阿尔金二长花岗岩锆石定年中同位素特征本科.doc

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1、I山东科技大学本科毕业设计（论文） 摘 要 I 摘要摘要 地球化学显示，阿尔金南缘江尕勒萨依二长花岗岩， SiO2含量高 (73.37 % 74.02%, 平均为 73.69%), TiO2含量低(0.11 % 0.16%, 平均为 0.13%), CaO 含量低(0.85 % 0.94%, 平均为 0.91%), Na2O 含量为 3.04 % 3.65%, 平均为 3.32%, K2O 含量为 5.22 % 5.69%, 平均为 5.43%, 全碱含 量高(K2O+Na2O=8.42 9.01, 平均为 8.76), K2O 含量相对 Na2O 高, K2O/Na2O=1.46 1.77,

2、 平均为 1.63, 在 SiO2-K2O+Na2O 图解上所有样品落 入花岗岩区域, 在 SiO2-K2O 图解上落入高钾钙碱性-钾玄岩系列, 在 K2O- Na2O 图上落入高钾质区域具有富铝的特点, Al2O3含量为 13.78 % 13.98%, 平均为 13.9%, 铝包和指数 A/CNK=1.03 1.11, 平均为 1.06, 为过铝质系 列岩石。反映该花岗岩的源岩主要来自于壳源物质的重熔，其来源也相对 单一。江尕勒萨依二长花岗岩稀土总量为中等(REE = 180.89 ppm 260.17 ppm),具有高度富集轻稀土而亏损重稀土的特征, 轻重稀土比值高 (LR/HR=9.01

3、 22.14, 平均为 20.59), (La/Yb)N = 14.18 89.35, 平均为 74.68, 样品均出现明显的负 Eu 异常(Eu =0.16 0.36, 平均为 0.25)从微 量元素对原始地幔标准化蛛网图上可以看出, 所有花岗岩样品富集 KRbTh 和 U 等大离子亲石元素(LILEs)与轻稀土元素(LaCeNd 等), 亏 损 NbTaP 和 Ti 等高场强元素(HFSEs), 具有明显的 Sr 与 Ba 负异常, ZrHf 无明显分异, SrBa 亏损与负的 Eu 异常, 共同表明部分熔融源区残留 体中存在斜长石或在岩浆演化过程中斜长石发生分离结晶该地区花岗岩 样品中的

4、锆石自形程度为自形晶, 呈长柱状从 CL 图像可以看出, 锆石显 示清晰的岩浆振荡环带。锆石 CL 图像特征表明所有样品中的锆石主体为 岩浆成因, 可以代表花岗岩的形成时代。利用 LA-ICP-MS 方法对该区花岗 II山东科技大学本科毕业设计（论文） 摘 要 II 质岩石进行了锆石 U-Pb 定年分析。大部分测点位于谐和线上及附近,江尕 勒萨依二长花岗岩的 206Pb/238U 年龄介于 449Ma 458Ma, 加权平均值为 453.12.1Ma,锆石 U-Pb 定年结果表明江尕勒萨依地区花岗岩的形成年龄与 超高压岩石的退变质年龄一致，都是折返背景下由地壳物质重熔形成的。 关键字关键字:阿

5、尔金；二长花岗岩；LA-ICP-MS 锆石定年；Hf 同位素特征；碰 撞后抬升 III山东科技大学本科毕业设计（论文） 摘 要 III Abstract Altun mountain is located in the northern margin of the Qinghai Tibet Plateau, the east Qilian Mountains, Kunlun Mountains in the west, is located between the Tarim plate and the Qaidam microplate, occupies a prominent impo

6、rtant tectonic position, the orogenic process time limit to explore contrast of the adjacent geological unit of the connection and the Western tectonic evolution has important geological significance. In this paper, the research on the southern Altyn janggalsay River granite field geology, petrology

7、, geochemistry and geochronology to determine the spatial distribution characteristics of the study area the early Paleozoic granitoids, magmatism and petrogenesis, combined with regional high-pressure and ultrahigh pressure metamorphism and research results, to explore the South Altun south margin

