赵同阳 郑加行 韩琼 靳刘圆 孙耀峰 陈晔
摘 要:清白山铅锌矿位于中亚造山带中段南缘北山增生造山带内,赋矿地层为绿片岩相-低角闪岩相变质岩系,对该套变质岩系的详细研究有助于进一步解析北山地区增生造山过程。通过碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年数据,从原长城系中解体出沉积下限为新元古代南华纪(733.7±6.0 Ma)的副变质岩、成岩年龄下限为早寒武世(517.6±5.2 Ma)的变质火山-沉积岩系。岩石整体上富集K2O、Al2O3、SiO2,稀土分布曲线具明显右倾特征。样品富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,认为该套变质岩形成于大陆边缘环境,非全部形成于中元古代,其中混雜有新元古代、早古生代地质体。矿区首次发现晚奥陶世(454.5±7.1 Ma)隐伏的二长岩侵入体,地球化学特征显示属准铝质碱性钾质岩石系列,侵位于增生楔环境中,形成于后碰撞阶段。结合区域前人研究成果,提出新的增生造山模型。认为北山增生造山带形成于混杂有前寒武纪变质基底的多岛弧盆俯冲-增生体系,中晚奥陶世至二叠纪经历了明显的地壳生长,最终增生造山作用结束于早二叠世晚期。
关键词:北山造山带;清白山铅锌矿;地质年代学;增生造山
北山造山带位于新疆天山山脉东南段、中亚造山带南缘(图1-a),向东与索伦缝合带相连,是新元古代—显生宙期间由聚集块体、弧和增生复合体组成,同时伴随古亚洲洋中段闭合、长期俯冲-增生过程形成[1]。据柳园、红柳河-牛圈子-洗肠井、芨芨台子-石板井-小黄山、红石山4条蛇绿混杂岩带,北山造山带可划分为多个古生代构造单元,自南向北划分为石板山弧、双鹰山-花牛山弧、马鬃山地块、黑鹰山-旱山弧、雀尔山弧等5个构造带(图1-b)[2-6]。马鬃山地块、黑鹰山-旱山弧及雀尔山弧位于北山北部,形成于晚古生代沟-弧-盆体系俯冲、增生、碰撞过程[2,5-7];石板山弧、花牛山弧位于北山南部,形成于俯冲及微地块碰撞过程[3-4]。北山造山带被认为是中亚造山带南部的一个古生代增生造山带[2,8],其发育的930~900 Ma片麻状花岗岩被认为是代表了北山造山带的新元古代微陆块[9-13]。有学者认为北山造山带存在前寒武纪变质结晶基底,与塔里木克拉通基底相连,是在塔里木陆壳基底上发展起来的古生代活动带[14],经历了古元古代塔里木初始陆壳形成演化期和中元古代塔里木成熟陆壳形成演化期之后,于晚古生代时期进入克拉通裂谷发展演化的重要阶段,即通常称谓的“北山裂谷”[15-18]。
新疆哈密市清白山铅锌矿位于双鹰山-花牛山弧西段(图1-c),矿体产于褐铁矿化大理岩中。关于赋矿地层时代,存在长城纪、蓟县纪、早古生代等观点[8,19-21]。后期区域构造-岩浆事件、造山过程对矿体改造影响程度不明,制约了找矿勘查工作部署及找矿突破。为进一步厘定清白山铅锌矿赋矿地层时代,更好地解释北山造山过程对成矿的制约关系,本次对矿区变质岩、侵入岩展开系统岩石学、岩石地球化学、同位素年代学研究,旨在确定其成因和形成构造背景,为系统构建北山造山过程提供新的制约要素。
1 地质背景
北山造山带出露地质体以元古代、古生代为主,主构造线呈近EW向弧形展布。清白山铅锌矿所处的双鹰山-花牛山弧是个复合弧,西以星星峡大断裂与库鲁克塔格陆缘盆地为界,北与红柳河-洗肠井蛇绿混杂岩带相邻。区域上,该复合弧含古生代碎屑岩和碳酸盐岩、火山岩和花岗岩[2,22];火山岩以玄武岩、安山岩、流纹岩凝灰岩为主,年龄为451~367 Ma[23-24];花岗岩年龄为442~217 Ma[25-28],同时发育905~871 Ma新元古代花岗岩[12,29]。另发育有高级变质岩,主要为片麻岩、石英片岩、混合岩,其中呈团块状产出的高压榴辉岩变质年龄为~900 Ma[30]。
