西天山阿吾拉勒地區(qū)二疊系塔爾得套組雙峰式火山巖地球化學(xué)研究*

陳根文 鄧騰，2 劉睿，2 夏換，2 劉群，2

CHEN GenWen1，DENG Teng1，2，LIU Rui1，2，XIA Huan1，2 and LIU Qun1，2

1. 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640

2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100039

1. Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny，Gangzhou Institute of Geochemistry，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510640，China

2. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100039，China

2013-12-17 收稿，2014-05-01 改回.

1 引言

長(zhǎng)期以來，有關(guān)西天山地區(qū)的構(gòu)造演化問題一直存在較大的爭(zhēng)議。特別是圍繞石炭-二疊紀(jì)時(shí)期該地區(qū)所處的構(gòu)造背景及不同構(gòu)造階段形成的時(shí)間界限的討論，分歧很大(肖序常等，1992;何國(guó)琦等，1994;高長(zhǎng)林等，1995;Xiao et al.，2008，2010;肖文交等，2006;高俊等，2006，2009;Gao et al.，2009;韓寶福等，2006;李錦軼等，2006;李永軍等，2008，2009a，b，2010;Tang et al.，2014)。因此正確認(rèn)識(shí)和鑒定西天山地區(qū)早二疊世的構(gòu)造背景對(duì)了解整個(gè)西天山地區(qū)石炭-二疊紀(jì)這段地質(zhì)歷史至關(guān)重要。雖然部分研究者已經(jīng)注意到了區(qū)內(nèi)早二疊世的地質(zhì)問題，并開展了一些研究工作，如陳衍景等(2004a，b)和羅勇等(2011)對(duì)早二疊世艾肯達(dá)坂組高鉀橄欖安粗巖系研究認(rèn)為該套巖系形成于260 ～270Ma 之間，代表了碰撞晚期的伸展垮塌環(huán)境。韓寶福等(2006)、童英等(2010)系統(tǒng)分析了新疆及鄰區(qū)石炭-二疊紀(jì)花崗巖的特征及分布情況，認(rèn)為這一時(shí)期堿性巖非常發(fā)育，可能揭示了不同構(gòu)造背景下的伸展特點(diǎn)。一些學(xué)者(吳明仁等，2006;潘明臣等，2011;李鴻等，2011)對(duì)西天山地區(qū)早二疊世烏郎組雙峰式火山巖進(jìn)行過研究。本文擬通過對(duì)西天山阿拉勒地區(qū)早二疊世塔爾得套組一套雙峰式火山巖的研究，為探討西天山晚古生代構(gòu)造演化提供一些新的證據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景及巖石學(xué)特征

圖1 研究區(qū)早二疊世塔爾德組火山巖分布圖(據(jù)新疆地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，1983①新疆地礦局第九地質(zhì)大隊(duì). 1983. 新疆伊犁阿吾拉勒山西段1∶5 地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查總結(jié)報(bào)告改繪)Fig.1 Distribution of the Early Permian Taerdetao Formation volcanic rocks in the western Tianshan

塔爾得套組時(shí)代屬早二疊世，區(qū)域上分布在伊犁盆地北部的阿吾拉勒山一帶(圖1)。地層在不同位置與下部的上石炭統(tǒng)東圖津河組呈斷層或不整合接觸，其上被上二疊統(tǒng)曉山薩依組不整合覆蓋。塔爾得套組為一套陸相火山熔巖及碎屑巖組合，顏色以紫灰、紫紅、暗紫色為主，具杏仁構(gòu)造，巖石較新鮮，未受區(qū)域變質(zhì)作用影響。塔爾得套組火山巖由基性火山巖與酸性火山巖呈韻律狀分布。從下到上該組地層可分為五個(gè)巖性段:(1)砂礫巖玄武巖段(P1t1)，由紫色凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、礫巖、玄武巖組成。最大厚度250m。分布在塔爾得套-包尕斯達(dá)坂一帶;(2)下部鉀質(zhì)流紋斑巖段(P1t2)，由灰紫色巨厚層狀鉀質(zhì)流紋巖、含角礫熔巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖組成;(3)下部玄武巖段(P1t3)由玄武巖及凝灰質(zhì)砂巖組成;(4)上部鉀質(zhì)流紋斑巖段(P1t4)，由暗紫紅色流紋斑巖、流紋巖及角礫巖組成;(5)上部玄武安山巖(P1t5)，由灰紫色、暗灰綠色玄武安山巖組成，夾凝灰?guī)r、角礫狀凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)砂巖。