8、of janggalsay River granite rocks of diagenetic dynamic background. Discovered by the Altyn janggalsay River granite rock is studied, the main mineral composition of potassium feldspar, plagioclase, quartz and biotite. Which potassium feldspar are euhedral to subhedral crystal, mainly of perthite an

9、d microcline content is 30% 40%, the content of plagioclase between 20% 30%, quartz content is about 30%, biotite content of about 15%, accessory minerals mainly zircon, titanite, apatite and magnetite, High content of SiO2 (7.337% 74.02%, with an average of 73.69%), TiO2 content (0.11% 0.16%, with

10、an average of 0.13%) low, the CaO content (0.85% 0.94%, with an average of 0.91%) low, Na2O content was 3.04% 3.65%, with an average of 3.32%, K2O content was 5.22% 5.69%, with an average of 5.43%, high total alkali content (K2O+Na2O=8.42 9.01, average 8.76), a relatively high Na2O K2O content, K2O/

11、Na2O=1.46 177, with an average of 1.63. In SiO2- K2O+Na2O diagram all samples fall into the granite area. In SiO2-K2O diagram IV山东科技大学本科毕业设计（论文） 摘 要 IV into high-k calc alkaline potassium shoshonite series, in K2O-Na2O map into high potassic zone has characteristics of rich aluminum, Al2O3 content f

12、or 13.78% 13.98%, with an average of 13.9%, aluminum clad and index A/CNK=1.03 1.11 in the, with an average of 1.06, aluminous rocks. Janggalsay river is the second longest zircon 176Hf / 177Hf varies in the range of 0.282412 0.282456, with a mean value of 0.282440, epsilon Hf (T) varied from 3.1 1.

13、5, and the mean value is 2.1, the two stage model ages for 1391Ma 1478Ma, average for 1425Ma. Reflect the source rocks of the granite is mainly from crust source material remelting, its source is relatively single. Medium (REE = 180.89 ppm janggalsay River monzonitic granite REE 260.17 parts per mil

14、lion (PPM) of is highly enriched in light rare earth and loss characteristics of heavy rare earth, high ratio between LREE and hree (LR/HR=9.01 22.14, with an average of 20.59), (LA / Yb) n = 14.18 89.35 average for 74.68, samples were found significant negative Eu anomalies (8eu =0.16 0.36, average

15、 for 0.25). uhedral plagioclase residual loss from trace elements of primitive mantle normalized spider diagram can be seen, all granite samples are enriched in K, Rb, Th and U and other large ion lithophile elements (LILEs) and light rare earth elements (La, Ce, Nd) and depleted in Nb, Ta, P and Ti

16、 and high field strength elements (HFSEs), with obvious Sr and Ba negative anomalies, Zr, Hf without obvious differentiation, Sr, Ba and negative Eu anomalies show that the partial melting of the source region of the body in the presence of plagioclase or in the magma evolution in the process of fra

17、ctional crystallization. The area of granite samples of zircon degree as euhedral crystal, a long column shape, length of 100 150 mum, length and width ratio is 2: 1 3: 1. As can be seen from the CL images, showing clear zircon magmatic oscillatory zoning. A large number of studies show that (Hoskin

18、 and Ireland, 2000), different genesis of zircon with different Th / U ratios: magmatic zircon of the Th / U ratio is large (typically 0.4), metamorphic zircon of the Th /Uratio is small (800)的岩体, 且花岗岩锆 石中矿物包裹体类型和组合特征可以反映母岩浆的性质(杨经绥等, 2009)。 由于基性和碱性岩浆有较高的 Zr 溶解度和熔融温度, 因此这些岩浆岩中几 乎不含继承锆石(赵子福等, 2013)。与此

19、相反, 非碱性花岗质岩浆中由于 Zr 的溶解度较低(Watson and Harrison, 1983), 同时锆石在水不饱和花岗质岩 浆中溶解速率缓慢(Harrison and Watson, 1983), 因此, 较大粒度的锆石晶体 (50 100m)在地壳物质部分熔融过程中, 可以被保存并带入到花岗质岩 浆岩中(Watson, 1996)。因此, 花岗岩中继承锆石较为常见, 特别是在 S 型 花岗岩中(赵子福等, 2013), 相对而言 I 型花岗岩中则含有较少的继承性锆 石核, 而且两类花岗岩中继承性锆石核的形态结构特征也不相同(杨经绥等, 2009)。I 型花岗岩中继承性锆石核具有明

