阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石20100404刘国仁.pdf

第三十一卷 第四期 地 球 学 报 Vol.31 No.4 二○一○年八月 519-531 Acta Geoscientica Sinica Aug. 2010 519-531 www.地球学报.com 本文由新疆维吾尔自治区 1∶5 万区调专项资金项目编号 XJQDZ2006-01资助。 收稿日期 2010-02-03; 改回日期 2010-05-07。 第一作者简介 刘国仁, 男, 1965 年生。教授级高级工程师, 在读博士。主要从事矿产勘查工作。电话 0906-2156063。E-mail altliuguo- ren。 新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄及地球化学特征* 刘国仁1, 2, 董连慧3, 高福平4, 陈剑祥4, 赵 华2, 王定胜4, 宋志勇4, 何立新2, 秦纪华2 1中国地质大学, 北京 100083; 2新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队, 新疆阿勒泰 836500; 3新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局, 新疆乌鲁木齐 830000; 4陕西省地矿局汉中地质大队, 陕西汉中 723000 摘 要 克兰河中游英云闪长岩和二长花岗岩的锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄分别为 4002.3MaMSDW1.1 和 4013.3 MaMSDW1.2, 表明岩体侵位于早泥盆世早期, 同时也暗示了岩体围岩康布铁堡组地层的形成 时代早于 401 Ma。所有花岗质岩石具有高的 SiO267.8076.54和 Al2O312.3916.07含量, 低 P2O5 0.020.17和 MgOFeO2.225.12含量, 富碱K2ONa2O5.588.25, 具有低的 CaO/Na2O 0.3 比值和高的 A/CNK 值0.961.39; 富集 LREE 和 Th、U, 贫 Ba、P、Sr、Ti、Nb, 呈现明显的 Eu 负异常 δEu0.220.73。以上特征表明该岩体属钙碱性准铝质-过铝质岩类, 具有岛弧花岗岩的典型特征。结合阿 尔泰南缘的区域地质背景综合分析, 推测岩体形成于活动大陆边缘环境, 是在俯冲作用过程中由变泥质岩 和变质杂砂岩脱水熔融的产物, 在部分熔融过程中有磷灰石、斜长石、钛铁矿等矿物的残留。 关键词 花岗岩; LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄; 地球化学; 克兰河中游; 阿尔泰 中图分类号 P597; P588.12; P581 文献标志码 A 文章编号 1006-3021201004-519-13 LA-ICP-MS U-Pb Zircon Dating and Geochemistry of the Devonian Granites from the Middle Kelan River Valley of Altay in Xinjiang LIU Guo-ren1,2, DONG Lian-hui3, GAO Fu-ping4, CHEN Jian-xiang4, ZHAO Hua2, WANG Ding-sheng4, SONG Zhi-yong4, HE Li-xin2, QIN Ji-hua2 1 China University of Geosciences, Beijing 100083; 2 No. 4 Geological Party, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development, Altay, Xinjiang 836500; 3 Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development, Urumqi, Xinjiang 830000; 4 Hanzhong Geological Party, Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development, Hanzhong, Shaanxi 723000 Abstract LA-ICP-MS zircon U-Pb ages and whole rock geochemical data are reported in this paper for granitoid rocks in the Middle Kelan River