新疆兴地断裂带前寒武纪构造—岩浆—变形.pdf
书书书 新疆兴地断裂带前寒武纪构造岩浆变形 作用特征及其年龄 邓兴梁1 , 2 舒良树1 朱文斌1 马东升1 王博1 D E N GX i n g L i a n g 1 , 2 , S H UL i a n g S h u 1 ,Z H UWe n B i n 1 ,MAD o n g S h e n g 1a n dWA N GB o1 1 南京大学矿床研究国家重点实验室, 南京 2 1 0 0 9 3 2 塔里木油田指挥部,库尔勒 8 4 1 0 0 0 1 S t a t e K e yL a b o r a t o r yf o r M i n e r a l D e p o s i t s R e s e a r c h ,N a n j i n gU n i v e r s i t y ,N a n j i n g 2 1 0 0 9 3 ,C h i n a 2 T a r i mP e t r o l e u mF i e l dP r o s p e c t H e a d q u a r t e r ,K o r l a 8 4 1 0 0 0 ,C h i n a 2 0 0 8 0 8 2 0收稿, 2 0 0 8 1 0 0 7改回 D e n gX L ,S h uL S ,Z h uWB ,MaD Sa n dWa n gB 2 0 0 8 P r e c a mb r i a n t e c t o n i s m,ma g ma t i a m,d e f o r ma t i o n a n d g e o c h r o n o l o g yo f i g n e o u s r o c k s i nt h eX i n g d i f a u l t z o n e ,X i n j i a n g A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 4 ( 1 2 ) 2 8 0 0- 2 8 0 8 A b s t r a c t T h i sp a p e r a n a l y z e dt h ep o l y p h a s et e c t o n o m a g m a t i s mf e a t u r e s ,t h eL A I C P M Sz i r c o nU P ba g e so nt h eP r e c a m b r i a n i g n e o u s r o c k s a n dc i n e m a t i cs e n s eo f d u c t i l es h e a r f o r t h eX i n g d i f a u l t z o n e R e s u l t ss u g g e s t t h a t f o u r p h a s et e c t o n i ce v o l u t i o nt o o k p l a c e di nt h e X i n g d i f a u l t z o n e i n c l u d i n g t w o p h a s e s o f P r e c a m b r i a nt e c t o n i s m T h e f i r s t e v e n t t o o kp l a c e i np r e N a n h u a P e r i o dt h a t i s c h a r a c t e r i z e db ys t r o n g f o l d i n g , d u c t i l e s h e a r i n g a n dm a g m a t i s m T h e s e c o n de v e n t o c c u r r e di nt h e N a n h u a S i n i a nP e r i o dw h e nb i m o d a l m a g m a t i s m ,c o m p o s i t e m a g m a t i c f l o wa n db a s i c d y k e s w a r mw e r