20、显的结晶振荡环带, 而 S 型花岗 岩中的锆石则不具有这种特征(Miller et al., 2003)。因此, 通过研究锆石的 内部结构, 可以判别寄主岩石岩浆的起源、产生的物理化学条件及花岗岩 成因类型等。 此外, 由于花岗岩中锆石的稀土微量元素含量对源岩类型和岩浆结晶 条件十分敏感(Belousova et al., 2002), 因此可以用来示踪岩浆结晶过程中微 量元素的地球化学行为, 并确定岩浆演化过程中温度的变化(Watson et al., 2006; Watson and Harrison, 1983)。锆石的 Th/U 比值可以在一定程度上反 映锆石自身的成因。岩浆型锆石的

21、Th/U 值0.2(变化于 0.2 1.5 之间), 而 变质成因锆石的 Th/U 值800) 后, 其 Th/U 值也可能0.2, 与岩浆型锆石的 Th/U 值没有明显区别, 与此相 反, 有些岩浆岩锆石的 Th/U 值非常低, 可以0.3）,高的 Al2O3、CaO 和 FeO+MgO+TiO2总量， 暗示该花岗岩是由中下地壳的杂砂岩经过黑云母脱水熔融形成的。较低的 Al2O3/ TiO2比值以及高的 Y 和 Yb 含量表明，该花岗岩的源岩是在较高的 温度和较低的压力下部分熔融产生的，熔融的残留相有可能是斜长角闪岩。 阴极发光图像显示，该岩石中的锆石呈自形的长柱状，具有明显的岩浆环 带结构

22、，LA-ICP-MS 微区原位 U-Pb 定年获得 4622Ma 一组年龄，结合 阴极发光图像和锆石微量元素特征（Th/U0.1）,推断该年龄值为花岗岩的 形成年龄。根据 CaO/Na2O- Al2O3/ TiO2图解和 R1-R2构造判别图解，确定 该花岗岩可能形成于碰撞造山后期构造抬升初期（曹玉亭等，2010）。这 与超高压岩石的退变质年龄一致，都是折返背景下由地壳物质重熔形成的。 第四期形成的岩石类型主要为碱长花岗岩、角闪钾长花岗岩、二长花 岗岩和正长花岗岩等。这一期花岗质岩石的见于南阿尔金断裂带以南的吐 山东科技大学本科毕业设计（论文） 绪论 12 拉地区以及东段玉苏普阿勒克塔格和茫崖

23、地区, 出露范围较广, 为准铝质- 过铝质高钾钙碱性岩石系列, 形成时代主要介于 426Ma 385Ma(王超等, 2008; 吴才来等, 2014; 吴锁平等, 2007), 代表了南阿尔金早古生代最晚一 期岩浆活动。这一期的岩浆活动持续时间最长, 可能代表南阿尔金地区在 这个阶段进入了一个相对发展缓慢的构造体制。 1.5 问题提出问题提出 目前南阿尔金高压-超高压变质带中，已确定的超高压变质岩石类型主 要包括：榴辉岩、含钾长石的石榴子石辉石岩、含菱镁矿的石榴二辉橄榄 岩、含石榴子石花岗质片麻岩和含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩等(Liu et al., 2002, 2004a, 2005, 20

24、07a, 2011, 刘良等, 2009)。高压岩石主要为不同成分 的高压麻粒岩相岩石(曹玉亭等, 2009). 主要分布着江尕勒萨依、英格力萨 伊、淡水泉和木纳布拉克四个地区。近年精细的年代学研究获得南阿尔金 地区出露的不同类型的高压超高压岩石峰期变质时代为 486509Ma （Liu et al., 2011,2012；刘良等, 2009，2010；曹玉亭等, 2009； 曹玉亭, 2013a; 曹玉亭等, 2013b)）, 退变质年龄为 448-455Ma （Liu et al., 2012）, 原岩的形成时代多为 7191000 Ma。据此，建立了该榴辉岩的 P-T-t 演化 轨迹，进

