2012, Vol. 28
2. 中国科学院研究生院, 北京 100049;
3. 中国科学院地质与地球物理研究所, 矿产资源研究重点实验室, 北京 100029;
4. 德国纽伦堡-埃朗根大学北巴伐利亚地学中心, 埃朗根 91054
2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;
4. GeoZentrum Nordbayern, Universität Erlangen, Schlossgarten 5a, 91054 Erlangen, Germany
中亚造山带位于西伯利亚板块、卡拉库姆-塔里木板块、华北板块和东欧板块之间, 是典型的增生型造山带, 也是全球显生宙大陆地壳生长的最显著地区。我国境内的天山造山带位于中亚造山带西段南部, 是其重要组成部分。天山造山带构造演化的研究对理解整个中亚造山带的演化有重要意义 (Coleman, 1989；Windley et al., 1990；Sengor and Burtman, 1993；Xiao et al., 2004a, b；Wang et al., 2006；Gao et al., 2009；李锦轶等, 2006a, b；高俊等, 2009)。在我国境内, 天山造山带的展布范围与地理概念上的天山山脉基本一致。以托克逊-库米什公路为界分为东天山和西天山, 西天山又被分为北天山、中天山和南天山 (Gao et al., 1998；马瑞士等, 1997；白云来等, 2004)。这些次一级的名称是地理概念与地质“造山带”的叠加。西天山造山带以北天山缝合带 (或称中天山北缘缝合带)、那拉提北坡-尼古拉耶夫线缝合带、南天山缝合带 (或称中天山南缘缝合带) 为界, 自北向南可分为北天山弧增生地体、伊犁地块北缘活动陆缘、伊犁地块、伊犁地块南缘活动陆缘、中天山复合弧地体、西天山 (高压) 增生楔和塔里木北部被动大陆边缘 (Gao et al., 2009；Qian et al., 2009；高俊等, 2009)。哈萨克斯坦的Uzunbulak和Anrankhal山分别出露有新太古代和古元古代片麻岩, 代表了伊犁地块的变质基底 (Kröner et al., 2007)。
西天山造山带发育大量古生代侵入岩, 出露面积约占造山带的30%(Long et al., 2011；王作勋等, 1990)。这些侵入岩的时代主要集中于奥陶纪至二叠纪之间。从北向南, 按其所属的大地构造单元, 可分为北天山花岗岩带、伊犁地块北缘花岗岩带、伊犁地块南缘花岗岩带和南天山花岗岩带 (Long et al., 2011)。按照其分布的山脉地理位置, 结合岩体时代, 可分为北天山北缘巴音沟晚古生代侵入岩、北天山博罗科努-依连哈比尔尕晚古生代侵入岩带、伊犁盆地乌孙山-阿吾拉勒晚古生代侵入岩带、那拉提-中天山古生代侵入岩带、南天山晚古生代侵入岩带、塔里木北缘古生代侵入岩带 (朱志新等, 2011)。早古生代至晚石炭世岩浆岩一般被认为是南天山洋和北天山洋向伊犁-中天山地块之下俯冲的产物 (Windley et al., 1990；Long et al., 2011)。总体特征上, 西天山晚古生代岩浆岩主要包括与俯冲有关的钙碱性花岗岩及与同碰撞有关的偏铝、过铝花岗岩及后造山富钾花岗岩 (Long et al., 2011；刘楚雄等, 2004；韩宝福等, 2004；杨天南和王小平, 2006；龙灵利等, 2007；张招崇等, 2009)。
位于阿吾拉勒山脉西端与伊犁河交汇处以北的木汗巴斯陶地区出露数个花岗岩和石英岩-流纹斑岩侵入体 (图 1), 属于伊犁地块南缘花岗岩带。前人研究成果表明阿吾拉勒山一带发育形成于岛弧或裂谷环境的晚古生代沉积岩系和岩浆岩 (姜常义等, 1993；姜常义和吴文奎, 1995, 1996；李注苍等, 2006；朱志新等, 2011)。根据岩体与侵入地层的关系, 木汗巴斯陶地区的侵入岩被认为形成于早二叠世至晚二叠世之间的陆内裂谷环境 (江西省地质矿产勘探开发局, 2005①), 但尚缺乏详细的岩石成因和年代学研究。本文研究样品采自伊犁河边出露面积约0.2km2的岩体, 其由辉长岩和花岗岩组成。对该侵入体进行了岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究, 结合区域上的最新研究进展, 讨论该岩体形成的构造背景和地质意义。
