南天山拜城縣波孜果爾A型花崗巖類鋯石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素組成*

劉春花　吳才來　郜源紅　雷敏　秦海鵬　李名則

大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京　100037

新疆拜城縣波孜果爾A型花崗巖類巖體位于塔里木地臺(tái)北緣及鄰區(qū)的近東西向堿性侵入巖帶上，主要巖石類型為霓石鈉閃石英堿長正長巖、霓石鈉閃堿長花崗巖、黑云母堿長正長巖。全巖SiO2=68.97%～74.14%，Na2O+K2O=9.67%～11.19%，Al2O3=13.72%～15.26%，F(xiàn)e2O3=0.18%～1.41%，F(xiàn)eO=0.91%～1.51%，CaO=0.35%～0.63%。稀土元素總量較高，ΣREE=298×10-6～1286×10-6，平均706×10-6，輕稀土富集，重稀土虧損，強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，呈“右傾海鷗型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，虧損Ba、K、Sr等大離子親石元素，Zr+Nb+Ce+Y=936×10-6～3684×10-6，平均1813×10-6。為A1型花崗巖。巖體形成于早二疊紀(jì)。鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為287.7～291.6Ma，平均289.8Ma，巖體形成后，在279.1～282Ma左右經(jīng)歷了后期熱液流體的改造。鋯石εHf(t)值為-6.3～9.0，兩階段模式年齡(tDM2)跨越古元古代晚期-新元古代中期，主要集中在中元古代。巖漿平均溫度832～839℃，形成于非造山的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境，且具高溫、無水、低氧逸度的成巖特點(diǎn)。該巖體具有殼?；煸吹奶攸c(diǎn)。

A型花崗巖類；鋯石U-Pb定年；Lu-Hf同位素；波孜果爾；南天山

1　引言

中亞造山帶(CAOB)(或阿爾泰構(gòu)造拼貼體)(圖1a)是西伯利亞古陸與中朝、塔里木板塊(包括東歐板塊，即卡拉庫姆板塊)之間的古亞洲洋形成、演化、消亡而形成的巨型縫合帶，屬典型的增生型造山帶，為全球顯生宙陸殼增生與改造最顯著的大陸造山帶，其顯著特點(diǎn)是發(fā)育大量的巖漿巖(Jahnetal., 2000; 韓寶福等, 2006; 夏林圻等, 2006)，其中石炭-二疊紀(jì)巖漿巖尤為發(fā)育(楊天南等, 2006; 朱志新等, 2006; 陳漢林等, 2006; 李錦軼等, 2006; 張招崇等, 2009; 童英等, 2010; 黃河等, 2011; Xiaoetal., 2008, 2010; 韓寶福等, 2006)。中亞南天山造山帶(圖1b)是中亞造山帶的重要組成部分，位于伊犁-哈薩克斯坦板塊和塔里木-卡拉庫姆板塊之間，其主體屬于塔里木板塊北緣，經(jīng)烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦和哈薩克斯坦延伸至我國新疆和甘肅交界(高俊等，2006；韓寶福等，2006)。它是晚前寒武紀(jì)就已形成的南天山洋盆在其后的俯沖消減閉合過程中，兩側(cè)陸塊及其間的增生雜巖等逐漸拼貼碰撞而形成的碰撞造山帶(高俊等，2006)。該帶以費(fèi)爾干納右行走滑斷裂(TFF)(圖1a)為界，分為東西兩側(cè)，中國南天山主要在東側(cè)，是塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊之間的開闊洋盆關(guān)閉形成的碰撞帶(李錦軼等，2006)。南天山在大地構(gòu)造位置上包括了伊犁-中天山陸塊的南緣和塔里木板塊北緣(圖1b)(何國琦等，2001)。

近年來許多學(xué)者從構(gòu)造、地層、古生物、巖石、地球化學(xué)和同位素年代學(xué)等角度對(duì)南天山造山帶進(jìn)行了研究，并討論了南天山的區(qū)域構(gòu)造格局和演化過程，但是南天山古洋盆閉合(碰撞造山)時(shí)間仍存在爭議，有早石炭世末(何國琦等，2001；李永軍等，2010)、晚石炭世末(高俊等，2006，2009；黃河等，2010)、中二疊世以前(王超等，2007)、晚二疊世之后(茍龍龍和張立飛，2009)、二疊紀(jì)末-三疊紀(jì)初(李曰俊等，2009)等。存在上述分歧的主要原因之一是缺乏對(duì)巖漿巖屬性及其形成時(shí)代的精確測(cè)定；另外，對(duì)南天山后碰撞階段中酸性巖的形成過程中是否有幔源物質(zhì)加入，目前尚無定論(黃河等，2010)。南天山波孜果爾位于塔里木盆地北緣南天山晚古生代聚合帶和伊犁-中天山微板塊之間(圖1b)，距拜城縣城正北直距約43km，該巖體地質(zhì)工作程度較低。波孜果爾堿性花崗巖類是一典型的A型花崗巖類(劉春花等，2012，2013)，一般認(rèn)為，A型花崗巖的發(fā)育是造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束的標(biāo)志(張?jiān)鼋艿龋?003)。本文通過該巖體的全巖化學(xué)全分析、鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年及其Lu-Hf同位素研究，旨在探討波孜果爾A型花崗巖類的構(gòu)造背景、巖石成因、源區(qū)性質(zhì)以及限定南天山古洋盆閉合(碰撞造山)的時(shí)限。

2　地質(zhì)背景

塔里木盆地北緣堿性巖帶西起阿圖什、東到尉犁以東，長約1100km(圖1b)(鄒天人和李慶昌，2006)。波孜果爾A型花崗巖體位于此堿性巖帶上，呈小巖株?duì)罱鼥|西向展布，巖體出露長約4.45km，寬0.4～1.2km(平均約0.8km左右)，面積約3.56km2(圖1c)。該巖體主要侵入志留紀(jì)窮庫什太組的大理巖中，已出露的巖體全巖礦化(鄒天人和李慶昌，2006)，是一個(gè)大型-超大型的REE-Nb-Ta-Zr礦床(徐海明等，2009*徐海明, 王軍, 張磊等. 2009. 新疆拜城縣波孜果爾鈮、鉭礦地質(zhì)報(bào)告. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所)。

波孜果爾地區(qū)的地層屬天山地層區(qū)南天山分區(qū)，哈里克套小區(qū)(圖1c)。出露的地層主要為古生代志留紀(jì)窮庫什太組(S3q)、石炭紀(jì)干草湖組(C1g)和二疊紀(jì)小提坎里克組(P1x)。區(qū)內(nèi)的火山巖較為發(fā)育，火山活動(dòng)大致可分為志留紀(jì)、早石炭世和早二疊世三個(gè)旋回。侵入巖不甚發(fā)育，僅在中部發(fā)育上述A型花崗巖體。

區(qū)內(nèi)發(fā)育兩個(gè)小型褶皺。褶皺①是位于F1斷層南側(cè)的小型背斜，背斜軸呈近東西向展布，軸面傾角近于直立，規(guī)模16km以上，南翼地層傾向南，傾角70°左右，北翼地層傾向北，傾角40°～70°不等。褶皺②是位于F3和F4斷層之間的小型背斜，背斜軸呈北東東至南西西向展布，傾向南，傾角75°～80°，規(guī)模大于12km，南翼傾向南，傾角30°左右，北翼傾向北，傾角50°左右。

近東西向的F1和F2斷裂(阿克牙伊利亞克塔格斷裂)為區(qū)內(nèi)的主要斷裂，長160km以上，斷層面產(chǎn)狀傾向北，傾角70°左右，為壓性斷層，有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，沿?cái)嗔褞嗬m(xù)分布較多的構(gòu)造破碎巖，并形成較多的綠泥石化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。北東東-南西西向F3和F4斷裂主要分布于區(qū)內(nèi)南側(cè)一帶，規(guī)模較小，沿?cái)鄬訋嗬m(xù)分布較多的構(gòu)造破碎巖，斷層面傾向北，傾角60°左右，為壓扭性斷層。北東-南西向F5斷裂一般為F1、F2主干斷裂的次級(jí)斷裂，規(guī)模較小，斷層平直，斷層破碎帶不發(fā)育，為壓扭性斷層。

巖體的圍巖常發(fā)生綠簾石化、綠泥石化及螢石化。綠簾石呈細(xì)粒狀或隱晶質(zhì)，集合體呈細(xì)脈狀或薄膜狀分布，常與綠泥石共生，并伴有絹云母、碳酸鹽等礦物。綠泥石呈片狀、纖維狀集合體分布。螢石多呈紫色、黑紫色、黑色等，它形粒狀、團(tuán)塊狀或粗細(xì)不等的脈狀，沿裂隙交代充填，為熱液作用晚期的產(chǎn)物。

圖1中亞造山帶及其鄰區(qū)大地構(gòu)造略圖(a,據(jù)黃河等，2011)、塔里木盆地北緣的堿性巖分布圖(b,據(jù)鄒天人和李慶昌，2006)和波孜果爾一帶區(qū)域地質(zhì)簡圖(c,據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),1982*新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì). 1982. 1:20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查卻響幅地質(zhì)圖. 中國地質(zhì)圖制印廠)

TFF-塔拉斯-費(fèi)爾干納走滑斷裂；YCSF-伊犁-中天山微板塊南緣斷裂帶；TNF-塔里木北緣斷裂帶；1-第四紀(jì)洪積層；2-第三紀(jì)礫巖、砂礫巖、砂巖、泥巖；3-白堊紀(jì)砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、長英質(zhì)砂巖、礫巖；4-侏羅紀(jì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)頁巖、泥灰?guī)r、砂巖、炭質(zhì)頁巖、石英砂巖、粉砂巖、礫巖、粗砂巖、煤層；5-三疊紀(jì)礫巖、中粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾粗砂巖、細(xì)礫巖；6-二疊紀(jì)小提坎立克組酸性熔巖、凝灰?guī)r及碎屑巖建造；7-石炭紀(jì)干草湖組淺-濱海相碳酸鹽及碎屑巖建造；8-志留紀(jì)大理巖、灰?guī)r、石英片巖、混合巖、變質(zhì)粉砂巖；9-志留紀(jì)窮庫什太組片理化泥質(zhì)粉砂巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r、絹云母石英片巖、安山玢巖，輝綠巖、英安斑巖；10-海西中晚期A型花崗巖；11-斷層；12-礫巖；13-大理巖；14-研究區(qū)

Fig.1Sketch geological map showing the main tectonic unites of Central Asian Orogenic Belt (a, after Huangetal., 2011), map of distribution of alkaline rocks in the northern margin of the Tarim Basin (b, after Zou and Li, 2006) and regional geological map of Boziguoer (c)

