甘肃北山野马街_马鬃山构造带蛇绿岩与相关火山岩性质及构造意义

甘肃北山野马街_马鬃山构造带蛇绿岩与相关火山岩性质及构造意义 LA-CP MSI甘肃北山音凹峡南花岗岩体的锆石 * 定年及其构造意义 ,, 吴泰然罗红玲张文冯继承郑荣国贺元凯荆旭 ,, ZHANG Wen，JFENiChengG， ZHENG RongGuo，TWaiRUan ，LUOHo ngLing，HE YuanKai andI NJG Xu 造山带和地壳演化教育部重点实验室，北京大学地球与空间科学学院，北京100871 Key Laboratory ofr oOgenic Belts and Crustal Evolution，Ministry of Education，School of Earth and SpaceS ciences，Peking University，Beijing 100871，China 2009-10-22 ，2010-08-16 .收稿改回 Zhang W，Feng JC，Zheng RG，Wu TR，Luo HL，He YK and Jing X. 2011. L A-ICP MS zircon U-Pb ageso f the granitesfrom the south of Yin'aoxia and their tectonic significances. Acta Petrologica Sinica，27(6):1649 ) 1661 AbstractThis paper reportsLA -ICP MS zircon U-Pb ages anHdf isotopic compositions from theg ranites in south oYf in'aoxia， southernB eishan Mountain，Gansu Province. The results show that thel upton was meplaced with the age of 2817 ?. 2. 9Ma.Its ( t)ε Hf values are + 4. 4 : + 7. 8 with the average +o f 5. 9 and Hf modal ages are 61:3 771Ma. Theg ranitic body mainly consists of biotitegranites which belong to middle-K cal-alkaline series with metaluminous-peraluminous characteristics and h igh contents of iO S 2( 72.8 4% : 74. 59% ) ，NOa + KO ( 6.5 4% : 9. 06% ) and NOa ( NaO / KO , 1) . I n addition，they invariably exhibit relatively 2 2 2 2 2 gentle light rare earthe lements ( LREE) enrichment with flat heavy rare earthele ments ( HREE) and weakn egative Eu anomalies ( Eu = 0. 58 : 0. 81 ) in the chondrite-normalized REE patterns，depletion of Nb，Ba，P，Ti ande nrichment of Rb，Pb，K in the δ spidergram. Based on threeg ional geology，the above hcaracteristics reflect that theY in'aoxia granites were the imxing productso f crustal and mantle derived magmas and formed under tetchtoen ic setting of post-collisional extension in Early Permian. This implies that the area Yoinf 'aoxia may enteirn to the stage oofll cision after thec losure of the oceabnas in in Late Carboniferous and we oucld safely say thatit turned to the stagrifte o inf post-collisional extensional period during Early Permian. Key wordsPost-collision; Granite; Permian; Zircon U-Pb ageH; f-isotope; Yin'aoxia; Beishan LA-ICP-MS Hf ，本文对位于甘肃北山南带的音凹峡南花岗岩体进行了锆石 定年和 同位素分析结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明该花岗岩 摘 要 281.7 ? 2. 9Ma，( t) = + 4. 4 : + 7. 8，+ 5. 9;H f 613 : 771Ma。体的形成年龄为 ε平均 同位素的模式年龄为 音凹峡南花岗岩体 Hf ，-SiO( 72.8 4% :74 . 59% ) 、NaO + KO ( 6. 54% : ，，以黑云母花 岗 岩 为 主偏 铝 质过 铝 质中钾钙碱性特征具 有 较 高 的 2 2 2 9. 06% ，) ( NaO / KO , 1) ; ，，富钠球粒陨石 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化分配模式图上具相对平缓的富集轻稀土元素稀土配分模式重稀土元素分 2 2 ，Eu ，Eu = 0.5 8 :0 . 