①江西省地质矿产勘探开发局. 2005.新疆维吾尔自治区1︰5万区域地质矿产调查区域地质调查报告
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图 1 研究区构造地质简图 (据李继磊等, 2009；Long et al., 2011改绘) Fig. 1 Sketch geological map of the study area (modified after Li et al., 2009; Long et al., 2011) |
出露于木汗巴斯陶地区的花岗岩和石英-流纹斑岩侵入体呈小岩株、岩瘤、岩枝产出, 其侵入的围岩有两种类型 (图 1)。远离218国道的北部山区, 围岩地层为上石炭统伊什基里克组, 岩性主要为流纹质火山凝灰岩、流纹岩、粗安岩夹砂岩、砾岩。218国道两侧的南部地区, 围岩地层则为中元古界 (相当于长城系) 特克斯群, 该群仅出露在木汗巴斯陶附近, 受东西向断层控制 (图 1b), 出露面积约为2km2, 岩性主要为灰黑色黑云二长片麻岩、黑云透闪紫苏斜长片麻岩、条带状黑云斜长变粒岩和透辉石斜长变粒岩夹大理岩 (江西省地质矿产勘探开发局, 2005)。片麻岩获得的锆石Camenca离子探针U-Pb的上交点年龄1609±40Ma和下交点年龄764±72Ma, 表明该地层确实为中元古界, 代表了伊犁地块的结晶基底 (李继磊等, 2009)。本文研究样品采自218国道巩乃斯种羊场以西约10km处公路南侧 (图 1b)。侵入岩体主要由角闪辉长岩和花岗岩组成, 但主体为细粒花岗岩；局部可见辉长岩和花岗岩交生、穿插产出 (图 2a)。二者接触部位可见流动构造。
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图 2 角闪辉长岩和花岗岩野外产状及岩相学照片 (a)-角闪辉长岩和花岗岩相互包裹；(b)-辉石被角闪石包裹 (NL1-1)；(c)-角闪辉长岩中斜长石发生黝帘石化和绢云母化 (NL07-16)；(d)-花岗岩的矿物组合 (NL07-15) Fig. 2 Petrographical and field photos of the hornblende gabbros and granites (a)-hornblende gabbros and granites packed each other in the filed; (b)-pyroxene surrounded by amphibole (NL1-1); (c)-the zoisitization and sericitization of plagioclase in hornblende gabbro (NL07-15); (d)-mineral compsition of granite (NL07-16) |
角闪辉长岩呈浅灰黑色, 中细粒结构, 矿物组成为斜长石、角闪石、单斜辉石、斜方辉石, 副矿物主要为石英、榍石、磷灰石、铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿, 辉石多以包体形式存在于角闪石中间 (图 2b), 较大颗粒的长石多已发生黝帘石化和绢云母化 (图 2c), 角闪石局部发生绿泥石化。花岗岩为浅灰白色, 矿物组成为石英、斜长石、钾长石、单斜辉石、角闪石、黑云母, 副矿物为榍石、磷灰石、锆石、钛铁矿、磁铁矿 (图 2d), 多数黑云母发生绿泥石化。两种岩石矿物组合见表 1。
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表 1 角闪辉长岩和花岗岩的矿物组成 Table 1 Mineral compositions of the hornblende gabbros and granite |
