新疆中天山地块星星峡群形成的构造背景及峰期变质条件

朱米西，朱文斌，葛荣峰，王逸琼

内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学 地球科学与工程学院，南京 210023

1 引言

前寒武纪基底作为各个古老地块的重要组成部分，是形成于前寒武纪的地质体在经历了一系列地质事件之后保留下来的部分。前寒武纪基底是保存了前寒武纪地质信息的重要载体，通过对其年代学、同位素和主量以及微量元素的研究，我们可以恢复前寒武纪岩石经历的地质事件以及它形成的构造背景。

中亚造山带被波罗的克拉通、西伯利亚克拉通、塔里木克拉通以及华北克拉通围限（图1b，其中存在着大量的前寒武纪基底岩石，广泛分布于西伯利亚以南（Gladkochub et al., 2008; Kovalenko et al., 2004）、蒙古（Demoux et al., 2009; Kozakov et al., 2007, 2012），中国东北（Zhou and Wlide, 2013;Zhou et al., 2018），哈萨克斯坦—吉尔吉斯斯坦（Konopelko et al., 2013, 2014）以及天山地区（图1b白框部分，He et al., 2014, 2015）。近年来，大量的年代学、地球化学和同位素研究发现，这些前寒武纪岩石普遍存在多期中—新元古代岩浆作用和后期的变质变形作用（Gao et al., 2015; Liu et al.,2015; Zong et al., 2017）。中天山前寒武纪基底经历的后期变质变形作用是对天山造山带不同地质时期的俯冲-增生造山作用的响应，对理解中亚造山带显生宙的演化具有重要意义。

中天山地块作为天山造山带的组成部分之一，出露了天山造山带面积最为广泛的前寒武纪岩石（图1）。迄今为止，有关中天山地块前寒武纪基底研究已积累了很多资料和研究成果（贺振宇等，2015；姜洪颖等，2013；叶晓峰等，2013; Liu et al., 2015; Yuan et al., 2015）。但由于前寒武纪岩石组成复杂且普遍经历后期变形变质作用的改造，所以中天山地块前寒武纪岩石仍然需要深入研究。目前前人关于中天山前寒武纪岩石的研究重点大多集中在侵入岩的年代学、地球化学及岩石成因方面，涉及前寒武纪变质沉积岩形成构造背景的研究还比较少（卞翔等，2016，2018; He et al., 2014; Lei et al., 2011; Li et al., 2005; Wang et al., 2014; Zhou et al.,2016）。本文研究的星星峡群是中天山地块三套前寒武纪变质岩群之一，前人在该群获得了一些地球化学数据，但对其原岩类型的推断仍有分歧（卞翔等，2016，2018; Li et al., 2005）。此外，星星峡群是中天山地块前寒武纪岩石的重要组成部分，经历了强烈的变质作用，但有关其变质演化历史与峰期变质温压条件方面的研究也较为薄弱（He et al.,2014）。对星星峡群原岩成分、沉积环境和后期变质变形改造的研究，有助于了解该块体的构造亲缘性和地质演化过程。

图1 （a）天山造山带构造简图（修改自He et al., 2014）和（b）中亚造山带大地构造位置图（修改自Şengör et al., 1993）Fig. 1 Simplified geological maps showing (a) geological sketch map of the Chinese Tianshan Orogen (modified after He et al., 2014).(b) abbreviative geological map of the Central Asian Orogenic Belt (modified after Şengör et al.,1993)

本文在野外观察与室内薄片研究基础上，对中天山星星峡群具有代表性的变质片岩和片麻岩开展矿物电子探针成分分析和全岩主、微量元素测试，尝试揭示星星峡群的原岩性质以及峰期变质条件。同时，我们还利用星星峡群变质岩的地球化学结果推测星星峡群形成的大地构造背景，进而讨论天山造山带东部地区的构造演化过程。