清白山铅锌矿位于双鹰山-花牛山弧西段,以发育大面积低角闪岩相-绿片岩相强变形变质的大理岩、片岩及大量中酸性侵入岩为主,岩石构造面理呈近EW向,受控于三架山韧性剪切带[31]。矿区内前寒武系主要分为两套(图2)[21]1,下部为长城系古硐井岩群,为一套低角闪岩相变质碎屑岩建造,主要岩性为灰-浅灰色变粒岩、角闪斜长变粒岩、斜长角闪片岩、浅粒岩、石英片岩、二云母石英片岩;上部为蓟县系平头山岩组,为一套绿片岩相碳酸盐岩夹碎屑岩建造,主要有灰黑色石英岩、白云石大理岩、大理岩等。
2 样品采集及测试方法
本次共采集同位素测年样品3件(图2),19QBS-TWS01号样品(条带状黑云母长英质变粒岩)采自qrzk01号钻孔(N93°51′48.76″,E41°10′58.40″)85.6 m处(图2-a,c),19QBS-TWS02号样品(含斜长石二云母片岩)、19QBS-TWS04号样品(片理化蚀变二长岩)分别采自zk5502号钻孔(N93°48′57.26″,E41°10′31.98″)58.5 m、75.2 m处(图2-a,b)。全岩主微量元素分析样品7件。
同位素测年样品处理及测试在南京聚谱检测科技实验室完成。首先使用常规重液浮选和电磁分离方法挑选锆石,将其镶嵌在环氧树脂中并抛光,进行锆石阴极发光(CL)、反射光、透射光照相及LA-CIP-MS同位素分析。测试使用与New Wave213 nm 激光取样系统连接起来的Agilent 7500 aICP-MS完成。分析过程中,激光束斑直径采用20~30 μm,频率5 Hz。样品经剥蚀后,由He气作为载气,再同Ar气混合后进入ICP-MS进行分析。U-Pb分馏据澳大利亚锆石标样GEMOCGJ-1 207Pb/206Pb age of (608±1.5)Ma校正[32]。锆石标样MudTank(Inercept age of(732±5)Ma)为内标[33],控制分析精度。测试流程开头和结尾分别测试2个GJ标样,测试1个MT标样和20个待测样品点。U-Pb年龄和U、Th、Pb的计算由GLITTER软件获得,普通铅的校正及谐和图的绘制运用Isoplot完成[34]。全岩主微量元素分析在国土资源部乌鲁木齐矿产资源监督检测中心完成。
3 岩石学特征
灰褐色含菱铁矿细粒大理岩(19QBS-b03) 灰褐色,粒状变晶结构,块状构造(图3-a)。岩石主要有菱铁矿、方解石组成,少量绿泥石。方解石(70%),粒状,粒径0.8~0.2 mm。聚片双晶发育,双晶纹平行于菱形解理的长对角线,双晶纹弯曲变形。颗粒之间呈平直镶嵌状接触;菱铁矿(25%),粒状,粒径0.5~0.2 mm,黄褐色,杂乱分布在方解石中;绿泥石(5%),片状,片径0.5~0.2 mm,无色,杂乱分布;磷灰石(少量),粒状,粒径0.05~0.2 mm(图3-e)。
含斜长石二云母片岩(19QBS-b02) 灰褐色,鳞片粒状变晶结构,片状构造(圖3-b)。岩石主要由云母、斜长石及石英等构成。岩石中多含片状矿物,具片状构造。云母多为白云母,次为黑云母,片状,粒径细,多定向分布;斜长石他形粒状,粒径细,呈集合体分布在云母集合体中;石英他形粒状,粒径细,与长石共生(图3-f);金属矿物半自形-他形粒状,粒径细,呈单晶粒分布在透明矿物粒间。
蚀变细粒二长(19QBS-b04) 灰色,变余他形粒状结构,块状构造(图3-c)。受构造作用影响,岩石挤压破碎,形成片理化。沿片理形成石英、黑云母及碳酸盐条带,定向分布;斜长石呈半自形-他形粒状,板状,粒径较细,受挤压部分产生碎裂变形,表面具明显绢云母化、黑云母化及碳酸盐化(图3-g);榍石半自形-他形粒状,粒径较粗,多沿黑云母条带中分布;金属矿物少量,呈他形粒状分布。