TFF-Talas Fergan strike-slip fault; YCSF-fault zone in the southern margin of Yili-Central Tianshan microplate; TNF-fault zone in the northern margin of Tarim; 1-Quaternary diluvial layer; 2-Tertiary conglomerate, glutenite, sandstone and mudstone; 3-Cretaceous sandy shale, siltstone, felsic sandstone and conglomerate; 4-Jurassic mudstone, argillaceous siltstone, argillaceous shale, marl, sandstone, carbonaceous shale, quartz sandstone, siltstone, conglomerate, grit stone and coalbed; 5-Triassic conglomerate, medium-grained sandstone, argillaceous siltstone fold grit stone and conglomerates; 6-Permian Xiaotikanlike Formation acidic lava, tuff and clastic rock; 7-Carboniferous Gancaohu Formation shallow and marine carbonate and clastic rock; 8-Silurian marble, limestone, quartz schist, migmatite and metamorphic siltstone; 9-Silurian Qiongkushitai Formation schistose argillaceous siltstone, marble, crystalline limestone, sericite quartz schist, andesitic porphyry, diabase and dacite porphyry; 10-Late Hercynian A-type granites; 11-fault; 12-conglomerate; 13-marble; 14-study area

3　巖石學(xué)特征

該巖體屬于A型花崗巖類，可細(xì)分為如下3種巖石類型(劉春花等，2012)，巖石學(xué)特征如下：

霓石鈉閃石英堿長正長巖(圖2a-c)，灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物包括鈉長石(58%～70%)，鉀長石(14%～17%)，石英(5%～8%)；次要礦物鈉鐵閃石(8%～10%)，霓石(2%～5%)，黑云母(1%～2%)。鉀長石的Or平均96.94%，Ab平均2.46%，An平均0.6%。鈉長石的Ab平均98.68%，Or平均0.92%，An平均0.41%。鈉鐵閃石中SiO2平均49.69%，F(xiàn)eO平均33.97%，Na2O平均7.92%，K2O平均1.54%。霓石中SiO2平均52.9%，F(xiàn)eO平均30.49%，Na2O平均14.58%。黑云母中SiO2平均35.69%，TiO2平均2.03%，Al2O3平均10.06%，F(xiàn)eO平均36.99%，K2O平均8.89%，屬于鐵葉云母。副礦物主要包括鋯石、星葉石、燒綠石、釷石、螢石、獨(dú)居石、氟碳鈰鑭礦、磷釔礦等(劉春花等，2013)。

霓石鈉閃堿長花崗巖(圖2d-f)，灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物鈉長石(35%～45%)，鉀長石(22%～25%)，石英(22%～25%)；次要礦物鈉鐵閃石(10%～12%)，霓石(1%～3%)，含極少量的鋰云母。鉀長石的Or平均97.6%，Ab平均2.19%，An平均0.2%。鈉長石的Ab平均98.38%，Or平均1.21%，An平均0.42%。鈉鐵閃石中SiO2平均51.25%，F(xiàn)eO平均31.25%，Na2O平均9.18%，K2O平均1.83%。霓石中SiO2平均52.55%，F(xiàn)eO平均31.13%，Na2O平均14.42%。副礦物主要包括鋯石、星葉石、燒綠石、釷石、螢石、獨(dú)居石、氟碳鈰鑭礦、磷釔礦等(劉春花等，2013)。

黑云母堿長正長巖(圖2g-i)，肉紅色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物鈉長石(40%～55%)，鉀長石(26%～30%)，石英(10%～14%)；次要礦物黑云母(7%～12%)，鈉鐵閃石(2%～4%)。鉀長石的Or含量平均97.19%，Ab平均2.23%，An平均0.58%。鈉長石的Ab平均98.45%，Or平均0.83%，An平均0.72%。鈉鐵閃石中SiO2平均50.18%，F(xiàn)eO平均33.34%，Na2O平均8.11%，K2O平均1.71%。霓石中SiO2平均52.38%，F(xiàn)eO平均31.82%，Na2O平均14.27%。黑云母中SiO2平均34.95%，TiO2平均2.3%，Al2O3平均13.2%，F(xiàn)eO平均34.43%，K2O平均8.93%，屬于鐵葉云母。副礦物主要包括鋯石、星葉石、燒綠石、釷石、螢石、獨(dú)居石、氟碳鈰鑭礦、磷釔礦等(劉春花等，2013)。

4　分析方法

4.1　全巖化學(xué)分析

巖石樣品破碎和化學(xué)全分析在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成，氧化物用X熒光光譜儀3080E測(cè)試，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分別為：Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO、Fe2O3、FeO按GB/T 14506.28—1993標(biāo)準(zhǔn)；H2O+按GB/T 14506.2—1993標(biāo)準(zhǔn)；CO2按GB 9835—1988標(biāo)準(zhǔn)；LOI按LY/T 1253—1999標(biāo)準(zhǔn)。分析的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%～8%。稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和微量元素Cu、Pb、Hf、Ta、Sc、Cs、V、Co、Ni用等離子質(zhì)譜(ICP-MS)Excell測(cè)試，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為DZ/T 0223—2001；微量元素Sr、Ba、Zn、Rb、Nb、Zr、Ga用X熒光光譜儀2100測(cè)試，執(zhí)行JY/T 016—1996標(biāo)準(zhǔn)。分析精度大多數(shù)元素可達(dá)到10-8，少量元素為10-6(Zr、Ba)和10-7(Hf、Nb)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。

4.2　鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年分析

圖2　波孜果爾A型花崗巖類正交偏光顯微鏡照片和背散射(BSE)圖像(a、b、c)-霓石鈉閃石英堿長正長巖，半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，霓石與鈉鐵閃石共生，鋯石呈半自形；(d、e、f)-霓石鈉閃堿長花崗巖，花崗結(jié)構(gòu)，霓石與鈉鐵閃石共生，含少量鋰云母，鋯石為半自形-自形；(g、h、i)-黑云母堿長正長巖，葉片狀的鐵葉黑云母呈團(tuán)簇狀分布，鋯石為半自形-自形.Q-石英；Ab-鈉長石；Kf-鉀長石；Bi-黑云母；Aeg-霓石；Arf-鈉鐵閃石；Zr-鋯石；Lpd-鋰云母；Aph-星葉石Fig.2　Orthogonal polarizing photomicrographs and BSE images of A-type granitoids(a, b, c)-aegirine or arfvedsonite quartz alkali feldspar syenite has subhedral fine-grained texture, it could be observed that aegirine associated directly with arfvedsonite, zircon shows subhedral in shape; (d, e, f)-aegirine or arfvedsonite alkali feldspar granite shows granitic texture and aegirine associated directly with arfvedsonite, it containing a small amount of lepidolite, zircon shows subhedral-euhedral in shape; (g, h, i)-biotite alkali feldspar syenite, leaf-shaped siderophyllite distributed in clusters, zircon shows subhedral-euhedral in shape; Q-quartz; Ab-albite; Kf-K-feldspar; Bi-biotite; Aeg-aegirine; Arf-arfvedsonite; Zr-zircon; Lpd-lepidolite; Aph-astrophyllite

野外分別采集樣品11CL901、11CL902、11CL903和11CL904各約2kg，破碎至80～120目，使用常規(guī)的重液浮選和電磁分離方法，最后人工挑選出鋯石，由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成。然后在雙目鏡下根據(jù)鋯石顏色、自形程度、形態(tài)和透明度等特征進(jìn)行分類，挑選出具有代表性的鋯石，制成鋯石靶，由中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所大陸動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。拍攝正交偏光、反射光和陰極發(fā)光照片。激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)鋯石原位微區(qū)U-Pb定年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)殼幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，儀器型號(hào)：ICP-MS ELAN DRC-Ⅱ型。激光剝蝕束斑直徑在60～44μm，激光剝蝕樣品的深度為40～20μm。實(shí)驗(yàn)中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，采樣方式為單點(diǎn)剝蝕，每測(cè)定4個(gè)樣品點(diǎn)后測(cè)定標(biāo)樣一次。鋯石年齡采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，元素含量采用NIST SRM610作為外標(biāo)，用29Si作為內(nèi)標(biāo)來消除激光能量在點(diǎn)分析過程中以及分析點(diǎn)之間的漂移。U/Pb比值數(shù)據(jù)處理使用軟件LaDating@Zrn，校正Pb同位素處理使用軟件ComPb corr#3-18(Anderson, 2002)，校正后的數(shù)據(jù)使用美國Berkeley地質(zhì)年代學(xué)中心Kenneth R. Ludwig編制的ISOPLOT和SQUID程序(Ludwig, 2003)計(jì)算年齡。加權(quán)平均年齡計(jì)算及諧和圖采用Isoplot(ver 3.0)完成。

4.3　鋯石Lu-Hf同位素測(cè)定

鋯石Lu-Hf同位素測(cè)試在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，所用儀器為Neptune多接收等離子質(zhì)譜和Newwave UP213紫外激光剝蝕系統(tǒng)(LA-MC-ICP-MS)，實(shí)驗(yàn)過程中采用He作為剝蝕物質(zhì)載氣，根據(jù)鋯石大小，剝蝕直徑采用55μm或40μm，測(cè)定時(shí)使用國際上通用的鋯石標(biāo)樣GJ1作為參考物質(zhì)，分析過程中鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ1的176Hf/177Hf測(cè)試加權(quán)平均值為0.282015±8(2σ，n=10)。相關(guān)儀器運(yùn)行條件及詳細(xì)分析流程見侯可軍等(2007)。

5　結(jié)果

5.1　巖石地球化學(xué)

波孜果爾A型花崗巖類樣品的主量元素變化特征為：SiO2=68.97%～74.14%，Al2O3=13.72%～15.26%、Fe2O3=0.18%～1.41%、FeO=0.91%～1.51%、CaO=0.35%～0.63%、Na2O+K2O=9.67%～11.19%(表1)，在TAS巖石分類圖解(圖3)上，11CL902落在堿性石英二長巖區(qū)，其余樣品落在堿性花崗巖區(qū)。K2O/Na2O比值為0.63～0.93，反映巖體富鈉；里特曼指數(shù)δ=2.99～4.79，鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.89～0.97。圖3和圖4表明該巖體屬堿性到過堿性系列，考慮到巖石均含堿性暗色礦物，因此，主體為過堿性系列。

表1波孜果爾A型花崗巖類的主量元素(wt%)、微量元素(×10-6)分析結(jié)果

Table 1Major element (wt%) and trace element (×10-6) analysis of A-type granitoids from boziguoer