e w i d e l y d e v e l o p e d ,f o l l o w e db y a l a r g e s c a l e g l a c i e r a n dd e p r e s s i o n s , w h i c hi sc o r r e s p o n d e dw i t ht h eR o d i n i as u p e r c o n t i n e n t a lb r e a k u p T h eL A I C P M Sz i r c o nU P bd a t i n gd a t ar e v e a lt h a taM e s o N e o a r c h e a na n dP a l e o p r o t e r o z o i cb a s e m e n t i s l i k e l yb u r i e du n d e r t h ed e e pp a r t o f s t u d i e da r e a ,d a t i n ga t 3 1 1 4 2 0 M a ,2 5 0 9 4 2 M a a n d1 9 1 6 3 6 M ao nt h ec a p t u r e dz i r c o n sf r o mg a b b r o T h ed a t i n gr e s u l t so nt h eb i m o d a l i g n e o u sr o c k ss h o wt h a t ap e a kb i m o d a l m a g m a t i s mt o o kp l a c ed u r i n gt h e 8 2 0~ 8 0 0 M a( 7 9 8 7 M af o r g r a n i t i cd y k ea n d8 1 6 1 5 M af o r d i a b a s ed y k e ) C i n e m a t i ca n a l y s i s s u g g e s t s t h a t t w op h a s e s o f p r e N a n h u a d u c t i l e d e f o r m a t i o no c c u r r e di nt h e X i n g d i f a u l t z o n e w h e r e a s t h e d e f o r m e da g e i s n o t c l e a r T h e f i r s t b e l o n g s t oat o p t o t h en o r t ht h r u s t i n ga n dt h es e c o n d p h a s ei s ad e x t r a l s t r i k e s l i pd e f o r m a t i o na l o n gas u b E W d i r e c t i o n S i n c e N a n h u aP e r i o d ,r e g i o n a l m e t a m o r p h i s ma n dd u c t i l es h e a r i n gw e r ev e r yw e a k ,o n l yd u c t i l e b r i t t l ed e f o r m a t i o nw a s w i d e l yd e v e l o p e d K e yw o r d sP r e c a m b r i a n ;T e c t o n o m a g m a t i s m ;L A I C P M Sd a t i n g ;C i n e m a t i ca n a l y s i s ;X i n g d i f a u l t z o n e 摘 要 本文分析了发生在塔里木北缘兴地断裂带的多期构造岩浆演化特征。在此基础上, 对三件前寒武纪火成岩样 品进行了 L A I C P M S 锆石 U P b 定年, 对兴地断裂带韧性变形构造进行了运动学分析。研究表明, 兴地断裂带至少经历了 4 期地质构造演化; 其中, 前寒武纪有两期。