81。，Nb、Ba、P、Ti，馏不明显且相对亏损具有弱负异 常δ在微量元素原始地幔标准化蛛网图上亏 损 富 集 Rb、Pb、K。，，，结合区域地质背景可以认为音凹峡南花岗岩体是壳幔混合成因的形成于早二叠世后碰撞伸展体制下进而认为 ，。音凹峡地区可能在晚石炭世洋盆闭合进入碰撞作用阶段可以确定在早二叠世晚期进入后碰撞的裂谷伸展发育阶段 ; ; ; U-Pb ; Hf ; ; 后碰撞花岗岩二叠纪锆石 年龄同位素音凹峡北山 关键词 P588. 121; P5973. 中图法分类号 ( 40672146) , , 本文受国家自然科学基金项目资助: ，，1986 ，，，E-mail: zhangwen08@k up, edu, cn第一作者简介张文女年生博士构造地质学专业 :，E-mail: twu@ kpu, edu, cn,, 通讯作者吴泰然 2 40km，，，构造带南侧呈岩株状产出出露面积约为 为中细粒2 。( Pf) ，1 5 ?花岗岩岩体侵入晚二叠世地层方口山组 1引言-248 ?3 9Ma( 万填 图中获得铷锶同位素等时线年龄值为 甘 肃地 ，北山地区花岗岩类岩石分布广泛约占该区全部侵入岩 ? 95% ( ，2002a) 。的 聂凤军等尽管前人对本区的花岗岩类进 1995)，矿局遥感地质中心 ，( ，1984; 行了大量的研究积累了较为丰富的资料刘雪亚左 ?，、、1 ?20 ( ，1960) ，区下石炭统红柳园组的下部为硅质灰岩结晶灰岩大理岩据 万安北幅甘肃地质局区测队 ，1990; ，1992; ，国朝和何国琦穆治国等穆治国和左国朝 、、、、、; 上部为泥质硅质凝灰质千枚岩砂岩夹砂砾岩灰岩中 研究 ，石炭统音凹峡组下部为英安岩及其凝灰岩上部为灰绿色凝 1994;，1995; ，1999; ，1999; 孙桂英等于海峰等修群业梅、、、、; 灰质砂岩千枚岩少许板岩及灰岩大理岩砂岩及砂砾岩 1999; 2001; 2002a，，，，华林和李惠民许保良等聂凤军等。没有岀露上石炭统的地层早二叠世地层的岩石类型主要为 b，2003; ，2003a，b; ，2006a，b; 江思宏等江思宏和聂凤军戴、、，火山碎屑岩火山熔岩火山碎屑沉积岩建造三个岩组分别 、、，，2003; ，2007; ，2009 ) ，以角砾岩熔岩凝灰质砂砾岩为代表组成一个大的喷发旋 霜等赵泽辉等王立社等但具有 精 ，确定年的花岗岩体多集中在北山北带而北山南带精确定 年 ，-的花岗岩体却很少目前在北山南带未见有石炭二叠纪 的 ，，，为一套连续的火山岩系有陆生植物与陆源物质的出现回。，花岗岩精确定年报道根据区域构造的对比在北山南带 应、( ) ，以及碎屑灰岩灰岩夹岩或凸镜体出现为中心式喷发产 ，，该存在一条晚古生代蛇绿岩带但前人的研究表明北山 地 ，。物可与音凹峡的西部柳园地区早二叠世地层相对比北山: --、 区的三条主要蛇绿岩带洗肠井牛圈子红柳河蛇绿岩带明 --，水石板井小黄山蛇绿岩带以及红石山蛇绿岩带其中前 两-、南带早二叠世岀露有野马井南双堡塘磨拉石组合红柳园复 ( 1990; ，条均为早古生代蛇绿岩带左国朝和何国琦左国 朝--。理石组合以及峡东梧桐沟火山沉积组合其中红柳园复理 ，1990; ，2006; ，2001; ，等于福生等任秉琛等郭召杰等 石组合显示浅水沉积特征，峡东-梧桐沟火山-沉积组合代表了2006; ，2008; ，2008; 张元元和郭召杰代文军和谈松王立社 ，陆内裂谷向年轻洋壳过渡的阶段但并没有形成真正的洋壳 ，2007; ，2008 ) 。等宋泰忠等而红石山蛇绿岩带位于北山 ( ，1990) 。左国朝和何国琦柳园一带发育二叠纪的海相玄武 ，，北带并且是三条蛇绿岩中最北边的一条目前还没有精确 ，( 1990) ，岩左国朝和何国琦认为其产于陆内裂谷环境赵泽辉 ，( 1990) 的定年左国朝和何国琦认为该蛇绿岩带形成早石炭 ( 2007) 等对柳园二叠纪玄武岩进行了精确的地球化学及同位 ，( 2006) 世黄增保和金霞认为红石山蛇绿岩形成时代不晚于 ，晚石炭世约中二叠世红石山蛇绿岩所代表的洋壳最终闭 ，，Ba、Th、素研究该玄武岩大离子亲石元素从亏损到逐渐富集 。，合根据目前初步的研究结果位于北山南部的音凹峡蛇绿 Nb Ta ，，LREE HREE 和 明显负异常相对于 从亏损到富集 ( 岩带为一晚古生代蛇绿岩带关于该蛇绿岩带的研究将另文87 86 ( Sr / Sr) = 0. 7034: 0. 7062，( t) = 1. 84 : + 8. 85， ε , 其 iNd) 。，发表因此音凹峡南花岗岩体形成的构造环境是否与碰 ，玄武岩岩浆则主要源于亏损地幔和富集地幔两个端元并经，，撞作用相关其形成时代问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 等等不仅对研究北山南带的 。历了陆壳或是与俯冲带相关的前期造山组分的混染 ，大地构造归属有重要指导意义而且对音凹峡蛇绿岩的形成 音凹峡南花岗岩的镜下特征: 长石( 40% : 60% ) ，多发生、环境音凹峡构造带的演化及东西构造带的对比显得尤为重 ，，蚀变斜长石发生绢云母化可见残余的环带结构和聚片双 。要本文选择了位于北山南带具有代表性的音凹峡南花岗 ，，晶另外有少量未蚀变或蚀变较轻的条纹长石长石的破裂较 ，LA-ICP-MS ，岩体通过锆石 定年和地球化学分析研究对该 ; ( 25% :4 0% ) ，，明显可见长石的机械双晶石英半自形到他 ，、，，形多见石英粒化现象波状消光也可见明显的核幔结构出 、，岩体的形成年代成因机制及构造意义进行探讨并对音凹 ; ( 8% : 15% ) ，，现蠕英结构黑云母少部分发生蚀变形成绿泥 。峡地区晚古生代的构造环境进行了初步探讨 ，; ( 5% : 10% ) ，石部分黑云母发生弯曲变形帘石既有绿帘石 ，，、也有黝帘石绿帘石比黝帘石多大部分绿帘石为自形有环 ; ; 、、带另外有少量的白云母副矿物有榍石锆石磷灰石及磁铁 。。