樣品號(hào)11CL90111CL90211CL90311CL904樣品號(hào)11CL90111CL90211CL90311CL904SiO271.2268.9771.3774.14ΣREE478.51286759.7298.3TiO20.100.100.060.06LREE381.51193660.4213.9Al2O315.1215.2613.9513.72HREE97.0393.0499.2984.38Fe2O30.501.411.390.18LREE/HREE3.9312.826.652.53FeO0.911.371.511.03(La/Yb)N3.6211.027.831.74MnO0.030.100.090.02δEu0.070.080.120.05MgO0.050.030.030.03δCe0.901.460.800.92CaO0.630.550.350.40Cr11.7812.6612.5311.65Na2O5.526.696.465.24Ni4.453.843.913.92K2O5.124.504.054.43Cu12.1011.6111.1710.98P2O50.020.010.020.01Pb85.13238.773.76138.0H2O+0.430.410.300.31Zn215.9455.3517.7314.6H2O-0.130.140.070.13As2.601.602.000.50LOI0.730.820.640.68Sb0.271.440.180.06Mg#9.164.173.685.61Se0.060.070.060.03DI96.7595.0194.0897.39Te0.020.020.010.02A/NK1.030.960.931.02Ga44.0360.4951.1445.92A/CNK0.960.910.890.97Ge1.281.361.301.58SI0.420.240.240.31Sc1.261.181.451.33δ3.994.793.882.99V9.077.246.257.55K2O/Na2O0.930.670.630.85Cd0.200.580.510.04La94.44288.0217.249.23Hg8.008.00186.010.00Ce173.3737.5302.696.05Rb569.61445867.3705.9Pr21.8141.2831.0612.51Sr13.705.3011.1011.00Nd72.86106.290.2943.21Cs59.9139.2835.2144.23Sm18.6718.9718.5712.68Ba26.9619.3927.3728.67Eu0.390.480.730.20Zr562.91945712.9413.8Gd17.1218.9218.9712.34Nb320.9826.5169.9257.9Tb4.123.784.023.18Ta10.4644.708.6622.37Dy26.3523.5325.5721.42Hf16.9451.8037.5117.02Ho6.715.856.555.54Mo2.470.390.340.37Er17.9716.3117.9215.57Nb/Ta30.6618.4919.6111.53Tm3.573.453.713.52Zr/Hf33.2337.5419.0024.31Yb18.7118.7519.9020.27Rb/Ba21.1374.5231.6924.62Lu2.472.462.642.54Rb/Sr41.58272.6478.1464.17Y174.2175.8214.5168.3Zr+Nb+Ce+Y123136841400936

注：Mg#=mol(MgO)/mol(MgO+FeO)×100

圖3　波孜果爾A型花崗巖類(Na2O+K2O)-SiO2分類圖解(據(jù)Middlemost, 1994)Fig.3　(Na2O+K2O)-SiO2 diagram of A-type granitoids from boziguoer (after Middlemost, 1994)

圖4　波孜果爾A型花崗巖類A/NK-A/CNK圖(據(jù)Rollinson, 1993)Fig.4　A/NK-A/CNK diagram of A-type granitoids from boziguoer (after Rollinson, 1993)

樣品稀土元素總量ΣREE=298×10-6～1286×10-6(表1)，平均706×10-6，LREE/HREE=2.53～12.82，平均6.48，表明稀土總量較高，且以輕稀土富集和重稀土虧損為特征。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線為右傾海鷗型(圖5)；輕重稀土中等分餾，(La/Yb)N=1.74～11.02，平均6.05。δEu=0.05～0.12，強(qiáng)烈的負(fù)Eu異常。δCe=0.80～1.46，除11CL902外，其他3個(gè)樣品具有微弱的負(fù)Ce異常。

圖5　波孜果爾A型花崗巖類稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.5　Chondrite-normalized REE diagram of A-type granitoids from Boziguoer (chondrite data from Sun and McDonough, 1989)

樣品Rb/Sr比值為41.58～272.64(表1)，平均114；Rb/Ba比值為21.13～74.52，平均38；Zr含量414×10-6～1945×10-6，平均909×10-6；Zr+Nb+Ce+Y=936×10-6～3684×10-6，平均1813×10-6。微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖6)上，Rb/Sr、Rb/Ba比值較高，富Nb、Ta、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，虧損Ba、K、Sr等大離子親石元素，樣品的微量元素總體趨勢(shì)一致，表明三種巖石是同源巖漿演化的產(chǎn)物。

圖6　波孜果爾A型花崗巖類微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.6　Primaitive-mantle-normalized trace element spider diagram of A-type granitoids from Boziguoer (primitive mantle data from Sun and McDonough, 1989)

5.2　鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年

11CL901(黑云母堿長正長巖)取樣坐標(biāo)：N 43°13′12″，E 81°54′03″，H 3909m。鋯石為自形，四方柱{100}和{110}面相對(duì)四方雙錐{111}面發(fā)育，粒度0.2×0.1mm～0.4×0.2mm，長寬比為3:1～1:1。陰極發(fā)光(CL)照片顯示鋯石核部顏色發(fā)黑，大部分鋯石核部無明顯的環(huán)帶，少部分鋯石核部具有振蕩環(huán)帶(點(diǎn)2、16、27、33和40)；鋯石邊部有一圈很窄的形狀不規(guī)則的白邊(圖7a)。該樣品共測(cè)定了28顆鋯石的28個(gè)點(diǎn)(表2)，從鋯石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析結(jié)果看，鋯石的U、Th含量變化較大，分別為：56×10-6～1345×10-6(平均501×10-6)和8×10-6～2340×10-6(平均447×10-6)，U和Th相關(guān)性較好(R2=0.730)(圖8a)，Th/U值為0.15～1.74，除點(diǎn)1(0.18)、點(diǎn)10(0.15)、點(diǎn)23(0.21)和點(diǎn)28(0.16)外，其余Th/U比值均大于0.3。鋯石的206Pb/238U年齡為280±6Ma～313±8Ma(表2)，除點(diǎn)27(313±8Ma)和點(diǎn)38(300±7Ma)外，其余均小于300Ma。在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖(圖9a)上，鋯石的年齡有18個(gè)點(diǎn)緊鄰諧和線，10個(gè)點(diǎn)在諧和線之下且離諧和線較遠(yuǎn)，但是這些年齡都均勻地分布在不一致線上，與諧和線的下交點(diǎn)年齡為286.3±3.5Ma(MSWD=0.93)。選擇緊鄰諧和線的18個(gè)點(diǎn)計(jì)算其加權(quán)平均年齡為287.7±2.9Ma(MSWD=0.84)，與下交點(diǎn)年齡在誤差范圍內(nèi)基本一致。點(diǎn)28(280±6Ma)和點(diǎn)10(284±6Ma)位于鋯石白邊上，其平均值與下文11CL902和11CL903鋯石白邊年齡一致。

圖7　波孜果爾A型花崗巖類鋯石的陰極發(fā)光CL圖像Fig.7　Zircon cathodoluminescence (CL) images of A-type granitoids from Boziguoer

11CL902(霓石鈉閃堿長花崗巖)取樣坐標(biāo)：N 42°13′11″，E 81°54′11″，H 4010m。鋯石為半自形至自形，粒度0.1×0.1mm～0.2×0.18mm，長寬比為1.5:1～1:1。CL照片顯示11CL902鋯石特征與11CL901相似，但較11CL901的白邊寬(圖7b)。該樣品共測(cè)定了26顆鋯石的28個(gè)點(diǎn)(表2)，其中點(diǎn)1、8、10、14、16、31、32位于鋯石的白邊上，其余均位于核部或者核邊交界處。該樣品鋯石的U、Th含量分別為：54×10-6～841×10-6(平均400×10-6)和5×10-6～585×10-6(平均185×10-6)，U和Th相關(guān)性較好(R2=0.735)(圖8b)，Th/U值為0.08～0.84，15個(gè)點(diǎn)小于0.3，13個(gè)點(diǎn)大于0.3。206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖(圖9b)年齡分布整體趨勢(shì)和11CL901相似。鋯石白邊上7個(gè)測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U年齡在275±4Ma～285±7Ma，加權(quán)平均年齡為279±4Ma(MSWD=0.43)，下交點(diǎn)年齡282.2±5.5Ma(MSWD=0.24)(圖略)。鋯石核部的206Pb/238U年齡跨度較大，在275±4Ma～312±5Ma(圖7b、表2)，選擇核部年齡較一致的點(diǎn)3、4、5、6、12、20、23、25、28和點(diǎn)29，其加權(quán)平均年齡為290.6±2.8Ma(MSWD=0.29)，下交點(diǎn)年齡288±8Ma(MSWD=0.27)(圖略)。所有測(cè)點(diǎn)的不一致線和諧和線的下交點(diǎn)年齡278±3Ma(MSWD=1.03)，選擇緊鄰諧和線的12個(gè)點(diǎn)計(jì)算其加權(quán)平均年齡為280.9±2.6Ma(MSWD=0.82)，與鋯石白邊上7個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均年齡在誤差范圍內(nèi)基本一致。

表2波孜果爾A型花崗巖類鋯石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析結(jié)果

Table 2Zircon LA-ICP-MS U-Th-Pb dating results of A-type granitoids from Boziguoer

測(cè)點(diǎn)號(hào)Pb*ThU(×10-6)Th/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U206Pb/238U(Ma)測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s11CL901黑云母堿長正長巖11CL901-119.54653590.180.13300.0060.82580.0470.04480.001282911CL901-213.021422580.550.06830.0040.42240.0240.04520.001285511CL901-595.76234013451.740.09250.0030.58190.0250.04520.001285611CL901-835.964795980.800.16120.0070.98210.0600.04510.0022841011CL901-934.023916590.590.06090.0040.38190.0220.04480.001283611CL901-102.458560.150.05640.0040.34520.0230.04500.001284611CL901-1179.80174811011.590.13320.0070.86550.0460.04670.001294611CL901-1338.625956750.880.08140.0060.51850.0370.04580.001288711CL901-1520.522433890.630.08440.0070.54520.0480.04620.001291711CL901-1623.143584160.860.06290.0040.40760.0260.04680.001295611CL901-198.24471550.300.10700.0090.69210.0600.04660.001293911CL901-2041.394437490.590.08480.0060.55230.0400.04670.001294711CL901-227.09531370.390.08420.0070.54070.0500.04650.002293911CL901-2310.91522430.210.05660.0040.36170.0210.04570.001288611CL901-2436.324846600.730.08560.0050.54910.0320.04600.001290611CL901-2547.908246881.200.16340.0111.02190.0760.04510.001284611CL901-2631.154014410.910.20360.0131.34670.0940.04730.001298811CL901-279.91631720.370.09640.0080.66430.0520.04970.001313811CL901-284.84191140.160.05610.0040.34290.0220.04450.001280611CL901-2954.819019130.990.08490.0050.55180.0290.04690.001295611CL901-3125.022524030.630.13740.0110.89390.0620.04690.001296711CL901-3213.301052820.370.07000.0040.43690.0260.04470.001282611CL901-3315.441793010.600.05980.0040.38990.0250.04670.001294611CL901-3550.738938641.030.07980.0050.52510.0370.04700.001296711CL901-3623.592753930.700.14640.0100.95810.0650.04590.001289711CL901-3724.992794180.670.15270.0110.99650.0750.04640.001292711CL901-3824.833644240.860.13260.0100.88180.0690.04760.001300711CL901-4042.535098120.630.09880.0050.61100.0300.04520.001285711CL902霓石鈉閃堿長花崗巖11CL902-12.535600.080.05630.0050.35060.0270.04520.001283811CL902-228.11984110.240.17970.0091.26370.0730.04830.001304811CL902-320.38943690.260.12500.0050.81210.0350.04610.001291611CL902-444.015606670.840.13870.0040.91110.0270.04650.001293411CL902-519.841143980.290.07970.0030.51210.0160.04560.001288411CL902-634.343005770.520.12120.0050.78610.0320.04590.001289511CL902-740.374797640.630.07110.0020.45050.0140.04490.001283411CL902-82.359540.170.05040.0060.30840.0380.04440.001280911CL902-93.399600.150.10260.0110.66830.0680.04740.0022991111CL902-104.2714990.140.05890.0040.35540.0220.04520.001285711CL902-1233.372625520.470.13420.0050.86660.0300.04580.001289411CL902-1340.572865800.490.16840.0071.21070.0600.04960.001312511CL902-142.5414570.240.05910.0040.36090.0190.04510.001282511CL902-153.3114790.180.05710.0020.34880.0120.04360.001275411CL902-1625.062054760.430.11320.0040.69570.0200.04420.001279411CL902-1723.041194390.270.10650.0040.67600.0250.04490.001283411CL902-1918.98694060.170.07660.0020.47860.0140.04470.001282411CL902-2045.195857410.790.10190.0030.65880.0180.04590.001289411CL902-2140.783147600.410.09670.0060.62220.0400.04480.001283311CL902-2337.094846070.800.11420.0060.73890.0420.04610.0012905