第一期发生在前南华纪, 以强烈的挤压褶皱、 韧性剪切变形和岩浆活动为特色; 第 二期发生在南华纪震旦纪, 以广泛发育的双峰式火成岩、 复式岩流和基性岩墙群为特征, 伴随大规模冰川作用和地壳沉陷, 对应 R o d i n i a 超大陆的裂解。L A I C P M S 法锆石 U P b 年龄测定表明, 辉长岩中的俘获锆石保留了 3 1 1 4 2 0 M a 、 2 5 0 9 4 2 M a 、 1 9 1 6 3 6 M a 等多期古构造演化和岩浆活动信息, 揭示研究区深部存在一个中 新太古代和古元古代的基底。双峰式火成岩测 年数据证实, 区内在 8 2 0~ 8 0 0 M a ( 花岗岩脉, 7 9 8 7 M a ; 辉长辉绿岩墙, 8 1 6 1 5 M a ) 发生过强烈的裂谷岩浆活动。根据构造 交切关系, 兴地断裂带发生过两期前南华纪韧性变形; 变形时代尚不清楚。运动学分析表明, 第一期为朝北逆冲的推覆变形, 第二期为右旋走滑变形。南华纪以来, 区域变质和韧性变形微弱, 为韧脆性变形。 关键词 前寒武纪; 构造岩浆作用; 年岭测定; 运动学分析; 兴地断裂带 中图法分类号 P 5 4 2 ;P 5 9 7 . 3 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 0 8 / 0 2 4 ( 1 1 ) 2 8 0 0 0 8A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 国家重点基础研究发展规划项目( 编号 2 0 0 7 C B 4 1 1 3 0 1 ) 及国家自然科学基金( 4 0 5 7 3 0 3 8 ) 资助 第一作者简介 邓兴梁, 男, 博士生, 构造地质学专业 通讯作者 舒良树, 教授,E m a i l L s s h u 2 0 0 3 @y a h o o . c o m . c n 1 引言 在新疆北部大地构造格架中, 库鲁克塔格陆块是一个不 容忽视的地质单元, 保留了新疆最古老的太古界变质岩和地 壳早期演化的物质记录( 张良臣和吴乃元, 1 9 8 5 ; 高振家等, 1 9 9 3 ; 何国琦等, 1 9 9 4 ; 胡蔼琴等, 1 9 9 5 ; 李锦轶和徐新, 2 0 0 4 ; 李锦轶等, 2 0 0 6 a ) 。其中的兴地断裂带是一条多期活动的构 造带, 至少发生过两期前寒武纪构造岩浆活动。虽然前人 在库鲁克塔格地区进行过中比例尺度的区域地质调查和全 岩 R b S r 、 S m N d 、 U P b 等方法的年龄测定( 高振家等, 1 9 9 3 ; 胡蔼琴和 G r i m m e r , 1 9 9 2 ; 郭召杰和张志诚, 2 0 0 3 ; 李锦轶等, 2 0 0 6 b ; 朱文斌等, 2 0 0 7 ) , 但兴地断裂带的研究没有受到足够 的重视, 尤其缺少构造变形运动学与高质量年龄证据, 影响 了人们对塔里木板块前寒武纪构造演化的认识( C h a r v e t e t a l , 2 0 0 7 ) 。近年, 笔者等在库鲁克塔格地区面上调查的基 础上, 对兴地断裂带进行了专门研究, 在多期构造变形及其 运动学、 古老基底和新元古代双锋式岩浆活动年龄等方面获 得了大量新证据。研究表明, 发生在前南华纪的构造事件以 强烈的朝北逆冲和右旋韧性变形为特色; 南华纪初期则以强 烈的双峰式岩浆活动为标志。锆石 L A I C P M SU P b年代学 数据为前寒武纪构造演化提供了重要证据。 2 地质背景 兴地断裂带露头宽度 2 k m~3 k m , 延伸大于 6 0 0 k m( 图 1 ) , 是一条长期活动的老断裂( 卢华复等,2 0 0 0 ; 卢华复和贾 图 1 兴地断裂带及其邻区地质简图 F i g 1 S i m p l i f i e dg e o l o g i c a l m a po f t h et h eX i n g d i f a u l t z o n ea n dt h ea d j a c e n t a r e a 承造, 2 0 0 3 ) 。野外调查表明, 该断裂带经历了从前震旦纪 到新生代的多期复杂构造演化。