2 区域地质背景与岩石特征

中亚造山带是全球规模最大的显生宙增生造山带之一，它由波罗的克拉通、西伯利亚克拉通、塔里木克拉通和华北克拉通所围限（Şengör et al.,1993; Windley et al., 2007），并且由多个块体在二叠纪至三叠纪最终拼贴而成（Cawood et al., 2009;Khain, 2003; Xiao et al., 2015）。中亚造山带主要分为哈萨克斯坦拼贴系统和蒙古拼贴系统（Xiao et al., 2015） 。本文研究区所在的天山造山带属于哈萨克斯坦拼贴系统（Xiao et al., 2015）。

天山造山带位于中国西北部的新疆维吾尔族自治区，北边是准噶尔盆地，南边为塔里木克拉通。天山造山带的走向从西往东由WNW-ESE渐变为WSW-ENE，且通常将中国国境内的天山部分，以乌鲁木齐的经度为分界线，分为西天山和东天山两个部分，本文研究区位于东天山最东部（图1）。在地质上，天山造山带又根据大型构造断裂可划分成由北向南4个构造单元（图2）：北天山增生杂岩、伊犁地块、中天山地块和南天山增生杂岩（Charvet et al., 2011; Gao et al., 1998, 2009; Han et al., 2011;Jian et al., 2013; Ma et al., 2012b, 2013a, 2015; Wali et al., 2018; Wang et al., 2018; Xiao et al., 2013）。

图2 星星峡地区地质简图，标注样品名、采样地点以及岩性Fig. 2 Simplified geological map of Xingxingxia area, shows sample names, sample locations and rock types

北天山增生杂岩位于天山造山带最北部，南侧边界为中天山北缘断裂（徐学义等，2005）。它的西部以巴音沟蛇绿岩为代表，东部以米什沟到尾亚的钙碱性火山岩和火山碎屑以及不连续的蛇绿岩套残骸为特征（Han et al., 2010; Wang et al., 2016; Xia et al., 2008, 2012; Xiao et al., 2004）。伊犁地块位于天山造山带西部，北侧边界为中天山北缘断裂，南侧边界为北那拉提断裂（徐学义等，2004; Hu et al., 2000）。它主要以前寒武纪基底和古生代至早中生代的沉积岩以及岛弧型岩浆岩为特征（李永军等，2008; Cao et al., 2017; Kröner et al., 2013; Zhu et al., 2005, 2019）。中天山地块由北侧中天山北缘断裂，西侧北那拉提断裂，南侧中天山南缘断裂所围限（Ma et al., 2012a, 2013b, 2014b; Huang et al.,2017）。它由前寒武纪基底和广泛分布的古生代岛弧型火山岩，以及一些早中生代侵入岩组成（Dong et al., 2011; He et al., 2015, 2018; Lei et al., 2011; Ma et al., 2014a; Wang et al., 2015）。南天山增生杂岩位于天山造山带最南部，北侧边界为中天山南缘断裂（杨经绥等，2011; Wang et al., 2011）。它由古生代蛇绿岩套，岛弧型增生杂岩，俯冲相关的高压低温变质岩以及一些沉积岩组成。

天山造山带的前寒武纪基底主要集中在中天山地块和伊犁地块。中天山地块的前寒武纪岩石主要由3套岩层和不同时代的侵入岩组成，地层包括星星峡群，卡瓦布拉克群和天湖群（胡霭琴等，1986）。天湖群分布在尖山子断裂南侧，红柳河断裂以北，主要为一套绿片岩相到角闪岩相的变质岩，赋存有沉积变质型铁矿（胡霭琴等，1986）。卡瓦布拉克群大致沿东西向分布350 km，最大宽度达20 km。该群主要由一套变质碳酸盐岩夹多层变质碎屑岩，与下伏星星峡群整合接触，与上覆黄山组为不整合接触。前人获得卡瓦布拉克群单颗粒锆石U-Pb年龄1141±60 Ma（修群业等，2002）。

星星峡群位于中天山地块最东端，整体呈北东—南西向展布，西起库米什，东至星星峡，断续分布约500 km。过去认为，该群的岩石组合为一套角闪岩相至高角闪岩相变质岩，最近的研究表明，变质程度甚至达到了麻粒岩相（He et al., 2014,2015），主要岩石类型有片麻岩、片岩、混合岩以及少量大理岩。该群上覆卡瓦布拉克群，其下岩层不可见。星星峡群被不同时代的花岗质岩石侵入，这些侵入岩与星星峡群的组合被称为“星星峡杂岩”（He et al., 2014, 2015;图2）。胡霭琴等（1986）测得星星峡群的上限年龄为1400±73 Ma，下限年龄约为1900 Ma。此外，Wang等（2010）在星星峡群东南方的星星峡镇附近采集样品，获得了星星峡群245~230 Ma左右的云母Ar-Ar年龄。

