新疆西准噶尔庙尔沟岩体的地球化学及年代学研究*

胡洋 王居里＊＊ 王建其 杨猛，2 袁攀 令伟伟

HU Yang1，WANG JuLi1＊＊，WANG JianQi1，YANG Meng1，2，YUAN Pan3 and LING WeiWei1

1. 大陆动力学国家重点实验室，西北大学地质学系，西安 710069

2. 西北有色地质勘查局，西安 710054

3. 陕西省地质矿产勘查开发局汉中地质大队，汉中 723000

1. State Key Laboratory of Continental Dynamics，Department of Geology，Northwest University，Xi’an 710069，China

2. Northwest Mining and Geology Group Co. ，Ltd for Nonferrous Metals (NWME)，Xi’an 710054，China

3. Hanzhong Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Resources of Shaanxi，Hanzhong 723000，China

2014-06-15 收稿，2014-12-23 改回.

1 引言

新疆西准噶尔地区发育着一系列NE-NNE 向的断裂，其中沿大型的达拉布特断裂分布着大大小小呈岩基状的花岗岩体，如断裂以北的著名岩体有庙尔沟、阿克巴斯陶、哈图和铁厂沟岩体;断裂以南的是包古图、红山、克拉玛依岩体。这些岩体大都侵位于泥盆-石炭系中(高山林等，2006)。韩宝福等(2006)根据该地区花岗岩的锆石U-Pb 年代学资料认为，后碰撞深成岩浆时限为340 ～275Ma，高峰期为310 ～295Ma。目前对于该区花岗岩的构造环境有不同的认识:俯冲有关的岛弧环境(Feng et al.，1989;高山林等，2006;肖文交等，2006;张连昌等，2006)、洋脊俯冲环境(Geng et al.，2009;唐功建等，2009;Yin et al.，2010;Tang et al.，2010，2012a，b;尹继元等，2012;Yang et al.，2012a，b;Ma et al.，2012)和后碰撞环境(Wang et al.，2003;Chen and Jahn，2004;Chen and Arakawa，2005;韩宝福等，2006;苏玉平等，2006;范裕等，2007;Zhou et al.，2008;Chen et al.，2010;陈家富等，2010;高睿等，2013)。

前人对庙尔沟岩体做了许多工作。苏玉平等(2006)通过地球化学和年代学研究得出庙尔沟岩体成岩年龄为305 ±2Ma，岩石类型属于A2 型，形成于后碰撞张性环境中，可能来自于年轻地壳部分熔融;伍建机和陈斌(2004)用微量元素和Sr-Nd 同位素证据得出庙尔沟后碰撞花岗岩由年轻的下地壳发生部分熔融而成，不同的岩石类型代表不同的分离结晶产物;张立飞等(2004)根据对庙尔沟含橄榄石的紫苏花岗岩体岩石学和地球化学特征的研究，得出紫苏花岗岩的母岩浆来自下部地壳，并混入了一些来自地幔的融体，且该区碱长花岗岩的母岩也分异于同一岩浆源，只是结晶深度较浅，先于碱长花岗岩结晶;Geng et al. (2009)分别对庙尔沟碱长花岗岩和紫苏花岗岩的地球化学、Sr-Nd 和U-Pb-Hf 同位素进行研究，认为其都来自年轻的下地壳的分离结晶，但是可能来自不同的源区，形成于洋脊俯冲环境。

笔者注意到庙尔沟岩体是一个由多种岩性组成的复合岩体，分别对其中的碱长花岗岩、紫苏花岗岩和碱长花岗岩脉进行了地质、地球化学及年代学研究，以确定三者的时空关系、岩石类型、构造环境，探讨岩石成因，为西准噶尔地区构造演化提供新的证据。

2 区域地质背景及岩体地质简况

2.1 区域地质背景

何国琦等(2004)根据板块构造理论将新疆及邻近地区的大地构造单元主要划分为西伯利亚板块(Ⅰ)、哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅱ)、塔里木-中朝板块(Ⅲ)、青藏板块(Ⅳ)和印度板块(Ⅴ)，每个板块之间由板块缝合构造带隔开。西准噶尔地区属于准噶尔-巴尔喀什微板块。由于受到了西伯利亚板块以及塔里木板块的影响，区内断裂构造发育，主要发育了四条NE-NNE 向的断裂(图1a)，自西向东依次是巴尔鲁克断裂、玛依勒断裂、哈图断裂、达拉布特断裂(朱宝清，1984)。

西准噶尔南部地区主要分布有泥盆纪、石炭纪的海相火山-沉积地层(图1b)。泥盆纪的地层主要分布于玛依勒断裂西侧，东侧零星出露。石炭纪的地层主要分布于达拉布特断裂的两侧，为哈图-包古图地区出露最广泛的地层。另外，该地区还有奥陶纪、志留纪和二叠纪的地层(周良仁等，1987)。泥盆系自上到下依次为库鲁木迪组(D3k)、喀依尔巴依组(D2k)、巴尔鲁克组(D2b)、马拉苏组(D1ml)，其岩性主要为凝灰质粉砂岩、凝灰质砂岩、凝灰质砂砾岩和层凝灰岩等。其中库鲁木迪组主要出露于托里县的南部地区，巴尔鲁克组主要出露于西缘的巴尔鲁克山中。石炭系为一套巨厚的半深海-大陆坡相火山活动-碎屑沉积建造，主要由希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组组成，其岩性主要为凝灰岩、层凝灰岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质粉砂质泥岩、中基性喷出岩、凝灰质砂岩、砂岩、硅质岩等(郭丽爽等，2010)。

哈图-包古图地区广泛发育大规模近似圆形的晚古生代花岗岩类的岩基(图1b)，主要侵位于下石炭统中(党飞鹏等，2011)。在达拉布特构造带周围出露由碱长花岗岩组成的岩基，代表岩体有庙尔沟岩体、克拉玛依岩体、铁厂沟岩体、哈图岩体、阿克巴斯陶岩体和红山岩体等，岩体年龄在327 ～287Ma之间(金成伟和张秀棋，1993;Xian et al.，2002;苏玉平等，2006;韩宝福等，2006;Geng et al.，2009);岩体成分复杂，主要以钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和碱长花岗岩为主(高山林等，2006;韩宝福等，2006;尹继元等，2011)。

图1 西准噶尔地区地质简图(a，据Tang et al.，2010 修改;b，据尹继元等，2011;张立飞等，2004 修改)Fig.1 Simplified geological map of the West Junggar (a，modified after Tang et al.，2010;b，modified after Yin et al.，2011;Zhang et al.，2004)

2.2 岩体地质简况

庙尔沟岩体(图1b)位于西准噶尔扎伊尔山中段塔城地区托里县庙尔沟镇一带，地理坐标为E83°35′ ～84°05′，N45°30′ ～45°50′。岩体侵位于石炭系火山-沉积建造中。整体位于达拉布特断裂的北西侧，呈岩基状产出，平面展布呈近似圆形，约为700km2(李宗怀等，2004)，是该地区出露面积最大的岩体。岩体主体由中-粗粒碱长花岗岩组成，其东南缘有紫苏花岗岩出露，在局部地区细晶碱长花岗岩脉穿插于碱长花岗岩和紫苏花岗岩中，细脉宽2 ～15cm，粗脉宽1 ～3m 不等(图2)。