基底由强烈褶皱韧性变 形和中深变质的前南华纪泥砂质碎屑岩、 中 基性火山岩和 碳酸盐岩组成, 盖层则由几乎无变质、 微弱变形的南华系、 震 旦系和古生界组成, 为碎屑岩碳酸盐岩组合。按最新公布 的国际地层年代表( G r a d s t e i ne t a l ,2 0 0 4 ) 和对应的国内地 层年代表( 章森桂和严惠君,2 0 0 5 ) , 区内南华系( 8 0 0~ 6 8 0 M a ) 相当于三峡剖面的莲沱组 +南沱组, 与下伏青白口 系呈角度不整合接触, 为一套泥砂质碎屑岩、 冰碛岩夹火山 岩和碳酸盐岩的复杂岩系, 已经从中识别出三套冰碛岩层系 ( X ue t a l , 2 0 0 5 ) ; 震旦系( 6 8 0~ 5 4 2 M a ) 则相当于三峡剖面 的陡山沱组 + 灯影组, 为一套碳酸盐岩硅质岩组合。 南华纪开始, 兴地断裂两侧构造环境出现分化。在其北 侧西大山地区, 保留了世界罕见的震旦纪 3个冰期纪录, 形 成 3套冰碛岩堆积层序, 而其南侧则为隆升区, 缺失南华纪 冰碛岩。进入寒武纪, 兴地断裂带已经发展成为沉积环境的 分隔带。其北侧提克不拉大黄西大山一带为浅海相碳酸 盐岩沉积区, 寒武系和奥陶系沉积岩厚度均不大, 但海相生 物化石极其丰富, 种类繁多, 与扬子地区岩石组合相似; 南侧 为半深海相青灰色中 薄层韵律状碎屑沉积区, 尤以孔雀河 斜坡南侧的元宝山却尔却克山地区露头最佳, 粗细韵律清 楚, 岩层厚达数千米, 生物化石相对简单, 种类较少, 颇似华 夏陆块早古生代岩石组合特征。研究区缺失志留纪沉积, 为 隆升期, 推测和北侧天山地区的板块/ 地体的俯冲拼贴 碰撞作用有关。一直到泥盆纪, 兴地断裂带南北两侧的沉积 环境才渐趋统一。 1082邓兴梁等 新疆兴地断裂带前寒武纪构造岩浆变形作用特征及其年龄 3 前寒武纪构造岩浆活动特征 3 1 兴地断裂带的位置和构造性质 兴地断裂位于库鲁克塔格古陆块南缘, 断裂呈近东西方 向展布, 向西与库尔勒断裂相接( 图 1 ) 。在卫星图像上, 该 断裂线性构造非常清晰, 平直延伸数百千米。兴地一带的地 表上, 断层三角面直观醒目, 高数百米, 延伸数十千米。其南 盘斜列构造和拖曳褶皱发育, 单支斜列构造长度 3 0 k m~ 5 0 k m不等, 走向 N E 5 0 , 和主断面夹角 3 0 ~ 4 0 ; 拖曳褶皱 轴面走向 N E 5 0 ~ 6 0 , 均指示右行脆性走滑剪切特征。根 据兴地断裂两侧被错开的对应岩体分布迹象, 兴地断裂的走 滑距离可达 3 0 k m~ 5 0 k m 。局部地段如兴地谷地东侧, 挽近 期的挤压逆冲构造也很发育。 3 2 多期构造活动记录 野外调查查明, 兴地断裂带是一个多期活动的复式构造 带。基本查明了四期构造活动。第一期发生在前南华纪, 以 韧性剪切变形和强烈的岩浆活动为特色, 第二期发生在南华 纪震旦纪, 和西侧阿克苏地区高压低温蓝片岩相变质作用 不同, 该区表现为强烈的双峰式岩浆活动, 第三期发生在古 生代, 主要表现为火山弧后区的沉积作用和脆性剪切变形, 第四期发生在新近纪, 以强烈的陆内剪切变形和断层相关褶 皱为标志( L ue t a l . , 1 9 9 4 ) 。本文侧重研究前寒武纪的两期 构造岩浆活动。 3 2 1 前南华纪构造岩浆作用 岩石构造组合 库鲁克塔格的前南华系是一个时代跨 度很大的年代地层单元。主要由一套经历过中高级变质作 用的泥砂质碎屑岩、 复理石、 火山岩及其侵入岩组成, 包括千 枚岩、 片岩、 片麻岩、 花岗片麻岩、 角闪片岩、 斜长角闪岩、 大 理岩和变质玄武岩、 变质安山岩、 流纹质火山岩以及面理化 花岗岩等。 断裂带内及其附近古元古代和太古代岩浆岩分布零星。 中 新元古代岩层在兴地断裂带乃至整个库鲁克塔格地区均 很发育。虽然都发生了变质作用, 但原岩面貌尚能辨认, 多 数属碎屑岩和碳酸盐类岩石, 反映陆壳基底上相对稳定的浅 海陆棚沉积环境。在兴地断裂南侧, 出露大量大理岩化灰 岩和白云岩, 地表宽度 > 4 0 0 0 m 。 岩浆活动 前人曾报道区内存在太古代早元古代岩 浆岩, 为 英 云 闪 长 岩奥 长 花 岗 岩花 岗 闪 长 岩 组 合 ( T T G ) , 但露头零星( 胡蔼琴和 G r i m m e r , 1 9 9 2 ) 。