矿由此可以判断该花岗岩体经历了后期的变形变质 2区域地质背景和岩体地质特征 ( 1) 音凹峡南花岗岩体图 位于甘肃省肃北县音凹峡西 3LA-CP MS I年代学7km ，-南 处处在北山地区晚古生代构造单元中的峡东俞井 ( ，1990) ，，子裂陷槽左国朝和何国琦地质背景较为复杂有 BS07-75 ，选取样品 作为锆石激光探针年龄分析对象通 ( ，些学者认为属于塔里木板块的北缘 左 国 朝 和 何 国 琦 CL BSE ，，过 和 图像分析选择测点位置然后采用激光剥蚀等 ( LA-ICP MS) 离子体分析技术 对锆石进行微区原位单点 1990;，2002; ，2002 ) ，龚全胜等何世平等有些学者认为属 ( ，1993; ，于哈萨克斯坦板块的南缘张新虎刘雪亚和王荃 1995; ，2002a) ，聂凤军等也有学者认为属于柳园弧后盆地 , 1995, ? 甘肃地矿局遥感地质中心音凹峡幅地质图及区域地质图( ，2009) 。李锦轶等几种争议的存在可能暗示音凹峡构造 ( 1?5 )说明书万 。带就是一个重要的分界线音凹峡南花岗岩体位于音凹峡 , 1960, ( 120 )?? 甘肃地质局区测队安北幅地质图及 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 万 ( ，1995)1 图 北山音凹峡南岩体地质简图据甘肃地矿局遥感地质中心 Fig. 1 Geologic sketch map gorafn ite from the southY ionf'a oxia Pb 91500 。。的含量采用国际标准锆石 作为外标标准物质U-Pb U-Pb 。同位素定年锆石 年龄测定和微量元素分析在 中国科学院地质与地球物理研究所多接收等离子体质谱实 ( Yuan et al. ，2004) 。详细的实验原理及流程见参考文献样 He ，。验室进行实验中采用 作为剥蚀物质的载气用美国国 GLITTER ( ver 40. ;品的同位素比值及元素含量计算采用 家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐标准参考物质 Macquarie University ) Andersen ( 2002 ) ，程 序并 应 用 的 NIST SRM 610 ，、 进行仪器最佳化使仪器达到最高的灵敏度207 206 207 235 206 238 208 232 Pb / Pb、Pb / U、Pb / U Pb / Th 和综合方法进行 、。最小的氧化物产率最低的背景值和稳定的信号锆石年龄 Pb ，。同位素比值的校正以达到扣除普通 的影响放射成因 ， ，5 测定采用外标校正方法每隔 个样品分析点测一次标准 。以保证标准和样品的仪器条件完全一致在分析样品的前 Pb Stacey and Kramers( 1975) 的含量根据 所给出的地壳平均 NIST SRM 610，Si U、Th、2 后各测 次 以 做内标来测定锆石中 Pb Pb 。同位素组成进行了普通 校正年龄计算及谐和图的 Isoplot( ver 3. 23) 。绘制采用 程序完成同位素比值和年龄误 BS07-75 LA-ICP MS U-Pb 1 表 音凹峡南花岗岩 中的锆石 分析数据 Table 1 LA-ICP MS U-Pb data ogfr anite BS07-75 from the south Yoifn 'aoxia 同位素比值年龄( Ma) -6 232 ( × 10 ) 含量Th 207 235206 238207 235206 238 分析点 Pb / U Pb / U Pb / U Pb / U 238 U232 238 t t 比值1ζ 比值1ζ 1ζ 1ζ ThU L51-01152. 19220. 950. 6890. 31410. 02400. 04460. 0008277192815 L51-02104. 78186. 570. 5620. 34470. 02880. 04440. 0013301222808 L51-03100. 8176. 410. 5710. 35090. 02850. 04470. 0013305212828 L51-04135. 28201. 320. 6720. 36650. 02900. 04930. 0014317223109 L51-05207. 08255. 20. 8110. 34760. 04350. 04460. 00203033328112 L51-06127. 9205. 960. 6210. 34480. 02410. 04450. 0011301182817 L51-07411. 81503. 550. 8180. 33410. 00710. 04500. 000529352843 L51-08259. 43301. 030. 8620. 33810. 02820. 04470. 0013296212828 L51-09144. 66240. 150. 6020. 34250. 06090. 04480. 00282994628317 L51-10112. 89191. 950. 5880. 33660. 01630. 04440. 0008295122805 L51-1180. 67145. 940. 5530. 35160. 03550. 04440. 00163062728010 L51-12173. 52242. 720. 7150. 29510. 04750. 04230. 00232633726714 L51-13176. 75245. 680. 7190. 31730. 05440. 04350. 00172804227511 L51-14569. 48620. 050. 9180. 34200. 02740. 04500. 0013299212848 L51-15267. 31288. 890. 9250. 35030. 02610. 04470. 0012305202828 L51-16104. 85137. 430. 7630. 33100. 09050. 