吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义

吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义 吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地 质意义 第25卷第8期 2006年8月 地质通报 GEoLoGICALBULLETINOFCHINA Vo1.25.No.8 Aug.,2006 吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义 李亚萍,孙桂华,李锦轶,王彦斌,徐新.,何国琦,贾金典 LIYa—ping',SUNGui—hua',LIJin一',WANGYan—bin2, XUXin.,HEGuo—qi4,JIAJin—dian 1.中国地质科学院地质研究所,北京100037;2.北京离子探针中心,北京100037; 3.新疆资源环境研究中心,新疆鸟鲁木齐830000;4.北京大学地质系,北京100871; 5.新疆地勘局第六地质大队,新疆哈密839000 1.InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,BeOing100037,China; 2.Be~iingsHRlMPCenter,BeOing100037 3.injio~ResearchCenterofResourcesandEnvironment,aramqi830000,injiang,China; 4.DepartmentofGeology,PekingUnivers,Bering100871,China; s.No.6RegionalC,eolo#calParty.X'mji,angBureauofGeologyandMineralExplorationan dDevelopment, Hami839000,injiang,China 摘要:通过对吐哈盆地东缘四顶黑山超单元中的黑云母花岗岩进行锆石 SHRIMPU—Pb定年,获得(386~5)Ma(MSWD=1.01) 的Pb 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 面年龄.根据该岩体的岩石学和锆石的矿物学特征,将此年龄解释为该岩体的侵位年龄.根据这一定年结果和该 花岗岩与围岩(被当地地质工作者归入古元古代星星峡群的变质岩)具有相同的 构造变形特征,结合已有的年代学,岩石化学和 相关地质资料,可以得出如下初步结论:?吐哈盆地东缘与南缘为同一古生代活动 陆缘的不同部分,其形成演化与以康古尔塔 格碰撞带中洋壳残片为代表的古洋岩石圈板块向西伯利亚古板块之下的俯冲有 关;?吐哈盆地东缘以近东西走向,向南倾斜的 片理或片麻理为特征的变质变形事件发生在386Ma以后. 关键词:古生代活动陆缘;黑云母花岗岩;锆石SHRIMPU—Pb定年;吐哈盆地东缘; 东天山 中图分类号:P588.121;P597~.3文献标识码:A文章编号:1671—2552(2006)08— 0932—05 LiYP,SunGH,LiJY,WangYB,XuX,HeGQ,JiaJD.Devoniangraniteontheeasternmsrginofthe TuhabasinintheEastTianshan,Xinjiang,Chinaanditstectonicimplication.GeologicalBulletinD,China,2006,25 (8):932-936 Abstract:SHRIMPU—PbdatingofzirconsfrombiotitegraniteoftheSidingheishansuper— unitontheeasternmarginofthe TuhabasinyieldsanapparentPb/uageof386~5Ma(MSWD1.01).Accordingtothepetrologica!characteristicsand relatedzirconCLimages,thisageisexplainedastheintrusionageofthegranite.Accordingtothisdatingresultandsimilar