25、而表明阿尔金超高压榴辉岩的形成是新元古代(750Ma) Rodinia 超大陆裂解产生的幔源岩石在500Ma 发生陆壳深俯冲与超高压变质的产 物，之后在453Ma 与 200km 推进到350km, 从而成为迄今世界上陆壳俯 冲深度最深的超高压变质带。新近, 南阿尔金超高压榴辉岩的绿辉石和石 榴子石中发现了由多晶石英集合体组成的长柱状集合体(刘良等, 2013), 与 超高压岩石中见到的短柱状或浑圆状的柯石英假象明显不同, 也不同于常 见矿物出溶结构中出溶矿物片晶或棒状体成群或多组断断续续有规律出现 在寄主矿物中的结构特征(Liu et al., 2009b). 根据柯石英和斯石英不同的结 晶

26、习性和晶体形态特征, 并结合实验合成的斯石英与柯石英的形态分别为 长柱状和短柱状(Liu et al., 2007b)以及西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现的斯 石英假象呈长柱状(Yang et al., 2007)的最新研究成果, 刘良等(刘良等, 2013)认 为南阿尔金榴辉岩中这种呈长柱状的多晶石英集合体应解释为斯石英假象, 经历了由斯石英柯石英石英的转变过程, 并结合实验岩石学资料, 确 定南阿尔金超高压榴辉岩的峰期压力为 810GPa. 结合早前南阿尔金变沉 积岩中斯石英出溶显微结构证据的已有研究成果(Liu et al., 2007b), 共同表 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地

27、质背 景 17 明大陆岩石俯冲/折返深度大于 300km 可能具有一定的普遍性。 LAICPMS 或 SHRIMP 原位微区锆石 UPb 定年结果表明, 江尕勒萨 依剖面榴辉岩与围岩石榴子石黑云母片麻岩的峰期变质年龄分别为 4934.3Ma 与 49927Ma, 榴辉岩的原岩形成年龄为 7549Ma(Liu et al., 2007a; 刘良等, 2009); 英格萨利萨依地区含菱镁矿石榴二辉橄榄岩、含钾 长石石榴子石辉石岩以及含石榴子石花岗质片麻岩, 三者峰期变质年龄分 别为 50912Ma、4898 Ma 和 48710Ma, 其原岩形成时代为 8449 Ma、82127Ma 与 8421

28、8Ma(Zhang et al., 2004, 2005; Liu et al., 2009)。上 述岩石的峰期变质年代学数据在误差范围内基本一致, 从而证实这些高压 超高压变质岩石共同组成同一条高压超高压变质岩带(刘良等, 2009), 其 形成时代为 509 475Ma 的早古生代。 2.2 阿尔金高压阿尔金高压-超高压变质带岩浆岩概况超高压变质带岩浆岩概况 2.2.1 基性超基性岩浆岩基性超基性岩浆岩 南阿尔金基性超基性岩类型多样, 构造环境复杂, 近年来较的大进 展就是在前人划分的蛇绿岩混杂岩中填绘和识别出大陆裂谷型的基性超 基性岩块体, 大大提高了该带的研究程度。 (1)蛇绿岩端元组

29、分的岩浆建造：蛇绿岩端元组分的岩浆建造：包括基性超基性岩块体和火山熔岩。 基性超基性岩块体基性超基性岩块体, 主要分布于茫崖石棉矿和约马克其一带, 前人 称之为阿帕-茫崖蛇绿混杂岩带, 由多个规模不等呈叠覆关系的构造岩片产 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 18 出, 包含了蛇绿岩套、蛇绿岩上覆岩系(包括浅变质的凝灰岩、变质细砂岩、 千枚岩、碳酸盐岩和硅质岩等)、元古代外来岩块(包括片岩和片麻岩等)以 及基性超基性岩块等(校培喜, 2003a)。其中, 以约马克其基性超基性岩 块规模最大, 与相邻地质体均为构造面理接触关系, 岩石类型主要为：橄 榄辉石岩、辉橄岩、细粒辉长岩、中