本次研究的樣品取自阿吾拉勒山西段新源縣黑山頭以東約8km 處。該處發(fā)育有塔爾德組第二至第五四個(gè)巖性段(圖1)。本次采樣主要包括P1t3-P1t5三套巖石，其中，P1t5為玄武安山巖(樣品號(hào)TRD1-5)，P1t4為流紋巖(包括TRD7-12 共6 個(gè)樣)，P1t3為玄武巖(包括TRD13-16 號(hào)樣)。

3 樣品分析

主量和微量元素在中國(guó)科學(xué)院礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。主量元素的測(cè)定采用X 射線熒光光譜法(XRF)，其過程大致如下:首先稱取0.7g 樣品，然后加入適量硼酸高溫熔融成玻璃片，最后在XRF(儀器型號(hào)為PANalytical AXIOS)上用外標(biāo)法測(cè)定氧化物含量，氧化物總量分析誤差為1% ～3%。微量元素測(cè)定采用等離子質(zhì)譜(ICPMS)法:首先稱取50mg 樣品，用酸溶樣制成溶液，然后在ICP-MS(儀器型號(hào)為ELAN DRC-e)上用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測(cè)定，分析精度優(yōu)于10%。微量元素具體分析方法見Qi et al.(2000)。

Sm-Nd 同位素分析在中科院地球化學(xué)研究所礦床地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。同位素用TIMS(Thermo Fisher公司TRITON 質(zhì)譜儀)分析，143Nd/144Nd 比值采用146Nd/144Nd=0.7219 標(biāo)準(zhǔn)化，Nd 同位素國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)樣品JNdi-1 測(cè)試值為0.512096 ±5。分析方法參見李曉彪(2009)。

4 地球化學(xué)特征

阿吾拉勒地區(qū)二疊系塔爾得套組火山巖的主微量元素分析結(jié)果見表1。

4.1 主量元素特征

圖2 塔爾得套組火山巖硅堿圖圖4-圖10 圖例同此圖Fig.2 TAS plots of the bimodal volcanic rocks in the Taerdetao Formation

從表1 和巖石硅堿圖(圖2)中可以看出，塔爾得套火山巖巖石組分表現(xiàn)出不連續(xù)分布，SiO2為49.1% ～76.0%，但在62.8% ～70.8%之間存在一明顯的間斷，顯示出雙峰式火山巖的特征。特別是P1t3與P1t4兩套巖石只有基性和酸性兩端元組分。整套火山巖包括玄武巖、粗玄巖、玄武質(zhì)粗安巖、流紋巖。玄武巖(下面稱下部玄武巖段)的SiO2含量為49.1% ～51.8%，TiO2含量為1.49% ～1.70%，巖石中Al2O3含量為16.4% ～17.7%。玄武安山巖(下面稱上部玄武安山巖段)的SiO2含量為54.3% ～62.8%，TiO2含量為1.22% ～2.14%，Al2O3含量為13.4% ～15.5%。玄武巖和玄武安山巖的Na2O ＞K2O，堿含量較高，巖石屬堿性系列。這兩套火山巖在化學(xué)成分上存在一定差異。除SiO2、Al2O3和TiO2外，下部玄武巖二價(jià)鐵含量明顯高于上部玄武安山巖(FeO的含量分別為3.22% ～5.90%和1.25% ～2.33%)，可能形成更還原的環(huán)境。下部玄武巖還具有更高的MgO(分別為4.91% ～5.73%和1.04% ～2.10%)和更低的堿含量(Na2O+K2O 分別為4.47% ～6.11%和6.83% ～8.87%)。塔爾得套組酸性巖表現(xiàn)為高硅(SiO2= 70.8% ～76.0%)、低鋁(Al2O3=12.0% ～12.8%)、鈣(CaO =0.07% ～0.40%)、磷(P2O5=0.01% ～0.06%)，貧鎂(MgO =0.02% ～0.10%)、相對(duì)富堿和高FeOT/MgO 值(22.3 ～105)，F(xiàn)eOT/(FeOT+MgO)=0.96 ～0.99 的特征，類似于典型的A-型花崗巖的主量元素特征(Whalen et al.，1987;Eby，1990)。