主量和微量地球化学分析测试在中国科学院地质与地球物理研究所岩矿分析实验室和微量元素分析实验室完成。主量元素测试利用碱熔法将样品熔制成玻璃片, 使用顺序式X射线荧光光谱仪 (XRF-1500) 完成测试, 采用国家一级岩石标样GBW07101-07114为基本效应矫正, 每10样品附带一个平行标样。微量元素 (包括稀土元素) 含量测试利用酸溶液法制备样品, 在ICP-MS Element Ⅱ(电感耦合等离子质谱仪) 上进行分析测试, 一般每10个待测样品选取一个样品为平行样, 并附有空白样检测。采用GSR标样进行校正, 相对偏差一般≤10%, 分析结果见表 2。
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表 2 样品主量 (wt%)、微量元素 (×10-6) 地球化学分析数据 Table 2 Major element (wt%) and trace element (×10-6) composition of the samples |
矿物成分在中国科学院地质与地球物理研究所用CAMEXA SX51型电子探针分析, 加速电压15kV, 电流20nA, 计数时间20s, 电子束斑3μm, 代表性矿物电子探针化学成分见表 3。
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表 3 角闪辉长岩和花岗岩代表性矿物的电子探针成分 (wt%) Table 3 Select microprobe analyses of typical minerals of the hornblende gabbros and granite (wt%) |
对岩石样品进行锆石单矿物分选, 在双目镜下挑纯, 挑选出＞1000粒锆石矿物。样品靶的制备在中国科学院地质与地球物理研究所离子探针实验室完成, 制备方法按照宋彪等 (2002)。先对锆石进行透射光、反射光以及阴极发光 (CL) 照相, 在此基础上选择锆石进行定年测试。锆石U-Pb年龄测试在中国地质大学 (武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室LA-ICP-MS仪器上完成, 并对锆石中稀土含量进行同步测定。激光剥蚀束斑为32μm, 采用He作为剥蚀物质的载气, 参考物质为美国国家标准技术协会研制的人工合成硅酸盐玻璃NIST610, 锆石U-Pb年龄的测定采用国际标准锆石91500作为外标矫正方法, 每隔5个分析点测一次标准, 保证标准和样品的仪器条件完全一致。在样品测试过程中每隔20个测点分析一次NIST610, 以29Si做内标, 测定锆石中的U、Th、Pb的含量。分析方法及仪器参数见文献 (Yuan et al., 2004)。锆石U-Th-Pb比值和元素分析数据采用ICPMSDataCal程序 (Liu et al., 2008), 谐和图及年龄计算利用Isoplot3.0程序 (Ludwig, 2003)。测试结果见表 4。
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表 4 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析结果 Table 4 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results |
角闪辉长岩的SiO2=47.20%~52.45%；岩石全碱含量 (Na2O+K2O)=2.17%~3.51%；K2O/Na2O=0.05~0.27；TiO2=0.65%~1.02%；Al2O3=16.40%~19.92%, 属过铝质；全铝饱和指数A/CNK[Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)]=1.11~1.31；里特曼指数σ=0.7~2.27, 属于钙碱性系列。
花岗岩的SiO2=72.23%；岩石全碱含量 (Na2O+K2O)=6.70%；K2O/Na2O=0.69；TiO2=0.73%；Al2O3=14.52%, 属过铝质；全铝饱和指数A/CNK[Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)]=1.17；里特曼指数σ=1.54, 属于钙碱性系列。