valley on the southern margin of the Altay orogenic belt. Zircons with well-defined oscillatory zoning from tonalite and adamellite yielded mean 206Pb/238U ages of 4002.3 Ma MSDW1.1 and 4013.3 Ma MSDW1.2, respectively, which indicate that the Kangbutiebao ation was ed prior to 401Ma. The granitoid rocks have high SiO2 67.8 to 76.8, total alkali Na2OK2O 5.58 to 8.25 and Al2O3 12.39 to 16.07, and low P2O5 0.02 to 0.17 and MgOFeO 2.22 to 5.12. In addi- tion, they are characterized by high A/CNK values 0.96 to 1.34 and low CaO/Na2O0.3ratios, thus defined as CAGS 520 地 球 学 报 第三十一卷 calc-alkaline peraluminious granitoid rocks. They assume obvious negative anomalies of Ti, P, Sr, Ba and Eu δEu0.220.73 and obvious enrichment of LREE and Th, U, thus resembling granitoid rocks ed in an active continental margin. Combined with the tectonic evolution of the southern margin of Altay, the authors suggest that these granitoid rocks were generated by partial melting of the crust in an active continental margin, with the resi- dues being plagioclase, ilmenite and apatite. Key words granite; La-ICP-MS U-Pb zircon dating; geochemistry; Altay 阿尔泰造山带是中亚造山带的重要组成部分 Sengr et al., 1993; Xiao et al., 2004, 经历了古生 代地壳双向增生和中新生代陆内造山作用, 由一系 列大陆块体、岛弧和增生杂岩构成肖序常等, 1992; 何国琦等, 1994。阿尔泰造山带花岗岩类广泛分布, 前人对其形成时代和环境方面进行了大量的研究工 作王广耀和许培春, 1983; 芮行健和吴玉金, 1984; 邹天人等, 1988; 刘伟, 1990; 岳永君等, 1990; 赵振 华等, 1993; 王中刚等, 1998; 袁峰等, 2001; 王登红 等, 2002, 特别是近年来许多学者Windley et al., 2002; 袁超等, 2005; 王涛等, 2005; 童英等, 2005, 2006; 2007; Sun et al., 2006; Wang et al., 2006; Zhang er al., 2006; 曾乔松等, 2007; 周刚等, 2007a, b; Yuan et al., 2007; 杨富全等, 2008利用锆石 SHRIMP U-Pb 法和锆石 LA-ICP MS U-Pb 法精确测定了阿尔 泰花岗岩类的形成时代, 表明阿尔泰有多次强烈的 岩浆侵入活动, 其峰值在 460 Ma、408 Ma、375 Ma 和 265 MaWang et al., 2006; 曾乔松等, 2007, 这些 最新成果大大促进了对阿尔泰造山带大地构造环 境、构造演化、造山作用和陆壳增生的研究。 2006 年2008 年, 新疆地矿局第四地质大队在 阿尔泰山克兰河中游一带开展 1 5 万区域地质矿产 调查期间, 发现了泥盆纪花岗岩。本文对该区的泥 盆纪花岗岩进行了详细的岩相学、地球化学及年代 学研究, 探讨其岩石成因及形成的构造背景, 为进 一步探讨阿尔泰地区的造山作用和大陆地壳的形成 与演化提供新的依据。 1 区域地质背景区域地质背景 阿尔泰造山带位于中亚造山带的东南部, 呈北 西-南东向横贯于中、 俄、 哈、 蒙四国, 全长 2000 km, 在中国境内约 500 km。