3 野外观察与采样

变质的星星峡群具有显著的透入性面理，野外测得其面理的产状为153°∠60°，与星星峡群整体的展布方向一致。在面理上还能观察到由矿物拉长定向排列形成的线理，产状为260°∠25°（图3a）。此外，在眼球状片麻岩中能观察到大量的不对称旋斑（图3b），在主应变XZ面上观察到的旋斑指示运动学动向为左行剪切，显微镜下也可观察到左旋碎斑（图3e）。野外还能观察到韧性变形形成的鞘褶皱、层间揉皱和无根褶皱，以及脆性变形形成的共轭X节理等现象（图3c，d），均反映星星峡群曾经历了强烈的变质作用以及复杂多期的变形过程。

本文中使用的16个样品均采集于星星峡镇以西5~20 km，其中3个样品用于电子探针分析，11个样品用于全岩地球化学研究，还有2个样品同时用于两种研究（表1），下文将挑选代表性样品进行介绍。

表1 中天山地块星星峡群样品的采样位置、岩性以及测试内容Table 1 Locations and rock types of samples selected for EPMA and whole rock geochemistry from the Xingxingxia Group, Central Tianshan block

样品17XX-07岩性为石榴黑云斜长片麻岩（图3f）。粒状鳞片变晶结构，片麻状构造，构成样品的主要矿物有石榴子石（3%~5%）、黑云母（35%~45%）、石 英（25%~35%）和 斜 长 石（10%~20%）。矿物颗粒较为自形，石英颗粒无亚颗粒但有波状消光，样品整体呈明显定向性。石榴子石无环带。该样品未见风化，其中的矿物已达成等化学平衡，石榴子石+黑云母+石英+斜长石构成了一组稳定的矿物组合。

样品17RX-06岩性为石榴黑云母石英片岩。粒状鳞片变晶结构，片状构造，样品中的主要矿物类型有石榴子石（5%~10%）、黑云母（15%~25%）、石英（60%~70%）和少量种类不明的长石（5%~10%）。石榴子石较为破碎，粒径约为500 μm。黑云母呈现明显的定向。石英的拉伸方向与黑云母定向排列一致，主要呈现颗粒边界迁移的现象，少量呈现边界颗粒旋转。

样品17RX-07岩性为石榴黑云母石英片岩（图3g）。粒状鳞片变晶结构，片状构造，构成样品的主要矿物有石榴子石（5%~10%）、黑云母（25%~35%）、石英（40%~50%）、钾长石（5%~10%）和斜长石（3%~5%）。石榴子石无环带，晶体粒径约为300 μm，镜下呈椭球状，说明晶型不完整。石英呈现亚颗粒旋转的现象，代表中等应力的变形。黑云母颗粒极小，粒径最大约50 μm。

部分样品中出现了结晶较好的矽线石（图3h黄色圆圈内），指示星星峡群发生的峰期变质作用至少达到了角闪岩相。

4 分析方法

将5个用于电子探针分析的样品清洗，剥去风化面，选取颜色较深且可见石榴子石的部分切成薄片并粘在载玻片上，然后磨制成厚度大约为60~80 μm的探针片。每一过程均对设备和器皿进行严格清洗，避免相互污染。5个样品的电子探针分析分别使用了不同的仪器，其中样品17XX-04-1、 17XX-04-2和17XX-07数据用于温压计算，测试仪器型号为JEOL JXA-8100，样品17RX-06和17RX-07的数据用于绘制等值线，测试仪器型号为JEOL JXA-8230，实验地点为南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室。实验过程的加速电压设置为15 kV，束流为20 nA，束斑大小大约为1 μm。由于3块样品（17XX-04-1、17XX-04-2和17XX-07）中均含有石榴子石+黑云母+石英+斜长石的矿物组合，本文所有的温压计算均采用石榴子石-黑云母温度计以及石榴子石-黑云母-石英-斜长石压力计，所以石榴子石、黑云母和斜长石被选作了实验矿物。为了保证实验精度，确保测定的矿物组合已达成等化学平衡，实验过程中同一组矿物颗粒的间距保持在1000 μm以内。实验中所使用的标样为若干自然标样与人造标样。分析元素的峰值与背景值的测定频率分别保持在每10秒1次和每5秒1次。所有的样品都通过氧化物ZAF法进行校正，测试结果见表2、表3、表4。