4.1.2 微量元素和稀土元素特征角闪辉长岩稀土总量∑REE=61.8×10-6~99.7×10-6, 平均69.0×10-6；(La/Yb)N=2.98~4.18, (La/Sm)N=1.68~2.23, (Gd/Yb)N=1.25~1.49；δEu=0.95~1.12。花岗岩稀土总量较角闪辉长岩较高, ∑REE=76.9×10-6；(La/Yb)N=3.45, (La/Sm)N=3.34, (Gd/Yb)N=0.79；δEu=1.19。两种岩石稀土元素配分模式较为相似 (图 3a), 稀土总量低；轻重稀土分馏较弱, 说明其源区无石榴石残留；多数样品铕异常不明显, 说明其源区无显著的斜长石结晶分离或者堆晶作用。
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图 3 角闪辉长岩和花岗岩球粒陨石标准化稀土配分图 (a) 和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. 3 Condrite-normalized REE pattern (a) and primitive mantle-normalized trace elements spider (b) for the hornblende gabbros and granite (normalization data after Sun and McDonough, 1989) |
在原始地幔标准化微量元素蛛网图 (图 3b) 中, 角闪辉长岩与花岗岩均富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr等, 亏损高场强元素Ni、Ta、Ti。Nb=2.4×10-6~11.68×10-6, 接近大陆岛弧的含量 (McCulloch and Gamble, 1991)。
4.2 锆石LA-ICP-MS年龄和REE配分模式本文对一件角闪辉长岩 (NL07-15) 和一件花岗岩 (NL07-16) 进行锆石年龄测定。NL07-15(角闪辉长岩) 样品中锆石大小约100μm, 自形-半自形, 在CL图像上可见清晰的震荡生长环带, 个别出现扇形结构 (图 4), 应为结晶过程中局部结晶生长速率发生变化所导致 (吴元保和郑永飞, 2004)。NL07-16(花岗岩) 样品中锆石一般大于100μm, 晶形较好, 多呈长柱状, 长宽比可达4︰1, 柱面、锥面均可见, 个别较为浑圆, 在CL图像上也可见清晰的震荡环带。上述两件样品锆石的环带均较均匀, 未见残余核。样品NL07-15的锆石Th/U=0.37~0.85(均值0.51), 绝大多数位于0.45~0.65之间；07-16锆石Th/U=0.32~0.79(均值0.51), 绝大多数位于0.4~0.6之间。两件锆石样品的稀土配分特征相似 (图 5)：HREE明显富集, Ce正异常和Eu负异常特点显著, 为典型的岩浆成因锆石 (Rubatto, 2002；Hoskin and Schaltegger, 2003；吴元保和郑永飞, 2004；Schulz et al., 2006)。
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图 4 角闪辉长岩 (NL07-15)(a) 和花岗岩 (NL07-16)(b) 锆石阴极发光图像 Fig. 4 Cathodeluminescence (CL) images for zircons from hornblende gabbro (NL 07-15) (a) and granite (NL 07-16) (b) |
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图 5 角闪辉长岩 (a) 和花岗岩 (b) 中锆石的球粒陨石标准化稀土配分图 (标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 5 Condrite-normalized REE patterns for zircons from hornblende gabbro (a) and granite (b) (normalization data after Sun and McDonough, 1989) |