2.3 岩石学特征

碱长花岗岩 大部分为肉红色，少量为浅灰色，块状构造，中-粗粒半自形粒状结构，局部见显微文象结构。主要矿物为碱性长石(以钾长石为主，少量的条纹长石和反条纹长石)(60% ～65%)、斜长石(5% ～7%)、石英(25% ～30%)，次要矿物为黑云母(2% ～3%)、角闪石(3% ～4%)，副矿物为锆石、磷灰石、磁铁矿(0.5% ～3%)。钾长石为中粒半自形板状，粒径为3 ～5mm，主要由正长石(发育卡斯巴双晶)和微斜长石(发育格子双晶)组成，颗粒表面污浊，局部可见蠕英结构;条纹长石、反条纹长石呈板条状，中粒半自形，粒径为2 ～3mm;斜长石为细粒半自形板状，粒径为0.5 ～1.5mm，主要由奥长石(An10-17)组成，聚片双晶发育;石英为他形粒状，粒径大小不等，填隙分布(图3a，b)。

碱长花岗岩脉 岩石特征近同碱长花岗岩，只是其粒度较细，为细粒半自形粒状结构。

图2 庙尔沟岩体露头照片Fig.2 Outcrop photos of the Miaoergou granite pluton

图3 庙尔沟岩体碱长花岗岩和紫苏花岗岩显微镜下特征(a、b)碱长花岗岩(MG-17、MG-22);(c、d)紫苏花岗岩(MG3-1、MG-14). 正交偏光. Q-石英;Bi-黑云母;Kfs 钾长石;Hy-紫苏辉石;Pl-斜长石;Hb-角闪石Fig.3 Microscopic photos of the alkali-feldspar granite (a，b)and charnockite (c，d)in the Miaoergou granite pluton

图4 庙尔沟岩体SiO2-K2O 图(a，实线据Peccerillo and Taylor，1976;虚线据Middlemost，1985)和A/CNK-A/NK 图(b，据Maniar and Piccoli，1989)Fig.4 SiO2-K2O diagram (a，real line is after Peccerillo and Taylor，1976;and broken line after Middlemost，1985)and A/CNK vs. A/NK diagram (b，after Maniar and Piccoli，1989)of the Miaoergou granite pluton

紫苏花岗岩 呈深灰色，块状构造，中-细粒花岗结构。主要矿物为紫苏辉石(14% ～16%)、斜长石(40% ～45%)、钾长石(9% ～11%)、条纹长石和反条纹长石(9% ～10%)、石英(7% ～10%)、角闪石和黑云母(9% ～11%)，副矿物为磁铁矿、锆石、榍石等(3% ～5%)。紫苏辉石大体呈中粒自形粒状，粒径为2 ～3mm;斜长石(斜长石组分一般是An30-50的中长石)与他形石英共生，粒径为1 ～2mm;钾长石多为微斜长石，粒径为3 ～4mm;条纹长石、反条纹长石呈中粒自形-半自形，粒径为2 ～4mm(图3c，d)。

3 分析方法

岩石的主量和微量元素、Sr-Nd 同位素、锆石阴极发光照相、锆石U-Pb 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。主量元素用样品的碱熔玻璃片在日本理学RIX2100 XRF 仪上测定，将样品岩石粉末与亚硼酸锂混合并熔融制成玻璃片分析，GBW07105 标样监控，元素分析误差＜5%。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，样品经BHVO-2、AGV-1、BCR-2、G-2 国际标样监控，多数微量元素的分析精度优于5%。

岩石Sr、Nd 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。仪器测试利用86Sr/88Sr =0.1194、146Nd/144Nd=0.7219 按照指数法则进行内部校正，质量监控样品分别选用NBS 987(87Sr/86Sr =0.710248)及La Jolla(143Nd/144Nd=0.511859)，全流程过程本底＜20pg。

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分选，并将分选出的锆石在双目镜下选择晶形较好、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UPb 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)。

4 分析结果

4.1 主量及微量元素

4.1.1 碱长花岗岩及岩脉

西准噶尔庙尔沟地区碱长花岗岩及岩脉的主量及微量元素分析结果见表1。

主量元素分析结果显示，庙尔沟碱长花岗岩及岩脉高硅(SiO2含量为72.22% ～77.15%)、富碱(Na2O + K2O =8.48% ～9.35%)，CaO 含量0.44% ～1.01%，Al2O3含量12.37% ～13.76%，TiO2、Fe2O3T、MnO、MgO、P2O5含量低;里特曼指数(δ)=2.17 ～2.98，SiO2-K2O 图中投点均落入高钾钙碱性系列区域(图4a);A/CNK=0.96 ～1.03，A/NK=1.08～1.13，A/CNK-A/NK 图中投点落入准铝质-弱过铝质区域(图4b)。

