岩石学报  2012, Vol. 28 Issue (8): 2307-2316   PDF    
引用本文
董连慧, 屈迅, 赵同阳, 徐仕琪, 周汝洪, 王克卓, 朱志新. 2012. 新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义. 岩石学报, 28(8): 2307-2316  
DONG LH, QU X, ZHAO TY, XU SQ, ZHOU RH, WANG KZ and ZHU ZX. 2012. Magmatic sequence of Early Palaeozoic granitic intrusions and its tectonic implications in north Altay orogen, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 28(8): 2307-2316(in Chinese with English abstract)   
新疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义
董连慧1, 屈迅1, 赵同阳2, 徐仕琪2, 周汝洪1, 王克卓2, 朱志新2     
1. 新疆地质矿产开发局, 乌鲁木齐 830000;
2. 新疆地质调查院, 乌鲁木齐 830000
2012-02-01 收稿; 2012-04-05 改回.
基金项目: 本文受新疆矿产资源潜力评价项目(1212010813030)资助
第一作者简介: 董连慧, 男, 1956年生, 教授级高工, 博士, 主要从事地质矿产研究及技术管理工作, E-mail: tjdlh@263.net
摘要: 新疆阿尔泰早古生代造山带侵入岩占构造带面积50%以上, 近年大量高精度SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学资料反映其构造属性为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列。碰撞前序列岩石组合为(石英)闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩序列, 类似TTG组合, 锆石U-Pb同位素年龄峰值为450~465Ma。后碰撞由二长花岗岩-正长花岗岩及少量碱长花岗岩组成, 属于广义的GG组合, 同位素年龄峰值390~415Ma。前者主要分布在中南部, 后者主要分布中北部, 分布的极性显示俯冲带在南侧。而区域南侧的阿尔曼太蛇绿岩带同位素年龄与北阿尔泰奥陶纪碰撞前序列时代相同, 本文推测该蛇绿岩带与北阿尔泰岩浆链带构成洋脊俯冲带模式；其间的南阿尔泰晚古生代增生带、额尔齐斯强变形带、北准噶尔晚古生代洋内弧带都是后来的上叠产物。
关键词: 花岗岩     TTG组合     洋脊俯冲     早古生代     阿尔泰     新疆    
Magmatic sequence of Early Palaeozoic granitic intrusions and its tectonic implications in north Altay orogen, Xinjiang
DONG LianHui1, QU Xun1, ZHAO TongYang2, XU ShiQi2, ZHOU RuHong1, WANG KeZhuo2, ZHU ZhiXin2     
1. Bureau of Xinjiang Geology and Mineral Resources Development, Urumqi 830000, China;
2. Xinjiang Institute of Geological Survey, Urumqi 830000, China
Abstract: The Early Paleozoic intrusive rocks occupy 50% proportion of whole north Altay orogenic belt in Xinjiang. Based on a large number of high precision SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb zircon geochronology data in recent years, we have identified the Ordovician sequence before the collision and Silurian to Early Devonian sequence after collision in the orogenic belt. The former was composed of tonalite/oligoclase granite and granodiorite-monzonitic granite series, which belongs to the TTG combination, with isotopic age peak between 450Ma and 465Ma. The latter was composed of monzonitic granite-syenogranite and a small amount of alkali feldspar granite, belonging to the generalized GG combination, with isotopic age peak between 390Ma and 415Ma. The former was mainly distributed in the south, the latter mainly distributed in the northern, showing that subduction zone was distributed in the south. According to the same isotopic ages, authors suggest that the both Armantai ophiolite belt on the south side and Altay magma belt on the north constitute ridge subduction system. The south Altay Late Paleozoic accretionary zones, the Erqisi deformation belt, north Junggar Late Paleozoic intra-oceanic arc belt are later on laminated products.
Key words: Granite     TTG combination     Ridge subduction     Early Paleozoic     Altay     Xinjiang    

