东准噶尔协贝能喀克花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄与构造环境

王新录，冯晓强，牛广智，黄岗，姜亚国，郭俊，宇峰

（陕西区域地质矿产研究院，陕西 咸阳 712000）

东准噶尔协贝能喀克花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄与构造环境

王新录，冯晓强，牛广智，黄岗，姜亚国，郭俊，宇峰

（陕西区域地质矿产研究院，陕西 咸阳 712000）

协贝能喀克花岗闪长岩位于准噶尔盆地东部，岩石地球化学特征显示，硅饱和SiO2为64.00%~65.87%，相对富铝，Al2O3为15.50%~15.84%，具明显富钠贫钾特征（Na2O/K2O比值2.39~2.59），为钙碱性系列火山弧花岗岩。岩体锆石U-Pb同位素测年表明，其形成年龄为（441.9±5.7）Ma，时代为早志留世，岩石具低(87Sr/86Sr)i值（0.703 8~0.704 0）、正高εNd(t)值（6.9~7.2）和锆石εHf(t)值（10.9~13.1），具典型埃达克岩特征。早古生代古亚洲洋在俯冲消减过程中，导致地壳垂向上增生加厚。

东准噶尔；早志留世；埃达克岩；锆石U-Pb年龄

东准噶尔造山带位于西伯利亚与哈萨克斯坦-准噶尔板块结合部位，是一个构造背景复杂、岩浆活动强烈地区［1-2］。该带主要由晚古生代地质体组成，早古生代地质体零星出露。早古生代地质体展布揭示出东准噶尔早古生代构造格局是以阿尔曼泰蛇绿岩带代表的洋盆为中心，北为被动陆缘，南为活动陆缘，洋盆在志留纪关闭，形成碰撞造山带［3-5］。

研究区位于东准噶尔野马泉北部一带，区域上处于库兰卡兹干古生代复合岛弧带，北侧为早古生代阿尔曼泰蛇绿岩带，南部为晚古生代卡拉麦里蛇绿岩带。前人对阿尔曼泰蛇绿岩进行了大量研究，何国琦等据放射虫化石Entactinoidea Riedel，认为其时代为奥陶—志留纪［6］。近年来众多学者于该蛇绿岩中获得大量同位素年龄，时代以早古生代为主，如黄萱等获得Sm-Nd等时线年龄（561±41）Ma［7］；肖文交等获得SHRIMP锆石U-Pb年龄（503±7）Ma［8］；张元元等获得SHRIMP锆石 U-Pb年龄（495.9±5.5）Ma［9］；陕西区域地质矿产研究院获LA-ICP-MS锆石 U-Pb年龄（514.3±3.7）Ma。本文对该岩体进行岩石学、岩石化学和年代学研究，探讨其岩石类型、形成时代及形成构造环境。

1 地质概况

协贝能喀克岩体呈NW向展布于阿尔曼泰、卡拉麦里两蛇绿岩带之中（图1），被下泥盆统托让格库都克组不整合覆盖。岩石呈变余粒状结构，块状构造，主要由斜长石（50%~60%）、钾长石（10%~15%）、石英（25%~30%）、黑云母（5%）和角闪石（5%~10%）组成，粒径0.4~1.2 mm，可见钠黝帘石化、绢云母化、绿泥石化和绿帘石化。

2 岩石地球化学特征

由岩石化学分析结果可知（表1），SiO2饱和（64.00%~65.87%），准铝质（Al2O3=15.50%~15.84%，A/CNK值为1.28~1.30），富钠贫钾（Na2O/K2O=2.39~ 2.59）。在K2O-SiO2图上样品落入钙碱性系列，Rb-Yb+Nb图上落入火山弧花岗岩区。Mg#值相对较低（1.09%~1.16%和36.66~41.87）；固结指数（SI）较高（平均8.81），总体属准铝质、高钠、钙碱性镁质花岗岩类。稀土总量（REE）较低（15.79×10-6~22.71×10-6），在球粒陨石标准化稀土元素分布模式图上（图2左），样品呈“右倾型”，显示轻稀土富集、重稀土相对亏损、分馏不明显特征，具弱正Eu异常、高Sr低Y特征（Sr含量528×10-6~618×10-6，Y含量3.17×10-6~ 5.07×10-6，Sr/Y为104.14~194.95），具埃达克岩特征。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上（图2右），岩体总体富集大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素（HFSE）及P。