04500. 00412906928425 L51-1789. 72155. 190. 5780. 32520. 06560. 04460. 00312865028119 L51-18256. 33366. 380. 7000. 33280. 01270. 04450. 0007292102814 L51-19115. 19214. 20. 5380. 35000. 02630. 04480. 0012305202838 L51-20104. 67176. 830. 5920. 34160. 01930. 04460. 0009298152816 L51 -21 176. 05 293. 76 0. 599 0. 3466 0. 0316 0. 0452 0. 0015 302 24 285 9 LA-ICP MS 2 图 音凹峡南花岗岩体锆石特征和 测点位置 Fig. 2 Characteristics and dating spots of irzcons of granite from the south of Yin'aoxia 1( 1) 。 差为 表 ζ 21 ，21 。 本次实验共选取 个锆石共有 个测点所测的锆 -CP MS U-Pb 3 LAI同位素谐图 音凹峡南花岗岩体锆石 、，，石都是透明的柱状的晶形较好发育良好的岩浆型韵律环 和图 ，( 2) 。带结构为典型的岩浆成因锆石图 打点位置边部和核 Fg. 3 Zcon -CP MS U-Pb sotopc concoda pots foiirLAIiirilr ，部均有分布测试过程中未发现较老的锆石颗粒或核部的残 zircons from granite in the south oYf in'aoxia 。1。U、Th 137. 4留锆石分析结果见表 锆石的 含量分别为 ) 6 ) 6 ) 6 ) 6 × 10 : 620. 1 × 10 89. 72 × 10 :569 . 5 × 10 ，Th / U和 0. 1( 0.5 4 :0 . 93) ，Th、U ，比值均大于 之间正相关性较好其 4地球化学特征( Beousova et a. ，2002; Caesson lll特征应属典型的岩浆型锆石 et a. ，2000) 。LA-CP MS U-Pb ，lI在锆石 年龄谐和图上除点 4. 1 主量元素特征206 238 151-04 Pb / U ，20 号 的年龄值明显偏老其余的 个数据点 2。SiO音凹峡南花岗岩体的主量元素分析结果列于表 206 238 2。151-04 Pb / U均在谐和线上将 号点排除后得到加权平 72. 84%，: 74 . 59% ;A l O13. 25% :含量 高在 含 量 在 2 3281. 7 ? 2. 9Ma 9( 5% conf.， MSWD = 0. 14，1)均年龄为 ζ 14. 44% ，A / NCK 0. 91 :1 . 14，-为 为偏铝质过铝质花岗岩特( 3) ，。 图 代表岩体的结晶年龄; NaO 4. 01% :5 . 99% ，KO 2. 53% :征的 含 量 的 含 量 2 2 3. 07% ，Na O +K O 7. 91% ，( Na O / K O ,，含量高平均 富钠 2 22 2 1) ; ( NaO + KO) -SiO( 4) ，在图解图 上样品均落入亚碱性 2 2 2 ( wt% ) 2 表 音凹峡南花岗岩体的主量元素 和微量元素) 6 ( × 10 )分析结果 Table 2 Analysis result of m ajor element ( wt% ) antd ra ce ) 6 element ( × 10 ) data ogfr anites from the southY ionf'a oxia 样品号BS07-74BS07-75BS07-76BS07-79SiO 72. 9173. 4872. 8474. 59 2 AlO 14. 4414. 1514. 1713. 252 3T FeO1. 001. 801. 260. 93 2 3 CaO1. 081. 702. 091. 14MgO 0. 350. 820. 490. 25KO 2 3. 072. 532. 852. 87NaO 2 5. 994. 014. 675. 66MnO 0. 0510. 0530. 0460. 050TiO 2 0. 2030. 3160. 2030. 178PO 2 5 0. 0570. 0770. 0510. 056 LOI 0. 770. 921. 250. 95 Total ( NaO +K O) -SiO( Rickwood，1989)4 据 图图解2 2 2 99. 9399. 8599. 9399. 92ζ NK / A Fg. 4 ( NaO + O) -SOdagram ( afterR ckwood，1989) iKiii 2 2 2 2. 741. 401. 902. 30A / NCK 0. 910. 660. 760. 94Rb Ba 0. 951. 140. 970. 91Th 10084.6 107125U 469389513472Nb 12. 69. 0915.8 13.1 Ta 2. 451. 762. 322. 93Pb 96. 738. 19. 96Sr 0. 8860. 6840. 8390. 989Zr Hf 11. 99. 369. 0216.5 Li 95. 3177169114Be 13469.2 121122Sc 4. 652. 494. 214. 67V 5. 219. 4818.4 5. 96Cr 1. 951. 732. 362. 42Co 3. 463. 34. 423. 39Cu Zn 13. 219.9 20.6 13Ga 1. 514. 152. 362. 04 Cs 1. 331. 782. 691. 08La 4. 683. 83. 192. 4 O-SiO( Rollinson，1993)5K图 图解据 Ce 2 2 39. 