4.2 稀土元素特征

玄武巖和玄武安山巖的稀土總量(ΣREE)為122.7 ×10-6～204.7 ×10-6。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖上(圖3)，兩套火山巖的分布型式相似，其銪異常不明顯(Eu/Eu*=0.91 ～1.12)，都為右傾型。上部玄武安山巖的重稀土(HREE)含量明顯高于下部玄武巖(其中Yb 含量分別為4.56×10-6～5.87×10-6和3.36 ×10-6～3.53 ×10-6，表1)。酸性火山巖的ΣREE 含量較高，為159.3×10-6～253.9×10-6，具有明顯的負(fù)銪異常(Eu/Eu*=0.09 ～0.27)(圖3)，其分布型式為海鷗型，反映酸性火山巖受到斜長(zhǎng)石分異的影響。中到重稀土元素分異不明顯，在稀土元素模式圖上表現(xiàn)為MREE 虧損，重稀土元素呈較平坦的分布，(Gd/Yb)N比值在1 ～2 之間，表明分異過程受到了角閃石的控制，源區(qū)或結(jié)晶分異過程中殘余有角閃石。

表1 阿吾拉勒地區(qū)二疊系塔爾得套組火山巖主量(wt%)、微量(×10 -6)元素分析結(jié)果Table 1 Major (wt%)and trace element (×10 -6)compositons of the Early Permian volcanic rocks in Taerdetao Formation in Awulale area

圖3 塔爾德組火山巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton，1984)及微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough，1989)Fig.3 Chondrite-normalized REE patterns (normalization values after Boynton，1984)and primitive mantle-normalized trace element spidegrams (normalization values after Sun and McDonough，1989)of the volcanic rocks in Taerdetao Formation

4.3 微量元素特征

基性火山巖與酸性火山巖在微量元素地球化學(xué)方面的具有明顯的差異(表1)。在微量元素蛛網(wǎng)圖上，上下兩套基性巖大離子親石元素(LILE)和高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)含量較高，玄武巖Nb 的含量在8.13 × 10-6～14.9 × 10-6之間。(La/Nb)PM介于1.59 ～3.40 之間。但兩者也具有一定的差異，在蛛網(wǎng)圖上表現(xiàn)為在Pb 之前，兩者具有相似的分布型式，但在Pb 之后因?yàn)樯喜啃浒采綆r虧損Sr 和Ti 明顯不同。玄武安山巖Sr、P 和Ti 的虧損可能表明巖漿曾在低壓下經(jīng)歷過斜長(zhǎng)石、磷灰石和尖晶石等的結(jié)晶分異。在微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖3)，酸性火山巖表現(xiàn)出Sr、Ba、Eu、Ti 和P 等元素嚴(yán)重虧損，與A 型花崗巖相似?；詭r與酸性巖均表現(xiàn)為Nb 和Ta 虧損。但與酸性巖相比，基性、中基性火山巖明顯富集U 和Pb。

4.4 Sm-Nd 同位素組成

本區(qū)巖石中由于巖漿巖強(qiáng)烈演化具有很高的Rb 含量，最后得到的Sr 同位素比值失去成因意義，這里只列出了143Nd/144Nd 比值(表2)，初始同位素比值按270Ma 進(jìn)行校正。兩套基性巖具有比較一致的εNd(t)值(0.05 ～2.72)，可能兩者均來源于略為虧損的上地幔。流紋巖的εNd(t)值為2.01 ～2.59，與基性巖的143Nd/144Nd 比值相近。

表2 塔爾得套組火山巖釹同位素比值特征Table 2 Nd isotopic compositions of of the volcanic rocks in Taerdetao Formation