30、粒辉长岩、粗粒辉长岩和巨晶角闪岩。 岩石多发生蛇纹石化、滑石化、纤闪石化、绿泥石化、黝帘石化、绿帘石 化, 从剖面岩石分布看具有良好的分异, 自下而上可以划分为两个岩浆演 化旋回, 从下向上岩石类型为辉石橄榄岩中粒辉长岩细粒辉长岩, 同 时河南地调院(2004)在细粒辉长岩中发现了典型的球状辉长岩, 呈同心圆 状, 少量呈椭球状。球体中心为辉石, 被长石包裹, 长石外围一圈辉石, 呈 圈层状, 可达 4 层, 单层厚 0.3 2cm, 球体直径 2 6cm, 其中发育有黄铁 矿、黄铜矿化及孔雀石化。约马克其辉长岩 SiO2 含量为 47.56 50.40%, 以相对富 MgO 为特征, 属亚碱

31、性拉斑系裂, 主量元素含量接近于洋中脊玄 武岩。约马克其超基性岩 SiO2 含量为 40.43 41.70%, 属镁质超基性岩。 超基性岩的REE = 5.2010-6, 接近原始地幔的值, 轻、重稀土没有明显的 分馏, 轻稀土呈现略微的富集, 辉长岩稀土元素总量为REE = 7.1810-6, 接近原始地幔, 轻、重稀土分馏不明显; Eu = 1.55 表明可能发生了斜长石 的堆晶作用。在原始地幔标准化蛛网图上, 超基性岩的微量元素分配模式 呈现不规则的起伏, 富集 Cs、Ba、U、Ta、Hf、Nb 等元素, 大部分元素的 值接近原始地幔的值, 辉长岩的微量元素原始地幔标准化分布模式与玄武

32、岩的相似, 微量元素含量低于玄武岩的微量元素含量, 和超基性岩接近, 岩 石地球化学资料说明其为蛇绿岩端元组分, 形成于大洋中脊构造环境。李 向民等(2009)对约马克其辉长岩进行 LA-ICP-MS 获得了锆石 U-Pb 同位素 测年结果为 500.71.9Ma, 证明基性超基性岩体形成时代为晚寒武世。 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 19 火山熔岩火山熔岩, 主要为中基性火山岩, 岩石类型包括蚀变玄武岩、玄武安 山岩、安山岩等。岩石具显微鳞片状、不等粒变晶结构、基质变余填间结 构、变余斑状结构、变余杏仁构造和条纹状块状构造等, 主要矿物几乎 全由黝帘石和蚀变矿物次闪石组成

33、, 副矿物为榍石、锆石和磷灰石等, 黝帘石集合体显示出斜长石的半自形板状晶形特征, 次闪石集合体则具有 辉石和角闪石假象, 杏仁体多为椭圆状, 其间充填有放射状绿泥石、绿帘 石、次闪石和方解石等(校培喜, 2003a)。基性火山岩化学成分属拉斑玄武 岩系列, 氧化物含量范围与洋脊拉斑玄武岩相似。稀土元素配分曲线略向 右倾或近于平坦, 显示轻稀土略富集, 轻重稀土分馏不明显, 无 Eu 负异常, 不同于 N-MORB, 而类似于洋岛玄武岩或 EP 型洋中脊玄武岩, 其源区 为相对富集的地幔源区。 (2)非蛇绿岩端元组分的岩浆建造：非蛇绿岩端元组分的岩浆建造：这一类型的基性超基性岩是近年 在前人划

34、分的蛇绿构造混杂岩带中新厘定的地质体, 2006 年西安地矿所李 行等人在进行青藏高原北部基础地质综合研究时, 对清水泉岩体的成因进 行了重新研究, 提出其为复合岩体的基性端元, 属大陆伸展体制下裂谷环 境产物, 而非蛇绿岩分子; 随后西安地质矿产研究所对上述认识进行了验 证, 取得重要进展, 在超基性岩中发现了矿化较好的钒钛磁铁矿, 进一步证 明了该构造带存在大陆裂谷型的基性超基性岩。该岩体(群)主分布于长 沙沟清水泉一带, 有多个规模不等的岩块组成, 具有层状岩体的特征。 区域上可以划分为清水泉北、清水泉南、长沙沟中段和黄土泉等四个块段: 清水泉北岩体岩体与其北部的青白口系大理岩呈明显侵入