53240.5 49.2 Pr Fig. 5 KO-SiOdiagram ( afterR ollinson，1993) 2 2 13. 913.7 17.1 16.9 Nd 1. 071. 631. 571. 45Sm Eu 24. 720.4 31.3 28.8 ; KO-SiO( 5 ) ，系列区域在 图解图 上样品均落入了中钾钙 Gd 2 2 49. 439.7 6062.4 Tb 5. 324. 286. 326. 66; = 1.4 :2 . 7，碱性区域计算得出样品的里特曼指数 ζ 为钙 Dy 19. 914.6 24.1 26.3 Ho ; ，PO( 0.05 1% : 岗 岩另 外含量低且变化不大 碱性花2 5 3. 922. 974. 165. 06Er T 0. 7430. 7350. 9270. 9780. 077% ) ; ( 0.17 8% : 0 . 316% ) ; ( FeO TiO低 低 铁 为 Tm 2 3. 762. 473. 974. 82Yb 0. 83% : 1. 62% 。) ，从主量元素的特征看音凹峡南花岗岩 Lu 0. 7010. 4280. 6740. 887Y 。 具有钙碱系列岩石的属性4. 432. 824. 135. 79 REE 0. 9240. 5970. 8661. 16 LREE 2. 91. 742. 793. 73 4. 2 稀土元素特征HREE 0. 50. 2620. 490. 632LREE / HREE 3. 371. 963. 184. 232 由表 可以看出音凹峡南花岗岩体的稀土元素总量相 ( La / Yb) N ) 6 ) 6 0. 5140. 2740. 5010. 65493. 24 ×1 0 :152 .1 × 10 ，，对较低为 在球粒陨石标准化 Euδ 25. 616.6 24.1 31.6 Ce δ( 6 ) ，分配模式 图 上 图 具相对平缓的富集轻稀土元素 121. 193. 24143. 4152. 1( LREE) ，( HREE) 稀土配分模式重稀土元素分馏不明显且 104. 082. 69126. 8130. 2 ，，10 相对亏损但都明显高于 倍球粒陨石丰度因此具有相对 17. 110. 5516. 6021. 90 6. 087. 847. 645. 94( La / Yb) ( 4. 88 : 7. 47)， Eu ，Eu比值具有弱负异常δ 较低的N 5. 267. 477. 064. 88= 0. 58 : 0. 81，。可能与斜长石在源区的残余有关 0. 580. 810. 690. 60 1. 010. 990. 991. 06 注: 主量元素测试由北京大学造山带与地壳演化教育部重点实 ，验室完成微量元素和稀土元素测试由核工业部北京地质研 4. 3微量元素特征 ( 7) ，在微量元素原始地幔标准化蛛网图上图 所有样品 ICP-MS ; Eu =E u/ Sm×G d究院分析测试中心 测定δN N N 槡 ( Sun6 图 稀土元素球粒陨石标准化图解标准化值据 and McDonough1989) ， 8 Y + Nb-Rb ( Pearce，1996)图 图解据 Fig. 6Chondrite-normalized REE patterns n( ormalizedFig. 8 Diagram of Y + Nb-Rb ( aftePr earce，1996) values after Sun andM cDonough，1989) 9 图 样品与典型的后碰撞花岗岩大洋中脊标准化图解 Vedrette di Ries，Querigut，Novate，Oman 为典型的后碰撞花岗 ( Sun7 图 微量元素原始地幔标准化图解标准化值据 Pearcee t al. ，1984，岩花岗岩数据和标准化值据 and McDonough，1989) Fg. 9 Ocean dge gante ( ORG) n omazed geochemcairirirliil Fig. 7 Trace eement spider diagram ( normaized vaues lllpatterns fors amples and representative post-collision granites after Sun andM cDonough，1989) The representative post-collision granites are fromV edrette di Ries， Querigut，Novate，Oman，these dates and n ormaized vaues after ll Pearcee t a. ，1984 l ，的稀土模式图和原始地幔标准化图基本平行显示了同源演，Nb、Ba、P、Ti ，Rb、Pb、K 化的特征出现较大的亏损具有明显 ，Nb 的正异常其中 元素亏损反映花岗岩源岩为大陆壳性质 ( ，1992) 。，李昌年 也说明音凹峡南花岗岩为典型撞花岗岩显示了类似的趋势 。 的后碰撞花岗岩Sr / Y ( Sr / Y = 3. 7 :10 . 7 ) ，Sr- 岩体的 值很低由花岗岩 Yb ( ) ，Sr、Yb 分类图图略音凹峡南花岗岩微量元素 特征与 Sr ( 2006a，b，2008) Yb 。华南低 高 型花岗岩相似张旗等认 5Hf 锆石 同位素 Sr ，Yb 为这种低 高 型花岗岩为浙闽型花岗岩与其平衡的是 ( CL) Hf 参照锆石阴极发光图像进行了锆石 同位素原 ，( ,0 . 8GPa 斜长石和角闪石残留相说明形成的压力较低或 。位测量实验实验在中国科学院地质与地球物理所配有 1. 0GPa)， ( 30km 可能是地壳伸展变形减薄达正常地壳厚度193nm Nepture 激光取样系统的 多接受电感耦合等离子体质 ) 。Y + 左右或低于正常地壳厚度的造山后阶段形成的在 ( LA-MC-ICPMS) ，63m，谱上进行激光斑束直径为 激光剥蚀 μNb-Rb ( 8 ) ，，图解图 上所有样品均落入了后碰撞范围而且 26s，6Hz，100mJ，时间为 激光脉冲频率 激光脉冲能量 测定时 。