区内大量发 育的岩浆岩多为新元古代岩浆活动产物, 主要分布在兴地断 裂带南北两侧和库尔勒铁门关等地, 其岩石类型包括片麻状 石英闪长岩、 片麻状斜长花岗岩、 黑云母花岗岩以及英云闪 长岩等。在尉犁县蛭石矿及其东侧的Ⅱ号岩体, 见若干个超 镁铁岩( 金云母橄榄辉石岩、 辉石岩) 和镁铁岩( 辉长岩) 等 组成的环状杂岩体, 沿东西方向断续展布, 产蛭石矿和铜镍 矿。在尉犁县蛭石矿北侧, 见一系列花岗岩墙和基性岩墙彼 此交切, 共同侵入在兴地塔格群的片岩、 片麻岩以及斜长角 闪岩中。在西大山一带, 见新元古代贝义西组冰碛岩层直接 覆盖在黑云母花岗岩之上。 年龄证据 上述地质认识得到同位素测年成果的支持。 胡蔼琴和 G r i m m e r ( 1 9 9 2 ) 对辛格尔村南侧托格拉布拉克群 暗灰色角闪岩作 S m N d 法年龄测定, 获3 2 6 3 1 2 9 M a 等时线 年龄, 属于中太古代, 这是本区、 也是整个新疆地区最老的年 龄数据, 代表塔里木板块的最老结晶基底。 兴地附近出露蓝石英花岗岩, 其上被新元古代南华系粗 碎屑岩不整合覆盖; 对该岩体作单颗粒锆石 U P b 年龄测定, 获 2 4 8 8 5 M a ( 高振家等, 1 9 9 3 ) , 表明古元古代早期发生过 岩浆活动。该成果得到稍后测年工作的证实。胡蔼琴等 ( 1 9 9 5 ) 对辛格尔地区不整合在托格拉布拉克群之上的兴地 塔格群云母石英片岩作碎屑锆石 P b P b法测年, 获 2 3 9 9 6 3 M a 年龄值; 张传林等对兴地断裂附近岩浆岩的锆石作 T E M S 2 0 7P b /2 0 6P b测年, 获钾长石花岗岩年龄为 2 5 3 4 1 9 M a 、 奥长花岗岩 2 7 8 91 2 M a 、 英云闪长岩 2 6 0 22 7 M a ( Z h a n ge t a l , 2 0 0 8 ) , 充分证明本区新元古代古元古代岩 浆机制和基底物质的存在。 中元古代以沉积作用为主, 目前尚无该时期岩浆活动的 确凿证据。新元古代是本区岩浆活动的一个高峰期。兴地 断裂南侧的尉犁县且干布拉克镁铁质超镁铁质碳酸岩 杂岩的斜锆石 S H R I M PU P b年龄为 8 2 0 M a ( Z h a n ge t a l , 2 0 0 7 ) 。新疆第一区调队曾对含蛭石超镁铁岩作 R b S r 测 年, 获 8 6 2 M a( 转引自胡蔼琴等, 1 9 9 5 ) 。胡蔼琴等( 1 9 9 5 ) 测 得库尔勒铁门关片麻状花岗岩 8 8 4 M a ( 锆石, P b P b法) 。上 述的双峰式岩墙群, 迄今尚未开展测年工作。 3 2 2 南华纪早震旦世裂解事件 文献表明( L i e t a l ,1 9 9 9 ,2 0 0 2 ; L i e t a l ,2 0 0 3 ;L i e t a l . , 2 0 0 5 ;S h ue t a l , 2 0 0 6 ;Wa n ge t a l , 2 0 0 7 ;G r e e n t r e ee t a l , 2 0 0 6 ) , 在 1 0亿年左右, 包括中国扬子、 华夏、 华北、 塔里 木等诸多古陆块相互聚合, 形成 R o d i n i a 超大陆, 边部被格林 威尔造山带所环绕。迄今为止, 超大陆聚合的地质记录在新 疆保留极少。零星残存在本区西侧阿克苏地区的高压蓝片 岩及其蓝闪石 A r A r 年龄 8 7 2~ 8 6 2 M a ( 转引自 C h e ne t a l , 2 0 0 4 ) , 揭示塔里木北缘在新元古代可能发生过一次碰撞事 件从 8 2 5 M a 开始, 由于地幔岩浆上涌( L i ,2 0 0 0 ) , 塔里木、 扬 子、 华夏等陆块从 R o d i n i a 裂解出来, 伴随大规模冰川事件 ( X ue t a l , 2 0 0 5 ) 和基性岩浆活动, 裂解事件一直持续到了 6 3 0 M a , 表现为一个长期持续的裂解过程( Z h ue t a l , 2 0 0 8 ) 。 受此事件影响, 研究区发生了强烈沉陷和火山喷发活动, 堆 积了厚达数千米的泥砂质碎屑岩、 碳酸盐岩夹玄武岩( 高碱 低镁) 和流纹岩( 高振家等, 1 9 9 3 ) , 发生了三期冰川沉积。