在大地构造上, 中国阿尔泰 造山带位于额尔齐斯-布尔根板块缝合带以北的西 伯利亚板块何国琦等, 2004, 包括北阿尔泰早古生 代陆缘活动带包括诺尔特泥盆纪-石炭纪上叠火山- 沉积盆地、 喀纳斯-可可托海古生代岩浆弧、 南阿尔 泰晚古生代活动陆缘克兰泥盆纪-石炭纪弧后盆地、 卡尔巴-纳雷姆石炭纪-二叠纪岩浆弧和西卡尔巴石 炭纪弧前盆地。 研究区属南阿尔泰, 区内北东部主要出露早泥 盆世康布铁堡组和中泥盆世阿尔泰组火山-沉积岩 系, 南西部出露早-中元古界克木齐群地层。花岗岩 类广泛分布, 主要为早泥盆世的片麻状斜长花岗 岩、片麻状花岗岩、片麻状花岗闪长岩、片麻状英 云闪长岩等图 1, 也见有晚石炭世如阿舍勒岩体, 3186 Ma, Yuan et al., 2007、二叠纪如喇嘛昭、塔 克什肯口岸、富蕴县南、玛因鄂博等, 275286 Ma, 王涛等, 2005; 童英等, 2006; 周刚等, 2007a, b、奥 陶纪如切木尔切克, 46210Ma, Wang et al., 2006; 阿巴宫岩体, 457.8462.5Ma, 刘锋等, 2008, 2009、 三叠纪如将军山, 245Ma, 王中刚等, 1998和侏罗 纪如尚可兰, 181177Ma, 王登红等, 2002花岗岩 类出露。 2 岩体地质及岩相学岩体地质及岩相学 2.1 岩体地质 克兰河中游泥盆纪花岗岩体呈北西-南东向长 条状展布, 均侵位于中下元古界地层中, 向北西及 南东延出研究区。岩体分两个侵入次, 第一侵入次 为二长花岗岩, 第二侵入次为片麻状中细粒英云闪 长岩、片麻状花岗岩图 2。二长花岗岩多呈岩枝、 岩脉状产出, 接触界线普遍不甚清晰, 混合岩化强 烈; 岩体形态一般呈长条状, 其长轴方向与区域构 造线方向一致; 岩体均呈现出不同程度的交代结构, 条带状、眼球状、片麻状构造, 片麻理与围岩面理 基本一致, 并见有长英质脉体顺片麻理注入。片麻 状中细粒英云闪长岩, 呈楔形侵位于中下元古界地 层中, 出露面积较大, 向北西大部延出研究区, 与 南部克尔木齐群含矽线石榴黑云斜长片麻岩侵入接 触, 其内细粒二长花岗岩呈岩脉和小岩株状产出, 二者为脉动接触, 岩体具片麻状构造, 局部为斑杂 状构造; 岩体内部可见黑云斜长片麻岩残留体, 局 部发育条带状混合岩和伟晶岩囊、岩脉。片麻状花 岗岩出露面积较小, 呈长条状产出, 主要与中粒二 长花岗岩呈脉动接触, 局部与石炭纪中细粒二长花 岗岩呈涌动接触。 2.2 岩相学特征 中粒二长花岗岩 呈灰-浅肉红色, 中细粒它形- CAGS 第四期 刘国仁等 新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄及地球化学特征 521 图 1 阿尔泰造山带区域地质及花岗岩分布略图 Fig. 1 Geological sketch map of the Altay orogenic belt, showing the distribution of granites 据 Wang et al., 2006; 童英等, 2007 修改; 早-中古生代花岗岩年龄数据转引自王中刚等, 1998; 袁峰等, 2001; 王登红等, 2002; Windley et al., 2002; Zhang et al., 2003; 袁超等, 2005; 童英等, 2005, 2007; Wang et al., 2006; Zhang et al., 2006; Yuan et al., 2007; 曾乔松等, 2007; 杨富全等, 2008 modified after Wang et al., 2006; Tong et al., 2007; ages of Early-Middle Paleozoic granites after Wang et al., 1998; Yuan et al., 2001; Wang et al., 2002; Windley et al., 2002; Zhang et al., 2003; Yuan et al., 2005; Tong et al., 2005, 2007; Wang et al., 2006; Zhang et al., 2006; Yuan et al., 2007; Zeng et al., 2007; Yang et al., 2008 图 2 研究区侵入岩分布简图新疆地矿局第四地质大队, 2008 Fig. 2 The distribution of intrusive rocks in the study area after No. 4 Geological Party of BGMRED, Xinjiang, 2008 CAGS 522 地 球 学 报 第三十一卷 半自形粒状结构, 块状构造。主要由石英、钾长石、 斜长石、黑云母等组成。其中石英呈它形粒状, 含 量约 35, 大小 0.51.4 mm, 不均匀分布, 具强烈 波状消光。