可以看出所有样品均具有弧的特征在样品与典型的后碰 91500 。Wu 采用锆石国际标样 做外标详细的分析流程见 ( 9) ，撞花岗岩大洋中脊标准化图解图 上样品与典型的后碰 et al. ( 2006)。 3，10。测定结果列于表 并表示于图 可以看 LA-MC-ICPMS Hf 3 甘肃北山地区音凹峡南花岗岩体 锆石 表同位素分析结果 Table 3 Zircon Hf isotopic compositions of granite from the southY ionf'a oxia 176 177 176 177 176 177 176 177 fHf / Hf( 0)( t)t( Ma) ε ε 测点号Yb / HfLu / HfHf / Hf2ζ Lu / HfHf Hf DM m l51-010. 0543720. 0021720. 2827530. 2827650. 000018) 0. 35. 9) 0. 93713 0. 034994 0. 001475 0. 282755 0. 282762 0. 000018 ) 0. 3 5. 7 ) 0. 96 703 l51-02 0. 053056 0. 002256 0. 282755 0. 282767 0. 000022 ) 0. 2 5. 8 711 ) 0. 93 l51-03 l51-040. 0410190. 0016900. 2827090. 2827180. 000020) 1. 94. 4771) 0. 95 l51-050. 0453660. 0018550. 2827330. 2827430. 000019) 1. 05. 0739) 0. 94 l51-060. 0265410. 0011230. 2827480. 2827540. 000017) 0. 65. 2709) 0. 97 l51-070. 0541240. 0021870. 2827450. 2827570. 000019) 0. 55. 3726) 0. 93 l51-080. 0468730. 0019430. 2827580. 2827690. 000024) 0. 15. 9703) 0. 94 0. 037046 0. 001562 0. 282789 0. 282798 0. 000026 0. 9 7. 5 ) 0. 95 653 51-09 l 0. 048490 0. 002126 0. 282774 0. 282785 0. 000019 0. 5 6. 3 ) 0. 94 683 l51-10 0. 030723 0. 001363 0. 282742 0. 282751 0. 000018 ) 0. 8 6. 1 718 ) 0. 96 l51-11 0. 056417 0. 002495 0. 282762 0. 282774 0. 000035 0. 1 5. 5 706 ) 0. 92 l51-12 0. 038904 0. 001690 0. 282762 0. 282770 0. 000037 ) 0. 1 5. 6 696 ) 0. 95 l51-13 0. 063550 0. 002608 0. 282750 0. 282764 0. 000021 ) 0. 3 5. 6 ) 0. 92 723 l51-14 0. 053526 0. 002262 0. 282741 0. 282754 0. 000027 ) 0. 6 5. 4 731 ) 0. 93 l51-15 l51-160. 0333980. 0015020. 2827680. 2827760. 0000230. 16. 4685) 0. 95 l51-170. 0242970. 0011430. 2827410. 2827480. 000025) 0. 95. 6718) 0. 97 l51-180. 1076570. 0047690. 2827560. 2827810. 0000290. 35. 6743) 0. 86 l51-190. 0543520. 0022830. 2827560. 2827680. 000023) 0. 15. 8) 0. 93710 0. 045204 0. 001974 0. 282787 0. 282797 0. 000028 0. 9 6. 6 ) 0. 94 663 l51-20 0. 031281 0. 001328 0. 282816 0. 282823 0. 000027 1. 8 7. 8 613 ) 0. 96 l51-21 176 ) 11 176 177 176 177 Hf : Lu = 1.865 ×10 ，Lu / Hf = 0. 0332，Hf / Hf = 0.282772 表中锆石 同位素成分的计算所用的参数衰变常数 λ 球粒陨石176 177 176 177 ( Blichert-Toft and Alberade，1997) ; Lu / Hf = 0. 0384，Hf / Hf = 0. 28325 G( riffin et al. ，2000) ; 亏损地幔镁铁质和硅铝质地壳的 f) 0. 34 ( Amelin et al. ，2000) ) 0. 72 ( Vervoort et al. ，1996)分别是 和 Lu / Hf 176 177 Hf / Hf = 0. 282718: 0. 282823，出音凹峡南花岗岩的相当 ( t) = + 4. 4 : + 7.8 ，+ 5.9 ，; Hf 于 ε平均 均为正值同位素 Hf 613 : 771Ma。的模式年龄为 6音凹峡南花岗岩体的成因及其形成的 构造背景 ，，北山地区位于甘肃和新疆交界地区西邻东天山东接 ，，以阿尔金和星星峡两大走滑断层为界位于一个巨 阿拉善 ，，构造过程极其复杂其大地构造的归属一 大的构造楔形区 ( ，1965; ，1995; 邓自华刘雪亚和王荃左国朝和 直存在争议 ，1990; ，1993; ，2003; ，张新虎龚全胜等左国朝等 何国琦 2003; ，2004) 。