下 冰碛层( 贝义西组) 时代 7 5 5 1 5 M a ( X ue t a l , 2 0 0 5 ) , 为一 套冰碛岩、 火山岩及碎屑岩沉积, 角度不整合于前南华系之 上; 中冰碛层( 特瑞爱肯组) 时代 6 3 51 M a ( X ue ta l , 2082A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 8 , 2 4 ( 1 1 ) 2 0 0 5 ) , 为冰碛岩、 碎屑岩夹灰岩组合; 上冰碛层( 汉格尔乔克 组) 缺少年龄数据, 冰碛泥砾岩厚3 0 0 m~ 4 0 0 m , 其上为“ 盖碳 酸盐” ; 对应层位是纽芬兰的 G a s k i e r s 组, 时代 5 9 2~ 5 8 2 M a 。 冰期成因可能与 R o d i n i a n 裂解及地幔岩浆喷溢有关。 岩浆活动资料表明, 发生在新元古代南华世早震旦 世的构造裂解事件, 裂解速度快, 深度大, 地幔岩浆上涌喷发 强烈, 形成了南天山洋盆的雏形。在兴地断裂东侧阔克苏一 带, 南华纪贝义西组下中部、 早震旦世扎莫克提组和水泉组 均发育大量喷发岩。由偏碱性的玄武岩、 杏仁状玄武岩、 玄 武质集块岩、 辉绿岩、 熔结凝灰岩、 石英角斑岩等组成, 总厚 度 3 5 0 m 。基性火山岩总厚度大于酸性火山岩, 构成了一个 双峰式火山岩系, 代表强烈拉张环境, 证实了古陆基底裂解 事件的存在。 在尉犁县蛭石矿矿部 N E侧 2 0 0 m处( G P S N 4 1 1 3 7 ′ , E 8 7 3 4 8 ′ , 1 3 1 0 m ) , 见双峰式火成岩墙, 侵入在元古代灰绿 色混合片麻岩中。其中, 浅色钾长花岗岩脉厚 3 0 c m~ 5 0 c m , 暗色辉绿岩墙厚 1 5 c m~ 2 5 c m , 两者或平行互层( 图 2 a ) , 或 相互交切, 共轭侵入。岩墙的钾长石书斜构造、 石香肠构造 及 σ形不对称岩块组构发育。 在兴地河谷北侧 2 k m山包上( G P S N 4 1 1 2 5 ′ ,E 8 7 5 6 4 ′ , 1 4 0 3 m ) , 见辉绿质岩流和钾长花岗质岩流相互挤揉穿 插, 相互混合, 构成一幅复合岩流的岩浆混合景观( 图 2 b ) , 共同侵位在元古代灰白色花岗片麻岩中。 在兴地河谷 N 8 0 方向 3 8 k m处( G P S N 4 1 1 6 9 ′ ,E 8 8 2 3 7 ′ , 1 4 5 2 m ) , 见元古代块状中粒花岗岩被一系列走向 N 9 5 和 N 1 3 0 的基性岩墙群所侵入( 顺花岗岩两组剪节理面 侵入) 。岩墙一般厚 2 m左右, 以 1 0 m~ 1 5 m近等间隔分布, 构成“ 斑马条带山” 景观( 图 2 c ,G P S N 4 1 1 5 6 ′ ,E 8 8 1 8 8 ′ , 1 4 9 5 m ) 。在兴地断裂带南侧东西向山体中, 这种“ 斑 马条带” 基性岩墙群景观非常显眼, 也非常普遍。反映拉张 裂解规模大、 地幔岩浆底侵作用强。 调查表明, 兴地断裂带中的双峰式火成岩、 复式岩流和 基性岩墙群, 其侵入的最新岩层为下南华统, 未见侵入震旦 系、 寒武系和奥陶系的现象。在西大山南华纪冰碛岩中, 见 较多钾长花岗岩、 基性岩的砾石, 砾径 5 c m~ 3 0 c m , 表明冰期 前岩浆岩相当发育。 4 前寒武纪构造演化同位素年代学证据 4 1 样品制备 前人已经在库鲁克塔格地区作过一定的同位素年代学研 究, 但限于当时测年技术的原因, 不少数据质量不高, 导致该 区古构造演化恢复难度较大。本次对兴地断裂带的 3件火成 岩样品进行了 L A I C P M S 锆石 U P b 同位素年龄的测定工作, 分别是兴地断裂南侧的中粒辉长岩( X J 5 9 3 ) 、 兴地谷地北侧彼 此交切的辉长辉绿岩墙( X J 5 8 9 ) 和细晶花岗岩墙( X J 5 8 7 ) 。 