果结析 -6）分（ ×10素元量微）及（wt%量主的脉岩及岩岗花长碱体岩沟尔庙1 表theMiaoergou pluton -6） ofalkali-feldspargraniteand dikesfrom ） and traceelements（ ×10 Majorelements（wt%Table1 MG3-2 MG-7 MG-6 G-5 M MG-4 MG-3 MG-2 MG-1 MG3-3 MG2-4 MG2-3 MG2-2 MG-32 MG-29 MG-28 MG-24 MG-22 MG-19 MG-17 MG-15 号品样脉岩岗花长碱岩岗花长碱性岩76.59 76.53 76.18 77.15 76.65 76.36 76.69 76.27 74.59 72.22 72.36 73.20 72.36 73.20 75.29 72.89 72.62 75.98 75.98 75.84 SiO2 0.08 0.08 0.09 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.22 0.32 0.32 0.27 0.32 0.27 0.14 0.29 0.32 0.13 0.12 0.13 TiO2 12.66 12.49 12.66 12.62 12.54 12.72 12.37 12.62 13.10 13.69 13.76 13.26 13.76 13.26 12.78 13.38 13.39 12.68 12.61 12.49 O3 Al2 0.95 0.93 0.91 0.86 0.90 0.86 0.85 0.96 1.97 2.32 2.32 2.36 2.32 2.36 1.57 2.41 2.61 1.22 1.20 1.43 T O3 Fe2 0.01 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 0.03 0.02 0.04 0.04 0.02 0.02 0.02 MnO 0.07 0.06 0.07 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07 0.16 0.33 0.34 0.17 0.34 0.17 0.16 0.30 0.33 0.10 0.09 0.09 MgO 0.43 0.47 0.46 0.44 0.51 0.49 0.47 0.48 0.61 0.87 0.88 0.68 0.88 0.68 0.67 0.97 1.01 0.63 0.55 0.53 CaO 3.82 3.78 3.78 3.75 3.76 3.82 3.75 3.81 4.17 4.61 4.63 4.23 4.63 4.23 4.03 4.11 4.19 3.74 3.75 3.66 O Na2 4.83 4.76 4.89 4.86 4.79 4.85 4.82 4.81 4.78 4.73 4.73 4.93 4.73 4.93 4.45 4.69 4.59 4.76 4.75 4.93 O K2 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.04 0.07 0.07 0.04 0.07 0.04 0.06 0.06 0.06 0.02 0.02 0.02 O5 P2 0.42 0.46 0.45 0.39 0.38 0.34 0.42 0.41 0.38 0.34 0.36 0.42 0.36 0.42 0.36 0.37 0.39 0.26 0.43 0.36 LOI 99.88 99.60 99.53 100.24 99.69 99.61 99.55 99.54 100.05 99.52 99.79 99.59 99.79 99.59 99.53 99.51 99.55 99.54 99.52 99.50 Total 8.65 8.54 8.67 8.61 8.55 8.67 8.57 8.62 8.95 9.34 9.36 9.16 9.36 9.16 8.48 8.8 8.78 8.50 8.50 8.59 O O+K2 Na2 0.79 0.79 0.77 0.77 0.78 0.79 0.78 0.79 0.87 0.97 0.98 0.86 0.98 0.86 0.91 0.88 0.91 0.79 0.79 0.74 O O/K2 Na2 2.23 2.18 2.27 2.17 2.17 2.25 2.18 2.23 2.54 2.99 2.98 2.78 2.98 2.78 2.23 2.59 2.6 2.19 2.19 2.25 δ 1.03 1.02 1.03 1.03 1.02 1.02 1.01 1.02 1.00 0.96 0.96 0.98 0.96 0.98 1.01 0.98 0.98 1.02 1.02 1.01 A/CNK 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.09 1.10 1.09 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.12 1.13 1.13 1.12 1.12 1.10 A/NK 19.5 19.0 19.8 19.3 25.1 22.2 20.8 24.5 19.3 22.4 25.1 29.6 32.5 23.7 31.5 36.2 44.1 26.2 44.8 39.4 Li 4.25 4.81 4.98 5.32 4.40 3.83 3.38 4.89 2.01 3.19 3.39 3.57 3.01 1.99 4.36 3.02 3.10 4.29 4.35 3.39 Be 1.83 1.95 1.78 2.00 1.75 1.74 1.65 1.78 4.63 3.81 3.99 4.12 6.12 7.24 2.74 6.19 6.64 3.36 3.18 3.02 Sc 3.29 3.95 3.83 2.97 3.27 4.38 4.17 3.67 7.49 15.3 16.4 18.5 14.9 9.61 7.42 13.1 14.3 4.69 4.32 4.77 V 1.20 4.28 3.10 4.70 2.82 1.65 8.64 1.20 2.53 7.75 4.31 5.59 2.99 2.34 1.91 4.16 6.12 0.99 1.15 2.04 Cr 60.4 151 154 150 149 109 142 134 44.1 1.51 1.29 1.37 76.7 111 111 114 116 138 146 112 Co 1.29 2.33 1.72 2.76 1.46 1.19 3.87 0.72 2.61 4.61 2.92 3.54 1.86 1.34 1.02 2.34 3.26 0.55 0.66 1.01 Ni 25.8 19.7 17.9 27.8 7.23 7.32 3.32 11.9 2.90 6.26 9.96 7.40 10.5 3.16 7.59 2.34 2.60 3.69 2.73 13.2 Cu 29.7 37.6 34.5 25.6 34.9 38.5 37.5 31.7 45.9 57.4 71.8 62.4 27.1 58.8 42.1 54.6 60.0 27.3 23.5 30.9 Zn 20.3 21.0 20.8 21.2 20.9 21.0 20.5 20.9 18.6 17.8 18.5 18.6 20.6 19.8 20.1 20 20.6 16.5 17.4 16.7 Ga 1.64 1.78 1.76 1.84 1.80 1.81 1.74 1.81 1.31 1.47 1.48 1.50 1.59 1.52 1.74 1.60 1.62 1.58 1.75 1.64 Ge 178 183 179 191 201 196 193 188 84.2 113 121 122 105 86.4 128 111 112 132 165 160 Rb 35.4 40.6 1 43.32.0 39.4 40.5 36.0 40.5 51.1 53.8 52.4 55.8 83.2 55.6 54.3 77.0 82.6 67.5 54.5 54.8 Sr

1表续C ontinued Table1 MG3-2 MG-7 MG-6 G-5 M MG-4 MG-3 MG-2 MG-1 MG3-3 MG2-4 MG2-3 MG2-2 MG-32 MG-29 MG-28 MG-24 MG-22 MG-19 MG-17 MG-15 号品样脉岩岗花长碱岩岗花长碱性岩43.8 43.7 48.5 54.5 53.7 39.1 37.9 53.6 30.7 42.0 38.1 43.0 50.3 40.3 34.8 51.7 52.2 39.8 39.0 36.2 Y 128 114 122 107 108 117 102 111 328 345 324 340 346 478 178 418 370 118 122 124 Zr 10.7 8.76 8.22 8.87 7.93 9.59 3.58 8.90 7.21 9.85 10.1 10.5 9.64 8.00 8.50 9.82 10.4 9.94 9.96 8.71 Nb 4.96 7.03 5.58 5.11 7.75 12.1 9.79 6.44 3.01 5.34 4.94 4.36 2.05 3.99 2.27 4.01 4.30 3.79 6.60 5.01 Cs 171 191 212 149 176 200 171 194 602 655 733 728 586 686 236 558 550 499 407 408 Ba 5.29 4.45 4.75 4.51 4.17 4.52 3.93 4.29 8.35 9.31 8.82 9.32 8.89 11.3 6.33 10.5 9.56 4.07 4.23 4.08 Hf 2.37 1.53 1.54 1.47 1.33 2.09 0.59 1.79 0.64 0.76 0.82 0.88 0.82 0.61 1.36 0.88 0.93 1.85 1.84 1.56 Ta 16.8 15.7 14.7 17.1 18.9 19.9 18.5 16.4 13.7 17.7 19.5 18.8 12.9 14.7 13.8 15.8 15.8 15.6 13.9 16.5 Pb 26.8 24.6 25.8 38.5 22.9 26.7 26.3 23.3 6.77 8.97 9.42 11.0 8.89 6.92 18.4 9.82 9.68 20.8 25.5 26.2 Th 6.66 5.67 5.56 6.04 6.25 4.74 4.03 5.18 1.36 1.99 1.85 2.16 1.41 1.65 2.08 1.51 1.66 8.35 5.16 6.40 U 22.2 21.6 25.8 22.5 24.5 23.8 20.2 22.2 17.9 18.9 23.4 26.6 29.6 27.4 25.4 31.0 25.0 24.8 30.0 20.9 La 50.9 50.2 55.6 50.2 53.7 51.3 46.0 49.7 47.3 53.3 59.5 72.3 66.4 69.5 55.8 69.4 77.1 51.6 53.7 44.4 Ce 5.95 5.53 6.48 6.00 6.42 5.96 5.46 5.95 5.29 5.76 6.66 7.41 8.17 7.81 6.41 8.59 7.77 5.62 6.92 4.92 Pr 23.0 21.3 25.2 24.0 25.3 23.0 21.7 23.6 22.1 24.6 27.5 30.0 33.8 32.6 23.4 35.7 32.4 20.6 25.6 18.4 Nd 5.74 5.13 6.02 6.25 6.3 5.35 5.42 6.01 5.16 5.91 6.26 6.75 7.74 7.44 4.64 8.21 8.09 4.71 5.66 4.22 Sm 0.19 0.21 0.23 0.17 0.21 0.22 0.2 0.2 0.62 0.56 0.57 0.59 0.75 0.73 0.38 0.71 0.7 0.46 0.36 0.35 Eu 5.50 5.88 6.70 7.29 7.03 5.67 5.77 6.98 4.93 5.80 5.83 6.22 8.11 7.48 4.73 8.57 8.63 5.21 5.98 4.72 Gd 1.04 0.94 1.06 1.18 1.11 0.87 0.89 1.12 0.84 1.04 1.00 1.08 1.24 1.12 0.71 1.31 1.33 0.82 0.92 0.74 Tb 6.96 6.42 7.04 8.04 7.31 5.73 5.84 7.67 5.36 6.84 6.47 7.03 7.97 6.99 4.76 8.3 8.55 5.62 5.99 5.06 Dy 1.52 1.42 1.54 1.77 1.6 1.25 1.26 1.70 1.11 1.44 1.34 1.49 1.65 1.43 1.05 1.72 1.77 1.23 1.25 1.10 Ho 4.99 4.75 5.08 5.85 5.21 4.15 4.08 5.61 3.29 4.4 4.06 4.54 4.99 4.17 3.41 5.11 5.33 4.07 4.03 3.61 Er 0.89 0.85 0.87 1.03 0.87 0.72 0.7 0.95 0.51 0.68 0.62 0.71 0.77 0.63 0.6 0.79 0.83 0.73 0.71 0.63 Tm 6.78 6.44 6.47 7.63 6.22 5.42 5.06 6.93 3.45 4.57 4.19 4.83 5.1 4.14 4.36 5.13 5.42 5.45 5.23 4.67 Yb 1.03 1.01 1.01 1.20 0.96 0.84 0.78 1.08 0.50 0.68 0.64 0.73 0.76 0.62 0.70 0.77 0.80 0.85 0.81 0.73 Lu 136.7 131.6 149.1 143.1 146.8 134.3 123.4 139.7 118.4 134.6 148.0 170.2 177.0 172.0 136.2 185.2 183.7 131.7 147.2 114.4 REE!3.76 3.75 4.01 3.21 3.84 4.45 4.06 3.36 4.93 4.29 5.13 5.4 4.79 5.47 5.71 4.85 4.62 4.49 4.91 4.38 LREE/HREE 2.35 2.4 2.86 2.11 2.82 3.15 2.87 2.3 3.73 2.97 4.00 3.95 4.16 4.74 4.18 4.34 3.31 3.26 4.12 3.21（La/Yb）N 0.10 0.12 0.11 0.08 0.09 0.12 0.11 0.10 0.37 0.29 0.28 0.27 0.29 0.30 0.25 0.26 0.25 0.28 0.19 0.24 Eu δ 1.06 10 1.1.02 1.04 1.03 1.03 1.05 1.04 1.18 1.24 1.15 1.24 1.03 1.15 1.04 1.02 1.34 1.03 0.88 1.04 Ce δ 1/2］+Gd）N/（Sm Eu=［EuN O）； δ O+K2/（Na2 O3） =Al2比尔O）； A/NK（摩O+K2/（CaO+Na2 O3） =Al2比尔： A/CNK（摩注