續(xù)表2ContinuedTable2測(cè)點(diǎn)號(hào)Pb*ThU(×10-6)Th/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U206Pb/238U(Ma)測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s測(cè)值絕對(duì)誤差1s11CL902-249.40392050.190.07240.0030.45930.0160.04520.001282411CL902-2556.333448410.410.17600.0071.13020.0510.04580.001289511CL902-2614.73663190.210.06960.0030.44010.0150.04520.001281411CL902-2730.292374380.540.18950.0071.29080.0500.04880.001307411CL902-2825.431684730.360.10240.0070.67240.0490.04640.001292511CL902-2934.472565670.450.14670.0050.97290.0320.04680.001295411CL902-314.74161130.140.06150.0030.37490.0180.04420.001276611CL902-324.4218990.180.06710.0030.41680.0190.04420.001275411CL903霓石鈉閃堿長花崗巖11CL903-16.8024.641630.150.05200.0020.32160.0100.04400.001278411CL903-33.969.29950.100.05040.0020.32690.0120.04520.001285411CL903-44.1025.93890.290.07620.0030.46630.0160.04450.001281511CL903-51.773.24100.330.08210.0030.52360.0160.04580.001289511CL903-65.2845.261040.430.05430.0020.37200.0130.04840.001305511CL903-73.8339.24710.550.06620.0030.44680.0160.04790.001302511CL903-823.78262.833560.740.20720.0101.30290.0450.04610.001291911CL903-96.8825.261420.180.08540.0040.56200.0280.04580.001289411CL903-107.1323.891680.140.05130.0020.32580.0110.04510.001285411CL903-1139.51419.057620.550.06440.0020.39850.0120.04410.001278511CL903-134.1530.98690.450.13680.0080.86740.0480.04510.001284611CL903-142.078.79400.220.07790.0040.53010.0270.04830.001304611CL903-1518.8479.373340.240.10820.0040.74340.0280.04890.001308511CL903-166.3920.901480.140.06160.0020.38180.0130.04440.001280411CL903-177.4824.831760.140.05040.0020.31540.0100.04470.001282411CL903-1821.0768.933280.210.14810.0081.05570.0580.05000.001315611CL903-191.937.88450.180.05710.0030.34720.0190.04410.001278511CL903-211.8012.48280.450.17220.0111.08510.0640.04600.0022901011CL903-224.1422.04890.250.06170.0030.38990.0160.04560.001288511CL903-233.8049.42780.630.05730.0030.34250.0130.04330.001273511CL903-2431.93157.334620.340.16870.0051.18540.0360.05030.001316511CL903-2511.6666.042080.320.10410.0040.70130.0280.04830.001304511CL903-261.173.77270.140.05830.0040.34870.0230.04370.001276611CL903-273.6930.41760.400.05530.0020.35180.0130.04600.001290511CL903-2823.81189.014670.400.08220.0030.52510.0150.04600.001290411CL903-297.7323.981810.130.05370.0020.33250.0130.04470.001282411CL903-306.8721.971600.140.05900.0030.36000.0140.04410.001278411CL903-316.5517.721570.110.05480.0020.33390.0110.04410.001278411CL903-326.5622.441570.140.05360.0020.32430.0120.04360.001275411CL904霓石鈉閃石英堿長正長巖11CL904-121.37555140.110.05470.0030.33290.0170.04410.001278611CL904-358.4791910120.910.08530.0040.52790.0280.04430.001279611CL904-436.17993000.330.04610.0040.27960.0260.04400.001278511CL904-534.921058170.130.05030.0030.31950.0190.04540.001286611CL904-66.03291280.230.06680.0060.40250.0300.04580.001289811CL904-771.26161110821.490.05640.0030.36660.0200.04650.001293611CL904-829.303345810.570.07520.0040.46450.0240.04430.001279611CL904-939.913436990.490.10040.0060.66360.0370.04720.001297611CL904-1040.413885650.690.17550.0141.16330.0940.04730.001298811CL904-1135.744325090.850.15640.0101.02530.0650.04700.001296811CL904-1359.498009880.810.08960.0050.58470.0310.04680.0012956

圖8　波孜果爾A型花崗巖類鋯石的Tu和U關(guān)系圖Fig.8　Relationship between Th and U in the zircons of A-type granitoids from Boziguoer

圖9　波孜果爾A型花崗巖類鋯石的U-Pb協(xié)和線圖和平均年齡圖Fig.9　Zircon U-Pb concordia diagrams and averaged age of A-type granitoids from Boziguoer

11CL903(霓石鈉閃堿長花崗巖)取樣坐標(biāo)：N 42°13′10″，E 81°54′20″，H 4098m，與11CL902巖性相同。鋯石為半自形至自形，粒度0.1mm×0.1mm～0.4mm×0.2mm，長寬比為2:1～1:1，與11CL901相似(圖7c)。該樣品共測(cè)出了28顆鋯石的29個(gè)點(diǎn)(表2)。該樣品鋯石的U、Th含量分別為：10×10-6～762×10-6(平均179×10-6)和3.24×10-6～419×10-6(平均60×10-6)，U和Th相關(guān)性較好(R2=0.770)(圖8c)，Th/U值為0.10～0.74，17個(gè)點(diǎn)小于0.3，12個(gè)點(diǎn)大于0.3。在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖(圖9c)上，有8個(gè)樣品點(diǎn)偏離諧和線和不一致線較遠(yuǎn)，鋯石白邊的206Pb/238U年齡在273±5Ma～285±4Ma，都分布在下交點(diǎn)附近。選擇核部年齡較一致的點(diǎn)5、8、9、21、22、27和點(diǎn)28，其加權(quán)平均年齡為289.4±3.8Ma(MSWD=0.028)，下交點(diǎn)年齡288.8±5.3Ma(MSWD=0.032)(圖略)。所有測(cè)點(diǎn)的下交點(diǎn)年齡278.3±6.5Ma(MSWD=3.1)，選擇緊鄰諧和線的15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平均，其加權(quán)平均年齡280.5±2.2Ma(MSWD=1.08)，也是鋯石白邊的平均年齡。

11CL904(霓石鈉閃石英堿長正長巖)取樣坐標(biāo)：N 43°13′12″，E 81°54′33″，H 3852m。鋯石為半自形至自形，粒度0.1×0.1mm～0.3×0.1mm，長寬比為2.5:1～1:1，CL照片顯示鋯石的白邊不發(fā)育(圖7d)。該樣品共測(cè)出了25顆鋯石的25個(gè)點(diǎn)(表2)。該樣品鋯石的U、Th含量分別為：128×10-6～1785×10-6(平均708×10-6)和29×10-6～3371×10-6(平均788×10-6)，U和Th相關(guān)性較好(R2=0.650)(圖8d)，Th/U值為0.11～2.86，4個(gè)點(diǎn)小于0.3，21個(gè)點(diǎn)大于0.3。點(diǎn)1、3、4、8、14、19和點(diǎn)31的206Pb/238U年齡在277±7Ma～282±6Ma，其加權(quán)平均年齡為279.1±4.3Ma(MSWD=0.073)，下交點(diǎn)年齡278±5.8Ma(MSWD=0.014)(圖略)，與11CL902和11CL903的白邊年齡在誤差范圍內(nèi)一致。除上述7顆鋯石外，其余18顆鋯石的206Pb/238U年齡在286±6Ma～298±8Ma，在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖(圖9d)上，這18顆鋯石的下交點(diǎn)年齡289.7±4.5Ma(MSWD=0.20)，選擇緊鄰諧和線的15個(gè)點(diǎn)計(jì)算其加權(quán)平均年齡為291.6±2.9Ma(MSWD=0.24)(圖9d)。

5.3　Lu-Hf同位素

本文對(duì)4個(gè)樣品進(jìn)行了Lu-Hf同位素分析，除11CL902測(cè)點(diǎn)選擇在鋯石的白邊外，其余3個(gè)樣品測(cè)點(diǎn)均選擇在鋯石的黑核上。鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果見表3，鋯石的fLu/Hf(s)值為-0.73～-0.98，顯著小于大陸鎂鐵質(zhì)地殼fLu/Hf(s)=-0.34(Amelinetal., 1999)，因此兩階段模式年齡能更真實(shí)地反映其源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔抽取的時(shí)間(第五春榮等，2007)。11CL901(14個(gè)測(cè)點(diǎn))鋯石黑核的176Yb/177Hf值0.075238～0.526770，176Lu/177Hf值0.001160～0.006886，176Hf/177Hf值為0.282537～0.282879，其εHf(t)值-2.7～9.0，兩階段Hf模式年齡(tDM2)為733～1475Ma。11CL902(18個(gè)測(cè)點(diǎn))鋯石白邊的176Yb/177Hf值0.073100～0.560419，176Lu/177Hf值0.000953～0.006851，176Hf/177Hf值為0.282491～0.282783，其εHf(t)值-4.9～5.3，tDM2為964～1613Ma。11CL903(19個(gè)測(cè)點(diǎn))鋯石黑核的176Yb/177Hf值0.046000～0.722249，176Lu/177Hf值0.000644～0.009050，176Hf/177Hf值為0.282427～0.282871，其εHf(t)值-6.3～8.2，tDM2為787～1706Ma。11CL904(17個(gè)測(cè)點(diǎn))鋯石黑核的176Yb/177Hf值0.098242～0.396574，176Lu/177Hf值0.001136～0.004998，176Hf/177Hf值為0.282505～0.282874，其εHf(t)值-3.5～9.2，tDM2為723～1529Ma。所有測(cè)點(diǎn)176Lu/177Hf比值較低(為0.000644～0.009050)，因此由176Lu衰變生成的176Hf極少，表明絕大多數(shù)鋯石在形成以后，僅具有較少的放射性成因Hf的積累，因而所測(cè)定的176Hf/177Hf值可以代表該鋯石形成時(shí)的176Hf/177Hf值(吳福元等，2007)。四個(gè)樣品tDM2的年齡跨越古元古代晚期-新元古代中期，主要集中在中元古代，εHf(t)正、負(fù)值均有(圖10)。