黑云母长英质变粒岩(19QBS-b01) 灰黑色,鳞片粒状变晶结构(图3-d)。岩石具条带状构造,由云母、长石、石英及金属矿物集中分布互层状构成。部分矿物具定向性;黑云母呈片状,粒径细,多呈条带状分布,含白云母、斜长石及金属矿物(图3-h);石英他形粒状,粒径极细,集中呈条带状分布,含有少量云母、长石及金属矿物;金属矿物呈他形-半自形粒状、板状,粒径细,分布在透明矿物粒间。
4 测试结果
4.1 锆石U-Pb测年
黑云母长英质变粒岩(19QBS-TWS01)、含斜长石二云母片岩(19QBS-TWS02)样品中锆石大小不一,CL图像显示磨圆度较高,暗示锆石经历了搬运。Th/U比值介于0.08~2.01,变化较大,为典型碎屑锆石。部分锆石具典型岩浆韵律环带特征,说明物源区可能发育岩浆岩。在剔除锆石铅丢失及和谐度较差的锆石后,分别剩余88颗、85颗锆石年龄数据。分析结果表明,19QBS-TWS01号样品206Pb/238U年龄介于514~1 745 Ma,显示~840 Ma、~780 Ma、~715 Ma、~609 Ma、~520 Ma等5个年龄峰值,最年轻的3颗锆石加权平均年龄为(517.6±5.2) Ma(早寒武世,∈1)(图4),代表成岩年龄下限;19QBS-TWS02号样品206Pb/238U年龄介于714~1 790 Ma,显示~1 718 Ma、~1 549 Ma、~1 429~1 361 Ma、~1 236 Ma、~860 Ma等5个年龄峰值,最年轻3颗锆石加权平均年龄为(733.7±6.0)Ma(南华纪,Pt32)(图5),代表其成岩年龄下限。
片理化蚀变二长岩(19QBS-TWS04)样品中锆石环带清晰,自形程度较好,为长柱或短柱状晶体。受后期变质事件影响,锆石Th/U比值介于0.13~0.69,剔除锆石铅丢失及和谐度较差的锆石后,剩余20颗锆石年龄数据。分析结果表明,19QBS-TWS04号样品206Pb/238U年龄介于430~474 Ma,谐和度较好,20个测点年龄值在分析误差范围内基本一致,加权平均年龄为(454.5±7.1) Ma(晚奥陶世,O3)(图6),代表了二长岩结晶年龄。
4.2 全岩主量元素
黑云母长英质变粒岩、二云母片岩SiO2含量56.41%~65.95%,Al2O3含量14.67%~22.13%,CaO含量变化较大,为0.82%~3.11%。不同岩性的MgO含量变化较大,其中黑云母长英质变粒岩含量1.36~1.72,二云母片岩为3.28,A/CNK值为1.14~1.48,A/NK值为1.59~2.10,K2O/Na2O比值变化较大,为1.98~12.29。上述化学成分及相关比值显示,岩石整体上富集K2O、Al2O3、SiO2。与澳大利亚后太古代页岩(PASS)相比,低TiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,高CaO、K2O,SiO2、Na2O、P2O5含量较接近。
蚀变二长岩SiO2平均含量57.38%,Al2O3平均含量16.37%,CaO平均含量4.72%,MgO平均含量3.24%。样品落入“10-二长岩”区域,A/CNK均值0.85,A/NK值为1.59~2.10,K2O/Na2O比值平均为2.93,里德曼指数(σ)分别为7.04、6.09,碱度率(AR)分别为2.66、2.63。据以上全岩主量元素含量及相关比值,样品属碱性岩石系列,具准铝质特征(图7-a,b)。
4.3 全岩稀土及微量元素