metamorphismanddeformation'ofthegranitetothoseofitscountyrocks(whichareclassifiedbylocalgeologistsasthePa- leoproterozoicXmgxingxiaGroup),combinedwiththeavailablechronological,geochemicalandrelatedgeologicaldata,the authorscometothefollowingpreliminaryconclusions:? theeastemandsouthemmarg~oftheTuhabasinaredifferent partsofthesamePaleozoicactivecontinentalma理 柚,whosefc,rmationandevolutionisrelatedtothesubductionofthepaleo— oceaniclithosphericplate,representedbyfi'agmentsofoceaniccrustintheKanggurtagcollis ionalbelt,northwardunderthe Siberianpaleoplate,and?theeventofdeformationandmetamorphismontheeastemmal~nofthebasin,whichischarac- 收穗月期:2006—04—15;修订日期:2006—05—22 基金项目:国家重要基础研究发展规划项目<中国西部中亚型造山与成矿》综合研究课题<中亚型造山与成矿综合研究》(编号 2001CB409810)成果. 作者筒介:李亚萍(1971一),女,在读博士,构造地质学专业.E—mail:yp1i216~126.tom 第25卷第8期李亚萍等:吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义933 terizedbynearlyE—W—trendingandsteeplysouth—dippingschistosityorgneissosity,tookplacelaterthan386Ma. Keywords:Paleozoicactivecontinentalm;biotitegranite;zirconSHRIMPU—Pbdating;easternmoftheTuha basin;EastTianshan 位于北亚造山区南缘的东天山的古生代构造格局及其 演化,涉及对亚洲大陆的形成和对东天山成矿作用的认识, 一 直是地质界关注的重大地质构造问题.该区是塔里木板块 北缘沟一弧一盆体系的一部分[1-31,还是西伯利亚古板块与塔 里木古板块之间或西伯利亚,哈萨克斯坦和塔里木3个古板 块之间的陆缘碰撞带q,在中国地质界一直存在争议.李锦 轶等[1q认为吐哈盆地南缘康古尔塔格构造带是南侧喀拉塔格 地块与西伯利亚古板块南部活动陆缘之间的碰撞带,其北侧 是西伯利亚古板块南缘的大南湖奥陶纪至石炭纪活动陆缘, 南侧喀拉塔格地块北缘在石炭纪早期为被动陆缘.宋彪等[11 通过锆石SHRIMP定年,确定康古尔塔格至大南湖一带克孜 尔卡拉萨依花岗闪长岩的年龄为357Ma,大南湖岩基二长花 岗岩的年龄为383Ma;近年来,陈富文等旧采用同样的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 , 确定土屋一延东一带花岗质岩体的年龄为333Ma和334Ma; 李文铅等旧的最新研究成果表明彩中花岗岩体锫石SHRIMP 年龄为316Ma+4Ma.此外,刘德权等在土屋铜矿含矿玄武 岩中获得240~434Ma的年龄;李向民等旧在分布于大草滩断 裂与康古尔塔格断裂之间的企鹅山群的基性和酸性火山岩 中获得323Ma和320Ma的年龄;侯广顺等在土屋一延东斑 岩铜矿的远矿围岩企鹅山群中得到安山岩年龄为337Ma.这 些年代学资料对吐哈盆地南缘古活动陆缘的演化提供了时 代方面的约束.李锦轶等I通过对现有资料的分析,认为大南 湖以南吐哈盆地南缘从喀拉塔格到土屋一带,在奥陶纪(?或 志留纪)至石炭纪期间,经历了活动陆缘岩浆前锋逐渐向南 迁移的演化过程.该活动陆缘向西在托克逊以南因干沟断裂 向北逆冲而被构造掩覆,向东推测经过蒙古南部和大兴安岭 中部,延伸到黑河附近的多宝山地区【"q. 然而,在中国境内的吐哈盆地东缘,1:20万区域地质矿产 调查把该区的侵入岩的时代都置于华力西中期?.