表2 用于温压计算的3个样品的矿物电子探针数据Table 2 EPMA data of three samples for calculation of P-T condition

表3 使用电子探针数据获得的GB-GBPQ温压计计算结果Table 3 The calculation results of the GB-GBPQ thermobarometer calculated by electron probe data

表4 用于绘制等值线相图的2个样品的矿物电子探针数据Table 4 EPMA data of two samples for isopleth of phase diagram

用于主量元素与微量元素分析的13个样品经过清洗并剥去风化面之后，每个样品切取部分并用玛瑙研钵磨成200目的粉末。样品粉末的主量元素分析在南京大学现代分析中心，通过X射线荧光光谱法完成，使用的X射线荧光光谱仪型号为ARL-9800。元素的质量百分比大于1.0%时，分析精度优于1%；元素的质量百分比小于1.0%时，分析精度在10%以内。

采 用 的 标 样 为RGM-2、BCR-2和BHVO-2。详细的实验内容参考Franzini 等 （1972）。样品的微量元素分析在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，采用Finnigan Element II ICP-MS完成。大部分元素的分析精度优于5%，所有元素的分析精度优于10%。采用的标样为GSR-5和SDO-1。详细的处理过程见高剑峰等（2003）。此外，13个样品中17XX-11和17RX-13的微量元素进行了重复实验以避免实验误差，最终获得15组数据。主量元素和微量元素测试结果分别见表5和表6。

表5 星星峡群13个样品全岩主量元素地球化学数据(wt%)Table 5 whole rock major element geochemical data of 13 samples from the Xingxingxia Group (wt%)

表6 星星峡群15个样品全岩微量元素地球化学数据(×10-6)Table 6 whole rock trace element geochemical data of 15 samples from the Xingxingxia Group (×10-6)

续表2

5 分析结果

5.1 地球化学特征

星星峡群片岩和片麻岩具有含量变化较大的Al2O3（10.97~22.86 wt%）、CaO（0.31~7.88 wt%）、Fe2O3（2.84~11.01 wt%）、MgO（0.85~4.45 wt%）和SiO2（52.98~73.95 wt%），而K2O（2.48~5.24 wt%）、Na2O（0.21~2.25 wt%）和TiO2（0.31~1.24 wt%）的含量相对稳定，MnO（0.06~0.19 wt%）和P2O5（0.03~0.15 wt%）的含量相对较少。星星峡群样品的主量元素特征与PAAS（澳大利亚后太古宙页岩，据Taylor and Mclennan, 1985）相比，存在较小差异，仅P2O5的含量相对较少。此外，仅两个样品（17RX-08和17RX-13）的铝饱和指数小于1.1。其中，样品17RX-08的钙含量偏高，样品17RX-13的铝含量偏低，这是这两个样品A/CNK指数在0.8~0.9的原因。

如图4a所示，用大陆上地壳标准化后的13个样品中，大部分样品表现出了类似的配分模式。对比蛛网图上相邻的元素，Cs、La、Ce、Nd较为富集，Nb、Ta和Sr则呈现不同程度的亏损。与PAAS和PUCC（古元古代以来平均大陆上地壳）相比，星星峡群样品有着相似含量的高场强元素（Zr: 106×10-6~612×10-6和Hf: 2.67×10-6~14.58×10-6）以及含量更低的过渡元素（Cr : 12.58×10-6~227.09×10-6和Ni: 7.75×10-6~73.31×10-6）（表6）。而在沉积作用中，Sc通常表现出类似高场强元素的地球化学特征，星星峡群大多数样品的Sc含量（2.6~19.7）与PAAS（16.0）和PUCC（14.5）接近，这又佐证了星星峡群原岩是沉积岩的观点。图4b为星星峡群样品球粒陨石标准化后的稀土元素配分曲线，具有轻稀土元素富集的特点，有轻微Eu负异常；而用PAAS（后太古界澳大利亚沉积岩）标准化后的稀土元素配分曲线趋势较为平稳（图4c），整体上呈现轻微Eu正异常。两种配分曲线中均有相同两组样品数据偏离主体曲线聚集的范围，可认为是无效样品。