6　討論

6.1　巖體的時(shí)代

波孜果爾A型花崗巖類鋯石CL圖像表明，核為黑色，代表其可能是在一種高U的環(huán)境下結(jié)晶形成的，后來受到流體的改造，形成了白色的熱液交代邊。結(jié)合鋯石的CL圖像，11CL901的Th/U值小于0.3的測(cè)點(diǎn)均位于鋯石的白邊上；11CL902和11CL903白邊的測(cè)點(diǎn)Th/U值均小于0.3，部分黑核的Th/U值也小于0.3；11CL904大部分測(cè)點(diǎn)的Th/U值均大于0.3。一般認(rèn)為巖漿成因鋯石的Th/U值大于0.3，變質(zhì)重結(jié)晶的鋯石則小于0.1(Hoskin and Ireland, 2000)，說明這4個(gè)樣品鋯石核是巖漿結(jié)晶成因。新增生的白邊Th/U值小于0.3是鋯石受流體直接交代改造的有力證據(jù)，流體對(duì)鋯石邊部的改造也會(huì)間接影響鋯石核部，導(dǎo)致了核部某些測(cè)點(diǎn)的Th/U值小于0.3。在U-Pb諧和圖上，部分測(cè)點(diǎn)在諧和線上，部分測(cè)點(diǎn)由于存在不同程度的鉛丟失而偏離諧和線，但每個(gè)樣品的諧和與不諧和數(shù)據(jù)都構(gòu)成了一條較好的不一致線。11CL901～11CL904黑核的平均年齡分別為287.7±2.9Ma(MSWD=0.84)、290.6±2.8Ma(MSWD=0.29)、289.4±3.8Ma(MSWD=0.028)、291.6±2.9Ma(MSWD=0.24)，可以解釋為巖漿結(jié)晶的年齡，這組年齡在誤差范圍內(nèi)基本一致，代表該巖體不同巖性的巖石為同期巖漿事件的產(chǎn)物。11CL902和11CL903白邊的平均年齡分別為280.9±2.6Ma(MSWD=0.82)和280.5±2.2Ma(MSWD=1.08)，11CL901鋯石白邊的測(cè)點(diǎn)10、28的平均年齡為282±6Ma，11CL904的白邊測(cè)點(diǎn)1、3、4、8、14、19、31的平均年齡為279.1±4.3Ma(MSWD=0.073)，不同樣品白邊年齡在誤差范圍內(nèi)基本一致，可解釋為后期熱液流體改造的熱事件年齡，同時(shí)也說明不同巖性的巖石經(jīng)歷了同期熱液流體的改造。

表3波孜果爾A型花崗巖類鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果

Table 3Zircon Lu-Hf isotopic results of A-type granitoids from Boziguoer

樣品號(hào)t(Ma)176Yb177Hf2σ176Lu177Hf2σ176Hf177Hf2σεHf(0)εHf(t)2σtDM1(Ma)tDM2(Ma)fLu/Hf(s)11CL901-311CL901-411CL901-611CL901-711CL901-1111CL901-1211CL901-1311CL901-1611CL901-2211CL901-2311CL901-2611CL901-2811CL901-2911CL901-302880.0752380.0009830.0011600.0000120.2825660.000021-7.3-1.20.79751381-0.970.3160890.0070400.0047570.0000700.2825430.000038-8.1-2.71.311141475-0.860.3658090.0007390.0056990.0000220.2826250.000037-5.20.11.310131302-0.830.2460740.0051590.0039110.0000590.2825820.000033-6.7-1.11.210271378-0.880.1381280.0011360.0017210.0000180.2826690.000027-3.62.41.08421156-0.950.3691450.0065240.0041980.0000440.2828100.0000481.36.91.7685869-0.870.5267700.0029760.0058300.0000250.2828790.0000423.89.01.5607733-0.820.1790650.0046520.0021770.0000620.2826980.000028-2.63.31.08101096-0.930.4301160.0007870.0058710.0000160.2827790.0000380.25.41.3771959-0.820.1853090.0049910.0029160.0000900.2826420.000024-4.61.20.99101232-0.910.4844940.0037240.0068860.0000610.2826140.000045-5.6-0.61.610701342-0.790.3249170.0033420.0039450.0000410.2826460.000041-4.51.11.49311235-0.880.2090500.0034350.0025780.0000490.2825370.000028-8.3-2.51.010561464-0.920.2209860.0026690.0028470.0000260.2826700.000031-3.62.21.18671168-0.9111CL902-111CL902-211CL902-311CL902-511CL902-711CL902-911CL902-1011CL902-1111CL902-1211CL902-1311CL902-1411CL902-1511CL902-1711CL902-1811CL902-2011CL902-2111CL902-2511CL902-262810.1542000.0021230.0022110.0000370.2825410.000021-8.2-2.40.710391454-0.930.2827290.0029360.0036380.0000520.2827460.000029-0.94.61.07711010-0.890.4356340.0126140.0054520.0001320.2826580.000034-4.01.11.29551229-0.840.3564470.0143570.0046410.0001470.2825650.000035-7.3-2.01.210771429-0.860.4238330.0044660.0057390.0000410.2827020.000032-2.52.61.18921133-0.830.4765010.0050430.0062350.0000400.2824910.000039-10.0-4.91.412501613-0.810.5604190.0051810.0068510.0000600.2827830.0000450.45.31.6787964-0.790.1546070.0040880.0019580.0000440.2825460.000028-8.0-2.21.010251439-0.940.0909390.0030520.0013040.0000270.2825710.000025-7.1-1.20.99721376-0.960.2052940.0108760.0025620.0001220.2826730.000029-3.52.21.08551160-0.920.2119640.0017370.0027350.0000180.2826270.000035-5.10.61.29271265-0.920.1823360.0037590.0025510.0000410.2826110.000029-5.70.01.09461299-0.920.0731000.0010740.0009530.0000140.2825660.000023-7.3-1.30.89691382-0.970.3782160.0131800.0046110.0001360.2827160.000037-2.03.31.38401089-0.860.2790680.0047180.0036860.0000740.2825380.000045-8.3-2.81.610881478-0.890.2036790.0024390.0028490.0000380.2826000.000032-6.1-0.41.19701328-0.910.1783200.0021280.0023060.0000190.2826370.000030-4.81.01.19021240-0.930.1969610.0012030.0026400.0000100.2825510.000032-7.8-2.11.110361435-0.9211CL903-111CL903-211CL903-311CL903-711CL903-911CL903-1011CL903-1111CL903-1211CL903-1311CL903-1711CL903-1811CL903-2011CL903-2111CL903-2211CL903-2311CL903-2411CL903-2511CL903-2611CL903-272890.3051990.0039530.0035310.0000380.2825740.000048-7.0-1.31.710291392-0.890.1972460.0030320.0021880.0000400.2826390.000028-4.71.21.08971229-0.930.4426640.0132740.0047160.0001360.2826890.000039-2.92.51.48851147-0.860.2168100.0068900.0023610.0000740.2824270.000043-12.2-6.31.512091706-0.930.1589550.0011950.0019730.0000150.2826280.000029-5.10.91.09061250-0.940.1539750.0016550.0019550.0000220.2825510.000029-7.8-1.81.010171423-0.940.1359140.0043150.0017980.0000540.2825320.000025-8.5-2.50.910401464-0.950.6810850.0062930.0088610.0000810.2828710.0000463.58.21.6684787-0.730.7222490.0059830.0090500.0000600.2827700.000045-0.14.51.68701017-0.730.2283430.0087630.0027490.0000990.2826420.000030-4.61.21.19061229-0.920.3979460.0068970.0049800.0000690.2826390.000048-4.70.71.79701262-0.850.6500220.0053740.0075670.0000810.2827960.0000450.95.81.6782939-0.770.4609460.0113110.0054080.0001120.2828030.0000391.16.41.4721898-0.840.2596910.0033630.0033400.0000560.2825900.000039-6.4-0.71.49981352-0.900.3367590.0141610.0042680.0001480.2825880.000034-6.5-1.01.210281367-0.870.1092150.0005380.0014760.0000050.2826040.000022-5.90.20.89281298-0.960.1818950.0030870.0023020.0000460.2826020.000026-6.0-0.10.99541314-0.930.1866900.0051070.0021590.0000660.2825340.000030-8.4-2.51.010481465-0.930.0460000.0020080.0006440.0000230.2825320.000020-8.5-2.30.710091451-0.98

續(xù)表3

Continued Table 3

樣品號(hào)t(Ma)176Yb177Hf2σ176Lu177Hf2σ176Hf177Hf2σεHf(0)εHf(t)2σtDM1(Ma)tDM2(Ma)fLu/Hf(s)11CL904-111CL904-211CL904-411CL904-511CL904-611CL904-711CL904-911CL904-1011CL904-1111CL904-1411CL904-1611CL904-1711CL904-1811CL904-2311CL904-2411CL904-2511CL904-262920.3233360.0012650.0035810.0000130.2828400.0000422.48.11.5627790-0.890.2729290.0071840.0031290.0000730.2827190.000044-1.93.91.58001059-0.910.2840520.0036630.0034220.0000390.2827010.000041-2.53.21.58341103-0.900.1695500.0010120.0020570.0000040.2825620.000019-7.4-1.40.710041398-0.940.3955450.0070340.0043960.0000770.2828740.0000353.69.21.2588723-0.870.0982420.0010340.0011360.0000100.2825240.000019-8.8-2.60.710341473-0.970.1826570.0017480.0020680.0000150.2825680.000033-7.2-1.21.29951384-0.940.1864480.0016070.0021600.0000090.2825050.000031-9.5-3.51.110901529-0.930.3493980.0069080.0046400.0000810.2825970.000042-6.2-0.71.510261351-0.860.1542530.0024800.0021760.0000410.2826950.000040-2.73.31.48141100-0.930.1780300.0015110.0023410.0000180.2827060.000040-2.33.61.48021078-0.930.2217840.0006700.0027640.0000140.2826290.000033-5.10.81.29261258-0.920.3799240.0053660.0049980.0000660.2827930.0000390.86.21.4727913-0.850.3532060.0111440.0043550.0001430.2827260.000040-1.63.91.48191058-0.870.3965740.0039290.0048230.0000390.2828490.0000362.78.21.3637787-0.850.2891840.0051560.0036560.0000460.2827560.000037-0.65.11.3756981-0.890.1169170.0007490.0014870.0000140.2825710.000034-7.1-1.01.29761372-0.96

圖10　波孜果爾A型花崗巖類鋯石206Pb/238U-εHf(t)和εHf(t)同位素組成圖Fig.10　206Pb/238U-εHf(t) and εHf(t) isotopic compositions diagrams of A-type granitoids from Boziguoer

前已述及，有關(guān)南天山古洋盆閉合的(碰撞造山)時(shí)間存在較大的爭議。A型花崗巖的發(fā)育是造山運(yùn)動(dòng)結(jié)束的標(biāo)志(張?jiān)鼋埽?003)，堿性侵入巖帶的發(fā)育代表了伸展的構(gòu)造背景(劉楚雄等，2004；童英等，2010)。姜常義等(1999)認(rèn)為發(fā)生于早二疊世的伸展作用不限于南天山，而是涉及到更大的區(qū)域。黃河(2010)認(rèn)為早石炭世時(shí)南天山洋因塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的碰撞而最終閉合，到二疊紀(jì)時(shí)，南天山地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入后碰撞晚期，由于應(yīng)力釋放出現(xiàn)伸展拉張環(huán)境。波孜果爾A型花崗巖類巖體形成時(shí)代287.7～291.6Ma，屬于早二疊紀(jì)，表明在此之前南天山古洋盆已經(jīng)閉合，碰撞造山已經(jīng)結(jié)束，表明碰撞最晚發(fā)生在晚石炭世，早二疊紀(jì)已經(jīng)進(jìn)入后碰撞演化階段。另外目前獲得的該堿性巖帶上依蘭里克巖體的黑云霞石歪長偉晶巖單顆粒年齡為273Ma，黑英山克其克果勒巖體中的霓霞正長巖單顆粒鋯石U-Pb年齡為275Ma、霓霞巖全巖U-Pb年齡為266.5Ma，塔木西巖體的黑云霓輝花崗巖單顆粒鋯石U-Pb年齡為275Ma(劉楚雄等，2004；鄒天人和李慶昌，2006)，說明中二疊世伸展背景下的堿性巖漿作用非?；钴S。