新疆北阿尔泰带花岗岩类及其发育, 占构造带总面积50%以上。自20世纪30年代发现可可托海稀有金属花岗伟晶岩起, 人们开始对该区花岗岩类进行大量的调查研究。自50年代完成初步普查, 80年代初完成整个新疆阿尔泰地区1︰20万区域地质调查, 对北阿尔泰带与白云母伟晶岩和稀有金属伟晶岩有关的两类花岗岩序列等已基本查明(新疆地质矿产局, 1993)。但由于该区花岗岩类成因的复杂性, 过去的K-Ar法、Rb-Sr等时线法、U-Pb法等都不能准确测定岩体侵入年龄, 所获得年龄数据分散, 从志留纪到白垩纪等均有(新疆地质矿产局, 1993；王登红等, 2002), 由此导致新疆北阿尔泰带花岗岩类时代划分长期未解决。近年来, 随着国内锆石微区分析技术的成熟, 新疆北阿尔泰地区花岗岩类已获得了大量高精度锆石SHRIMP U-Pb和LA-ICP-MS U-Pb年龄数据。本文利用新近发表的有关数据, 并结合新疆地矿局的区调资料, 进行整理和综合分析, 期望查明新疆北阿尔泰带花岗岩类的侵入序列, 为探讨区域俯冲带极性, 新疆阿尔泰带早古生代板块构造模型提供依据。

1 岩体分布特征及侵入序列 1.1 奥陶纪侵入序列

新疆北阿尔泰带与白云母花岗伟晶岩有关的岩体, 分布于从西端铁列克提-友谊峰起, 到东端大青格里的整个北阿尔泰带。岩体总面积约8300km2, 占北阿尔泰带地理总面积37%, 占北阿尔泰带花岗岩类总面积72%(图 1)。

图 1 新疆北阿尔泰带花岗岩类分布图(据新疆地质矿产局, 1993修改) 1-中新生界覆盖；2-泥盆系、石炭系；3-北阿尔泰带震旦-寒武系变质岩；4-西准噶尔志留系；5-二叠纪造山后石英二长岩-正长岩组合；6-石炭纪花岗岩类侵入体；7-北阿尔泰带中志留-早泥盆世后碰撞序列二长花岗岩-正长花岗岩；8~12北阿尔泰带奥陶纪碰撞前序列：8-石英闪长岩；9-花岗闪长岩；10-英云闪长岩；11-花岗闪长岩；12-二长花岗岩；13-蛇绿岩；14-阿尔曼太蛇绿混杂岩；15-地质界线；16-三级构造单元分界断裂；17-一般断裂；18-韧性剪切带；19-国界；20-岩体编号.岩体名称：①友谊峰；②托普色克他乌；③禾木河；④喀纳斯；⑤铁列克提；⑥阿维滩；⑦齐背岭；⑧乌奇里克他乌；⑨布可萨拉；⑩昆格依特；B11琼库尔；B12巴利尔斯；B13焦尔特；B14塔木别协勒尔；B15阿拉尔；B16大青格里；B17哈拉阿依拉厥火；B18布铁乌；B19卡拉特玉别 Fig. 1 Distribution map of granites in north Altay, Xinjiang (modified after BGMRX, 1993)

奥陶纪岩体以200km2以上大型岩基为主, 长轴北西向, 与构造带走向一致, 与角闪岩相变质的震旦-寒武系围岩(原岩为巨厚变质的、夹少量玄武岩的碎屑岩建造)成过渡接触, 围岩构造可清晰地向岩体内部追踪, 岩体内含大量围岩残留体、残影体。仅西端铁列克提、友谊峰一带以及东段南部部分岩体与围岩呈界线清楚的侵入接触。该侵入岩石序列由闪长岩/石英闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩组成(因其类似于TTG, 故本文称之为TTG组合)。在东西两端的岩体中, 可看到石英闪长岩-花岗闪长岩-奥长花岗岩-二长花岗岩的先后形成关系。但部分岩体中, 各种岩性间相互关系极为复杂, 相互过渡和反复相互侵入, 各岩体间很难就岩性的先后关系进行对比, 这可能反映了花岗岩化作用过程的复杂性。

经对近年发表的有关高精度锆石U-Pb年代学数据综合整理可知, 该类岩体的侵入年龄数据分布于435~500Ma区间, 为奥陶纪产物, 峰值450~465Ma (图 2), 说明岩浆作用峰期在中-晚奥陶世。

图 2 新疆北阿尔泰带花岗岩锆石SHRIMP、LA-ICP-MS数据图 图中数据来自Wang et al., 2006；周刚等, 2006；曾乔松等, 2007；刘锋等, 2008, 2010；柴凤梅等, 2010；李会军等, 2010；刘国仁等, 2010；张志欣等, 2011 Fig. 2 Diagram for zircon SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb data of north Altay, Xinjiang Data after Wang et al., 2006; Zhou et al., 2006; Zeng et al., 2007; Liu et al., 2008, 2010; Chai et al., 2010; Li et al., 2010; Liu et al., 2010; Zhang et al., 2011
1.2 中志留-早泥盆世侵入序列