图5 庙尔沟岩体碱长花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(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.5 Chondrite-normalized REE patterns (a)and primitive mantle-normalized spider diagrams (b)for the alkali-feldsper granite of the Miaoergou granite pluton (normalization values after Sun and McDonough，1989)

图6 庙尔沟岩体紫苏花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(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.6 Chondrite-normalized REE patterns (a)and primitive mantle-normalized spider diagrams (b)for charnockites of the Miaoergou granite pluton (normalization values after Sun and McDonough，1989)

微量元素分析结果显示，庙尔沟碱长花岗岩及岩脉稀土总量较高，∑REE=114.4 ×10-6～185.2 ×10-6，轻重稀土分馏程度较低，LREE/HREE=3.21 ～5.71，(La/Yb)N=2.11 ～4.74，相对富集LREE，而亏损HREE，强烈的Eu 负异常，δEu=0.08 ～0.37，球粒陨石标准化配分模式图中显示轻稀土段较陡、重稀土段平坦的右倾“V”字型配分样式(图5a)。岩石的原始地幔标准化微量元素比值蛛网图(图5b)显示Rb、Th、U、K、La、Ce、Zr、Hf 相对富集，Ba、Nb、Sr、P、Ti 相对亏损。

4.1.2 紫苏花岗岩

紫苏花岗岩的主量和微量元素分析结果见表2。紫苏花岗岩的SiO2含量为60.88% ～62.06%，Al2O3含量为15.50% ～15.72%，里特曼指数(δ)=2.59 ～2.77，SiO2-K2O图中投点均落入钙碱性-高钾钙碱性系列过渡区域(图4a);A/CNK=0.86 ～0.88，A/NK =1.50 ～1.53，A/CNK-A/NK 图中投点落入准铝质区域(图4b)。

微量元素分析结果显示，该岩体紫苏花岗岩稀土总量较高，∑REE=156.0 ×10-6～173.6 ×10-6，轻重稀土分异程度较低，LREE/HREE =4.33 ～4.66，(La/Yb)N=3.93 ～4.29，相对富集LREE，而亏损HREE，较显著的Eu 负异常，δEu =0.71 ～0.83，球粒陨石标准化配分模式图中显示稀土配分曲线为右倾的、总体斜率中等(图6a)。岩石的原始地幔标准化微量元素比值蛛网图(图6b)显示Rb、Th、U、K、相对富集，Ta、Nb、Sr、P、Ti 相对亏损。

表2 庙尔沟岩体紫苏花岗岩的主量(wt%)及微量元素(×10 -6)分析结果Table 2 Major elements (wt%)and trace elements (×10 -6)of charnockites from Miaoergou pluton

4.2 Sr、Nd 同位素

庙尔沟岩体的Sr、Nd 同位素组成分析结果见表3。

表3 数据表明，庙尔沟岩体碱长花岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.70370 ～0.70541(其中有些Sr 的初始值甚至低于玄武质无球粒陨石初始比值0.699，可能是由于本区花岗岩具有较高放射成因的Sr 和高Rb/Sr 比值，这些数值难以准确指示该区源岩的Sr 同位素特征，可以略去(苏玉平等，2006))，(143Nd/144Nd)i= 0.51245 ～0.51259，εNd(t)= + 4.10 ～+6.79，fSm/Nd值为-0.31 ～-0.22，介于-0.6 ～-0.2 之间，表明这些花岗岩的一阶段模式年龄很有意义，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=0.57 ～0.99Ga;紫苏花岗岩的(87Sr/86Sr)i= 0.70382 ～0.70388，(143Nd/144Nd)i= 0.51258 ～0.51260，εNd(t)= + 6.67 ～ + 6.98，fSm/Nd值 为- 0.26 ～-0.25，介于-0.6 ～-0.2 之间，一阶段模式年龄tDM=0.59～0.62Ga。本文的测试结果与Geng et al. (2009)测得庙尔沟岩体碱长花岗岩Sr-Nd 同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7034～0.7045，εNd(t)= +7.5 ～+8.9)、紫苏花岗岩Sr-Nd 同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7037 ～0.7039，εNd(t)= +5.2 ～+8.0)结果基本一致。

4.3 LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄

用于测年的锆石选自样品MG3-1(紫苏花岗岩)、MG3-2(碱长花岗岩脉)和MG3-3(碱长花岗岩)。

阴极发光(CL)图像(图7a，b，c)显示，锆石以自形柱状晶体为主，颗粒长100 ～200μm，宽50 ～100μm，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、REE 含量。锆石颗粒多核幔结构，且核部常不均一，可能为老的残留锆石，幔部常发育岩浆振荡环带，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。