钾长石呈半自形-不规则板状, 含量约 30, 大小 0.64.0 mm, 具条纹结构, 格子状双晶, 为条纹长石、 微斜长石, 多数发生轻度泥化, 局部蚀 变强烈。斜长石呈自形-半自形板状, 含量约 32, 具聚片双晶, 环带构造, 发生轻度泥化, 环带中心 部分蚀变强烈, 边缘较洁净。黑云母呈半自形片状, 含量约 3, 片径 0.31.5 mm。岩石中另见有磁铁 矿、磷灰石、锆石等副矿物。锆石呈正方双锥状, 无 色透明至浅灰褐色半透明, 晶体长 0.040.1 mm, 宽 0.0150.06 mm, 长宽比值为 2 1、 3 1、 3 2、 5 3, 部 分晶面上有小凹坑, 个别内含小锆石及暗色矿物 包体。 片麻状花岗岩 深灰色, 粒状结构, 眼球状、条 带状构造。主要由钾长石25、更长石20、石 英30、黑云母17、白云母1和磁铁矿1。 与中国花岗岩平均值相比, 中粒二长花岗岩的 SiO2、 MgO1.14 和 Na2O5.26含 量 略 偏 高 , Al2O312.71、 CaO0.49和 K2O1.64含量相对 偏低, 其它氧化物含量基本相当; 片麻状花岗岩的 MgO0.140.54 偏 低 , Na2O3.614.49 、 Al2O312.3913.40含量接近平均值、略偏低, CaO0.491.40 偏 低 , K2O3.484.41 、 K2ONa2O 含量与平均值基本相当。所有岩石的里 特曼指数σ小于 3.3, 属钙碱性岩。二长花岗岩、英 CAGS 524 地 球 学 报 第三十一卷 表 1 泥盆纪花岗岩类岩石主量元素wt、微量及稀土元素10− −6化学成分 Table 1 Abundances of major elements wt, trace elements and rare earth elements 10− −6 in Devonian granitoids 岩性 中粒二长花岗岩 英云闪长岩 片麻状花岗岩 样号 GHXTWL11 GHXTWL6Ⅲ A4GHXTWL1 GHXTWL1Ⅲ GHXTWL2Ⅲ 中国花岗岩平均值 黎彤, 1962 SiO2 76. 54 67. 8 72. 82 75. 99 76. 2 71. 27 TiO2 0. 21 0. 47 0. 36 0. 11 0. 04 0. 25 Al2O3 12. 71 16. 07 13. 4 12. 39 12. 44 14. 25 TFeO 1. 08 4. 06 2. 84 2. 23 2. 09 2. 86 MnO 0. 03 0. 09 0. 09 0. 07 0. 06 0. 08 MgO 1. 14 1. 06 0. 54 0. 21 0. 14 0. 8 CaO 0. 49 4. 1 1. 4 0. 87 0. 49 1. 62 Na2O 5. 26 4. 16 4. 49 3. 61 3. 84 3. 79 K2O 1. 64 1. 42 3. 48 4. 17 4. 41 4. 03 P2O5 0. 07 0. 17 0. 09 0. 05 0. 02 0. 16 烧失量 0. 72 0. 21 0. 222 0. 086 0. 074 总量 99. 89 99. 34 99. 5 99. 7 99. 73 σ 1. 42 1. 26 2. 13 1. 83 2. 05 A. R 3. 19 1. 76 3. 33 3. 84 4. 53 DI 91. 85 70. 04 86. 7 93. 1 92. 8 SI 12. 5 9. 91 4. 74 2. 04 1. 3 FL 93. 37 57. 64 85. 06 89. 95 94. 39 MF 48. 6 79. 29 84. 07 91. 45 93. 88 M/F 1. 94 0. 47 0. 02 0. 02 0. 02 A/CNK 1. 72 1. 66 1. 43 1. 43 1. 42 Na2OK2O 6. 9 5. 58 7. 97 7. 78 8. 25 La 29. 1 23. 5 21 34. 9 12. 2 Ce 55. 2 51. 5 49. 3 66. 1 31. 6 Pr 8. 58 7. 63 7. 12 9. 63 4. 06 Nd 32. 3 32. 6 29. 9 36. 2 16. 2 Sm 7. 23 9. 88 7. 52 7. 68 4. 91 Eu 0. 99 1. 5 1. 8 1. 11 0. 36 Gd 6. 69 9. 28 7. 3 6. 84 4. 84 Tb 1. 1 2. 21 1. 39 1. 26 1. 2 Dy 6. 42 14. 2 8. 35 7. 3 8. 1 Ho 1. 33 2. 82 1. 74 1. 51 1. 78 Er 3. 77 7. 36 4. 8 4. 38 5. 