新疆北阿尔泰带与稀有金属花岗伟晶岩有关的岩体, 分布于北阿尔泰带中-北部。岩体总面积约3110km2, 占北阿尔泰带地理总面积14.6%, 占北阿尔泰带花岗岩类总面积28%。

该类岩体有几个200km2以上大型岩基独立分布, 同时有大量1~3km2至200km2的小岩体, 在奥陶纪序列的岩基内分布。岩体与围岩(包括震旦-寒武系变质岩、奥陶纪花岗岩类岩体)大部呈界线清楚的侵入接触。个别大岩体(如可可托海北侧的阿拉尔岩体)与围岩(震旦寒武系变质岩)也呈过渡接触, 巨大的钾长石变斑晶扩散浸染到围岩中。北阿尔泰带本序列岩体, 大多伴随稀有金属花岗伟晶岩脉在岩体内外接触带分布, 个别岩体(如阿拉尔)局部的顶部伟晶相本身就含稀有金属矿化。本序列为阿尔泰稀有金属矿化的直接母岩。

该侵入岩浆序列由二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩组成(本文称之为GG组合), 以正长花岗岩为主, 碱长花岗岩仅局部成小岩体、岩枝出现。三个岩相间多数可见先后形成顺序, 反映岩浆结晶分异作用。

由高精度锆石U-Pb同位素年龄数据分布可知, 这类岩体的侵入年龄数据分布于380~435Ma区间, 峰值390~415Ma (图 2), 说明岩浆作用峰期在中志留-早泥盆世。

2 岩石学 2.1 奥陶纪侵入序列

本序列由(石英)闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩组成, 类似TTG岩石组合。这类花岗岩的矿物组成(表 1)和在QAP图中的投点(图 3), 表明该岩石序列主要分布于闪长岩-石英闪长岩-奥长花岗岩(英云闪长岩)-花岗闪长岩-二长花岗岩区。这类岩体常呈典型花岗结构、块状构造, 具典型碰撞造山前花岗质岩石的特征。但部分岩体的岩石也具花岗变晶结构、片麻状构造。矿物成分的主要特征：⑴大岩体内矿物成分不均匀、不稳定；⑵除闪长岩、石英闪长岩外, 英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩中常出现白云母而不出现角闪石；⑶部分岩体见微量夕线石、堇青石、石榴石等高铝矿物出现, 表现出壳源花岗岩和似花岗岩化的特征。

表 1 新疆北阿尔泰带花岗岩类主要岩体特征及矿物组成表 Table 1 Minerals compositions of mainly intrusive rock in north Altay

图 3 新疆北阿尔泰带花岗岩QAP图解(据新疆地质矿产局, 1993；资料综合整理) Fig. 3 QAP Diagram for granite of north Altay (after BGMRX, 1993)

2.2中志留-早泥盆世侵入序列

本序列由二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩组成, 属于广义的GG组合。在图 3显示分布于二长花岗岩区左半部至正长花岗岩-碱长花岗岩区。岩石显示典型花岗结构、块状构造, 为典型后碰撞序列的花岗质岩体特征。矿物成分的主要特征与奥陶纪侵入序列大致相同：一是大岩体内矿物成分不均匀、不稳定；二是出现白云母而不出现角闪石；三是常见微量夕线石、堇青石、石榴石等高铝矿物出现。所有这些, 都表现出壳源花岗岩的特征。

3 岩石化学 3.1 奥陶纪侵入序列

结合前人发表和新疆地矿局区调资料, 将北阿尔泰带奥陶纪侵入岩浆序列的岩石化学资料进行汇总(表 2)。

表 2 新疆北阿尔泰带花岗岩类岩石化学主要特征表 Table 2 Petrochemical characteristics of mainly intrusive rock in north Altay

由表 2可见：

⑴奥陶纪侵入序列SiO2含量较高, 而碱总量略低。如英云闪长岩、奥长花岗岩、二长花岗岩的SiO2平均值都高达74%~76%, 而碱总量仅6.26%~7.3%。

⑵里特曼指数1.3~1.78, 均小于1.8, 碱度率2.3~2.89, 总体属钙碱性岩石序列。由石英闪长岩→花岗闪长岩→英云闪长岩/奥长花岗岩→二长花岗岩, 固结指数依次降低, 分异指数依次升高。