用标准重矿物分离技术分选锆石, 精挑透明度好、 无明 图 2 兴地断裂带前南华纪双峰式火成岩与韧性变形运 动学标志 a 双峰式侵入岩墙群, 蛭石矿北; b 复式岩流, 兴地断裂北侧; c “ 斑马条带” 基性岩墙群, 兴地河谷东 8 0 k m ; d 双峰式侵入岩中 的 X共轭节理, 蛭石矿北;e σ形千枚岩块, 朝北运动; f 石榴石 残斑系, 朝北运动; g σ形含碳千枚岩块, 右旋走滑; h 石英 σ形 组构, 右旋走滑 F i g 2 P r e N a n h u aP e r i o d b i m o d a li g n e o u sr o c k sa n d c i n e m a t i cc r i t e r i ao f d u c t i l ed e f o r m a t i o ni nt h eX i n g d i f a u l t z o n e a B i m o d a li n t r u s i v e d y k e s w a r m o n t h e n o r t h s i d e o fWe i l i V e r m i c u l i t e M i n e ;b C o m p o s i t e i n t r u s i v e f l o wi nt h e n o r t h e r nX i n g d i f a u l t z o n e ;c Z e b r ab a n db a s i cd y k es w a r m i nt h ee a s t 8 0 k m t o X i n g d iR i v e r ;d X t y p ec o n j u g a t ej o i n t si nt h eb i m o d a li n t r u s i v e d y k e si nt h en o r t h e r nX i n g d if a u l tz o n e ;e σ t y p ep h y l l i t er o c k b l o c k s , i n d i c a t i n g a t o p t o t h e n o r t h m o v e m e n t ; f G a r n e t p o r p h y r o c l a s t i c s y s t e m ,i n d i c a t i n g a t o p t o t h e n o r t hm o v e m e n t ;g σ t y p ec a r b o n a c e o u s p h y l l i t e , s h o w i n g a d e x t r a l s t r i k e s l i ps h e a r i n g ; h σ t y p e f a b r i c o f q u a r t z g r a i n s ,r e f l e c t i n g a d e x t r a l s h e a r i n g 显包裹体、 无明显破裂的锆石。之后用环氧树脂固定, 并抛 光至露出锆石核部。在测试之前, 结合锆石透、 反射光和阴 极发光( C L ) 图像分析, 圈定测试的最佳颗粒和最佳区位。 锆石阴极发光( C L ) 图像在西北大学大陆动力学国家重点实 验室的扫描电镜室完成。 L A I C P M S 锆石 U P b 分析在南京大学矿床研究国家重 点实验室完成。激光束斑直径为 3 0 μ m 。实验中采用 H e 和 A r 气作为剥蚀物质的载气, 应用标准锆石 G J 1( 2 0 7P b /2 0 6P b 年龄为 6 0 8 5 1 5 M a ,J a c k s o ne t a l ,2 0 0 4 )进行同位素分 馏校正。分析方法和仪器参数同 Wa n ge t a l ( 2 0 0 7 ) 的描 3082邓兴梁等 新疆兴地断裂带前寒武纪构造岩浆变形作用特征及其年龄 图 3 锆石 U P b 谐和图 A X J 5 9 3 , 变质辉长岩; B X J 5 8 7 , 细晶花岗岩; C , X J 5 8 9 ,辉长辉绿岩 F i g 3 T h eL A I C P M SU P bd a t ao f z i r c o n s A X J 5 9 3 , g a b b r o ; B X J 5 8 7 , f i n e g r a i ng r a n i t e ; C X J 5 8 9 ,d i a b a s e 述。