博格达造山带西段辉长岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素年龄与构造环境

朱国栋，张为民，李 鹏，王 贝

（陕西地矿区研院有限公司，陕西 咸阳 712000）

博格达造山带北临东准噶尔盆地、南接吐哈盆地、西连伊林哈尔尕造山带、东临卡拉麦里—哈尔里克造山带（图1），是一个构造演化复杂地区。关于该造山带晚古生代的构造属性，多集中在博格达造山带东段，对该造山带西段基性侵入岩体的研究较少。鉴于此，本次在新疆东天山吉木萨尔林场一带1：5 万四幅区域地质矿产调查基础上，选择大面积出露于博格达山脊及两侧的辉长岩体，对其岩石学、岩石化学和年代学进行研究，为博格达造山带的构造演化历史研究提供新的证据[1]。

图1 侵入岩分布略图

辉长岩岩体呈呈岩床、岩株产出，NWW 向展布（图1），呈顺层-低角度切层侵入至柳树沟组中。

1 岩石地球化学特征

由岩石化学分析结果可知（表1），该地区辉长岩类型属准铝质钙碱性岩石系列；稀土元素总量均较低，轻、重稀土适度分馏，相对富集轻稀土元素，配分曲线图为低缓略右倾型（图略）；微量元素K、Rb、Sr 等大离子亲石元素（LILE）相对富集，Th、Nb、P、Y 等高场强元素（HFSE）相对亏损。

2 同位素年代学特征

选取未经蚀变、未风化、新鲜的露头采集样品，经破碎、淘洗、挑选获得二十多颗锆石，制靶及阴极发光工作由北京锆年领航测试完成。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）原位U-Pb 定年在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。

锆石多呈半自形-他形板柱状，锆石粒径为100μm±，内部多具有岩浆振荡环带。选择内部环带清晰而纯净的锆石进行LAICP-MS 分析，共获得18 组有效数据，锆石206Pb/238U 表面年龄为307.19M ～312.34Ma，图2 中显示谐和年龄为309.7Ma±1.8Ma（MSWD=0.46，n=18）， 加 权 平 均 年 龄 为309.62±0.89Ma（MSWD=0.66，n=18），说明岩体形成年龄在309Ma 左右，为晚石炭世侵入岩体[2]。

图2 锆石U-Pb 年龄协和图及加权平均年龄图

3 构造环境讨论

由研究区岩石地球化学特征表明该地区辉长岩的岩浆起源于亏损的岩石圈地幔，指示岩浆作用过程中可能有地壳物质的加入，遭到一定程度的地壳混染。辉长岩在Zr-Zr/Y 图解中多集中在板内玄武岩区域内（图略），Zr-TiO2图解投点集中于洋中脊玄武岩（图略）。由此可见，博格达造山带西段岩浆活动是在裂谷的基础上发展起来的[3]。

4 结论

岩石化学分析结果显示，辉长岩属准铝质钙碱性岩石系列；稀土及微量元素特征显示其具有大陆裂谷岩浆岩活动特征，岩浆起源于亏损的岩石圈地幔，运移过程中遭到一定程度的地壳混染。LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年结果，表明大规模辉长岩侵入于晚石炭世末期，形成于板内裂谷构造环境[4,5]。

表1 辉长岩岩体岩石化学成分、微量元素分析表