: 江思宏目前主要有四种观点一种观点是以 --，石板井小黄山缝合带为界将北山划分为北部哈萨克 明水 ( ，1990) ; 左国朝和何国琦一种 斯坦板块和南部塔里木板块 --- 大奇山和红石山黑鹰山六陀山南北两条深大 观点以柳园 10 Hf 图 音凹峡南花岗岩锆石的 同位素数据，、将北山从南到北依次划分为塔里木板块哈萨克 断裂为界Fig. 10 In-situ zircon Hf isotopic data ogf ranite from the south of Yin'aoxia ( ，1995; ，( t) = + 4. 4 : + 7. 8; 斯坦板块和西伯利亚板块刘雪亚和王荃张新虎一般认 音凹峡南花岗岩体锆石 εHf 1993; ，2002a) ; --为具有正 ε值的花岗质岩石来自亏损地幔或从亏损地幔中 聂凤军等一种观点以红石山黑鹰山六陀 Hf 。新增生的年轻地壳物质的部分熔融音凹峡南花岗岩体具 ，山蛇绿混杂岩带为界将北山造山带从南向北分为塔里木板 Nb、Ta、Ti ，Nb、Ta、Ti 有 的负异常目前关于 的负异常主要有 ( ，2002; ，2002 ) ; 块和哈萨克斯坦板块龚全胜等何世平等，，三种观点一是代表俯冲背景地幔楔的物质受到大陆地壳 ( 2009 ) ---而李锦轶等以星星峡白玉山牛圈子小黄山作为北 ( ，2005) ; ，的混染赵振华二是代表源区有金红石残留来源 ，山地区西伯利亚与中朝两个古板块之间的二叠纪分界线认 ( Xiong et al. ，2005) ; ，较深三是代表源区特征源区为早先存 为北山南部柳园一带有可能代表该区的二叠纪弧后盆地环 。在的火山弧或者地壳音凹峡超单元花岗岩中含有较多的 ，-。境柳园与白玉山小黄山之间区域为早古生代岛弧带 辉绿岩脉及柳园一带发育的二叠纪玄武岩至少可以指示该 281. 7 ?2 . 9Ma。音凹峡南花岗岩年龄为 据目前的区域 。，10 ，Hf 期岩浆有新的地幔岩浆加入另外由图 可以看出同 ，( 1990) 地质研究左国朝和何国琦认为在志留纪末至早泥盆 -世北山地区的塔里木中朝与哈萨克斯坦两大古板块最终合 ; ( 1995 ) ，并导致洋盆消失和碰撞造山刘雪亚和王荃认为在 t= 613 :77 1Ma ,1 0，，位素的模式年龄 时亏损地幔的 ε DM Hf ，，早二叠世之前随着北山南带及南天山古洋盆的封闭敦煌 ( t) + 4. 4 : + 7. 8，而音凹峡南花岗岩体锆石 ε为 说明其岩 Hf --地块北缘的安北旧寺墩构造带与北山造山带前缘的柳园大 。Nb、Ta、Ti 浆受到了幔源物质的混合也就是说 的负异常代 ，、奇山地体碰撞导致塔里木板块哈萨克斯坦板块和西伯利 ; ( 2005) 亚板块最终拼接何世平等认为石炭纪末哈萨克斯坦 ，; ( t) 表源区有金红石残留来源较深正的 指示了来自地 εHf ，板块和塔里木板块之间的洋盆最终闭合形成新的统一大 。，幔的岩浆与老地壳岩浆的混合综上所述音凹峡南花岗岩 ; ( 2003) 陆龚全胜等认为北山地区自泥盆纪开始转化为古亚 ，是在后碰撞伸展环境下壳幔混合成因的花岗岩这也同时说，、洲洋构造域演化体系晚石炭世末实现塔里木板块哈萨克 。明晚古生代甘肃北山地壳为垂向生长 ; 斯坦板块的最终碰撞对接由石炭系地层的建造组合可以看 ( COB) A，在二叠纪的中亚造山带 大范围存在具有正，，出下石炭统为一套半深海到到浅海组合红柳园组上部出 8786( t) ( Sr / Sr) -，; ε和低的与幔源特征有关的花岗岩的垂向 现火山碎屑岩建造应为火山弧组合中石炭统音凹峡组下 Nd i ( Han et al. ，1997; ，1999; Hong et al. ，2004; 增生韩宝福等-，-，部为火山碎屑岩组合上部则为砂岩砂砾岩组合表明该区 Jahn et al. ，2004; Chen and Jahn，2004; Wu et al. ，2000， ; ，，海水已经退出大洋封闭区内缺失上石炭统地层反映该区 2002; 19991997) ，，。吴福元等而且也存在与音凹峡南花岗。这一时期进入了碰撞造山阶段因此可以认为北山地区在 ———岩类似的例子二叠纪幔源岩浆活动及同期的花岗质岩 ，。早二叠世之前洋壳已经闭合之后进入碰撞阶段很多学者 ，( 浆活动多数学者认为其是在后碰撞伸展体制下形成的韩 ( 认为北山地区在二叠纪是一种伸展拉伸的构造背景左国朝 ，1999，2006; ，2006 ) ，宝福等顾连兴等因此音凹峡南花岗 ，1990; ，2006; ，2006) 。和何国琦姜常义等赵泽辉等具体 岩代表的北山南带为中亚造山带在二叠纪处于后碰撞伸展 : ( 1990) 到北山南带左国朝和何国琦认为早二叠世北山南带 。环境又提供一证据 -，在拉张背景下形成了峡东俞井子裂陷槽但并没有形成真 ，，另外从区域构造背景看哈萨克斯坦板块和塔里木板 ，块及其陆缘向东均可自然延伸至北山一带其中尤为重要的 ; ( 2005 ) ，-正的大洋何世平等认为早石炭世沿石板山大奇 是在甘肃北山地区未发现与南天山相对应的晚古生代蛇绿 -山神螺山一带在前震旦纪古老基底上形成的北山南部陆内 。( 2008) -岩带肖文交等认为北山西接库米什南天山增生杂 ，，裂谷带该裂谷带一直发展演化到二叠纪末并在早二叠世 ，-。岩东接恩格尔乌苏查干楚鲁增生杂岩而北山地区和库 ; ( 2003) -发展到鼎盛时期龚全胜等认为北山地区晚石炭世 -，米什南天山增生杂岩均位于中亚造山带因此在北山地区; ( 1999) 二叠纪为大陆板块碰撞时期刘明强等指出音凹峡晚 -应该有一条同时代的缝合线与库米什南天山增生杂岩相对 ，古生代陆内裂谷带为一多旋回裂谷主要裂谷作用有奥陶 。应多数学者视南天山为一个经历了新生代再变形改造的 、、，、、纪志留纪石炭纪和二叠纪反映了多期次多旋回性继承 “”、“”，。