⑶英云闪长岩铝过饱和, 花岗闪长岩、奥长花岗岩、二长花岗岩铝弱饱和, 整体为过铝系列。

(4)在Barker (1979)的An-Ab-Or图解上(图 4), 该序列岩体主要落在T1、T2和G1区, 即构成TTG组合。

图 4 新疆北阿尔泰带花岗岩An-Ab-Or图解(据Barker, 1979修改) T1-英云闪长岩；T2-奥长花岗岩；G1-花岗闪长岩；G2-花岗岩(包括二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩)；QM-石英二长岩.图中绿色线和岩类注记, 为新疆实际资料的分布区 Fig. 4 An-Ab-Or diagram for granite of north Altay (after Barker, 1979)

(5)在K-Na-Ca图解(图 5)上, 序列表现有英云闪长岩-奥长花岗岩趋势和钙碱性趋势两条演化线, 反映陆缘弧构造属性。

图 5 新疆北阿尔泰带花岗岩类K-Na-Ca图解(据Martin, 1987修改) Fig. 5 K-Na-Ca diagram for granite of north Altay (modified after Martin, 1987)
3.2 中志留-早泥盆世侵入序列

由表 2可见, 该序列侵入岩岩性由二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩组成。其岩石化学基本特征为：

⑴主体岩石-正长花岗岩SiO2含量高, 平均达75.02%, 碱总量平均8.31%, K2O/(K2O+Na2O)平均0.57, 即K2O＞Na2O。

⑵序列里特曼指数2.09~2.40, 碱度率2.94~5.93, 总体属于钙碱性-偏碱性系列。由二长花岗岩→正长花岗岩→碱长花岗岩组成, 固结指数依次降低, 分异指数依次升高。

⑶与奥陶纪侵入岩浆序列中的二长花岗岩比较, 中志留-早泥盆世侵入序列中的二长花岗岩SiO2较低(平均72.02%), 与世界平均花岗岩接近。其碱总量、钾钠比值也都比奥陶纪侵入岩浆序列中的二长花岗岩高。

⑷二长花岗岩、正长花岗岩A/KNC平均106~1.08, 属于铝弱饱和。碱长花岗岩A/KNC平均0.98, 属铝弱不饱和。

(5)在Barker (1979)的An-Ab-Or图解上(图 4), 该序列落在G2区；但按新疆实际情况, 在二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩三个分区内都有分布, 与矿物定量分析结果相符, 属于广义的GG组合。

4 地球化学 4.1 稀土元素 4.1.1 奥陶纪侵入序列

新疆北阿尔泰带奥陶纪侵入岩浆序列各岩性稀土元素特征基本相同, 稀土总量平均171×10-6左右, (La/Yb)N平均4.61, δEu平均0.55, 在稀土元素球粒陨石标准化配分型式图上, 其各种岩性的配分型式基本相同, 因此表现为统一的、近平行缓右倾的曲线簇(图 6), 显示陆缘活动带花岗岩的地球化学特征。

图 6 新疆北阿尔泰带花岗岩类稀土元素球粒陨石标准化配分型式图 Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns for granite of north Altay
4.1.2 中志留-早泥盆世侵入序列

新疆北阿尔泰带中志留-早泥盆世侵入岩浆序列各岩性稀土元素特征与奥陶纪侵入岩浆序列大致相似, 稀土总量由二长花岗岩→正长花岗岩→碱长花岗岩, 平均值依次为159.5×10-6、152.4×10-6、140.4×10-6, 即依次降低；(La/Yb)N依次为4.47、4.69、3.32；δEu依次为0.47、0.40、0.27, 即铕负异常愈来愈加深。与奥陶纪侵入岩浆序列比较, 稀土总量略低, 轻重稀土分异基本相同, 而铕负异常加大, 这显示出有岩浆分异的特点。

4.2 微量元素 4.2.1 奥陶纪侵入序列

新疆北阿尔泰带奥陶纪侵入岩浆序列各岩石的微量元素基本特征相似, 为大离子亲石元素K、Rb等略富集, 高场强元素Ta、Nb、Zr与洋脊花岗岩持平。与布朗的三种环境花岗岩比较, 接近其正常大陆弧花岗岩线, 但K、Rb、Ta、Nb等都偏低, Sm、Y、Yb则略偏高(图 7)。