圖11　波孜果爾A型花崗巖類Zr/Hf、Nb/Ta與Mg#相關(guān)圖解Fig.11　Zr/Hf-Mg# and Nb/Ta- Mg# diagrams of A-type granitoids from Boziguoer

6.2　巖漿物質(zhì)來源

花崗巖中經(jīng)常含有多組年齡不同的鋯石，反映了花崗巖多組分來源的特征(吳福元等，2007)，由于不同來源的鋯石其Hf同位素組成可能不同，并且鋯石的Lu-Hf同位素體系有著很高的封閉溫度，且相對(duì)于U-Pb同位素體系更不易被后期流體、熱事件改造(Harrisonetal., 2005)，即使在麻粒巖相變質(zhì)的條件下，鋯石仍可保留原始的Hf同位素組分，這使得鋯石可以記錄巖漿源區(qū)的信息。鋯石的微區(qū)176Hf/177Hf比值結(jié)合鋯石U-Pb年齡和微量元素分析，可對(duì)鋯石的成因演化提供重要信息，因此，我們通常采用Hf同位素的基本原理來研究鋯石的來源，進(jìn)而討論其源區(qū)演化和伴隨的地質(zhì)過程。

花崗質(zhì)巖石主要來源于地殼巖石的部分熔融(吳福元等，2007)。4個(gè)樣品的68個(gè)測(cè)點(diǎn)中εHf(t)值有29個(gè)負(fù)值(-0.1～-6.3平均-1.8)，對(duì)應(yīng)的tDM2為1314～1706Ma，平均1428Ma；38個(gè)正值(0.1～9.0平均3.7)，對(duì)應(yīng)的tDM2為723～1302Ma，平均1072Ma(圖10)；tDM2有12個(gè)值<1000Ma(新元古代)，56個(gè)值>1000Ma(中元古代-古元古代)。εHf(t)為負(fù)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的tDM2值普遍較大，表明鋯石主要來自古元古代-中元古代古老地殼的部分熔融；εHf(t)為正值時(shí)，對(duì)應(yīng)的tDM2值普遍較小，表明鋯石可能含有中元古代-新元古代虧損地幔物質(zhì)。以上說明波孜果爾A型花崗巖類的源區(qū)成分的復(fù)雜性，既有古元古代-中元古代古老地殼物質(zhì)，也有中元古代-新元古代虧損地幔物質(zhì)。11CL902反映的鋯石白邊的176Hf/177Hf和εHf(t)信息與其余3個(gè)樣品代表的鋯石黑核的信息基本一致；4個(gè)樣品鋯石原位微區(qū)稀土配分模式一致，總體表現(xiàn)出LREE虧損和HREE富集的特征，并具有明顯的負(fù)Eu異常，無Ce的正負(fù)異常(Liuetal., 2013)，這些都說明后期流體對(duì)鋯石的改造不大，鋯石Lu-Hf體系基本還屬于一個(gè)封閉的環(huán)境。

A型花崗巖類具有深源淺成的特點(diǎn)，Green(1995)認(rèn)為幔源巖漿和殼源巖漿的Nb/Ta分別約17.5和11～12之間，Dostal and Chatterjee(2000)認(rèn)為球粒隕石的Zr/Hf約36；本文4個(gè)樣品Nb/Ta(圖11)分別為30.66、18.49、19.61和11.53，Zr/Hf(圖11)分別為33.23、18.49、19.61和11.53；波孜果爾A型花崗巖類的另外24個(gè)樣品(Liuetal., 2013)顯示黑云母堿長正長巖(圖11◇)Zr/Hf為28.74～58.04，平均38.02；霓石鈉閃堿長花崗巖(圖11□)中Zr/Hf為16.69～40.7，平均28；霓石鈉閃石英堿長正長巖(圖11○)Zr/Hf在28.31～49.73，平均38.93。Nb/Ta除一個(gè)樣品7.23外都大于11，Zr/Hf除16.69、19、49.66、49.73和58.04外，其他集中在24.31～42.82，表明波孜果爾A型花崗巖類巖漿物質(zhì)來源較深。鄒天人和李慶昌(2006)認(rèn)為與堿性巖有關(guān)的稀土礦床的物質(zhì)主要來自上地幔。鋯石Hf同位素?cái)?shù)據(jù)說明波孜果爾A型花崗巖類源區(qū)巖漿是殼?；煸吹摹Ｒ虼?，本文認(rèn)為波孜果爾A型花崗巖類源區(qū)巖漿是由古元古代-中元古代古老地殼和中元古代-新元古代虧損地幔物質(zhì)混合而成的。

6.3　構(gòu)造環(huán)境

圖12　波孜果爾A型花崗巖類Yb-Ta和Y-Nb圖解(據(jù)Pearce et al., 1984)syn-COLG-同碰撞型；VAG-火山弧型；WPG-板塊內(nèi)部型；ORG-洋中脊型；11CL901-●；11CL902-■；11CL903-▲；11CL904-◆(下同)Fig.12　Yb-Ta and Y-Nb diagrams of A-type granitoids from Boziguoer(after Pearce et al., 1984)syn-COLG-syn-Collision Granite; VAG-Volcanic Arc Granite; WPG-Within Plate Granite; ORG-Oceanic Ridge Granite; 11CL901-●; 11CL902-■; 11CL903-▲; 11CL904-◆(following the same)

圖13　波孜果爾A型花崗巖類Y-Nb-Ce、Y-Nb-Ga×3的三角圖解(據(jù)Eby, 1992)A1-非造山A型花崗巖；A2-造山后A型花崗巖Fig.13　Y-Nb-Ce、Y-Nb-Ga×3 diagrams of A-type granitoids from Boziguoer(after Eby, 1992)A1-Anorogenic A-type granitoids; A2-Orogenic A-type granitoids

A型花崗巖產(chǎn)于伸展的構(gòu)造背景得到了普遍認(rèn)同(Loiselle and Wones, 1979; Pitcher, 1983; Whalenetal., 1987; Maniar and Piccoli, 1989; 洪大衛(wèi)等, 1995; Eby, 1990, 1992; 吳鎖平等, 2007)。張明山(1997)認(rèn)為南天山哈爾克山-黑英山-庫米什一帶晚古生代形成了拉張裂陷環(huán)境。在39°N～43°N，76°E～94°E之間的塔里木地臺(tái)北緣及鄰區(qū)存在一條泥盆紀(jì)-二疊紀(jì)的近EW向帶狀展布的堿性侵入巖帶，跨越了不同的構(gòu)造單元，形成于非造山的拉張環(huán)境(劉楚雄等，2004)，本文研究的巖體也在這一堿性巖帶上。早二疊世堿性花崗巖在南天山呈帶狀大面積分布，可能揭示了不同構(gòu)造背景下的伸展特點(diǎn)(童英等，2010)。波孜果爾A型花崗巖類黑云母電子探針成分在Abdel-Rahman(1994)的FeOT-MgO-Al2O3三角圖上落在非造山堿性花崗巖區(qū)，在Wones and Eugster (1965) Fe3+-Fe2+-Mg2+三端員圖解上，落在Ni-NiO(NNO)線之下，暗示巖石形成于高溫?zé)o水且低氧逸度的環(huán)境(劉春花等，2012)。本文4個(gè)樣品在Pearceetal.(1984)的Yb-Ta和Y-Nb圖解構(gòu)造判別圖解上落在板內(nèi)花崗巖區(qū)(圖12)；在Eby(l990, 1992)的Y-Nb-Ce、Y-Nb-Ga×3三角圖上落在A1區(qū)(圖13)，一般認(rèn)為，A1型花崗巖原始巖漿來源于地幔并產(chǎn)于大陸裂谷或地幔熱柱、熱點(diǎn)環(huán)境；而A2型花崗巖巖漿起源于地殼或由島弧巖漿派生，產(chǎn)于碰撞后或造山期后的張性構(gòu)造環(huán)境?？梢?，本文研究的波孜果爾A型花崗巖類屬A1型，形成于非造山的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境。

6.4　巖石成因

A型花崗巖的成因主要有交代模式、巖漿混合作用、分異模式以及部分熔融模式4種，至今仍沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。筆者認(rèn)為波孜果爾A型花崗巖類是下地殼部分熔融和地幔物質(zhì)加入形成的。

波孜果爾A型花崗巖類未見幔源巖漿的暗色微粒閃長質(zhì)包體，也沒有其它巖漿混合現(xiàn)象，且本文4個(gè)樣品的SiO2含量很高(68.97%～74.14%)，都說明在巖漿上升侵位和形成過程中，巖漿混合程度不高，混合作用的發(fā)生主要在源區(qū)巖漿形成的過程中。

該巖體的三類巖石巖石學(xué)和地球化學(xué)特征高度一致，且鋯石LA-ICP-MS206Pb/238U年齡相近，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(圖5)上，輕稀土分異微弱，重稀土幾乎未分異，證明其經(jīng)歷了較弱的分異作用。巖性的差異可能是源區(qū)巖漿的成分本身存在差異引起的。通過結(jié)晶分離作用產(chǎn)生花崗質(zhì)巖石必然有比花崗質(zhì)巖體大得多的基性-超基性巖出露(黃河等，2011)，而實(shí)際的野外現(xiàn)象并非如此。

姜常義等(1999)認(rèn)為在南天山、準(zhǔn)噶爾盆地、天山山脈和塔里木盆地的許多地方，在早二疊世末期發(fā)生了彌散型大陸伸展作用，推測(cè)這些地區(qū)的殼幔邊界可能發(fā)生了大規(guī)模幔源巖漿的底侵作用，并推測(cè)底侵的幔源巖漿為堿長花崗巖漿的生成提供了熱源，但沒有提供物源。黃河等(2010)認(rèn)為二疊紀(jì)時(shí)南天山地區(qū)在伸展拉張環(huán)境下，軟流圈物質(zhì)上涌導(dǎo)致了巖石圈地幔發(fā)生部分熔融形成富堿的基性巖漿，基性巖漿底侵導(dǎo)致中下地殼部分熔融，可能還伴隨著基性巖漿與少量酸性巖漿的混合作用。幔源巖漿不可能直接演化為花崗質(zhì)巖漿(張旗，2012)，本文認(rèn)為波孜果爾A型花崗巖類并不是上地?；詭r漿直接結(jié)晶分異形成的，而是在二疊紀(jì)伸展背景下，塔里木地臺(tái)北緣及鄰區(qū)的巖石圈發(fā)生松弛，地殼減薄，軟流圈物質(zhì)上涌而最終導(dǎo)致了大規(guī)模巖漿作用的發(fā)生(即二疊紀(jì)大火成巖省的發(fā)育)。軟流圈物質(zhì)上涌使得上地幔較高的部位發(fā)生部分熔融，生成堿性玄武巖漿，堿性玄武質(zhì)巖漿在底侵上升的過程中，通過分異作用，在下地殼附近形成堿性中性巖(粗面巖或安粗巖)(在玄武質(zhì)巖漿上升時(shí)已脫水)。在之后的軟流圈熱源繼續(xù)上涌時(shí)，堿性中性巖和古老地殼作為波孜果爾A型花崗巖類的源巖，其中低熔點(diǎn)組分發(fā)生部分熔融，并在巖漿源區(qū)發(fā)生巖漿混合作用，形成A型花崗質(zhì)巖漿，A型花崗質(zhì)巖漿上升侵位形成波孜果爾A型花崗巖類，估算的巖漿平均溫度TREE=832℃和TZr=839℃(劉春花等，2012)可以大致代表巖漿源區(qū)溫度，軟流圈巖漿和幔源巖漿分別為A型花崗質(zhì)巖漿的生成提供了熱源和部分物源。