表3 西准噶尔庙尔沟岩体Sr、Nd 同位素组成Table 3 Sr and Nd isotopic compositions of the Miaoergou granite pluton in West Junggar

图7 庙尔沟岩体锆石CL 图像(a)MG3-1 紫苏花岗岩;(b)MG3-2 碱长花岗岩脉;(c)MG3-3 碱长花岗岩Fig.7 Zircon CL images of Miaoergou granite pluton(a)MG3-1 charnockites;(b)MG3-2 the alkali-feldsper granite dike;(c)MG3-3 the alkali-feldsper granite

由表4 可见，锆石具有较高的U、Th 含量，Th/U 均较高(0.32 ～0.72)，显示岩浆锆石特征。剔除不谐和年龄数据后，紫苏花岗岩的年龄数据都落在谐和线及其附近，表观年龄介于284.1 ～308.9Ma，206Pb/238U 加权平均年龄为302.1±2.1Ma(n=30，MSWD =2.3)(图8a)，代表西准噶尔庙尔沟紫苏花岗岩的结晶年龄;碱长花岗岩脉的大多数数据也都落在谐和线及其附近，表观年龄介于290 ～305Ma，206Pb/238U加权平均年龄为301 ±2.0Ma(n =15，MSWD =0.77)(图8b)，代表西准噶尔庙尔沟碱长花岗岩脉的结晶年龄;碱长花岗岩的年龄数据都落在谐和线及其附近，表观年龄介于303～313Ma，206Pb/238U 加权平均年龄为309 ±1.4Ma(n =33，MSWD=0.22)(图8c)，代表西准噶尔庙尔沟碱长花岗岩的结晶年龄，另外还有两个点年龄为281 ±3Ma、267 ±7Ma，可能为蚀变锆石年龄。

5 讨论

5.1 岩石类型

晚石炭世-早二叠世岩体在西准噶尔地区尤为发育，主要分布在达拉布特断裂周围，岩石类型多样，包括石英闪长岩、钾长花岗岩、紫苏花岗岩和碱长花岗岩等，大量的A 型花岗岩在该时期发育(Chen and Jahn，2004;苏玉平等，2006;Geng et al.，2009;童英等，2010;陈家富等，2010;高睿等，2013;杨高学等，2013)。该时期的花岗岩具有较高的正εNd(t)值和年轻的一阶段Nd 模式年龄tDM(伍建机和陈斌，2004;韩宝福等，2006;袁峰等，2006;苏玉平等，2006;Geng et al.，2009;Chen et al.，2010)。西准噶尔庙尔沟岩体主体以碱长花岗岩为主，另外还有少许的紫苏花岗岩、碱长花岗岩脉等。

5.1.1 碱长花岗岩及岩脉

果结析LA-ICP-MS U-Pb 分石锆体岩沟尔庙尔噶准西4 表theWestJunggar LA-ICP-MS U-Pb isotopicdataoftheMiaoergou granitepluton from Table4 1σ 238U 206Pb/（Ma）1σ龄年素235 U位同207Pb/1σ 206Pb 207Pb/1σ 238U 206Pb/值1 σ比素位同235 U 207Pb/1σ 206Pb 207Pb/Th/U -6）232Th（ ×10量238 U含素元206Pb号点测3 302 10 314 93 407 0.00057 0.0479 0.01383 0.3621 0.00236 0.05488 0.56 55.4 98.8 19.9 MG3-1-01 3 299 10 299 95 301 0.00055 0.0475 0.01308 0.34254 0.00225 0.05235 0.61 67.6 111.1 22.2 MG3-1-03 4 296 11 292 109 268 0.00058 0.0469 0.01501 0.33336 0.00255 0.0516 0.42 35.6 85.8 16.9 MG3-1-04 3 308 8 304 79 280 0.00051 0.04889 0.01038 0.34935 0.00184 0.05188 0.41 71.3 172.4 35.6 MG3-1-05 4 307 11 310 102 328 0.00059 0.04883 0.01504 0.35641 0.00248 0.05299 0.41 35.1 86.4 18.0 MG3-1-06 4 305 17 295 155 220 0.00072 0.04849 0.02263 0.3377 0.00356 0.05055 0.32 14.6 46.0 9.4 MG3-1-07 4 296 13 320 113 502 0.00065 0.04696 0.01807 0.37065 0.00304 0.05729 0.41 26.9 65.7 12.9 MG3-1-08 4 307 12 305 108 285 0.0006 0.04883 0.01552 0.34969 0.00253 0.05198 0.43 35.5 82.0 17.1 MG3-1-09 4 300 10 316 93 433 0.00057 0.04768 0.01393 0.36473 0.00239 0.05552 0.39 43.3 111.7 22.2 MG3-1-10 4 299 14 308 125 379 0.00068 0.04747 0.01913 0.35456 0.00314 0.0542 0.40 26.1 65.0 12.4 MG3-1-11 3 303 9 310 87 367 0.00054 0.04806 0.01236 0.35701 0.00214 0.05391 0.53 71.3 133.9 26.9 MG3-1-12 4 307 13 318 110 403 0.00064 0.04871 0.0172 0.36772 0.0028 0.05477 0.40 30.2 76.4 15.5 MG3-1-14 4 306 11 330 93 501 0.00059 0.04863 0.01476 0.38368 0.00248 0.05725 0.41 41.8 101.3 20.3 MG3-1-15 3 303 11 317 94 422 0.00057 0.04813 0.01423 0.36647 0.00241 0.05525 0.42 47.4 112.8 22.7 MG3-1-16 4 305 14 299 131 253 0.00068 0.04846 0.01897 0.34235 0.00304 0.05126 0.40 25.7 64.0 13.0 MG3-1-17 4 297 17 270 174 45 0.00073 0.0471 0.02237 0.30465 0.00359 0.04693 0.38 19.0 50.5 9.8 MG3-1-18 3 305 8 302 83 275 0.00052 0.04846 0.01099 0.34573 0.00192 0.05175 0.41 53.6 131.1 26.3 MG3-1-20 5 293 17 304 145 389 0.00075 0.04653 0.02247 0.34923 0.0037 0.05444 0.42 24.0 57.2 11.0 MG3-1-21 4 284 14 278 134 229 0.00064 0.04505 0.0179 0.31509 0.00307 0.05074 0.40 22.6 57.0 10.9 MG3-1-22 3 296 9 297 88 309 0.00053 0.04697 0.01182 0.34017 0.00209 0.05254 0.57 73.8 130.2 25.5 MG3-1-23 4 306 12 312 109 360 0.00064 0.04859 0.0165 0.36005 0.0027 0.05374 0.44 35.0 79.8 16.2 MG3-1-24 4 305 11 299 106 249 0.0006 0.04844 0.01483 0.34177 0.00244 0.05117 0.40 34.4 85.4 17.3 MG3-1-26 3 296 10 317 90 469 0.00055 0.04701 0.01329 0.36582 0.00233 0.05644 0.42 43.5 103.1 20.1 MG3-1-27 4 309 16 323 130 425 0.0007 0.04903 0.0213 0.37404 0.00336 0.05532 0.38 19.3 51.4 10.5 MG3-1-28 4 297 13 306 116 371 0.00064 0.04717 0.01742 0.35129 0.0029 0.05401 0.44 28.8 65.0 12.9 MG3-1-29 4 302 12 299 114 272 0.00063 0.04798 0.01622 0.34207 0.00267 0.0517 0.48 36.8 77.3 15.4 MG3-1-30 4 308 11 308 101 305 0.0006 0.04897 0.01452 0.35417 0.00239 0.05244 0.41 39.8 97.1 20.1 MG3-1-31 4 305 15 332 119 528 0.00069 0.0484 0.02013 0.38686 0.00325 0.05796 0.39 22.3 57.1 11.3 MG3-1-32 4 307 14 318 116 396 0.00065 0.04883 0.01823 0.36779 0.00293 0.05461 0.38 23.1 60.4 12.6 MG3-1-33 4 309 13 317 111 376 0.00065 0.04908 0.0172 0.36644 0.00277 0.05413 0.43 29.9 69.9 14.4 MG3-1-35 7 318 4 300 98 348 0.00061 0.04766 0.01416 0.35136 0.00239 0.05345 0.62 230.4 368.9 71.9 MG3-2-01 11 300 5 299 133 322 0.00076 0.04754 0.01986 0.34649 0.00322 0.05284 0.44 62.2 141.1 28.9 MG3-2-02 5 288 3 304 76 339 0.00052 0.04823 0.01019 0.35409 0.00183 0.05324 0.72 174.9 241.3 48.7 MG3-2-03 17 361 6 291 177 446 0.00102 0.04612 0.02857 0.35512 0.00469 0.05584 0.46 108.6 238.3 48.1 MG3-2-04 6 291 4 301 90 309 0.00057 0.04779 0.01234 0.34617 0.00213 0.05254 0.52 145.1 277.9 60.1 MG3-2-05 5 307 3 302 73 323 0.0005 0.04794 0.00945 0.34943 0.00174 0.05287 0.50 136.7 272.6 55.3 MG3-2-06 12 312 5 290 140 379 0.00081 0.04608 0.02114 0.34427 0.00353 0.05419 0.43 152.7 358.5 71.5 MG3-2-07 17 340 6 302 210 309 0.00105 0.04797 0.03317 0.34742 0.00518 0.05254 0.59 27.4 46.7 9.9 MG3-2-08 4 287 3 301 65 335 0.00047 0.04773 0.00783 0.34969 0.00154 0.05315 0.65 328.1 505.3 99.1 MG3-2-09 9 333 4 2 30 116 411 0.00072 0.04788 0.01799 0.36269 0.00295 0.05496 0.67 177.1 266.0 51.5 MG3-2-10