图 7 新疆北阿尔泰带花岗岩类微量元素洋脊花岗岩标准化配分型式图 Fig. 7 Primitive mantle-normalized spider grams patterns for granite of north Altay

其Rb含量2×10-6~80×10-6, 集中在10×10-6~36×10-6区间, 在Condie (1976)Rb-Sr丰度与地壳厚度关系图上(图 8), 落在地壳厚度20km线以下较大区间, 显示碰撞前造山花岗岩序列是在板块汇聚、地壳处于增厚环境下的产物。

图 8 新疆北阿尔泰带花岗岩类Rb-Sr丰度与地壳厚度关系图(据Condie, 1976修改) Fig. 8 R-Sr vs. crustal thickness spider grams for granite of north Altay (modified after Condie, 1976)
4.2.2 中志留-早泥盆世侵入序列

新疆北阿尔泰带中志留-晚泥盆世侵入岩浆序列各岩石的微量元素基本特征相似, 为大离子亲石元素K、Rb等富集, 高场强元素Ta、Nb略富集, 而Zr亏损(图 7)。与布朗的三种环境花岗岩比较, 除Ta、Nb富集度略低外, 其它均接近其成熟大陆弧花岗岩线。与奥陶纪侵入岩浆序列比较, K、Rb、Ta、Nb等都明显增加了。

该类花岗岩Rb含量60×10-6~250×10-6, 在Condie (1976)Rb-Sr丰度与地壳厚度关系图上, 密集在地壳厚度30km线上下, 与奥陶纪侵入岩浆序列有明显差别, 显然为该构造带地壳厚度较大, 已经完成汇聚-碰撞造山。

5 讨论 5.1 侵入岩序列、岩石学与地球化学特征

根据近年高精度锆石U-Pb年代学资料, 可将分布于新疆北阿尔泰造山带中的花岗岩类分为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列。奥陶纪碰撞前序列主要由英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩等组成, 其属性具有TTG岩石组合的地球化学特征；而中志留-早泥盆世后碰撞序列主要由二长花岗岩-正长花岗岩组成, 其地球化学属性相当于广义的GG组合。前者岩石属性偏钙碱性, 而后者偏碱性。

岩石微量和稀土元素地球化学特征反映, 新疆北阿尔泰带奥陶纪侵入岩浆序列各岩性稀土元素特征基本相同, 表现为统一的、近平行的缓右倾的曲线簇。新疆北阿尔泰带中志留-早泥盆世侵入岩浆序列各岩性稀土元素特征与奥陶纪侵入岩浆序列大致相似, 但铕负异常愈来愈强烈。与奥陶纪侵入岩浆序列比较, 稀土总量略低, 轻重稀土分异基本相同, 而铕负异常加大, 显示出有岩浆分异作用。奥陶纪侵入岩浆序列各岩石的微量元素特征相似, 为大离子亲石元素K、Rb等略富集, 高场强元素Ta、Nb、Zr亏损, 接近正常大陆弧花岗岩的特征, 中志留-早泥盆世侵入岩浆序列各岩石的微量元素基本特征相似, 为大离子亲石元素K、Rb等富集, 高场强元素Ta、Nb亏损不明显, K、Rb等有明显增加, 反映碰撞后花岗岩的特征。

5.2 大地构造属性

众所周知, 火成岩构造组合可表征大地构造环境与板块或大陆块体边界的性质(Condie, 1982；Pitcher, 1982；Maniar and Piccoli, 1989；Barbarin, 1999；董申保和田伟, 2003；邓晋福等, 2004), 如TTG侵入岩石组合(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)作为大洋俯冲玄武质板片脱水熔融的产物(Johannes and Holtz, 1996；Rapp and Watson, 1995；Drummond et al., 1996), 常发育在大陆边缘岩浆弧靠近海沟一侧, GG侵入岩石组合发育在大陆边缘弧靠近内陆一侧(邓晋福等, 2007；冯艳芳等, 2011)。所以说, TTG-GG侵入岩石组合的空间分布特征, 能够表征洋壳俯冲的方向。本次研究中奥陶纪序列岩石组合为TTG, 其分布主要在北阿尔泰带中-南部, 而中志留-早泥盆世后碰撞序列GG组合的分布则要主要偏北部。这种分布的极性显示俯冲带在南侧。