7　結(jié)論

(1)波孜果爾A型花崗巖類為A1型花崗巖，包括霓石鈉閃石英堿長正長巖、霓石鈉閃堿長花崗巖、黑云母堿長正長巖。各巖石的稀土總量較高，輕稀土富集，重稀土虧損，強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，微弱的Ce負(fù)異常，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式為“右傾海鷗型”，富集Nb、Ta、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，虧損Ba、K、Sr等大離子親石元素。

(2)波孜果爾A型花崗巖體位于塔里木地臺(tái)北緣及鄰區(qū)泥盆紀(jì)-二疊紀(jì)近EW向帶狀展布的堿性侵入巖帶上，形成于非造山的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境，與區(qū)域上該時(shí)期伸展的構(gòu)造背景相一致。

(3)3種巖性的巖石為同期巖漿事件的產(chǎn)物，巖體形成時(shí)代為287.7～291.6Ma，屬于早二疊世，南天山古洋盆閉合(碰撞造山)最晚發(fā)生在晚石炭世，早二疊世已經(jīng)進(jìn)入后碰撞演化階段。巖體形成后，經(jīng)歷了同一期次(279.1～282Ma)的熱液流體改造。

(4)波孜果爾A型花崗巖類是古老的下地殼部分熔融和虧損地幔物質(zhì)加入形成的。在早二疊世伸展背景下，地殼減薄，軟流圈物質(zhì)上涌使得上地幔較高的部位發(fā)生部分熔融，生成堿性玄武巖漿，通過分異作用在下地殼附近形成堿性中性巖，在之后的軟流圈熱源繼續(xù)上涌時(shí)，堿性中性巖和古老地殼作為源巖，其中低熔點(diǎn)組分發(fā)生部分熔融，并在源區(qū)進(jìn)行巖漿混合，形成A型花崗質(zhì)巖漿，A型花崗質(zhì)巖漿上升侵位形成A型花崗巖類，巖漿源區(qū)溫度大致在832～839℃。軟流圈巖漿和幔源巖漿分別為A型花崗質(zhì)巖漿的生成提供了熱源和部分物源。

致謝中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)殼幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室侯振輝老師，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所郭春麗老師、侯可軍老師在實(shí)驗(yàn)過程中給予了大量的指導(dǎo)和幫助；中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心徐學(xué)義研究員和陳雋璐高級(jí)工程師對(duì)論文提出了寶貴的修改意見；在此一并表示衷心的感謝！

Abdel-Rahman AM. 1994. Nature of biotites from alkaline, calc-alkaline and peraluminous magmas. Journal of Petrology, 35(2): 525-541

Amelin Y, Lee DC, Halliday AN and Pidgeon RT. 1999. Nature of the Earth’s earliest crust from hafnium isotopes in single detrital zircons. Nature, 399(6733): 252-255

Anderson T. 2002. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report204Pb. Chemical Geology, 192(1-2): 59-79

Chen HL, Yang SF, Wang QHetal. 2006. Sedimentary response to the Early-Mid Permian basaltic magmatism in the Tarim plate. Geology in China, 33(3): 545-552 (in Chinese with English abstract)

Diwu CR, Sun Y, Lin CL, Liu XM and Wang HL. 2007. Zircon U-Pb ages and Hf isotopes and their geological significance of Yiyang TTG gneisses from Henan Province, China. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 253-262 (in Chinese with English abstract)

Dostal J and Chatterjee AK. 2000. Contrasting behaviour of Nb/Ta and Zr/Hf ratios in a peraluminous granitic pluton (Nova Scotia, Canada). Chemical Geology, 163(1-4): 207-218

Eby GN. 1990. The A-type granitoids: A review of their occurrence and chemical characteristics and speculations on their petrogenisis. Lithos, 26(1-2): 115-134

Eby GN. 1992. Chemical subdivision of the A-type granitoids: Petrogenetic and tectonic implications. Geology, 20(7): 641-644

Gao J, Long LL, Qian Q, Huang DZ, Su W and Reiner K. 2006. South Tianshan: A Late Paleozoicora Triassic orogen? Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1049-1061(in Chinese with English abstract)

Gao J, Qian Q, Long LL, Zhang X, Li JL and Su W. 2009. Accretionary orogenic process of western Tianshan, China. Geological Bulletin of China, 28(12): 1804-1816 (in Chinese with English abstract)

Gou LL and Zhang LF. 2009. Petrology and U-Th-Pb chemical monazite dating of the low-P metapelitic granulites at the region of Muzhaerte River in southwestern Tianshan, NW China, and their geological implications. Acta Petrologica Sinica, 25(9): 2271-2280 (in Chinese with English abstract)

Green TH. 1995. Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical processes in the crust-mantle system. Chemical Geology, 120(3-4): 347-359

Han BF, Ji JQ, Song B, Chen LH and Zhang L. 2006. Late Paleozoic vertical growth of continental crust around the Junggar Basin, Xinjiang, China (PartⅠ): Timing of post-collisionai plutonism. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1077-1086 (in Chinese with English abstract)

Harrison TM, Blichert-Toft J, Muller W, Albarède F, Holden P and Mojzsis SJ. 2005. Heterogeneous Hadean hafnium: Evidence of continental crust at 4.4 to 4.5Ga. Science, 310(5756): 1947-1950

He GQ, Li MS and Han BF. 2001. Geotectonic research of Southwest Tianshan and its west adjacent area, China. Xinjiang Geology, 19(1): 7-11 (in Chinese with English abstract)

Hong DW, Wang SG, Han BFetal. 1995. The tectonic environment classification and identifying features of the alkali granite. Science China (Series B), 25(4): 418-426 (in Chinese)

Hoskin PWO and Ireland TR. 2000. Rare earth element chemistry of zircon and its use as a provenance indicator. Geology, 28(7): 627-630

Hou KJ, Li YH, Zou TR, Qu XM, Shi YR and Xie GQ. 2007. Laser ablation-MC-ICP-MS technique for Hf isotope microanalysis of zircon and its geological applications. Acta Petrologica Sinica, 23(10): 2595-2604 (in Chinese with English abstract)

Huang H, Zhang DY, Zhang ZC, Zhang S, Li HB and Xue CJ. 2010. Petrology and geochemistry of the Chuanwulu alkaline complex in South Tianshan: Constraints on petrogenesis and tectonic setting. Acta Petrologica Sinica, 26(3): 947-962(in Chinese with English abstract)

Huang H, Zhang ZC, Zhang DY, Du HX, Ma LT, Kang JL and Xue CJ. 2011. Petrogenesis of Late Carboniferous to Early Permian granitoid plutons in the Chinese South Tianshan: Implications for crustal accretion. Acta Geologica Sinica, 85(8): 1305-1333 (in Chinese with English abstract)

Jahn BM, Griffin WL and Windley B. 2000. Continental growth in the Phanerozoic: Evidence from Central Asia. Tectonophysics, 328(1): vii-x

Jiang CY, Mu YM, Bai KY, Zhao XN, Zhang HB and Hei AZ. 1999. Chronology, Petrology, geochemistry and tectonic environment of granitoids in the southern Tianshan Mountain, western China. Acta Petrologica Sinica, 15(2): 298-308(in Chinese)

Li JY, He GQ, Xu X, Li HQ, Sun GH, Yang TN, Gao LM and Zhu ZX. 2006. Crustal tectonic framework of northern Xinjiang and adjacent regions and its formation. Acta Geologica Sinica, 80(1): 148-168 (in Chinese with English abstract)

Li YJ, Yang HJ, Zhao Y, Luo JC, Zheng DM and Liu YL. 2009. Tectonic framework and evolution of South Tianshan, NW China. Geotectonica et Metallogenia, 33(1): 94-104 (in Chinese with English abstract)

Li YJ, Li ZC, Tong LL, Gao ZH and Tong LM. 2010. Revisit the constraints on the closure of the Tianshan ancient oceanic basin: New evidence from Yining block of the Carboniferous. Acta Petrologica Sinica, 26(10): 2905-3012 (in Chinese with English abstract)

Liu CH, Yin JW, Wu CL, Cai J, Shao XK, Yang HT, Gao YH, Lei M, Xu HM and Wang J. 2012. Mineralogy and temperature of magma generation for A-type granitoids in Boziguoer, Baicheng County, Xinjiang. Acta Petrologica et Mineralogica, 31(4): 589-602 (in Chinese with English abstract)

Liu CH, Yin JW, Wu CL, Shao XK, Yang HT, Xu HM and Wang J. 2013. The geochemical and zircon trace elements characteristics of A-type granitoids in Boziguoer, Baicheng County, Xinjiang. Acta Geologica Sinica,87(6):1585-1603

Liu CH, Lei M, Wu CL, Yin JW, Shao XK and Yang HT. 2013. Backscattered electron detection and the charactetistics of cathodoluminescence of the minerals in A-type granitoids from Boziguoer, Baicheng County, Xinjiang. Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 32(1): 42-46 (in Chinese with English abstract)

Liu CX, Xu BL, Zou TR, Lu FX, Tong Y and Cai JH. 2004. Petrochemistry and tectonic significance of hercynian alkaline rocks along the northern margin of the Tarim platform and its adjacent area. Xinjiang Geology, 22(1): 43-49 (in Chinese with English abstract)

Loiselle MC and Wones DR. 1979. Characteristics and origin of anorogenic granites. Geological Society of America. Abstracts with Programs, 11(7): 468

Ludwig KR. 2003. Isoplot 3.00: A Geochrono1ogieal Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geoehronology Center, Berkeley, CA

Maniar PD and Piccoli PM. 1989. Tectonic discrimination of granitiods. Geol. Soc. Am. Bull., 101(5): 635-643

Middlemost EAK. 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system. Earth Sci. Rev., 37(3-4): 215-224

Pearce JA, Harris NBW and Tindle AG. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol., 25(4): 956-983

Pitcher WS. 1983. Granite type and tectonic environment. In: Hsu K (ed.). Mountain Building Processes. London: Academic Press

Rollinson HR. 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. New York: Longman Scientific and Technical

Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in the Ocean Basins. London: Geol. Soc. Spec. Publ., 42(1): 313-345