图4 （a）大陆上地壳标准化微量元素蛛网图（据Taylor and McLennan, 1995）、（b）球粒陨石标准化稀土元素配分曲线（据Anders and Grevesse, 1989）和（c）太古宙平均澳大利亚页岩（PAAS）标准化稀土元素配分曲线（据Taylor and Mclennan, 1985）Fig. 4 (a) Upper Continental Crust (UCC) normalised multielement diagrams（Normalised to UCC values from Taylor and McLennan, 1995）， (b) chondrite-normalized REE pattern（Normalised to chondritic values from Anders and Grevesse, 1989） and (c)PAAS normalized REE pattern（Normalised to chondritic values from Taylor and Mclennan, 1985）

将17RX-06和17RX-07的主量元素数据分别输入软件GeoPS（ver. 2.3; Xiang, 2020），温压范围设为773~1173 K和5~15 kbar，预设矿物类型选择Chl、Gt、Mica、Crd、Bi、Ctd、St、melt、Fsp、Sp、Ilm和Opx，计算结果如图5所示。在样品17RX-06的视剖面图中，当温度超过550~600℃时，钠云母和绿泥石完全消失；温度高于750℃时，蓝晶石开始出现；十字石和矽线石的出现大致符合Al2SiO5同质多像的蓝晶石—矽线石线。而样品17RX-07的视剖面图显示，温度高于560℃时，绿泥石完全消失，温度高于750℃时，蓝晶石开始出现；压力高于6 kbar时，十字石消失；矽线石的出现遵循Al2SiO5同质多像的蓝晶石—矽线石线。

图5 温压计算结果（17XX-4-1、17XX-04-2和17XX-07）、相图与石榴子石中Mn2+（红线）和Ca2+（黄线）的百分比等值线Fig. 5 Thermo-barometer calculations (17XX-4-1，17XX-04-2 and 17XX-07), phase diagram with isopleth of the percentage of Mn2+ (red line) and Ca2+ (yellow line) in garnet

5.2 电子探针分析

本文测试的3个温压计算样品（17XX-04-1、17XX-04-2和17XX-07，结果见表2），其石榴子石中铁和铝的质量百分比均显著高于镁、锰、钙和铬，反映样品中石榴子石主要为铁铝榴石。黑云母中铁氧化物的质量百分比超出镁氧化物的两倍，代表黑云母为铁叶云母。长石则主要是中长石和部分碱性长石。

本文采用Holdaway等（2000）标定的GB温度计和Wu 等（2004）标定的GBPQ压力计来计算星星峡群副变质岩变质变形过程中形成的温度和压力，获得样品的温压条件如图5数据点所示，所有样品点计算获得的温度在621~764℃之间，压力在6.7~9.3 bar之间，对应高角闪岩相至麻粒岩相的变质作用。计算结果见表3。

剩余2个 样 品（17RX-06和17RX-07）仅测试石榴子石的化学成分，结果见表4，其成分与上述3个样品成分类似。使用软件AX Win计算石榴子石FeOt中Fe2+和Fe3+的配比，结果显示Fe2+占主要成分。样品17RX-06的石榴子石中，MnO占FeO+MnO+MgO+CaO物质的量百分比范围为0.044~0.075，CaO占FeO+MnO+MgO+CaO物 质的量百分比范围为0.167~0.191。而在样品17RX-07的 石 榴 子 石 中，MnO占FeO+MnO+MgO+CaO物质的量百分比范围为0.048~0.071，CaO占FeO+MnO+MgO+CaO物质的量百分比范围为0.228~0.256。我们根据镜下观察到的矿物组合（石榴子石+黑云母+长石+石英+不透明矿物；水和熔体无法观察，不参与范围限定）限定相图中的区域，于这些区域上绘制石榴子石中MnO和CaO占FeO+MnO+MgO+CaO物质的量百分比的成分等值线。如图5a所示，在17RX-06相图中，两种等值线相交的部分可以大致圈定一个范围（550~600℃，6~9 kbar）；而在17RX-07的相图中，对应MnO和CaO含量的两种等值线范围无法相交，未得到理想结果。