前已述, 由K-Na-Ca图解显示, 新疆北阿尔泰带奥陶纪碰撞前序列具英云闪长岩-奥长花岗岩和钙碱性花岗岩系列两条趋势线, 反映其构造属性为陆缘弧而不是岛弧(岛弧在K-Na-Ca图上只有CA一条趋势线)。此外, 近年花岗岩体同位素填图显示, 整个阿尔泰带由北向南, 花岗岩εNd (t)值依次增高, 模式年龄变年轻, 也显示陆壳向南生长(王涛等, 2010)。而新疆北阿尔泰带南侧至今发现的俯冲带蛇绿岩带, 只有科克森它乌-阿尔曼太蛇绿岩带具相当规模, 其辉长岩、斜长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄481~503Ma (简平等, 2003；肖文交等, 2006；张元元和郭召杰, 2010), 与北阿尔泰带早古生代岩浆弧时代相当, 应为与其配对的产物。其间北阿尔泰带南缘库尔提虽然报道发现蛇绿岩, 但岩石组合及地球化学特征显示为SSZ (Supra-Subduction Zone)型, 许继峰, 陈繁荣, 于学元等, 2001), 规模小, 时代为晚古生代, 应为上叠产物。进一步推测在北阿尔泰后碰撞末期南阿尔泰开始拉张形成被动陆缘, 南阿尔泰拉张-汇聚事件主要从中泥盆世开始。

通常, 一般洋陆俯冲或弧陆俯冲, 完成后的构造结构为俯冲带混杂岩直接与上盘同时代含岩浆弧的造山带毗邻, 其间没有别的构造地体相隔。但科克森它乌-阿尔曼太蛇绿混杂岩带与北阿尔泰岩浆弧带之间, 有(由北而南)南阿尔泰晚古生代陆缘增生带、额尔齐斯石炭纪末强变形带、北准噶尔泥盆-石炭纪洋内弧带三个构造带相隔(图 9)。这种构造格局, 可用近年来趋于成熟的洋脊俯冲模式得到很好解释。

图 9 新疆北准噶尔-阿尔泰区域构造略图 Fig. 9 The sketch map of regional tectonic of north Junggar-Altay, Xinjiang

洋脊俯冲的模式理论认为：洋中脊俯冲到上覆板片下后, 洋脊岩浆作用并不会立即停止, 而会导致上地幔上涌, 在上覆板片处形成板片窗, 导致新的逐渐年轻化的增生陆缘和具大洋性质的岩浆产物如埃达克岩、富镁安山岩等生成(Sisson et al., 2003)。在本区, 近年的研究查明科克森它乌-阿尔曼太蛇绿岩带的洪古勒楞、扎河坝等蛇绿岩为MORS型(洋中脊型), 在其与北阿尔泰带之间, 南阿尔泰晚古生代陆缘增生带一些花岗岩类具埃达克岩性质(周汝洪等, 2005)、并有库尔提弧后盆地蛇绿岩存在, 北准噶尔带近年来发现广泛存在苦橄岩(万博和张连昌, 2006)、玻安岩(博宁岩)(张海祥等, 2003)等, 这些都是属于洋脊俯冲相关的、特有的地质记录(沈晓明等, 2010), 在新疆, 这种与洋脊俯冲有关的地质记录如此集中出现在俯冲带和上盘岩浆弧之间, 目前也只有本区一个实例, 因此值得注意。

6 结论

(1)近年高精度锆石U-Pb年代学资料, 表明新疆北阿尔泰造山带中的花岗岩类可分为奥陶纪碰撞前序列和中志留-早泥盆世后碰撞序列。前者岩石组合为闪长岩-英云闪长岩/奥长花岗岩/花岗闪长岩-二长花岗岩序列, 类似TTG组合, 锆石U-Pb同位素年龄峰值为450~465Ma；后者则由二长花岗岩-正长花岗岩及少量碱长花岗岩组成, 属于广义的GG组合, 同位素年龄峰值390~415Ma。

(2)区域花岗质岩石从TTG组合→GG组合, 反映了火成岩的组成极性, 这种空间组成极性指示俯冲方向以及地壳成熟度和地壳厚度的增加。

(3)该阿尔曼太蛇绿岩带与北阿尔泰岩浆链带构成洋脊俯冲带模式。其间的南阿尔泰晚古生代增生带、额尔齐斯强变形带、北准噶尔晚古生代洋内弧带是其后形成的上叠产物。

致谢 衷心感谢中国地质大学(北京)邓晋福教授的悉心指导和帮助；感谢匿名审稿人对文章提出的有益建议。
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