24 Tm 0. 7 1. 31 0. 88 0. 85 1. 06 Yb 4. 58 7. 32 5. 64 5. 43 7. 08 Lu 0. 68 0. 94 0. 83 0. 85 1. 1 Cs 2. 34 3. 31 0. 91 1. 15 1. 4 Rb 56. 2 74. 9 109 128 165 Sr 48 172 111 66. 1 25 Ba 197 212 521 593 207 Ga 14 17 16. 9 14. 7 11. 8 Nb 7. 84 15. 7 12. 3 10. 4 12. 6 Ta 0. 82 2. 3 0. 97 1. 15 1. 55 Zr 96. 1 203 196 102 69 Hf 4. 09 5. 52 6. 08 3. 95 3. 66 Th 15. 2 9. 91 7. 64 10. 1 4. 4 V 9. 6 43. 7 9. 89 4. 83 2. 54 Cr 18. 9 16 7. 32 4. 72 7. 65 Co 17 6. 68 1. 67 1. 22 1. 03 Ni 2. 39 13. 6 5. 34 2. 31 2. 64 Sc 8. 9 15. 9 10. 4 6. 17 6. 42 U 1. 61 1. 44 1. 64 1. 67 1. 16 Y 35. 1 70 44. 2 41. 8 50 CAGS 表 2 英云闪长岩及二长花岗岩的锆石 U-Pb 年龄测试数据 Table 2 LA-ICP-MS U-Pb date of zircon from the tonalite and adamellite 207Pb*/206Pb* 207Pb*/235U 206Pb*/238U 238U/232Th 207Pb/206Pb AgeMa207Pb/235U AgeMa206Pb/238U AgeMa Spot 岩石 名称 238U/232Th 1δ 1δ 1δ 1δ 1δ 1δ 1δ TW2ⅩⅩ. 11 1. 24 0. 05740. 000890. 482420. 006070. 060940. 00033 507 18 400 4 381 2 TW2ⅩⅩ. 15 1. 63 0. 056410. 003480. 473750. 028440. 0609 0. 00088 469 108 394 20 381 5 TW2ⅩⅩ. 03 1. 46 0. 059770. 002950. 517870. 024760. 062830. 00073 595 84 424 17 393 4 TW2ⅩⅩ. 16 0. 94 0. 069090. 005480. 612630. 047830. 064310. 00092 902 169 485 30 402 6 TW2ⅩⅩ. 02 2. 05 0. 054630. 0012 0. 499720. 009860. 066330. 00043 397 33 412 7 414 3 TW2ⅩⅩ. 05 1. 56 0. 059880. 001210. 550630. 009810. 066680. 00042 599 28 445 6 416 3 TW2ⅩⅩ. 08 3. 25 0. 056620. 001560. 520790. 013380. 0667 0. 00049 477 44 426 9 416 3 TW2ⅩⅩ. 13 1. 24 0. 054970. 002830. 506420. 025390. 0668 0. 00067 411 95 416 17 417 4 TW2ⅩⅩ. 18 1. 97 0. 06050. 002320. 557090. 020460. 066770. 00062 622 63 450 13 417 4 TW2ⅩⅩ. 01 1. 31 0. 057920. 001810. 534980. 015750. 066980. 00053 527 51 435 10 418 3 TW2ⅩⅩ. 14 1. 04 0. 057470. 0016 0. 531430. 013750. 067050. 00051 510 43 433 9 418 3 TW2ⅩⅩ. 12 英 云 闪 长 岩 1. 28 0. 053870. 002470. 498590. 022080. 067110. 00068 366 82 411 15 419 4 IITW2. 03 1. 36 0. 056380. 003120. 490460. 026650. 063090. 00064 1. 36 0. 01 467 126 405 18 394 4 IITW2. 18 6. 87 0. 055270. 002250. 484910. 019310. 063630. 00056 6. 87 0. 07 423 93 401 13 398 3 IITW2. 