夏昭德, 凌锦兰, 郭娜欣. 2010. 新疆北部卡拉麦里地区黄羊山碱性花岗岩的岩石成因. 岩石学报, 26(8): 2357-2373.
郭召杰. 2012. 新疆北部大地构造研究中几个问题的评述——兼论地质图在区域构造研究中的重要意义. 地质通报, 31(7): 1054-1060.
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.
李锦轶, 杨天南, 李亚萍, 朱志新. 2009. 东准噶尔卡拉麦里断裂带的地质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束. 地质通报, 28(12): 1817-1826. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2009.12.014
李亚萍, 李锦轶, 孙桂华, 朱志新, 杨之青. 2007. 准噶尔盆地基底的探讨:来自原泥盆纪卡拉麦里组砂岩碎屑锆石的证据. 岩石学报, 23(7): 1577-1590.
李振生, 聂峰, 田晓莉, 石永红, 牛浩, 王创. 2016. 东准噶尔构造带晚古生代地层时代的厘定及其对区域构造演化意义. 地质学报, 90(3): 569-588.
梁培, 陈华勇, 韩金生, 吴超, 张维峰, 赵联党, 王云峰. 2017. 东准噶尔北缘早石炭世构造体制转变:来自碱性花岗岩年代学和地球化学制约. 大地构造与成矿学, 41(1): 202-221.
林锦富, 喻享祥, 余心起, 狄永军, 田建涛. 2007. 新疆东准噶尔萨北富碱花岗岩SHRIMP锆石U-Pb测年及其地质意义. 岩石学报, 23(8): 1876-1884.
刘家远, 袁奎荣, 吴郭泉, 忻建刚, 刘生. 1996. 新疆东准噶尔富碱花岗岩类及成矿作用. 长沙: 中南工业大学出版社: 1-140.
刘松柏, 杨梅珍, 吴洪恩, 赵文平, 张练练. 2011. 新疆苏吉泉球状石墨矿床成矿模式. 新疆地质, 29(2): 178-182.
柳小明, 高山, 第五春荣, 袁洪林, 胡兆初. 2007. 单颗粒锆石的20μm小斑束原位微区LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素的同时测定. 科学通报, 52(2): 228-235.
苏玉平, 唐红峰, 丛峰. 2008. 新疆东准噶尔黄羊山碱性花岗岩体的锆石U-Pb年龄和岩石成因. 矿物学报, 28(2): 117-126.
唐红峰, 屈文俊, 苏玉平, 侯广顺, 杜安道, 丛峰. 2007. 新疆萨惹什克锡矿与萨北碱性A型花岗岩成因关系的年代学制约. 岩石学报, 23(8): 1989-1997.
唐红峰, 苏玉平, 邱华宁, 韩宇捷. 2009. 新疆东准噶尔贝勒库都克锡矿带锡成矿的40Ar-39Ar年龄. 岩石学报, 25(6): 1303-1309.
王京彬, 徐新. 2006. 新疆北部后碰撞构造演化与成矿. 地质学报, 80(1): 23-31.
王莉娟, 王京彬, 王玉往, 龙灵利, 唐萍芝. 2011. 新疆东准噶尔老鸦泉富碱花岗岩型锡矿床地质及成矿流体. 岩石学报, 27(5): 1483-1492.
肖序常, 汤耀庆, 冯益民, 朱宝清, 李锦轶, 赵民. 1992. 新疆北部及其邻区大地构造. 北京: 地质出版社: 1-169.
忻建刚, 袁奎荣, 刘家远. 1995. 新疆东准噶尔北部碱性花岗岩的特征、成因及构造意义. 大地构造与成矿学, 19(3): 214-226.
徐学义, 李荣社, 陈隽璐, 马中平, 李智佩, 王洪亮, 白建科, 唐卓. 2014. 新疆北部古生代构造演化的几点认识. 岩石学报, 30(6): 1521-1534.
严正富, 杨浩, 顾连兴, 郭继春. 1990. 新疆苏吉泉石墨矿床地质特征及其成因. 江苏地质, (3): 21-24.
杨高学, 李永军, 吴宏恩, 司国辉, 金朝. 2009. 新疆东准噶尔锡矿北花岗斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年. 地质通报, 28(5): 572-577.
杨高学, 李永军, 李注苍, 刘晓宇, 杨宝凯, 吴宏恩. 2010a. 东准噶尔东北缘后碰撞火山岩成因与构造环境. 地学前缘, 17(1): 49-60.
杨高学, 李永军, 吴宏恩, 司国辉, 张永智, 金朝. 2010b. 东准噶尔卡拉麦里黄羊山花岗岩岩石成因探讨. 地球学报, 31(2): 170-182.
张国新, 胡霭琴, 张鸿斌, 张前锋, 申佑林. 1996. 新疆苏吉泉石墨矿床成因的碳同位素证据. 地球化学, 25(4): 379-386.