样品全岩稀土及微量元素分析结果见表4。在稀土元素方面,除19QBS-YQ04号样品(黑云母长英质变粒岩)稀土元素总量(ΣREE)较低(73.83×10-6)外,其余样品稀土元素总量(ΣREE)较高,为178.18×10-6~304.34×10-6,变质岩平均为238.57×10-6、二长岩平均为271.04×10-6。除19QBS-YQ04号样品外,LaN/YbN平均为16.11,LREE/HREE平均为10.45。在球粒陨石标准化稀土元素分布图上(图8-a),除19QBS-YQ04号样表现为“U型曲线特征”外,其余样品曲线均具明显右倾特征,说明整体上轻重稀土分馏明显。除19QBS-YQ01、19QBS-YQ03号样品外,其余样品重稀土分馏不明显;除19QBS-YQ04号样品δEu大于1(1.24),显示为Eu的正异常外,其余样品δEu均小于1,介于0.5~0.73,显示明显的负异常,表明岩石经历了斜长石的分离结晶作用。综上所述,5件变质岩样品(黑云母长英质变粒岩、二云母片岩)在稀土元素分布曲线上一致性较差,说明物源区差异性较大;2件侵入岩样品(二长岩)在稀土元素分布曲线上较一致,具明显轻重稀土分馏,Eu的异常较明显,但重稀土内部分馏不明显(图8-a)。在微量元素方面,5件变质岩及2件侵入岩样品在原始地幔标准化蛛网图上曲线形态整体上较一致(图8-b)。所有样品Rb,K,Ba等大离子亲石元素较富集,Nb,Ta,Zr,Hf等高场强元素较亏损。5件变质岩样品具明显的Nb,Ta,Sr,P,Ti负异常。所有样品具强烈的Nb,Ta负异常,表明源区受到明显的幔源物质影响。5件变质岩样品明显亏损Sr,可能是岩石后期遭蚀变或与残余斜长石有关。2件侵入岩样品Nb/La比值平均为0.5,Th/Yb比值平均8.78,暗示其可能形成于碰撞环境。
5 讨论
5.1 变质岩源区特征
研究区地层变形、变质强烈,原始结构构造难以保存,原始沉积层理难以识别,只能根据研究区各类变质岩化学分析结果判别原岩成分。采用尼格里化学计算方法得到区内5件变质岩样品特征数值,(al+fm)-(c+alk)-Si西蒙南图解显示,3件样品为沉积岩、2件样品为火山岩(图9-a)。SiO2-TiO2图解显示1件样品为沉积岩、4件样品为火山岩(图9-b)。在La/Yb-∑REE图解中所有样品均落入“沉积岩”区(图9-c),其中落入“页岩/粘土岩”3件、“砂质岩/杂砂岩”区2件,表明研究区变质岩可能具复杂的源区特征。结合变质岩Th/Sc比值(0.94~5.62)变化小,Zr/Sc比值(14.87~83.71)变化较大的特征,揭示该区变质碎屑岩源区成分可能经多次沉积循环,其物源较复杂。结合黑云母长英质变粒岩(19QBS-TWS01)、含斜长石二云母片岩(19QBS-TWS02)碎屑锆石频谱图(图4,5),认为黑云母长英质变粒岩主要物源区为南华纪(~840~780 Ma)火山岩-沉积岩区,并混入少量中元古代、震旦纪、早寒武世早期的岩石碎屑;含斜长石二云母片岩物源区为古元古代晚期至新元古代早期的沉积岩区,其中以古元古代晚期至中元古代中期(~1 781~1 361 Ma)的岩石碎屑为主。
关于物源区构造环境,通过变质岩微量元素构造环境判别图可知(图10-a,b),5件样品中3件落入“B”区,为大陆弧环境,2件样品落入“D”区,为被动大陆边缘环境。说明研究区变质岩物源较复杂,为来源于不同构造环境地质体的剥蚀。结合岩石整体上富集K2O、Al2O3、SiO2,样品稀土分布曲线具明显右倾特征,及富集大离子亲石元素、亏损高场强元素特征,我们认为研究区变质岩形成于大陆边缘环境,非克拉通内部。
5.2 侵入岩成因分析
清白山铅锌矿区地表出露大面积花岗岩,新疆地质调查院将其厘定为早石炭世(锆石U-Pb年龄数据显示其中含有少量前寒武纪继承锆石)三架山-清白山岩体,主要岩石类型为花岗岩、碱性花岗岩,属高钾钙碱性岩石系列,岩石地球化学数据显示其具造山晚期弧岩浆特征1。