NL07-15样品中对19个锆石的19个点位进行了分析, 其中14个点的206Pb/238U年龄在307~323Ma之间, 协和年龄为317.0±2.2Ma (加权平均年龄316.6±3.1Ma)(图 6a)。NL07-16样品也测定了19个锆石, 19个测点其中14个点206Pb/238U年龄在312~329Ma之间, 协和年龄为319.1±2.4Ma (加权平均年龄318.8±3.4Ma)(图 6b), 其中两个点偏离协和线, 可能是由于不同程度的普通Pb的贡献, 而两个偏移点均位于协和线的右边, 也可能是由于结晶后U和Pb同位素的增加或丢失引起, 因为在这种情况下测量时207Pb偏高, 但当锆石年龄小于1000Ma时一般不影响206Pb/238U年龄。另三个年龄明显较老, 为381Ma、391Ma、394Ma, 可能是继承锆石。角闪辉长岩317.0±2.2Ma和花岗岩319.1±2.4Ma在误差范围内相同, 表明他们的形成时间大体相同。
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图 6 角闪辉长岩 (NL07-15)(a) 和花岗岩 (NL07-16)(b) LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图 Fig. 6 LA-ICP-MS U-Pb concordia diagms of zircons from hornblende gabbro (NL 07-15) (a) and granite (NL 07-16)(b) |
木汗巴斯陶地区侵入体基性岩与酸性岩共存。这两种岩石类型的里特曼指数显示它们的化学成分属于钙碱性。在FeOT-Na2O+K2O-MgO图解中 (图略) 它们也均位于钙碱性岩浆岩区域。富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr、Pb等, 相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti, 这些地球化学特征与俯冲带岛弧岩浆岩特点相似 (Rogers and Hawkesworth, 1989；Stern et al., 1990；Sajona et al., 1996)。在花岗岩类构造环境判别图Y+Yb-Rb (图 7a) 和Yb-Ta (图 7b) 中, 它们均投在火山弧型花岗岩范围, 在Nb/Yb-Th-Yb图解 (图 7c) 中所有样品均位于大陆岛弧岩浆岩内或者其边缘。它们的Nb含量 (2.4×10-6~11.68×10-6) 接近大陆岛弧含量。区域上, 阿吾拉勒山广泛发育石炭纪浅水陆缘沉积岩、产于大陆岛弧内部环境的石炭纪钙碱性火山岩、岛弧型花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩 (姜常义等, 1993；姜常义和吴文奎, 1995, 1996；王博等, 2006；朱志新等, 2011)。结合区域地质特征和木汗巴斯陶侵入岩的地球化学特征, 可以推断木汗巴斯陶侵入岩产出在俯冲带之上的活动大陆边缘, 为大陆岛弧型岩浆岩。
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图 7 构造判别图解 (a)-角闪辉长岩和花岗岩的Y+Nb-Rb图解 (据Pearce, 1996)；(b)-角闪辉长岩和花岗岩的Yb-Ta图解 (据Pearce et al., 1984)；(c)-角闪辉长岩和花岗岩的Nb/Yb-Th-Yb图解 (据Pearce et al., 1984).syn-COLD同碰撞花岗岩；WPG板内花岗岩；VAG火山弧花岗岩；ORG洋脊花岗岩 Fig. 7 Discrimination diagrams of tectonic environments (a)-Y+Nb-Rb diagram for hornblende gabbros and granite (after Pearce, 1996); (b)-Yb-Ta diagram for hornblende gabbros and granite (after Pearce et al., 1984); (c)-Nb/Yb-Th-Yb diagram for hornblende gabbros and granite (after Pearce et al., 1984). syn-COLD-syn collision granite; WPG-within plate granite; VAG-volcanoic arc granite; ORG-ocean ridge granite |