35、接触, 含有大量 规模不等、强变形的大理岩捕虏体, 岩体西侧在与青白口系灰色(含碳)钙 质板岩间接触界线附近的岩体具冷凝边现象, 接触界线附近青白口纪地层 大理岩化明显, 显示岩浆侵位(热侵位)的特征(马中平等, 2009, 2011)。 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 20 清水泉北岩体露头良好, 是该类型岩体的代表。剖面上发育有典型的 层状杂岩体特征, 从北向南可至少划分出 3 4 个由深绿色辉石橄榄岩绿 色苏长辉长岩浅绿色(含石英)角闪辉长岩组成的岩浆旋回, 显示出岩浆 房中不断有新的基性岩浆周期性的注入, 具有层状岩体的特征, 局部地段 可见辉橄岩角闪辉长岩石英闪长岩

36、黑云母花岗岩组成的连续岩浆堆 晶分异演化韵律层(马中平等, 2009)。马中平等(马中平等, 2009, 2011)在 清水泉北辉长岩中获得 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄为 467.41.4Ma, 462.11.5Ma; 清水泉南辉长岩中获得锆石 U-Pb 年龄为 469.92.4Ma, 长沙 沟中段辉长岩获得锆石 U-Pb 年龄为 464.41.8Ma。上述资料表明, 南阿尔 金在中晚奥陶世的构造环境是伸展背景。 2.2.2 中酸性侵入岩中酸性侵入岩 如前所述, 南阿尔金蛇绿混杂岩带中发育的中酸性侵入岩以早古生代 为主, 次为中生代和晚古生代, 以规模大岩基为主, 有两种岩石组合

37、类型, 一是基性-中性-酸性复式侵入岩(玉苏普阿勒克塔格岩体), 另一类是中性- 酸性复式岩体(黄土泉岩体、鱼目泉岩体、尖石山岩体等)。 (1)早古生代中酸性侵入岩早古生代中酸性侵入岩, 主要发育寒武纪奥陶纪, 部分为志留纪。 寒武纪奥陶纪侵入岩, 主要发育在该带的西段, 以黄土泉、尖石山、鱼 目泉岩体(群)为代表。 黄土泉岩体(群)呈小岩株产出, 侵入于长沙沟构造蛇绿混杂岩中, 岩石 类型主要为黑云母二长花岗岩, 受后期变形变质作用改造片麻状构造发育。 岩石地球化学资料显示该岩体属弱过铝质岩石, 高钾钙碱性岩系列, 稀土 元素具轻稀土富集, 分馏程度较高, Eu 中等亏损特征, 微量元素显示

38、弧花岗 岩特征(广西壮族自治区地质调查研究院, 2003)。 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 21 尖石山岩体(群), 侵入于长沙沟构造蛇绿混杂岩中, 岩石类型有辉长辉 绿岩(石英)闪长岩英云闪长岩二长花岗岩钾长花岗岩等, 变形强 弱不等, 局部发育片麻状构造。辉长岩石英闪长岩为高铝、高钙、低钾, 为偏铝质岩石, 属石英拉斑玄武岩系列, 英云闪长岩钾长花岗岩为偏铝 质弱过铝质, 其中钾长花岗岩明显高硅、富碱、相对富钾、贫钠、低钙, 总体显示同碰撞花岗岩特征。 鱼目泉岩体(群), 主体分布于约马克其乌尊硝尔湖断裂带以南的鱼 目泉一带, 岩体呈长透镜状、长轴近东西向, 侵位围岩为

39、茫崖蛇绿混杂岩, 其上又被古近新近系陆相粗碎屑沉积物覆盖, 岩石类型主要为似斑状中 细粒黑云二长花岗岩、似斑状细粒花岗闪长岩、中细粒闪长岩, 局部含角 闪辉长岩包体, 野外露头上见花岗岩侵入于闪长岩之中, 确定岩体侵位的 顺序从早晚为闪长岩花岗闪长岩似斑状黑云二长花岗岩。岩石地球 化学资料显示为次铝质过铝质岩石, 属钙碱性岩石系列, Sr、Ni、Sn、V、Co、Sc、Nb 相对富集, Rb、Ba、Zr、Cr、Be、Ta 等元 素则略有贫化, Ba/Sr 比值为 0.85 5.19; Rb/Sr 比值为 0.04 0.57(平均 0.38), 接近或略高于大陆壳均值(0.24), 显著高于上地幔