图1 侵入岩分布略图Fig.1 The intrusive rock distribution map1.上石炭统巴塔玛依内山组；2.中泥盆统北塔山组；3.下泥盆统托让格库都克组；4.下泥盆统卓木巴斯套组；5.中奥陶统乌列盖组；6.石英钠长斑岩；7-8.中二叠世黑云母正长花岗岩；9.晚石炭世辉长闪长岩；10.早志留世石英闪长岩；11.早志留世花岗闪长岩；12.早奥陶世石英闪长岩；13.闪长玢岩；14.逆断层、剥离断层；15.沉积不整合；16.脉动型侵入接触关系■——岩体位置；▲——采样位置

表1 协贝能喀克岩体岩石化学成分、微量元素分析表Table 1 The major element and trace elements compositions of the Xiebeinengkake intrusion

图2 协贝能喀克岩体球粒陨石标准化稀土元素分布型式图和微量元素蛛网图Fig.2 Chondrite-normailized REE patterns of intrusive rock and trace element spider diagram for the Xiebeinengkake intrusion

3 同位素年代学特征

定年样品在核工业203所进行粉碎，采用浮选和电磁选法进行分选，LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定由西北大学动力学实验室完成，分析结果见表2。锆石干净、透明，以长柱状为主，粒径90~140 μm。阴极发光图像显示（图3），锆石晶形较好，结晶环带明显。18个分析点显示锆石Pb，U和Th含量分别为8×10-6~32×10-6、104×10-6~387×10-6和49×10-6~277× 10-6，Th/U值为0.42~0.92。在U-Pb谐和曲线图中（图4），数据分析点位于U-Pb谐和线上或附近，表面年龄为439~444 Ma，加权平均年龄（441.9±5.7）Ma (MSWD=0.016)，时代为早志留世。

图3 协贝能喀克岩体锆石阴极发光图像Fig.3 Cathode luminescence images of zircons from the Xiebeinengkake intrusion

图4 协贝能喀克岩体锆石U-Pb年龄谐和图Fig.4 Zircon U-Pb Concordia diagram for the Xiebeinengkake intrusion

4 讨论与结论

协贝能喀克岩体SiO2含量64.00%~65.87%，Al2O3含量15.50%~15.84%，Na2O/K2O比值为2.39~2.59，富钠；MgO含量1.07%~1.16%，Sr含量528×10-6~ 618×10-6，Y含量3.17×10-6~5.07×10-6，Yb含量0.36× 10-6~0.61×10-6，Sr/Y比值为104.14~194.95，与典型埃达克岩特征相似。在MgO-SiO2图及Yb-SiO2图中（图5），样品均落入由俯冲洋壳部分熔融形成的埃达克岩区域。新疆北部有两类埃达克岩，一类为俯冲型，另一类为底辟型［10］。俯冲型埃达克岩由新生洋

壳部分熔融形成［11］。本次研究表明，东准噶尔地区古亚洲洋板块俯冲时间大约在早志留世。

表2 协贝能喀克岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄结果Table 2 LA-ICPMSzirconU-Pbdatingresultfrom the Xiebeinengkakeintrusion

图5 MgO-SiO2图解和Yb-SiO2图解Fig.5 Diagram of MgO-SiO2and Yb-SiO2

致谢：野外工作中得到西安地调中心众多专家的指导，陕西区域地质矿产研究院张占武副院长等领导的支持，编写中得到王忠世高工的热心指导，在此表示衷心感谢！

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LA-ICP-MS Zircon U-Pb age of Xiebeinengkake Granodiorite in Eastern Junggar Basin,Xinjiang

Wang Xinlu,Feng Xiaoqiang,Niu Guangzhi,Huang Gang,Jiang Yaguo,Guo Jun,Yu Feng
(Shaanxi Geology and Mineral Research Institute,Xianyang,Shaanxi,712000,China)

Xiebeinengkake Granodiorite plutons are located in eastern Junggar basin,Based on geochemical data,the plutons with saturated SiO2(64.00%~65.87%),rich in Al2O3(15.50%~15.84%)contents,and high Na2O/K2O ratios(2.39~ 2.59),belong to calc-alkaline composition of volcanic arc granite.According to LA-ICP-MS zircon U-Pb age analysis results,the plutons have the characters of adakite,with low87Sr/86Sr(0.703 8~0.704 0),high εNd(t)(6.9~7.2)and εHf(t)(10.9~ 13.1),and the formation age are(441.9±5.7)Ma,formed in Early Devonian.The research results show that vertical growth of continental crust during the subduction of the paleo-asian ocean.

Eastern Junggar basin;Early Devonian;Adakite;Zircon U-Pb age

1000-8845(2016)02-179-05

P597

A

项目资助：新疆1∶25万滴水泉（L45C003004）、北塔山牧场（L46C003001）幅区调修测资助

2015-04-20;

2015-11-24;作者E-mail：306001668@qq.com

王新录（1984-），男，陕西周至人，工程师，2007年毕业于长安大学资源勘察工程专业，从事地质调查与矿产勘查工作