火山弧型花岗岩的成岩过程较为复杂, 如图 7a所示, 可以是俯冲板片脱水产生的富水流体交代上覆地幔楔引起, 也可以是俯冲板片部分熔融产生的熔体形成, 或者是富集地幔交代地幔楔产生熔体导致 (Pearce, 1996)。角闪辉长岩和花岗岩中无明显的Eu和Sr的负异常, 说明岛弧地壳未加厚, 而在活动大陆俯冲板块边缘, 地温梯度很陡, 只有在俯冲板片最顶部的物质会被加热, 在正常地壳厚度范围内这个温度只能导致俯冲的玄武质物质产生脱水作用产生富水流体或者俯冲沉积物发生部分熔融 (Kelemen et al., 2003)。角闪辉长岩富集Ba、Sr、Pb, 而Th、La、Ce富集程度轻微甚至出现弱亏损, 说明其原始岩浆可能是富集地幔发生部分熔融形成, 且其地幔源区受到富水流体 (而不是俯冲沉积物) 的交代 (Pearce, 1996；Kelemen et al., 2003), 在图 7a中所有角闪辉长岩样品也均处于此范围内。花岗岩中无明显Sr异常, 稀土分馏较弱, 说明岩浆形成和结晶演化的深度小于石榴石稳定的压力范围 (Alonso-Perez et al., 2009), 不是来源于岛弧地壳底部, 在图 7a中, 所有花岗岩样品均投在活动板块边缘位置。在80~100km的深度范围内, 金红石以稳定相存在, 而金红石是Nb、Ta、Ti元素的主要赋存矿物, 这导致所产生的岛弧岩浆岩强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素；此外, 角闪辉长岩和花岗岩稀土配分图显示相对于重稀土而言, 中稀土有轻微的亏损, 说明其源区可能有轻微的角闪石残留, 这也会进一步加剧Nb、Ta、Ti的亏损 (Kelemen et al., 2003)。所选的用于进行La-ICP-MS U-Pb年龄分析的锆石的结构和稀土配分模式均证明这些锆石具有岩浆锆石的特征, 表明所获得的年龄代表岩体的侵位时间。角闪辉长岩年龄317.0±2.2Ma和花岗岩年龄319.1±2.4Ma在误差范围内一致, 表明在早晚石炭纪相交时期富集地幔楔发生了部分熔融, 导致了地壳发生局部部分熔融, 形成上述花岗质岩浆。
5.2 木汗巴斯陶角闪辉长岩、花岗岩地质意义阿吾拉勒山展布于伊犁地块东南缘, 其东端是伊犁地块、中天山弧地体和北天山弧增生体三个单元收窄交汇处的三角地带, 主要由岛弧至裂谷特征的沉积岩系和岩浆岩构成, 经历了复杂的构造演化进程。晚古生代时期, 阿吾拉勒山可能是伊犁-中天山南缘活动陆缘的一部分 (Gao et al., 2009), 与南天山洋向北的俯冲相关；但也可能是伊犁地块北缘活动陆缘的一部分, 与北天山洋向南的俯冲有成因联系 (Wang et al., 2006)。侵入于北天山蛇绿混杂岩带巴音沟地区的四棵树“钉合花岗岩体”的锆石U-Pb年龄为316Ma, 表明北天山洋在早石炭世末已经闭合 (Han et al., 2010), 而南天山洋的洋壳俯冲活动在早石炭世末还在进行 (Han et al., 2011)。据此, 我们推断木汗巴斯陶岩体的形成可能与南天山洋向北的俯冲事件有关。
中天山弧地体广泛发育的450~320Ma三十余个具岛弧花岗岩地球化学特征的侵入体 (Long et al., 2011) 暗示晚志留世到早石炭世末南天山洋一直向北持续俯冲。阿吾拉勒西段特铁达坂至白石墩一带发育大量产生于大陆岛弧内侧的石炭纪钙碱性基性-中性侵入岩类、早二叠世以碱性为主的中酸性侵入岩及晚二叠世陆内裂谷型辉长岩类 (姜常义和吴文奎, 1996)；在尼勒克黑山头-莫斯早特一带发育二叠纪 (259.5Ma) 埃达克质浅成-次火山相花岗质岩体 (Zhao et al., 2008；熊小林等, 2001)。上述岩浆岩体系表明阿吾拉勒山西段石炭纪处于洋壳俯冲形成的大陆岛弧环境, 二叠纪逐渐变为造山后的拉伸环境 (姜常义和吴文奎, 1995, 1996)。二叠纪末至三叠纪初, 由于幔源岩浆的底侵作用导致天山地壳增厚, 下地壳玄武质岩石发生部分熔融形成埃达克质熔体, 侵入至地壳浅部, 形成埃达克质浅成侵入岩 (Zhao et al., 2008；熊小林等, 2001)。本文研究的木汗巴斯陶侵入体记录了阿吾拉勒山石炭纪岛弧型岩浆活动事件。