40、均值(0.025), 稀土元素分 配曲线均呈右倾型式, 显示轻稀土明显富集, 二长花岗岩具不太明显的 Eu 负异常, 闪长岩、辉长岩无 Eu 负异常, 轻、重稀土分馏不明显, 与地壳重 融型花岗岩的稀土分配型式相类似总体与 S 型或壳源型花岗岩相似, 属火 山弧或同碰撞构造环境岩浆侵位产物, 前人在该岩体中获得 498.63.8Ma(LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 法, 15 万清水泉四幅区调, 2011); 496.91.9Ma、504.84.5Ma(马中平等, 2010)等测年数据, 确定其侵位时代 为晚寒武世, 与南阿尔金洋俯冲消减、碰撞相关联。 玉苏普阿勒克塔格岩体(群), 出露于

41、阿尔金南缘主断裂以南, 呈北东东 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 22 向带状分布, 为规模较大的岩基, 侵位围岩为茫崖蛇绿混杂岩, 被侏罗系河 湖相碎屑岩不整合覆盖, 由于该岩体地处阿尔金主断裂附近, 岩体发育节 理和破劈理, 多与相邻地质体呈规模较大的断层接触。岩石类型主要为中 细粒黑云二长花岗岩、似斑状中细粒花岗闪长岩和似斑状中粗粒黑云二长 花岗岩, 含暗色细粒闪长岩、辉长岩包体和片麻岩、花岗岩化片麻岩捕掳 体, 钾化细粒花岗岩呈岩脉穿插于花岗闪长岩中, 确定岩体侵位顺序为辉 长岩闪长岩花岗闪长岩细粒黑云二长花岗岩似斑状黑云二长花岗 岩(王超等, 2008; 校培喜,

42、2003b)。岩石地球化学资料显示, 从早晚由辉 长岩二长花岗岩, SiO2 含量由低到高(43.71 74.65)10-2, 全碱含量由低 到高(3.96 7.95)10-2, 多数样品 K2ONa2O, 铝指数(0.69 1.05), 碱度率 (1.36 3.80)、长英指数(29.55 90.80)由低到高, 固结指数(42.19 6.97)由 高到低, 为次铝质过铝质岩石, 属于钙碱性岩石系列, 为 I 型与 S 型花岗 岩之间的过渡类型。稀土总量变化较大(68.76 369.67)10-6, 轻重稀土比 值(Ce/Y) = 1.93 8.26、Eu = 0.26 1.02, 稀土元素

43、分配曲线均呈右倾 型式, 显示轻稀土明显富集, 花岗岩具明显的 Eu 负异常, 轻重稀土分馏明 显, 类似于地壳重融型花岗岩的稀土分配型式。王超等(2009)对该岩体群 的似斑状中粗粒黑云钾(二)长花岗岩和其中的暗色包体进行了系统研究, 发现寄主花岗岩发育环斑结构, 斑晶主要为微斜长石, 粒径 2 3cm, 副矿 物为榍石、黄铁矿、磷灰石、锆石等, 一些浑圆状钾长石斑晶的边部被斜 长石或斜长石集合体环绕(环斑结构), 内核钾长石斑晶含有斜长石、角闪 石、黑云母、榍石和石英, 内核钾长石斑晶周围被黑云母和角闪石等暗色 矿物环绕。寄主花岗岩为准铝质, 富 K2O、Na2O, 1, = 5.43 6

44、.69, 大于 3.3, 属钾玄岩系列, 稀土配分模式图与寄主岩石有明显区别, 高 场强元素不亏损, 显示出岩浆混合中基性端元的信息, 可能是壳幔物质混 合或幔源熔体结晶分异产物。前人在该岩体群中先后获得 4481.0Ma(TIMS 锆石 U-Pb, 1:25 万苏吾什杰区调, 2002)、440Ma(LA-ICP- MS 锆石 U-Pb 法)。上述特征说明玉苏普阿勒克塔格岩体(群)形成于中晚奥 陶世, 具有岩浆混合显著特征, 是下地壳岩浆与幔源岩浆相互作用结果, 反 映了地壳连续伸展减薄的过程, 指示早古生代晚期该地区存在造山后伸展 背景下的幔源岩浆作用过程, 与该带 440 460Ma 基