4表续C ontinued Table4 1σ 238U 206Pb/（Ma）1σ龄年素235 U位同207Pb/1σ 206Pb 207Pb/1σ 238U 206Pb/值1 σ比素位同235 U 207Pb/1σ 206Pb 207Pb/Th/U -6）232Th（ ×10量238 U含素元206Pb号点测6 325 3 303 84 332 0.00056 0.04818 0.01163 0.3525 0.00203 0.05308 0.58 240.3 416.7 87.9 MG3-2-11 6 292 4 303 90 342 0.00057 0.04813 0.01273 0.35371 0.00218 0.05332 0.48 63.9 132.5 26.8 MG3-2-13 12 598 4 278 62 1926 0.00059 0.04411 0.02097 0.71763 0.00418 0.11802 0.44 155.9 355.1 79.4 MG3-2-14 10 323 5 303 133 368 0.00079 0.04819 0.02083 0.35832 0.00334 0.05394 0.48 61.9 129.5 26.6 MG3-2-16 7 304 4 305 91 510 0.00061 0.04842 0.01445 0.38382 0.00244 0.05749 0.59 76.2 128.7 26.9 MG3-2-18 9 299 4 301 108 369 0.00067 0.04784 0.01616 0.35605 0.00268 0.05397 0.59 156.0 262.7 71.8 MG3-2-20 5 309 15 308 128 303 0.00077 0.04909 0.01935 0.35474 0.00306 0.0524 0.45 166.5 365.9 76.9 MG3-3-01 4 312 14 315 117 338 0.00073 0.04953 0.01813 0.36351 0.00287 0.05322 0.46 124.1 267.0 52.9 MG3-3-02 3 306 8 306 78 304 0.00052 0.04867 0.01038 0.35184 0.00184 0.05242 0.44 114.1 261.4 50.6 MG3-3-03 7 307 25 309 209 326 0.00111 0.04876 0.03394 0.35597 0.00521 0.05294 0.55 33.4 60.2 12.1 MG3-3-04 7 267 25 286 217 441 0.00111 0.04228 0.03277 0.32487 0.00582 0.05572 0.33 33.8 102.4 87.7 MG3-3-05 6 307 19 368 135 776 0.00092 0.04875 0.02758 0.43735 0.00436 0.06505 0.45 56.9 125.8 25.6 MG3-3-06 4 309 14 308 121 306 0.0007 0.04905 0.0183 0.35486 0.00291 0.05247 0.48 58.6 122.1 23.6 MG3-3-07 4 308 13 326 112 454 0.00071 0.04898 0.0181 0.37855 0.00291 0.05605 0.46 79.1 172.7 35.0 MG3-3-08 4 310 11 315 95 352 0.0006 0.04925 0.0141 0.36364 0.00232 0.05355 0.47 71.1 150.5 30.8 MG3-3-09 3 309 8 333 73 503 0.00052 0.04908 0.01075 0.38793 0.00192 0.05732 0.48 106.5 222.4 44.6 MG3-3-10 8 311 29 311 234 315 0.0013 0.04934 0.03853 0.35838 0.00584 0.05267 0.44 27.6 62.8 12.4 MG3-3-11 3 310 8 309 80 301 0.00054 0.04922 0.01087 0.35537 0.00189 0.05236 0.46 111.7 244.6 48.4 MG3-3-12 4 308 9 311 89 334 0.00059 0.04889 0.01266 0.35819 0.00214 0.05313 0.50 222.4 441.1 87.7 MG3-3-13 4 313 12 332 98 469 0.00064 0.0497 0.01585 0.3868 0.00257 0.05643 0.51 69.1 136.8 27.2 MG3-3-14 3 309 7 312 69 333 0.0005 0.04911 0.00899 0.35966 0.00166 0.05311 0.44 142.2 321.1 63.6 MG3-3-15 6 312 22 312 184 310 0.00092 0.04955 0.02983 0.3592 0.00452 0.05257 0.58 30.9 53.2 10.4 MG3-3-16 6 307 22 319 175 409 0.001 0.0487 0.02929 0.36876 0.00455 0.05491 0.44 40.3 91.1 17.9 MG3-3-17 3 308 9 308 87 306 0.00056 0.04889 0.01202 0.35371 0.00205 0.05246 0.49 94.5 192.5 38.0 MG3-3-18 7 306 25 335 186 545 0.00117 0.04855 0.03388 0.39108 0.00528 0.05842 0.53 126.4 239.3 46.4 MG3-3-19 10 311 35 332 257 479 0.00157 0.0495 0.04734 0.38706 0.00714 0.0567 0.48 59.2 123.2 23.4 MG3-3-20 6 305 22 309 184 339 0.00104 0.04847 0.02949 0.35581 0.00459 0.05323 0.68 69.2 101.1 19.3 MG3-3-22 3 311 8 328 77 453 0.00054 0.04941 0.01135 0.38164 0.00198 0.05601 0.47 102.0 218.3 42.9 MG3-3-23 9 307 34 331 255 505 0.00153 0.04869 0.04688 0.38513 0.00719 0.05736 0.53 50.2 95.5 20.6 MG3-3-24 3 309 6 320 66 400 0.00049 0.04915 0.00868 0.37084 0.00164 0.05472 0.41 162.9 394.5 77.1 MG3-3-25 4 307 12 323 105 439 0.00067 0.04875 0.01647 0.3742 0.0027 0.05567 0.42 146.0 344.5 65.8 MG3-3-26 4 311 13 331 107 476 0.00067 0.04938 0.01749 0.38559 0.00281 0.05662 0.46 47.5 103.2 20.7 MG3-3-27 8 311 29 316 229 357 0.00126 0.04935 0.03854 0.3653 0.00584 0.05368 0.47 28.0 59.9 11.6 MG3-3-28 3 281 9 285 88 312 0.00053 0.04461 0.01138 0.32362 0.00212 0.05261 0.65 171.4 263.6 49.3 MG3-3-29 4 310 13 333 108 492 0.00067 0.04931 0.01797 0.38779 0.00288 0.05703 0.44 41.8 94.7 19.0 MG3-3-30 6 311 22 311 185 309 0.001 0.04941 0.02972 0.35805 0.00453 0.05255 0.41 24.3 59.8 11.6 MG3-3-31 5 308 16 321 131 416 0.00075 0.04894 0.02124 0.37181 0.00335 0.05509 0.48 35.3 73.8 14.7 MG3-3-32 3 308 7 306 74 297 0.00051 0.04887 0.00954 0.35229 0.00173 0.05227 0.49 155.4 314.1 63.0 MG3-3-33 4 308 11 331 92 501 0.00062 0.04888 0.01452 0.38598 0.00243 0.05726 0.43 176.3 407.7 78.4 MG3-3-34 4 311 12 311 107 311 0.00063 0.0494 0.01599 0.35821 0.00257 0.05258 0.52 52.8 101.7 20.5 MG3-3-35 4 310 15 318 126 374 0.00073 0.04931 0.02003 0.36762 0.00315 0.05407 0.38 24.6 65.0 13.2 MG3-3-36