伊犁-中天山地块南缘分布有大量具有岛弧岩浆岩特征的火山岩, 其年代从晚泥盆世 (＞361Ma, 西南天山西部)、早石炭世 (355~352Ma, 西南天山中部) 一直延续到晚石炭世 (ca. 313Ma, 西南天山东部), 这表明从晚泥盆世到早石炭世伊犁地块南缘一直为活动大陆边缘环境 (Zhu et al., 2009；朱永峰等, 2005, 2006)。阿吾拉勒山晚古生代时期位于伊犁地块南缘, 与中天山弧地体一起构成南天山洋向北俯冲形成的活动大陆边缘 (Long et al., 2011)。大地构造位置上, 阿吾拉勒山一直处于中天山弧地体的后侧。中天山弧地体上的大量480~320Ma拉斑质-钙碱性I型花岗岩类岩石 (Long et al., 2011)、额尔宾山出露的296.9±5.4Ma、304.2±11.6Ma的准铝质、过铝质同碰撞花岗岩 (朱志新等, 2008)、切穿西天山高压变质岩带的285Ma强过铝质S型花岗岩脉 (Gao et al., 2011)、从吉尔吉斯斯坦至我国境内南天山广泛分布的二叠纪 (295~273Ma) 后碰撞花岗岩 (Konopelko et al., 2007；Seltmann et al., 2010；Long et al., 2011) 等表明伊犁-中天山南缘活动陆缘与俯冲相关的岩浆活动自早奥陶世就已经开始, 延续至晚石炭世, 在二叠纪叠加与后碰撞相关的岩浆活动 (韩宝福等, 2004；朱志新等, 2006；徐学义等, 2006；高俊等, 2006；杨天南和王小平, 2006；龙灵利等, 2007)。近年来获得的含榴辉岩相矿物包体的变质锆石边部年龄319±2.9Ma和318.7±3.3Ma (Su et al., 2010)、榴辉岩中金红石U-Pb年龄为318±7Ma (Li et al., 2010)、异剥钙榴岩的锆石SHRMP U-Pb年龄为291±15Ma (Li et al., 2010)、榴辉岩的矿物-全岩Lu-Hf等时线年龄313~316Ma (Klemd et al., 2011) 也证实早石炭世末期南天山洋可能接近俯冲结束, 塔里木和伊犁-中天山地块开始碰撞。木汗巴斯陶侵入体可能是南天山洋俯冲结束向陆陆碰撞造山带转换过程中的岩浆活动的记录, 其源区保存了受俯冲带流体交代的印迹。
6 结论(1) 木汗巴斯陶地区侵入岩由角闪辉长岩和花岗岩组成。这两种岩石均富集大离子亲石元素 (Rb、Ba、Sr等)、强烈亏损高场强元素 (Nb、Ta、Ti)、轻重稀土分异不明显、无显著铕异常的地球化学特征。角闪辉长岩和花岗岩侵位时代分别为317.0±2.2Ma和319.1±2.4Ma。
(2) 木汗巴斯陶侵入岩体为大陆弧型钙碱性岩浆岩, 很可能是晚古生代南天山洋向北侧伊犁-中天山地块南缘俯冲事件的产物。
致谢 北京大学地球与空间科学学院朱永峰、郭召杰教授和地质与地球物理研究所韩春明博士提出了详细的修改意见；在LA-ICP-MS锆石U-Pb实验准备和测试过程中得到本单位闫欣工程师和马红霞、中国地质大学 (武汉) 陈能松教授和张璐的帮助；主微量地球化学分析得到本单位李禾、靳新娣工程师的帮助；在电子探针测试过程中得到毛骞、马玉光工程师的指导；在此一并感谢。| [] | Alonso-Perez R, Müntener O, Ulmer P. 2009. Igneous garnet and amphibole fractionation in the roots of island arcs: Experimental constraints on andesitic liquids. Contributions to Mineralogy and Petrology, 157(4): 541–558. DOI:10.1007/s00410-008-0351-8 |
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