6 讨论

6.1 星星峡群的原岩成分与形成的构造背景

6.1.1 星星峡群的原岩成分

在变质岩研究中，变质岩原岩类型的判断对于恢复变质岩原岩形成时期的构造背景有着重要的意义。本文将采用已有的构造判别图解来识别星星峡群原岩的组成。Simonen（1953）提出了可用于初步区分变质岩原岩类型的西蒙南图解。在图6a中，大部分星星峡群样品数据点落入厚层泥岩—砂岩区域，只有极少数数据点位于火山岩区域。而星星峡群岩石的矿物组合中出现石榴子石等富铝矿物，也佐证了其原岩是泥质岩石的可能性。大部分样品的铝饱和指数＞1.1，进一步说明了星星峡群的原岩极有可能为富铝沉积岩。在Floyd 等（1989）提出的K2O-Rb图解中（图6b），星星峡群样品显示的K/Rb比值接近230，说明其原岩主要为中酸性成分。星星峡群原岩的成分为酸性，这点同样可由Floyd 和 Leveridge（1987）提出的La/Th-Hf图解（图6c）所印证。

图6 反映星星峡群原岩成分的地球化学图解Fig. 6 Geochemical diagrams showing source composition for metasedimentary rocks from the Xingxingxia Group

6.1.2 星星峡群原岩形成的构造背景

微量元素与稀土元素分析的发展与普及，在研究原岩形成的构造背景上发挥着越来越重要的作用。通过主微量元素图解和稀土元素配分曲线与标准样品的对比，我们可以反演样品所属地质体形成的构造背景（Bhatia, 1983, 1985; Bhatia and Crook,1986）。而沉积岩的微量元素与稀土元素的含量与配分模式取决于源区，原岩是沉积岩的副变质岩可以通过此方法推断原岩沉积的构造背景。本文将主要采用Bhatia（1985）、Bhatia 和 Crook（1986）提出的研究方法与图解来讨论中天山地块东部前寒武纪基底形成的构造背景。

如图4b，c所示，使用球粒陨石和PAAS标准化的四种不同构造背景样品的稀土配分曲线（Bhatia and Crook, 1986）均用黑色图标绘制，从上往下代表的沉积环境依次为被动陆缘、安第斯型、大陆弧以及大洋岛弧。使用球粒陨石标准化的配分曲线图中，前三种构造环境的配分曲线均表现Eu负异常，被动陆缘与安第斯型的Eu异常相对较高于大陆弧。对比星星峡群样品与4种不同构造背景样品的稀土配分曲线，可排除星星峡群原岩沉积于大洋岛弧环境的可能性。而在PAAS标准化的配分曲线图中，4种不同构造背景样品的稀土配分曲线特征出现了明显的分化，具体表现在被动陆缘与安第斯型仍为Eu负异常，大陆弧与大洋岛弧则表现为明显的Eu正异常，且大洋岛弧的Eu异常相对较为明显。使用PAAS标准化的本文样品配分曲线中，除了两条曲线之外，其余整体上表现了轻微的Eu正异常，与大陆弧的配分曲线特点一致。

除此之外，在以Th-La-Sc和Sc-Th-Zr/10作为端元绘制的三元图中（图7），数据点均主要集中于大陆弧（范围B）的范围内。多种图解共同表明，星星峡群副变质岩原岩沉积的构造背景为大陆弧。

图7 变质沉积岩的构造判别图解（据Bhatia and Crook, 1986）Fig. 7 Tectonic discrimination diagrams for metasedimentary rocks from the Xingxingxia Group (after Bhatia and Crook, 1986)