锆石测定点的同位素比值、 U P b表面年龄、 U T h P b含 量计算, 均采用 G L I T T E R( v e r 4 4 )程序, 采用 A n d e r s e n ( 2 0 0 2 )方 法 对 普 通 P b进 行 校 正, 并 用 I S O P L O T2 0 6 ( L u d w i g , 1 9 9 9 ) 程序作锆石加权平均年龄的计算和谐和图绘 制。测试数据列于表 1中。 4 2 数据解释 通过对 3个库鲁克塔格陆块兴地断裂带火成岩样品作 锆石 L A I C P M S 年龄测定, 不仅获得可靠的新元古代强烈岩 浆活动年代学证据, 证明本区对 R o d i n i a 裂解事件响应明显, 而且获得丰富的深部古老基底的构造信息。 兴地断裂带南侧的中粒辉长岩( 样品 X J 5 9 3 ) 携带了至 少三期古老构造岩浆记录。第一期以俘获锆石 X J 5 9 3 1 的2 0 7P b / 2 0 6P b 年龄值 3 1 1 4 2 0 M a 为代表, 为变质基底岩石 的形成年龄, 是研究区深部可能存在中太古代基底物质层的 一个珍贵线索。第二期构造岩浆作用以 1 1颗半自形他 形岩浆锆石( X J 5 9 3 7 , 8 , 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 5~ 2 0 ) 的年龄值为 代表, 它们具有谐和的 U P b同位素组成, 上交点2 0 7P b / 2 0 6P b 年龄为 2 5 0 94 2 M a ( M S WD=0 2 3 , 1 2组数据) 。从图( 图 3 A ) 可以看出, 其下交点与谐和线上的 X J 5 9 3 2点( 年龄为 1 0 2 2 1 5 M a ) 比较接近。将 X J 5 9 3 2点与谐和年龄为 2 5 0 9 4 2 M a 的 1 1组数据一起构筑不一致线( M S WD= 0 2 3 ,1 2组 数据) , 获上交点年龄为 2 5 0 2 3 1 , 揭示新太古代物质基底的 存在, 2 5 0 2 3 1 M a 的锆石可能是第三期地幔岩浆上升时俘 获熔蚀先前基性岩围岩形成的; 该不一致线的下交点为 1 0 3 2 5 9 , 可能是对 R o d i n i a 超大陆聚合事件的响应。第三期构 造岩浆作用被 5颗自形岩浆锆石( X J 5 9 3 3 , 5 , 6 , 9 , 1 4 ) 的年龄值所揭示, 其谐和 U P b 年龄为1 9 1 6 3 6 M a ( M S WD= 0 0 7 2 ) , 代表古元古代晚期地幔岩浆结晶的年龄, 可能是对 全球哥伦比亚超大陆事件的响应。 在兴地河谷北侧, 细晶花岗岩墙与基性岩墙交切共生, 组成双峰式火成岩。该花岗岩墙( 样品 X J 5 8 7 ) 很好地保留 了一期新元古代裂解事件的岩浆记录, 2 0颗浅褐色透明的自 形岩浆锆石成分单一, 产生了一群非常相近的年龄值。在 ( 2 0 6P b /2 3 8U ) / (2 0 7P b /2 3 5U ) 图上( 图3 B ) , 其谐和线年龄为7 9 8 7 M a ( M S WD= 1 4 ) , 相当于新元古代南华纪。该年龄值和 华夏陆块中的变质流纹岩年龄 8 1 8 9 M a ( L i e t a l ,2 0 0 5 ) 、 变质辉绿岩年龄7 9 7 7 M a ( S h ue t a l , 2 0 0 8 ) 相近, 共同揭示 R o d i n i a 超大陆裂解事件对塔里木和华夏各块体的影响。 与细晶花岗岩墙共生的辉长辉绿岩墙( 样品 X J 5 8 9 ) 中 锆石成分相对复杂, 年龄值比较分散。其中 3颗俘获锆石均 呈半自形到他形, 颗粒细小, 4 0 μ m~ 5 0 μ m ; 数量虽少, 却记录 了三期重要的构造岩浆事件。X J 5 8 9 2是一粒来自古老基 底的俘获锆石, 其2 0 7P b / 2 0 6P b年龄值为 2 5 2 0 7 4 M a , 暗示本 区深部存在新太古代的基底岩石。俘获锆石 X J 5 8 9 4源自 古元古代岩石, 其2 0 7P b / 2 0 6P b年龄值为 1 8 6 4 4 1 M a , 可与全 球哥伦比亚超大陆构造事件相联系。X J 5 8 9 3也是俘获