近年由新疆 地质矿产局第六地质大队完成的部分地区1:5万区域地质矿产 调查,根据获得的1个锆石年龄,把该区大部分侵入岩的时代都 置于志留纪至泥盆纪,岩体的围岩被对比为古元古代星星峡 群,认为是吐哈盆地的古老结晶基底.0李文明等q根据同样的 资料把该期岩浆活动的时代置于加里东期.笔者2002年在该区 野外调查发现,该期侵入岩与围岩的变形特征基本相同.因此, 对该区变形花岗岩进行精确定年,不仅可以确定该区是否发育 与吐哈盆地南缘类似的泥盆纪或石炭纪花岗岩,而且还可以对 该区被置于古元古代的变质岩的变质变形时代进行约束.基于 这一认识,笔者对被划为四顶黑山超单元的与围岩具有相同变 形特征的黑云母花岗岩进行了锆石SHRIMP~年.本文报道这 一 研究结果,并对相关问题进行初步讨论. 1区域地质背景 如图1-a所示.研究区位于吐哈盆地东缘,康古尔塔格碰 撞带北侧.从区域上看,该区是吐哈盆地南缘古生代活动陆 缘带的东延部分,向东约20km则进入蒙古境内.在该区西北 一 侧为哈尔里克山,再向北则依次为东准噶尔一南蒙古造山 系和阿尔泰造山系I.根据近年的研究,哈尔里克山早古生代 可能为岛弧,泥盆纪期间的构造背景目前因资料缺乏还不清 楚;石炭纪期间可能与博格达山类似,为与南侧板块向北俯 冲有关的滞后弧后盆地的一部分田. 区内出鼹的地层主要为星星峡群(xAb)的糜棱岩化斜 长角闪片岩,片麻岩,在西北部出褥下泥盆统的大南湖组 (DAa).以浅海相中基性火山碎屑岩及正常碎屑岩为主,夹 中,基性火山岩(图1-b). 研究区内侵入岩比较发育(图1-b),岩性主要为浅灰色 黑云母花岗岩,肉红色中粒二长花岗岩,闪长岩,浅灰色花岗 岩,土黄色细粒黑云母花岗岩,灰绿色,浅灰色中粒角闪辉长 岩和一系列中一基性岩墙(脉). 岩体与围岩之间为明显的侵入接触关系,在围岩中发育有 与岩体相连的岩脉,在岩体边部见有围岩的捕虏体.侵入岩与 围岩均遭受了后期变质,变形作用的改造,围岩大部分被改造 为片岩,部分为糜棱岩化斜长角闪片岩,片麻岩,云母类的变质 矿物比较发育;岩体中片麻理构造比较发育,其产状与围岩中 的片理,片麻理的产状一致.片理,片麻理走向近东西,向南陡 倾,矿物拉长定向排列,略显线理构造.对侵入体的围岩糜棱 岩化斜长角闪片岩,片麻岩中同构造的黑云母进行Ar/帅Ar 定年,获得220Ma坪年龄(将另文论述). 2样品采集位置及主要特征 定年样品编号为D02148,岩性为变形黑云母花岗岩,样 品采集位置位于研究区中部(图1一b),其地理坐标为东经 95.554,北纬42.3615". 野外露头上,浅灰色黑云母花岗岩中片麻理发育,产状 与围岩一致,走向近东西,向南陡倾.其围岩为以糜棱岩化斜 长角闪片岩,片麻岩为主的星星峡群(XAb),侵入接触关系 比较清楚.样品手标本呈浅灰色,片麻状构造,中粗粒结构. 3锆石特征及SHRIMP定年结果 锆石按照常规方法分选后,在双目镜下进一步挑选出测 .新疆维吾尔自治区地质局.新疆1:20万梧桐窝子泉幅地质图及说明书.1965. ?新疆地质矿产局.新疆1:5万镜儿泉北矿幅,成水泉幅区域地质 调查报告 行政管理关于调查报告关于XX公司的财务调查报告关于学校食堂的调查报告关于大米市场调查报告关于水资源调查报告 .1994. 934地疃通挺GEOLOGtCAlBULl.n0t"CHtNA2006正 / }72 :幺,}lkrn 医 嚣 囡卷链 毒 I1{ F-1叫 田川xx~; 回盎玉菱黪 圆皆 DI坦I48 回}色黑云蝉托商. 圈内红色ll_垃蔓fE岗 曰H "XAb+ 图1研究大地掏造位置及地质略幽 根据新疆地局^地质九lI41L:s万镜儿泉北矿幅,艘小泉幅区域地质盈修改) Fig.IGeolo~calsketchmapshowingthetectonicstrungorthestudyarca 年的精牲,蚌和钿.样一起置干f:氧柑脂做成 的样l-MotxJlt1上:为缇竹f内部暴露.祷其磨 至一半,进行错打运射圯反射光(:L的照牛II和 抒析;然抛光.清洗.镀金.进行SHP.IMP分析 锆rI晌…极发光照相在【l1面地峨科学院矿 产资研究昕t|F铱引9盒审世仃.测定的销 石CL悖持圈!所目2中可以看出:锆 "釉牦品嘭比较壳,凡仆虹柱址.少数为 K桂状(2II:"1,I_1):浆站l环带清晰.有 较密集l2I}l1,21_),订l1{『较稀晚一2 t1^11.少数话白孵牲,发育岩浆结品环市 '2中51,8l和11IJ:那丹错f颗粒还控育黑色 的l坑(2I}41.711.圳镭十体郜位 为黑色.边『}{;小丽浅乜t圈!叶IS1,I1?