He 等 （2014，2015）从前人划分的星星峡群中识别出两期深成侵入岩，分别是约900 Ma花岗片麻岩和1400 Ma条带状混合麻岩，作者认为这两期侵入岩应从星星峡群中解体出来。野外观察发现，900 Ma花岗片麻岩与星星峡群的变质沉积岩之间具有明显的侵入接触关系，说明星星峡群的形成时代应早于900 Ma。受后期变质变形作用的影响，星星峡群变质沉积岩与1400 Ma条带状混合麻岩的接触关系并不十分清楚。星星峡群变质沉积岩碎屑锆石研究发现，其存在显著的约1400 Ma的最年轻峰，锆石形态与1400 Ma条带状混合麻岩中的锆石形态也十分相似（该成果将另文发表），据此推测，1400 Ma条带状混合片麻岩很有可能为星星峡群提供沉积物源。He 等 （2015）通过全岩地球化学数据研究表明，1400 Ma条带状混合片麻岩为形成于大陆边缘岩浆弧环境的岩浆岩。中元古代早期（1.6~1.4 Ga）是大量新生地壳形成的一个重要时期（Andersen et al., 2004; Cawood et al., 2007），期间发育了一系列以岩浆弧为主的增生造山带。本文对星星峡群变质沉积岩的地球化学分析结果同样说明，其形成的大地构造背景为大陆弧环境。考虑到1400 Ma条带状混合片麻岩与星星峡群变质沉积岩相邻的空间关系，且两者地球化学结果得出了相同的构造背景，故进一步认为星星峡群的原岩极有可能部分来自于1400 Ma条带状混合片麻岩。

6.2 星星峡群的变质条件

中天山地块在古生代末期至早中生代与伊犁地块、北天山增生杂岩以及南天山增生杂岩拼贴，形成现今的天山造山带（Xiao et al., 2015）。根据前人研究可以发现，中天山地块的前寒武纪基底由西往东，年龄越来越老（陈新跃等，2009；胡霭琴等，1986，2006，2010；刘树文等，2004；彭明兴等，2012；秦克章等，2002；施文翔等，2010; He et al., 2014; Hu et al., 2000; Huang et al., 2015)，所以中天山地块最东端的星星峡群经历了最为复杂的后期地质事件叠加。星星峡群记录的区域变质作用，反映了后期地质事件对古老沉积岩层的影响。根据绘制等值线的相图结果（图5），样品变质的温压条件大致为550~600℃，6~9 kbar，而GB-GBPQ温压计结果获得的温压结果范围大致为600~750℃，6.5~9.5 kbar，两者限定的区域无重叠部分。由于等值线所绘范围并没有出现矽线石的可能，所以本文将以GB-GBPQ温压计计算结果为主，相图范围为辅。筛除与整体温压结果相差较大的点以及不在符合相图中矿物组合的点，本次研究显示星星峡群峰期变质的温压条件为610~730℃，6.8~8.5 kbar，与前人（He et al., 2014）的研究结果720~730℃，4~6 kbar有所区别。

星星峡群中广泛发育北东—南西向透入性面理，这些面理是在上述区域变质过程中形成的，从本文获得的变质温压条件看，峰期变质作用达到了麻粒岩相。He 等（2014）在星星峡群副变质岩（黑云母片麻岩和石榴黑云片麻岩）挑选的锆石中，获得其变质边的年龄为379~374 Ma，从而限定了星星峡群峰期变质的时间大概在380 Ma。

7 结论

本文通过对星星峡群变质沉积岩的矿物成分以及全岩地球化学进行研究，结合前人工作，得到以下主要结论：

（1）星星峡群原岩为泥质岩，沉积物源为酸性岩石，同时可能还有更加古老的物源成分。此外，星星峡群形成的构造背景是大陆弧或活动大陆边缘环境，物质源区可能为形成于1400 Ma的岛弧型花岗岩。

（2）星星峡群的峰期变质条件为610~730℃，6.8~8.5 kbar，为高角闪岩相至麻粒岩相变质作用，发生峰期变质的时间大约在380 Ma。