本次工作在矿区55线发现深部隐伏二长岩侵入体形成于晚奥陶世(454.5±7.1 Ma),为准铝质钾质碱性岩石。样品稀土分布曲线具明显右倾特征,发育Eu的异常谷,重稀土元素Ho-Lu较平坦,分馏不明显。样品中Rb,K,Ba等大离子亲石元素较富集,Nb,Ta,Zr,Hf等高场强元素较亏损。上述全岩地球化学特征与北美西海岸阿拉斯加增生楔、日本西南部Shimanto增生楔上的侵入岩较相似[35-36]。二长岩(19QBS-TWS04)锆石U-Pb年龄数据变化范围较大(482~436 Ma),地表花岗岩体中含有少量前寒武纪继承锆石,与增生弧岩浆岩锆石年代学特征相似[37]。因此,我们认为研究区古生代侵入岩可能形成于弧前增生楔之上。关于晚奥陶世碱性侵入岩形成的构造阶段,通过Y+Nb-Rb、Yb+Ta-Rb等花岗岩的构造环境图解(图10-d,e),发现样品均落入“后碰撞”环境。在Rb/10-Hf-3Ta图解中,样品落入“碰撞环境花岗岩”。本次研究认为~454 Ma碱性二长岩形成于碰撞-后碰撞阶段。
通过以上分析,我们认为研究区深部发育的隐伏侵入岩体,无论成岩时代,还是形成的构造阶段,均不同于地表出露的花岗岩基。晚奥陶世形成于增生楔之上的后碰撞型碱性侵入岩的发现,对重新认识北山的成岩成矿作用及增生造山过程意义重大。
5.3 赋矿地层时代讨论
清白山铅锌矿赋存于褐铁矿化大理岩中,1∶20万白山幅(K-46-28)区调报告将其厘定为上震旦统白头山组,该套大理岩中发现前管孔藻(Praesoenopora sp.),认为可和我国南方震旦系灯影组下段、东北地区马家屯组中藻类对比。该套地层在西段白玉山-大平台一带于大理岩中发现大量叠层石:Conophyton sp.,Cryptozoon sp.,Stratifera sp.,Colonnelle for., Kussiella for., Inzeria for., Jurusania for.,;其中Conophyton在库鲁克塔格地区爱尔基干群常见,Cryptozoon在甘肃肃北县平头山群发育,叠层石保存状态与库鲁克塔格地区的爱尔基干群相似。因此,我们认为赋矿大理岩形成于蓟县纪。矿区内分布的一套结晶片岩建造,前人将其厘定为长城系古硐井岩群,通过本次工作,我们从该套地层中解体出沉积下限为新元古代南华纪((733.7±6.0) Ma)的副变质岩、成岩年龄下限为早寒武世((517.6±5.2) Ma)的变质火山-沉积岩系。综上所述,我们认为研究区变质岩并非全部形成于中元古代,其中混杂有新元古代、早古生代地质体,推测其就位于早古生代的俯冲-增生过程。
5.4 增生造山过程
中元古代(1.6~1.0 Ga),伴随哥伦比亚超大陆(Columbia)的裂解,北山地块从敦煌地块中裂离出来(图11-a),并在被动大陆边缘沉积了一套碎屑岩-碳酸盐岩建造。研究区内将其分别厘定为长城系古硐井岩群、蓟县系平头山组[21]。其中在蓟县纪大理岩与石英片岩的界面(硅钙面)、褶皱构造转折端等部位发育铅锌体[20-21],成矿类型为MVT型。中元古代低级变质沉积岩、变质火山岩广泛分布于新疆伊犁地块周缘及中天山等地区,被新元古代片麻状花岗岩侵入[38-41]。从变质岩和侵入岩中获得的锆石U-Pb、全岩Sm-Nd等时年龄、Nd模型年龄表明,这些块体中可能存在古—中元古代(1.8~1.2 Ga)的大陆地壳[38,40-41]。
新元古代中早期(1.0~0.76 Ga),受羅丁尼亚(Rodinia)超大陆聚合事件的控制(图11-b),研究区内泛哥伦比亚大洋开始向敦煌-北山地块下俯冲,形成950~87 Ma片麻状花岗岩[12,17]。这些钙碱性花岗岩常具Nb,Ta,Ti的负异常,相对富集LREE、LILE、亏损HFSE。锆石εHf(t)值(-16.1~+10.2)由于古老大陆壳的混染变化较大[10-13]。上述地球化学特征说明,北山地区新元古代花岗岩具安第斯型陆缘弧特征[13]。