锆 石的I{IJ韫髓光特所测诸百为型的岩浆 成因钴打 锗的SHRIMP廿折6-北京离于探丰1中心 SHR[MIJIl1.逊f按照 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 测定流宽成. 数据处月上乏UPb情和l剞绘制最门{Ludwing编写 的Squid1lJl版卓啊l1SO1l_OT2.h版布使川帕 话】为S【13fU肯睦238x1?,牛龄为572Ma)和TEMf年 龄为4l7MaJ.『li『者HI干杯定U.Th和Ph的含量,后者?』于帻 iE龄=TEM干11未知样船的分析按照13进行,年龄结果丝表 1和烈34..表1?}Ilri】位素此值的误差力1,单个点的年龄误 l2样l^n{)214R姑橄发光培l像 Fig2ZirconCLhnages0fsample】).12148 考为1T,力?舣平均年龄具95%的置信度 刊D02148样品洲定r12个粒牿.每个牿打一个 点:从表1町"看出:年龄数据集-讣布在366~395Ma之间 (360~370Ma,37(~380Ma之矧各2个数据,380~390Ma,390- . 勰『 黜? 第25卷第8期李亚萍等:吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义935 表1样品D02148锆石SHRIMPU—Pb测年分析结果 Table1ZirconSHRIMPU_】Pbdatingofsample1)02148 注:年龄误差为1;Pb和Pb'分别表示普通Pb和放射成因Pb:采用实测.Pb进行普通 Pb校正 400Ma之间各有4个数据);所有测定锆石的Th/ u值介于0.35,1.87之间,显示所测锆石为岩浆成 因的锆石.除1.1测点外均落在谐和线上(图3),12 个点的b//z加权平均年龄为384Ma+6Ma (MSWD=I.6).1.1和7.1两颗锆石u的含量较低, 致使7Pb'6Pb'和7Pb'u比值相对误差较大, 8.1锆石的b尸BU表面年龄比较低,如果不考虑 这3个年龄数据,将其余9个数据进行加权平均, 得到的年龄值为386Ma+5Ma(MswD=1.01),所 获谐和图的谐合性和误差很明显地要比图3好, 如图4所示.无论是锆石的核部还是边部,不管锆 石是否具有环带结构,所测结果相差较小.在误 差范围内是一致的.这表明所得到的年龄值不含 继承锆石的信息,也无放射性成因Pb丢失.本文 取386Ma+5Ma(MSWD=I.01)进行相关问题的 讨论. 4问题讨论 通过对东天山吐哈盆地东缘四顶黑山超 单元中浅灰色黑云母花岗岩岩体的高精度锆 2O7pb/235U 图3样品D02148锆石谐和图 Fig.3ZirconU—PbconcordiadiagramofsampleD02148 石SHRIMPu—Pb定年研究,获得b/表面年龄为386Ma+ 5Ma.所测锆石的阴极发光特征表明,可以把上述年龄解释 为黑云母花岗岩岩体的侵位年龄,即该岩体为中泥盆世期 间岩浆活动的产物.这一定年结果与宋彪等叫测得的383Ma+ 9Ma的大南湖岩基的二长花岗岩的侵位年龄一致,表明研 究区与大南湖以南的吐哈盆地南缘在泥盆纪期间具有相同 的岩浆活动历史,即吐哈盆地南缘的古生代活动陆缘通过 研究区再向东延伸是完全可能的. 由于本项定年研究的浅灰色黑云母花岗岩岩体与其围 岩糜棱岩化斜长角闪片岩,片麻岩具有相同的构造变形特 征,所以笔者认为本项研究获得的386Ma+5Ma的锆石年龄 可以作为该期变质变形时代的下限.这样,该区被置于古元 古代的星星峡群变质岩的时代,显然还有待于进一步研究. 由于本项研究只对采自1个地点的1个样品进行了定年 936她质通报GEOLOGICAL'BULLETINOFCHINA2006正 研究,还不能说该区具有类似特征的中酸性侵 入岩都是泥盆纪岩浆侵入活动的产物.新疆地 矿局第六地质大队1:5万区域地质矿产调查获得 的431Ma~14Ma的年龄值表明,该区可能存在志 留纪的花岗质侵入岩.从区域地质背景看,该区完 全可能发育志留纪甚至奥陶纪至石炭纪的岩浆活 动,开展进一步的相关研究显然是非常必要的. 致谢:在野外工作期间新疆地勘局第六地质大 队给予了大力支持和帮助,在此表示诚挚的感谢! 参考文献: 【11马瑞士,叶尚夫,王赐银,等.东天山造山带构造格架和 演化?】.新疆地质科学,1990,(2):21—36. 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