图8 庙尔沟岩体U-Pb 定年结果(a)MG3-1 紫苏花岗岩;(b)MG3-2 碱长花岗岩脉;(c)MG3-3 碱长花岗岩Fig.8 Zircon U-Pb dating concordia ages of Miaoergou granite pluton(a)MG3-1 charnockites;(b)MG3-2 the alkali-feldsper granite dike;(c)MG3-3 the alkali-feldsper granite

图9 西准噶尔庙尔沟岩体(Na2O+K2O)/CaO 比值(a)和Zr (b)与10000 ×Ga/Al 图解(据Whalen et al.，1987)Fig.9 (Na2O+K2O)/CaO (a)and Zr (b)vs. 10000 ×Ga/Al diagrams for the Miaoergou granite pluton in West Junggar (after Whalen et al.，1987)

岩相学和地球化学研究发现，碱长花岗岩及岩脉矿物学上以碱性长石和石英为其主要矿物相，次要矿物以黑云母、角闪石等为特征。岩石高硅、富碱、贫钙，稀土总量较高(∑REE=114.4 × 10-6～185.2 × 10-6)，强烈Eu 负异常(δEu=0.08 ～0.37)，明显富集Rb、K、Th 等大离子亲石元素和Zr、Hf 等高场强元素，强烈亏损Ba、Sr、Eu、Nb、Ti，具有较高的10000 ×Ga/Al 比值(＞2.44)。显示碱长花岗岩及岩脉具有A 型花岗岩的特点，(Na2O + K2O)/CaO 比值与Zr-10000 ×Ga/Al 图解中大部分都落入A 型花岗岩区域，少量落入A 型与I＆S 的交界处(图9)。再根据Eby(1992)把A型花岗岩分为A1 和A2 两种类型，庙尔沟岩体碱长花岗岩及岩脉属于典型的A2 型(图10)。

5.1.2 紫苏花岗岩

庙尔沟紫苏花岗岩的地球化学特征为:SiO2含量为60.88% ～62.06%，Al2O3含量为15.50% ～15.72%，里特曼指数(δ)=2.59 ～2.77，稀土总量较高(∑REE =156.0 ×10-6～173.6 ×10-6)，相对富集LREE，而亏损HREE，较显著的Eu 负异常(δEu =0.71 ～0.83)，Rb、Th、U、K 相对富集，Ta、Nb、Sr、P、Ti 相对亏损。这些地球化学特征类似于Ardey紫苏花岗岩侵入体(Kilpatrick and Ellis，1992)，属于典型的岩浆成因紫苏花岗岩。在(Na2O + K2O)/CaO 比值与Zr-10000 ×Ga/Al 图解中都落入A 型花岗岩区域(图9)，表明该区紫苏花岗岩具有A 型花岗岩的地球化学特征(彭松柏等，2004)。

5.2 构造环境

图10 西准噶尔庙尔沟花岗岩岩石源区Ce/Nb-Y/Nb 及Yb/Ta-Y/Nb 判别图解(据Eby，1992)IAB-岛弧玄武岩;OIB-洋岛玄武岩Fig.10 Ce/Nb vs. Y/Nb and Yb/Ta vs. Y/Nb discrimination diagrams for the Miaoergou granite pluton in West Junggar (after Eby，1992)TAB-island arc basalt;OIB-ocean island basalt

前人对西准噶尔地区在晚古生代所处构造环境的认识尚存争议(引言已述)。争论的焦点主要在于晚石炭世-早二叠世是岛弧环境，还是洋脊俯冲环境，抑或是后碰撞挤压-伸展环境。有学者认为西准噶尔地区在晚石炭世早期仍处于洋壳/洋盆俯冲消减的岛弧环境，以产出石炭世(-早二叠世)埃达克岩-高镁安山岩-富Nb 玄武质岩组合、阿拉斯加型基性-超基性杂岩和大量的与俯冲相关的钙碱性岩浆活动与成矿作用为代表(Feng et al.，1989;高山林等，2006;肖文交等，2006;张连昌等，2006)。此外，还有学者依据对区内具有典型特征岩石(A 型花岗岩、紫苏花岗岩、I 型花岗岩、埃达克岩、富镁闪长岩)的研究结果(西准噶尔晚石炭世俯冲作用仍然存在，并可能持续到早二叠世早期)，提出西准噶尔地区晚石炭世-二叠纪存在洋脊俯冲，可能处于洋脊俯冲环境(Geng et al.，2009;唐功建等，2009;Yin et al.，2010;Tang et al.，2010，2012a，b;尹继元等，2012;Yang et al.，2012a，b;Ma et al.，2012)。然而，另一些学者认为在晚石炭世晚期西准噶尔已经进入后碰撞环境，且持续到早二叠世(韩宝福等，2006;Zhou et al.，2008;Chen et al.，2010;陈家富等，2010;童英等，2010;高睿等，2013)。新近在西准噶尔地区发现最年轻的达拉布特蛇绿岩(带)，形成于泥盆纪-早石炭世(辜平阳等，2009;陈石和郭召杰，2010)，该蛇绿岩被也格孜卡拉花岗岩体(308Ma)(陈石和郭召杰，2010)切割，具有韩宝福等(2010)所定义的的“钉合岩体”的特征，说明在晚石炭世俯冲增生作用已经结束。并且区内普遍出露的早石炭世地层和早石炭世-早二叠世花岗岩类岩基(体)在时间、空间上集中分布的特征不同于具有较明显区域侧向分带特征、形成于洋壳/洋盆的俯冲消减体制的花岗岩(苏玉平等，2006;周涛发等，2006;韩宝福等，2010;党飞鹏等，2011)。再者，具有埃达克特征的岩石产出于后碰撞阶段的实例在西藏、土耳其等地均有发现(Gao et al.，2003;Topuz et al.，2005)。