04 2. 83 0. 05440. 002450. 482070. 021240. 064270. 00059 2. 83 0. 03 388 104 399 15 402 4 IITW2. 01 3. 29 0. 05440. 000960. 487120. 007560. 064920. 00036 3. 29 0. 03 388 25 403 5 405 2 IITW2. 02 3. 08 0. 056840. 001340. 507740. 011090. 064760. 00043 3. 08 0. 03 485 36 417 7 405 3 IITW2. 05 2. 02 0. 05930. 005580. 533390. 049270. 065210. 00137 2. 02 0. 02 578 166 434 33 407 8 IITW2. 09 2. 53 0. 054520. 002270. 491690. 019820. 065390. 00063 2. 53 0. 03 393 73 406 13 408 4 IITW2. 11 1. 48 0. 056430. 003570. 507930. 031540. 065270. 00082 1. 48 0. 01 469 116 417 21 408 5 IITW2. 14 3. 3 0. 055370. 002180. 499420. 0191 0. 0654 0. 00065 3. 3 0. 03 427 68 411 13 408 4 IITW2. 07 1. 3 0. 058870. 004210. 5315 0. 037170. 065470. 00108 1. 3 0. 01 562 124 433 25 409 7 IITW2. 17 黑 云 母 二 长 花 岗 岩 1 0. 056810. 004370. 512780. 038920. 065450. 00089 1 0. 01 484 145 420 26 409 5 注 Pb* 分别表示放射性 Pb 含量 CAGS 526 地 球 学 报 第三十一卷 云闪长岩的铝饱和指数 A/CNK 均大于 1.1分别为 1.72, 1.66 , 片麻状花岗岩的铝饱和指数 A/CNK 也 大于 1.11.421.43, A/NK 介于 1.511.68 之间。 CIPW 标准矿物中出现有较高含量的石英分别为 37.24和 26.19, 刚玉含量较少分别为 1.55, 0.450.5和 0.5。在铝饱和指数图解中所有岩 石均位于过铝质区图 8。中粒二长花岗岩和英云闪 长岩的分异指数DI分别为 91.85、70.04, 反映中粒 二长花岗岩的分异程度明显较英云闪长岩高。它们 的镁铁指数MF分别为 48.60、 79.29, 长英指数FL 分别为 93.37、 57.64, 可见它们的长英指数与镁铁指 数的值都较大, 说明岩浆分离结晶程度较高。 二长花岗岩的稀土元素总量∑REE158.67 10−6较英云闪长岩的稀土总量∑REE172.0510−6 稍低, 片麻状花岗岩的稀土元素总量∑REE介于 图 7 花岗岩 TAS 图解据 Middlemost, 1994 Fig. 7 TAS diagrams for granite after Middlemost, 1994 图 8 Al2O3/Na2OK2O- A12O3/CaONa2OK2O图解 据 Maniar and Piccoli 1989 Fig. 8 Al2O3/Na2OK2O- A12O3 /CaONa2OK2O after Maniar and Piccoli, 1989 99.73184.0410−6之间。本区花岗质岩类轻重稀 土元素之间分馏较强, 且轻稀土元素和重稀土元 素内部的分馏较弱, 二长花岗岩的La/YbN4.27, La/SmN2.52, Gd/YbN1.18; 英 云 闪 长 岩 的 La/YbN2.15, La/SmN 1.49, Gd/YbN1.02; 片 麻状花岗岩的La/YbN1.164.33, La/SmN1.56 2.86, Gd/YbN0.551.04。在稀土元素配分曲线图 上图 9, 所有岩石显示了轻稀土富集重稀土相对平 缓的右倾型特征, 并因有显著的负Eu异常δEu分别 为0.43, 0.47和0.220.73而呈“V”型谷状, 暗示岩石 可能经历了较强的斜长石的分离结晶作用或源区残 留有斜长石。 