新元古代晚期(760~540 Ma),羅丁尼亚超大陆开始裂解,古洋州洋盆随即打开。北山地区双鹰山、马鬃山等裂离地块从南侧(现在方位)的敦煌地块中裂离出来(图11-c)。天山地区在该伸展环境时期下,大陆边缘岩石记录主要为一套沉积盖层,不整合覆盖于古—中元古代混合岩、TTG岩系、片麻岩、片岩之上。该盖层主要由陆相碎屑岩、碳酸盐岩、少量板内碱性火山岩(755~740 Ma)组成,夹冰碛沉积。本次研究从原长城系古硐井岩群中解体出一套副变质岩(含斜长石二云母片岩),原岩沉积下限为(733.7±6.0)Ma,物源区为古元古代晚期至新元古代早期的沉积岩区。首次证实研究区发育有新元古代晚期的沉积盖层。
早古生代早中期(540~470 Ma),研究区内岩浆活动匮乏,主要为一套形成于被动大陆边缘的陆源碎屑沉积建造(图11-c)。自下而上分别为下寒武统双鹰山组,下部为含磷、钒矿的碳质硅质板岩,上部为含锰钴矿的含碳质铁质石英板岩-硅质板岩建造;中上寒武统西双鹰山组为一套硅质板岩-石英板岩建造;下奥陶统罗雅楚山群为一套变质砂岩-硅质岩板岩建造;中奥陶统锡林柯博组为一套变质砂岩-长石石英砂岩建造。本次研究从原长城系古硐井岩群中解体出一套变质岩(黑云母长英质变粒岩),原岩成岩年龄下限为(517.6±5.2)Ma(早寒武世,∈1),物源区为南华纪(840~780 Ma)火山岩-沉积岩区,并混入少量中元古代、震旦纪、早寒武世早期的岩石碎屑。
中奥陶世,古亚洲洋向北俯冲至双鹰山微板块之下(图11-d)。晚奥陶世,研究区东南侧发育富铌玄武岩及与俯冲有关的英安岩、高压变质岩[4,27]。结合本次工作发现的晚奥陶世((454.5±7.1) Ma)准铝质钾质碱性二长岩体,认为在晚奥陶世伴随着敦煌地块与双鹰山地块之间小洋盆的闭合,俯冲板片发生断离(图11-e)。热的年轻的洋壳俯冲构造作用将地壳物质往下拉,地壳物质很快达到固相温度并熔化,产生大量埃达克质岩浆。这些埃达克质岩浆向下携带Nb到地幔楔中,在上升过程中形成变质地幔楔橄榄岩。热的地幔楔发生减压熔融,使前期由于俯冲板片后撤形成的宽大增生楔上发育碱性花岗岩体、富铌玄武岩、与俯冲有关的英安岩。~423 Ma的埃达克岩花岗岩、~373 Ma的埃达克岩、~270 Ma的埃达克质花岗岩说明志留纪至早二叠世期间古亚洲洋发育持续的俯冲作用[27,42-43]。中二叠世后进入碰撞造山阶段,后碰撞伸展阶段发育232~228 Ma的花岗岩,在侵入其中的石英脉中发现钨矿床。
6 结论
(1) 碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,新疆北山地区清白山铅锌矿赋矿地层非全部是前人厘定的蓟县纪平头山组,其中混杂有沉积下限为新元古代南华纪((733.7±6.0) Ma)的副变质岩、成岩年龄下限为早寒武世((517.6±5.2) Ma)变质火山-沉积岩系。
(2) 首次在清白山铅锌矿区发现晚奥陶世((454.5±7.1) Ma)隐伏的二长岩侵入体,地球化学特征显示,岩石属准铝质碱性钾质岩石系列。认为其形成于后碰撞阶段俯冲板片断离后的增生楔之上,该期侵入岩浆活动对之前的成岩成矿具有明显的改造。
(3) 北山增生造山带形成于混杂有前寒武纪变质基底的多岛弧盆俯冲-增生体系,在中晚奥陶世至二叠纪经历了明显的地壳生长,最终增生造山作用结束于早二叠世晚期。
备注:受篇幅所限,文章中锆石测年数据、岩石硅酸盐、稀土、微量数据未列出,需要者请与作者联系(xjddy_zty@qq.com)。