性开合演化的特征由上所述研究区在早 Windey et a. ，1990; ll ( Coleman，1989;晚古生代碰撞造山带二叠世已 Allen et al. ，1993; ，1992; ，1994; 肖序常等王宝瑜等何国 ，281. 7 ?经没有洋 盆 存 在结合地球化学特征可以判断 2. 9Ma ，的音凹峡南花岗岩并非形成于弧构造环境而是形成 Gao et al. ，1998; Chen et al. ， ，1994; ，1995;琦高长林等 。( 1995 ) 于后碰撞的伸展环境吴泰然将这类花岗岩归为拉 1999; ao et a. 2004ab2007; Xil，，， ，2006; 肖文交等高俊( ECG) ，张型过渡壳花岗岩认为这种花岗岩的形成是由于地 ，2006) ; ，，“”等碰撞造山为一剪刀式东段较早西段较，，壳的拉伸减薄上地幔热物质上涌使地壳形成一种高温低 ，晚但 ，，压的环境并使地壳发生部分重熔同时上地幔上涌的热物 ( Chen et a1，. 1999) 。整体上碰撞事件在二叠纪之前完成由，质沿着拉张的裂隙与地壳的热物质发生混染作用对陆壳的 281. 7 ? 2. 9Ma 音凹峡南 后碰撞伸展环境下形成的花岗岩可 ，，物质进行改造使之向过渡类型转化形成拉张型过渡壳的 ，以得知晚古生代晚期塔里木板块和哈萨克斯坦板块之间的 ，，主大洋闭合之后两大板块之间依然存在着相对水平运动。花岗岩 ，其构造形式主要是走滑和伸展并导致北山地区地壳规模的 ，。大型剪切带形成也就是说进入了后碰撞期这一阶段的构 ，造样式以逆冲推覆及伸展变形为主同时发生后碰撞的构造 Dai WJ and Tan S. 2008. Trohe pertpies and t ectonic significance of，。，岩浆作用形成了大规模的后碰撞花岗岩另外在桥湾北 ophiolite and related volcanic rocks in Gansu Beishan Yemajie- 已经确定具有 303.7 ? 2. 4Ma的同碰撞花岗 岩( 据冯继承，未Mazongshasntr uctral belt. Xinjiang Geology，26( 3) : 305) 313 (in ) ，发表数据综上所述音凹峡晚古生代蛇绿岩带所代表的洋 Chinese with English abstract) ，。至少在二叠世之前由 盆闭合的时间应该大致为晚石炭世Deng ZH. 1965. rePmnary dscusson on thet ectoncs of theB eshan liiiiii此推测音凹峡晚古生代蛇绿岩可能是南天山东段继续向东 region and which tectonic unit it belongs to. Geological Review，23 ，。为塔里木板块和哈萨克斯坦板块的缝合线 延长的部分( 3) : 172) 180 ( in Chinese ) Gao CL，Cui KR，Qian YX et al. 1995. Macroplate Tectonics in the Tanshan and the NortherTna rm Basn. Beng: Geoogcaiiiijilil Publishing House，1) 284(in Chinese ) Gao J，Li M，Xiao X et al. 1998. Paleozoic tectonic evolution of the 7结论Tianshan Orogen，northwesterhnin aC. Tectonophysics，287: 213 ) 231 ( 1) ，从音凹峡南花岗岩体的性质看音凹峡地区可能在Gao J，LongLL Qian Q，et a. 2006. SouthTia nshan: A Late Paleozoic l or a Triassic orogen? Acta Petrologica Sinica，22 ( 5 ) : 1049 )1061 ，晚石炭世洋盆闭合进入碰撞作用阶段可以确定在早二叠世 ( in Chinese with English abstract) 。晚期进入后碰撞的裂谷伸展发育阶段GongQ S，Liu MQ，Li HL et al. 2002. The type andasi cb characteristics ( 2) LA-ICP-MS 281.7 ?音凹峡南花岗岩体锆石 年龄为 of Beishan orogenic belt，Gansu. NorthwesterGne ology，35( 3) : 28 ) 34( in Chinese with English abstract) 2. 9Ma，，为后碰撞伸展环境下形成的花岗岩并且界定了碰撞 Gong Q S，Liu MQ，Liang MH et a. 2003. The ec ttonic facies and l 。时间的上限tectonic evolution of B eishan orogenic belt，Gansu. Northwestern ( 3) ( t) + 4.4 : + 7.8 ，G音凹峡南花岗岩的 ε为 具有与 eology，36( 1) : 11 ) 17( in Chinese with English abstract) Hf Griffin WL， Pearson N J， Belousova E et a. 2000. The Hf is otope l 。中亚造山带其他地区相一致的壳幔混合成因特征composition of cratonic mantle: LA-MC-CPMS analysis of izrcon I megarcysts in kimberlites . Geochimica et Cosmochimica Acta，64 ( 1) : 133) 147 Gu LX，Zhang ZZ，Wu CZ et al. 2006. 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