本区岩石的高场强元素HFSE, 如 Th、U、Nb、 Ta、Zr 和 Hf含量较高, Th 为 4.410−615.210−6, U 为 1.1610−61.6710−6, Zr 为 6910−620310−6, Hf 图 9 花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图 Fig. 9 Chondrite-normalized REE patterns of granite 图 10 花岗岩微量元素蛛网图原始地幔数据取自 Sun and McDonough, 1989 Fig. 10 Primitive mantle-normalized trace element spi- dergrams of granites normalizing factors after Sun and McDonough, 1989 CAGS 第四期 刘国仁等 新疆阿尔泰克兰河中游泥盆纪花岗岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄及地球化学特征 527 为 3.6610−66.0810−6, 但 Nb7.8410−615.710−6 与 Ta0.8210−62.310−6的含量相对较低, Nb/Ta 比 值较低6.8312.7; Sr的含量明显偏低, Sr为2510−6 17210−6。岩石还具有高的 Yb 含量4.5810−6 7.3210−6和 Y35.110−67010−6。在原始地幔标 准化蛛网图中图 10, 总体显示了较为一致的分布 模式, Ti、P、Sr、Zr、Ba 呈现明显的负异常, Th、K、 La、Hf 的正异常。Sr 的负异常说明岩石经历了斜长 石的分离结晶作用或源区残留有斜长石, 与稀土元 素反映的特征一致; Zr、P、Ti 的负异常表明可能有 锆石、磷灰石、钛铁矿等的分离结晶, 或是源区有 锆石、磷灰石和钛铁矿的残留。总之, 本区花岗岩 类岩石体现了弧花岗岩的典型特征。 5 讨论讨论 5.1 岩体形成时代的意义 近年来许多学者Windley et al., 2002; 袁超等, 2005; 童英等, 2005, 2007; Sun et al., 2006; Wang et al., 2006; Zhang et al., 2006; 曾乔松等, 2007; Yuan et al., 2007; 杨富全等, 2008利用较为精确的定年方法 识别出了大量晚志留世到早-中泥盆世416372Ma 花岗质岩石图 1。这些花岗岩体广布于北阿尔泰、 中阿尔泰和南阿尔泰, 多沿区域构造线分布, 主要 岩石类型有花岗岩和花岗闪长岩, 多经历了区域变 形作用, 发育程度不同的片麻状构造。其中北阿尔 泰诺尔特花岗岩时代变化于 412396Ma, 中阿尔泰 的岩体时代主要集中在 409398Ma, 南阿尔泰岩体 年龄变化于 413372Ma杨富全等, 2008。400Ma 左 右花岗岩体在北阿尔泰、中阿尔泰和南阿尔泰最发 育, 如北阿尔泰诺尔特地区的塔斯比克都尔根岩体 396404 Ma和哈龙-巴利尔岩体401 Ma, 袁峰等, 2001; 中阿尔泰的喀纳斯3985 Ma、 铁列克4035 Ma、琼库尔3994 Ma, 童英等, 2005, 2007; 南阿 尔泰的阿维滩4006 Ma, Wang et al., 2006, 蒙库一 带404400 Ma, 杨富全等, 2008, 本研究获得的英 云闪长岩和二长花岗岩中锆石的 LA-ICP-MS U-Pb 年龄分别为 4002.3 Ma 和 4013.3 Ma, 属早泥盆世 早期岩浆活动的产物, 为阿尔泰造山带在 400 Ma 有 一次强烈的岩浆侵入活动提供了新依据。由此可见 早-中泥盆世是阿尔泰花岗岩类主要成岩时期, 特别 是 400 Ma 花岗岩类极为发育, 暗示了这一时期是阿 尔泰造山作用的鼎盛时期, 早-中泥盆世岩浆作用在 中亚造山带演化中起着十分重要的作用。 由于这两个岩体均侵位于阿尔泰南缘地区最重 要的含矿地层康布铁堡组地层中, 因此可以间接 地证明康布铁堡组地层形成应早于 401 Ma, 这与杨 富全等2008在蒙库矿区测得花岗岩年龄得出的结 论基本一致。前人依据化石将康布铁堡组时代确定 为早泥盆世, 近年来杨富全课题组对阿尔泰南缘冲 乎尔、克兰和麦兹盆地康布铁堡组时代进行了系统 研究, 获得克兰盆地该组变质流纹岩锆石 SHRIMP U-Pb 为 4133.5 Ma、 4095.3 Ma 和 406.7 4.3 Ma。 考虑到 413 Ma 的样品并不是采自该组底部, 即底部 地层时代大于 413 MaChai et al., 2009, 将康布铁 堡组时代确定为晚志留世末-早泥盆世。 5.2 岩体形成的构造环境及成因探讨 本区花岗质岩体具有高硅、富碱, 准铝质-过铝 质, 在 A/CNK-A/NK 图解上位于 S 型和 I 型过渡区。 所有岩石的 Th/U 比值介于 3.89.4 之间, 与地壳的 平均值 3.8Taylor and Mclenann, 1985相近, 远低于 A 型花岗岩肖庆辉等, 2002, 岩石的 Sr/Ba 比值均 小于 0.5, 体现了 S 型花岗岩的特征。此外, 岩石的 Nb/Ta 与 Zr