Tong Y, Wang T, Hong DW, Han BF, Zhang JJ, Shi XJ and Wang C. 2010. Spatial and temporal distribution of the Carboniferous Permian granitoids in northern Xinjiang and its adjacent areas, and its tectonic significance. Acta Petrologica et Mineralogica, 29(6): 619-641 (in Chinese with English abstract)

Wang C, Liu L, Che ZC, Luo JH and Zhang JY. 2007. Geochronology, petrogenesis and significance of Baleigong mafic rocks in kokshal segment, southwestern Tianshan Mountains. Geological Review, 53(6): 743-754 (in Chinese with English abstract)

Whalen JB, Currie KL and Chappell BW. 1987. A-type granites: Geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contrib. Mineral. Petrol., 95(4): 407-419

Wones DR and Eugster HP. 1965. Stability of biotite experiment, theory, and application. Am. Mineral., 50: 1228-1235

Wu FY, Li XH, Zheng YF and Gao S. 2007. Lu-Hf isotopic systematics and their applications in petrology. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 185-120 (in Chinese with English abstract)

Wu SP, Wang MY and Qi KJ. 2007. Present situation of researches on A-type granites: A review. Acta Petrologica et Mineralogica, 26(1): 57-66 (in Chinese with English abstract)

Xia LQ, Li XM, Xia ZC, Xu XY, Ma ZP and Wang LS. 2006. Carboniferous-Permian rift-related volcanism and mantle plume in the Tianshan, northwestern China. Northwestern Geology, 39(1): 1-49 (in Chinese with English abstract)

Xiao WJ, Han CM, Yuan Cetal. 2008. Middle Cambrian to Permian subduction-related accretionary orogenesis of northern Xinjiang, NW China: Implications for the tectonic evolution of Central Asia. Journal of Asian Earth Sciences, 32(2-4): 102-117

Xiao WJ, Huang BC, Han CMetal. 2010. A review of the western part of the Altaids: A key to understanding the architecture of accretionary orogens. Gondwana Research, 18(2-3): 253-273

Yang TN, Li JY, Sun GH and Wang YB. 2006. Earlier Devonian active continental arc in Central Tianshan: Evidence of geochemical analyses and zircon SHRIMP dating on mylonitized granitic rock. Acta Petrologica Sinica, 22(1): 41-48 (in Chinese with English abstract)

Zhang MS. 1997. Relationship between intracontinental compressional orogenic belts and intracontinental foreland basins an example of northern Tarim and southern Tianshan. Geoscience, 11(4): 461-470 (in Chinese with English abstract)

Zhang Q. 2012. Could granitic magmas experience fractionation and evolution? Acta Petrologica et Mineralogica, 31(2): 252-260 (in Chinese with English abstract)

Zhang ZC, Dong SY, Huang H, Ma LT, Zhang DY, Zhang S and Xue CJ. 2009. Geology and geochemistry of the Permian intermediate-acid intrusions in the southwestern Tianshan, Xinjiang, China: Implications for petrogenesis and tectonics. Geological Bulletin of China, 28(12): 1827-1839 (in Chinese with English abstract)

Zhang ZJ, Chen YJ, Chen HY, Bao JX and Liu YL. 2003. The petrochemical characteristics of the hercynian granitoids in Tianshan and its geodynamic implications. Journal of Mineralogy and Petrology, 23(1): 15-24 (in Chinese with English abstract)

Zhu ZX, Wang KZ, Xu Detal. 2006. SHRIMP U-Pb dating of zircons from Carboniferous intrusive rocks on the active continental margin of Eren Habirga, West Tianshan, Xinjiang, China, and its geological implications. Geological Bullet in of China, 25(8): 986-991 (in Chinese)

Zou TR and Li QC. 2006. Rare and Rare Earth Metallic Deposits in Xinjiang, China. Beijing: Geological Publishing House (in Chinese)

附中文參考文獻(xiàn)

陳漢林, 楊樹鋒, 王清華等. 2006. 塔里木板塊早-中二疊世玄武質(zhì)巖漿作用的沉積響應(yīng). 中國地質(zhì), 33(3): 545-552

第五春榮, 孫勇, 林慈鑾, 柳小明, 王洪亮. 2007. 豫西宜陽地區(qū)TTG質(zhì)片麻巖鋯石U-Pb定年和Hf同位素地質(zhì)學(xué). 巖石學(xué)報(bào), 23(2): 253-262

高俊, 龍靈利, 錢青, 黃德志, 蘇文, Klemd R. 2006. 南天山晚古生代還是三疊紀(jì)碰撞造山帶? 巖石學(xué)報(bào), 22(5): 1049-1061

高俊, 錢青, 龍靈利, 張喜, 李繼磊, 蘇文. 2009. 西天山的增生造山過程. 地質(zhì)通報(bào), 28(12): 1804-1816

茍龍龍, 張立飛. 2009. 新疆西南天山木扎爾特河一帶低壓泥質(zhì)麻粒巖巖石學(xué)特征、獨(dú)居石U-Th-Pb定年及其地質(zhì)意義. 巖石學(xué)報(bào), 25(9): 2271-2280

韓寶福, 季建清, 宋彪, 陳立輝, 張磊. 2006. 新疆準(zhǔn)噶爾晚古生代陸殼垂向生長(Ⅰ)——后碰撞深成巖漿活動(dòng)的時(shí)限. 巖石學(xué)報(bào), 22(5): 1077-1086

何國琦, 李茂松, 韓寶福. 2001. 中國西南天山及鄰區(qū)大地構(gòu)造研究. 新疆地質(zhì), 19(1): 7-11

洪大衛(wèi), 王式?jīng)? 韓寶福等. 1995. 堿性花崗巖的構(gòu)造環(huán)境分類及其鑒別標(biāo)志. 中國科學(xué)(B輯), 25(4): 418-426

侯可軍, 李延河, 鄒天人, 曲曉明, 石玉若, 謝桂青. 2007. LA-MC-ICP-MS鋯石Hf同位素的分析方法及地質(zhì)應(yīng)用. 巖石學(xué)報(bào), 23(10): 2595-2604

黃河, 張東陽, 張招崇, 張舒, 李宏波, 薛春紀(jì). 2010. 南天山川烏魯堿性雜巖體的巖石學(xué)和地球化學(xué)特征及其巖石成因. 巖石學(xué)報(bào), 26(3): 947-962

黃河, 張招崇, 張東陽, 杜紅星, 馬樂天, 康建麗, 薛春紀(jì). 2011. 中國南天山晚石炭-早二疊世花崗質(zhì)侵入巖的巖石成因與地殼增生. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 85(8): 1305-1333

姜常義, 穆艷梅, 白開寅, 趙曉寧, 張虹波, 黑愛芝. 1999. 南天山花崗巖類的年代學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)及其構(gòu)造環(huán)境. 巖石學(xué)報(bào), 15(2): 298-308

李錦軼, 何國琦, 徐新, 李華芹, 孫桂華, 楊天南, 高立明, 朱志新. 2006. 新疆北部及鄰區(qū)地殼構(gòu)造格架及其形成過程的初步探討. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 80(1): 148-168

李曰俊, 楊海軍, 趙巖, 羅俊成, 鄭多明, 劉亞雷. 2009. 南天山區(qū)域大地構(gòu)造與演化. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 33(1): 94-104

李永軍, 李注蒼, 佟麗莉, 高占華, 佟黎明. 2010. 論天山古洋盆關(guān)閉的地質(zhì)時(shí)限-來自伊寧地塊石炭系的新證據(jù). 巖石學(xué)報(bào), 26(10): 2905-3012

劉春花, 尹京武, 吳才來, 蔡佳, 邵興坤, 楊海濤, 郜源紅, 雷敏, 徐海明, 王軍. 2012. 新疆拜城縣波孜果爾A型花崗巖類礦物學(xué)特征及巖漿形成的溫度條件. 巖石礦物學(xué)雜志, 31(4): 589-602

劉春花, 雷敏, 吳才來, 尹京武, 邵興坤, 楊海濤. 2013. 新疆拜城縣波孜果爾A型花崗巖礦物的背散射和陰極發(fā)光特征. 電子顯微學(xué)報(bào), 32(1): 42-46

劉楚雄, 許保良, 鄒天人, 路鳳香, 童英, 蔡劍輝. 2004. 塔里木北緣及鄰區(qū)海西期堿性巖巖石化學(xué)特征及其大地構(gòu)造意義. 新疆地質(zhì), 22(1): 43-49

童英, 王濤, 洪大衛(wèi), 韓寶福, 張建軍, 史興俊, 王超. 2010. 北疆及鄰區(qū)石炭-二疊紀(jì)花崗巖時(shí)空分布特征及其構(gòu)造意義. 巖石礦物學(xué)雜志, 29(6): 619-641

王超, 劉良, 車自成, 羅金海, 張靜藝. 2007. 西南天山闊克薩彥嶺巴雷公鎂鐵質(zhì)巖石的地球化學(xué)特征、LA-ICP-MS U-Pb 年齡及其大地構(gòu)造意義. 地質(zhì)論評(píng), 53(6): 743-754

吳福元, 李獻(xiàn)華, 鄭永飛, 高山. 2007. Lu-Hf同位素體系及其巖石學(xué)應(yīng)用. 巖石學(xué)報(bào), 23(2): 185-120

吳鎖平, 王梅英, 戚開靜. 2007. A型花崗巖研究現(xiàn)狀及其述評(píng). 巖石礦物學(xué)雜志, 26(1): 57-66

夏林圻, 李向民, 夏祖春, 徐學(xué)義, 馬中平, 王立社. 2006. 天山石炭-二疊紀(jì)大火成巖省裂谷火山作用與地幔柱. 西北地質(zhì), 39(1): 1-49

楊天南, 李錦軼, 孫桂華, 王彥斌. 2006. 中天山早泥盆世陸弧: 來自花崗質(zhì)糜棱巖地球化學(xué)及SHRIMP U-Pb定年的證據(jù). 巖石學(xué)報(bào), 22(1): 41-48

張明山. 1997. 陸內(nèi)擠壓造山帶與陸內(nèi)前陸盆地關(guān)系——以塔里木盆地北部與南天山為例. 現(xiàn)代地質(zhì), 11(4): 461-470

張旗. 2012. 花崗質(zhì)巖漿能夠結(jié)晶分離和演化嗎？巖石礦物學(xué)雜志, 31(2): 252-260

張招崇, 董書云, 黃河, 馬樂天, 張東陽, 張舒, 薛春紀(jì). 2009. 西南天山二疊紀(jì)中酸性侵入巖的地質(zhì)學(xué)和地球化學(xué): 巖石成因和構(gòu)造背景. 地質(zhì)通報(bào), 28(12): 1827-1839

張?jiān)鼋? 陳衍景, 陳華勇, 鮑景新, 劉玉林. 2003. 天山海西期不同類型花崗巖類巖石化學(xué)特征及其地球動(dòng)力學(xué)意義. 礦物巖石, 23(1): 15-24

朱志新, 王克卓, 徐達(dá)等. 2006. 依連哈比爾尕山石炭紀(jì)侵入巖鋯石SHRIMP U-Pb測(cè)年及其地質(zhì)意義. 地質(zhì)通報(bào), 25(8): 986-991

鄒天人, 李慶昌. 2006. 中國新疆稀有及稀土金屬礦床. 北京: 地質(zhì)出版社