45、性超基性岩浆侵位 相呼应。 总体看来, 早古生代中酸性侵入体在岩石类型上为准铝质过铝质高 钾钙碱性系列, 与基性侵入岩呈显不连续演化的地球化学特征, 因而其不 可能由基性岩分异或 AFC 过程形成, 很可能为大陆裂解导致地幔物质上涌, 提供热导致地壳部分熔融形成或基性岩浆部分参与到酸性岩体的熔融源区 形成。 (2)中新生代中酸性侵入岩中新生代中酸性侵入岩, 中新生代是南阿尔金构造带岩浆活动相 对宁静的时期, 侵入岩分布局限, 主要发育有喜山期浅成超浅成酸性侵 入岩和燕山期钾长伟晶岩(脉)。其中前者以红柳泉北浅成超浅成侵入岩 体为代表, 呈岩床、岩株产出, 岩石类型主要为花岗斑岩、石英斑岩。岩

46、石地球化学资料显示 SiO2 的含量为(72.17 76.42)10-2 之间, Al2O3 为 (10.91 12.63)10-2, MgO 为( 0.27 0.6)10-2, Na2O 为(1.92 3.32)10-2, K2O 为(3.6 5.08)10-2, CaO 为(0.55 1.02)10-2, 属于过铝质高钾钙碱 性系列(图 4-2-22), REE 分配型式显示陆内壳源花岗岩特点, 形成与陆内构 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 24 造环境, 是喜山期与阿尔金南缘断裂带活动相关联。 包括两部分, 一部为蛇绿岩上覆岩系沉积建造, 岩性组合包括浅变质 的凝灰岩、

47、硅质岩、碳酸盐岩、变质细砂岩和千枚岩, 主要以细碎屑岩(复 理石沉积)为主, 并与硅质岩共生一起, 反映了深海-半深海沉积的特征; 另 一部分为浅海相火山岩碎屑岩碳酸盐岩建造(迪木那里克铁矿赋矿地层), 其中火山岩主要包括阳起石片岩、斜长阳起石片岩、绿泥斜长阳起石片 岩、阳起石岩、帘石阳起石岩(变基性熔岩)、透闪绿泥石片岩、透闪片岩、 阳起石化基性熔岩, 碎屑岩为含炭绢云千枚岩、绢云石英千枚岩夹变质粉 砂岩, 碳酸盐岩主要为含炭大理岩夹钙质板岩(校培喜, 2003a)。杨文强等 (2012)对迪木纳里克铁矿区赋矿地层进行了研究, 确定磁铁矿体直接围岩 是钠长石绢云石英千枚岩和基性火山角砾岩,

48、含少量磁铁矿, 在矿体下伏 基性火山角砾岩中获得 622.71.8Ma 锆石 U-Pb 年龄, 在侵入赋矿地层的花 岗岩中获得 4412Ma 锆石 U-Pb 年龄, 同时在层状铁矿石中获得 62812Ma 最年轻碎屑锆石 U-Pb 年龄, 综合考虑赋矿地层时代为早古生代 的震旦纪寒武纪。 2.3 早古生代沉积地层早古生代沉积地层 包括两部分, 一部为蛇绿岩上覆岩系沉积建造, 岩性组合包括浅变质 的凝灰岩、硅质岩、碳酸盐岩、变质细砂岩和千枚岩, 主要以细碎屑岩(复 理石沉积)为主, 并与硅质岩共生一起, 反映了深海-半深海沉积的特征; 另 一部分为浅海相火山岩碎屑岩碳酸盐岩建造(迪木那里克铁矿赋矿地层), 其中火山岩主要包括阳起石片岩、斜长阳起石片岩、绿泥斜长阳起石片 岩、阳起石岩、帘石阳起石岩(变基性熔岩)、透闪绿泥石片岩、透闪片岩、 山东科技大学本科毕业设计（论文） 区域地质背 景 25 阳起