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Abstract: The Qingbaishan Pb-Zn deposit is located in the Beishan accretionary orogenic belt on the southern margin of the Central Asian orogenic belt, the ore bearing strata are metamorphic rock series of greenschist facies and low amphibolite facies, a detailed study of the metamorphic series will be helpful to further understand the accretionary orogenic process in Beishan area. Based on the LA-ICP-MS U-Pb dating data of detrital zircon, Neoproterozoic parametamorphic rocks (733.7±6.0Ma) and metamorphic volcanic sedimentary rock series of early Cambrian (517.6±5.2Ma) were disintegrated from Mesoproterozoic strata, the rocks are rich in K2O, Al2O3 and SiO2, The distribution curve of REE has obvious right inclination, the samples are enriched in large ion lithophile elements and depleted in high field strength elements, it is considered that the metamorphic rocks were formed in the continental margin environment, and not all of them were formed in Mesoproterozoic, it also includes Neoproterozoic and early Paleozoic geological bodies. The late Ordovician (454.5±7.1Ma) concealed monzonite intrusion is discovered for the first time in the study area, geochemical characteristics show that it belongs to paraaluminous alkaline potassic rock series, formed in the post collision phase. A new accretionary orogenic model is proposed based on the previous research results, it is considered that the Beishan orogen was formed in the subduction accretionary system of multi island arc mixed with Precambrian metamorphic basement, and experienced obvious crustal growth from middle Late Ordovician to Permian, and finally ended in Early Permian.
Key words: Beishan orogen; Qingbaishan Pb-Zn deposit; Geochronology; Accretionary orogeny