笔者认为西准噶尔庙尔沟岩体形成于后碰撞拉张环境，西准噶尔在晚石炭世-早二叠世处于后碰撞环境。主要有以下证据:(1)经过野外调研以及岩相学研究，发现庙尔沟岩体跟达拉布特断裂附近的其他岩体相似，大都呈近椭圆状或扇状分布，没有发生明显的挤压变形;另外，岩体周围的基性岩墙群具有张性特点(李辛子等，2004)，这都反映岩体形成于拉张环境。(2)根据Pearce 提出的Y +Nb-Rb、Yb-Ta 构造环境判别图解，该岩体不同类型岩石均落入火山弧花岗岩和板内花岗岩交界处(图11)，显示具有后碰撞花岗岩的特征(Pearce，1996)。(3)前人研究表明，西准噶尔早石炭世(340～320Ma)发生俯冲-增生作用(Geng et al.，2009;Xiao et al.，2009，2010;Tang et al.，2010，2012a，b)，可能并未进入后造山阶段(陈家富等，2010)。晚石炭世-早二叠世(310～290Ma)是西准噶尔花岗岩浆活动最强的时期，Geng et al.(2009)认为晚石炭世可能存在洋脊俯冲，并有可能延续到二叠纪，这与区内大量未变形的A 型花岗岩的特点不相符(苏玉平等，2006;周涛发等，2006;韩宝福等，2010)，同时西准噶尔地区到晚二叠世岩浆活动明显减弱，并且区内并没有出现与俯冲相关的变质作用，都表明西准噶尔在该时期已转入后碰撞伸展阶段(苏玉平等，2006;周涛发等，2006;Chen et al.，2010;韩宝福等，2010)。本文获得庙尔沟岩体碱长花岗岩的年龄为309 ±1.4Ma，紫苏花岗岩的年龄为302.1 ±2.1Ma，碱长花岗岩脉的年龄为301 ±2.0Ma，在时代上属于晚石炭世，应该处于后碰撞伸展阶段。

5.3 成因

图11 西准噶尔庙尔沟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.11 Tectonic discrimination diagrams for the Miaoergou gianite pluton in West Junggar (after Pearce，1996)VAG:Volcano Arc Granite;Syn-COLG:Syn-collisional Granite;WPG:Intraplate granite;ORG:Ocean Ridge Granite

A 型花岗岩的形成过程较复杂，源岩具有多样性，关于其成因模式有多种说法:地幔玄武质岩浆高度结晶分异(Han et al.，1997);壳幔物质混合(Konopelko et al.，2007);不同源岩的部分熔融(Creaser et al.，1991;King et al.，1997)。西准地区并未出现与庙尔沟碱长花岗岩时空关系密切的基性超基性岩(不排除基性岩浆底侵的可能)，因此其直接来源于地幔玄武岩浆高度结晶分异的可能性不大(苏玉平等，2006)。本区碱长花岗岩及岩脉的Y/Nb =3.8 ～10.6，均大于1.2，属于典型A2 型花岗岩，显示其可能来源于大陆地壳或板下地壳，且跟陆-陆碰撞或岛弧岩浆作用有关(Eby，1992)。高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)的亏损指示存在有岛弧物质，强烈Eu 负异常，是由玄武岩在下地壳发生部分熔融的过程中斜长石往往在源区残留所致。从A 型花岗岩源区判别图解(图10)可以看出，该区花岗岩大都落入岛弧玄武岩(IAB)区域附近，表明其源区可能具典型的岛弧玄武岩特征。Sr-Nd 同为素数据显示，庙尔沟碱长花岗岩及岩脉具有低的初始Sr 比值((87Sr/86Sr)i=0.70370 ～0.70541)，较高的正εNd(t)值(εNd(t)= +4.10 ～+6.79)，年轻的一阶段模式年龄(tDM=0.57 ～0.99Ga)。综上所述，该区碱长花岗岩及岩脉不是壳幔物质混合成因，可能是源自幔源物质的年轻下地壳部分熔融的产物，这种下地壳可能由洋壳和岛弧建造组成。

紫苏花岗岩是麻粒岩相区的一类特殊岩石，一般发育于前寒武纪，在古生代以来的造山带中出露很少(沈其韩和吉成林，1992;陈斌和庄育勋，1994;彭松柏等，2004)。其成因类型争议很大，目前认识主要有两种:一种变质成因;另一种是岩浆成因(Kilpatrick and Ellis，1992;Newton，1992)。岩浆成因的紫苏花岗岩一般与非造山环境相关(Duchesne and Wilmart，1997;Markl，1998)。关于庙尔沟地区的紫苏花岗岩，张立飞等(1998，2004)研究认为其形成于后造山岩浆作用环境，与该区碱长花岗岩分异于同一个岩浆源，且先于该地区碱长花岗岩结晶而成。本文研究得出该区紫苏花岗岩具有A 型花岗质岩石的地球化学特征，其形成的构造环境与碱长花岗岩相同，属于后碰撞环境。Sr、Nd 同位素显示，紫苏花岗岩具有低的初始Sr 比值((87Sr/86Sr)i= 0.70382 ～0.70388)，较高的正εNd(t)值(εNd(t)= +6.67 ～+6.98)，年轻的一阶段模式年龄(tDM=0.59 ～0.62Ga)。其与该区碱长花岗岩的εNd值和模式年龄比较接近，表明其可能来自同一个岩浆源区。而偏基性的紫苏花岗岩形成却晚于碱长花岗岩，与张立飞等(1998，2004)的认识有出入。笔者认为可能是在后碰撞环境下，岩石圈伸展促使软流圈地幔上涌并加热年轻的下地壳物质，导致发生了俯冲的洋壳和底侵岛弧的部分熔融，形成了具有岛弧印迹的A2 型碱长花岗岩，随着岩石圈进一步伸展，可能在局部有更多偏基性物质的加入形成了紫苏花岗岩。

6 结论

(1)庙尔沟碱长花岗岩形成年龄为309.8 ±1.7Ma、紫苏花岗岩形成年龄为302.1 ±2.1Ma、碱长花岗岩脉的形成年龄301 ±2.0Ma，成岩时代均属于晚石炭世。

(2)庙尔沟碱长花岗岩及岩脉属于典型的A2 型花岗岩，同期的紫苏花岗岩是具有A 型地球化学特征的花岗质岩石。

(3)庙尔沟岩体碱长花岗岩和紫苏花岗岩成于后碰撞环境，来自相同源区，可能是源自幔源物质的年轻下地壳部分熔融的产物，先形成碱长花岗岩，随着岩石圈进一步伸展，可能在局部有更多偏基性物质的加入形成紫苏花岗岩。

致谢 感谢审稿人对完善本文提出的意见和建议!

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