5 討論

5.1 雙峰式火山巖的成因

雙峰式火山巖按流紋巖與玄武巖的同源關(guān)系有兩種成因認(rèn)識(shí):一是流紋巖和玄武巖具有共同的幔源母巖漿，流紋巖是經(jīng)玄武質(zhì)巖漿結(jié)晶分異作用形成的，其中只有少量或沒有陸殼物質(zhì)的加入(Grove and Donnelly-Nolan，1986;MacDonald，1987)。一般認(rèn)為，巖漿的分離結(jié)晶作用只產(chǎn)生成分連續(xù)變化的巖漿系列。但在某些情況下，分離結(jié)晶作用也可以產(chǎn)生雙峰式火山巖組合(MacDonald，1987;Chung et al.，1997;李獻(xiàn)華等，2002)。低壓下(0.1 ～0.2GPa)鈣堿性系列巖漿的分離結(jié)晶作用，由于巖漿房中普通輝石+斜方輝石的大量沉淀，引起殘留巖漿中SiO2含量、揮發(fā)份和其它因素的迅速變化，可導(dǎo)致流紋質(zhì)殘余熔體的形成，從而形成雙峰式組合(Grove and Donnelly-Nolan，1986;Brophy，1991)。這種來源相同的玄武巖和流紋巖一般具有相似的微量元素和Nd 同位素特征(Brouxel et al.，1987;Hochstaedter et al.，1990;Geist et al.，1998)。但生成的流紋巖比玄武巖要少得多。雙峰式火山巖另一種成因觀點(diǎn)認(rèn)為流紋巖和玄武巖可分別來自不同的母巖漿，二者雖然在空間上共生，但其源區(qū)并不相同，兩者的共生可能只是與同一熱事件有關(guān)。例如，由地幔部分熔融形成的熱的基性巖漿侵位到冷的地殼巖石中，使地殼巖石發(fā)生部分熔融，從而產(chǎn)生酸性巖漿?；詭r漿和酸性巖漿的交替噴出即形成雙峰式火山巖。這種流紋巖的出露面積通常比玄武巖要大得多(Hildreth，1981;Doe et al.，l982;Davies and MacDonald，1987;Huppert and Sparks，1988)。由于這種基性巖漿和酸性巖漿來源不同，生成的玄武巖和流紋巖在微量元素和Sr、Nd、Pb 同位素組成上就有很大的差異(Doe et al.，l982;Davies and MacDonald，l987)，這也是判別雙峰式火山巖成因的重要依據(jù)。

5.1.1 基性火山巖的成因

一般認(rèn)為雙峰式火山巖中的基性巖來自地幔。研究區(qū)內(nèi)的下部玄武巖和上部玄武安山巖具有相近的較高的Nd 同位素組成，同時(shí)兩套巖石具有相似的稀土分布型式，說明兩者具有相似的源區(qū)，推測(cè)均來自略虧損地幔區(qū)。如上所述，上部玄武安山巖與下部玄武巖相比，仍表現(xiàn)出一些不同的地球化學(xué)特征，比如，巖石具有更高的SiO2和Na2O +K2O，更低的MgO、Al2O3，而且?guī)r石主微量元素含量變化也大。在微量元素方面玄武安山巖明顯貧Sr、Ba、P 和Ti，富Th 和U。其特征介于下部玄武巖與流紋巖之間。地質(zhì)上，常用性質(zhì)相近的元素對(duì)比值來討論巖漿巖形成的源區(qū)差異，如Nb 和Ta，Th 和Ta 等。本區(qū)塔爾得套火山巖下部玄武巖(TRD13-16)的Nb/Ta 比值為16.9 至18.4，落在原始地幔值(17.5 ±2)范圍內(nèi)。而上部玄武安山巖(TRD1-5)的Nb/Ta 比值為13.7 ～15.5，介于原始地幔與大陸地殼的值(平均11)之間，可能指示前述的虧損地幔源區(qū)或者幔源巖漿在上升過程中受到過地殼物質(zhì)的混染。同樣，本區(qū)P1t3內(nèi)的下部玄武巖Th 的含量較低，Th/Ta 比值為2.32 ～5.88，接近于原始地幔中的Th/Ta 比值(～2.3，Sun and McDonough，1989)。但在上部玄武安山巖中，Th/Ta 比值變化較大，從8.79 到14.88，高于原始地幔中的Th/Ta 比值，而與上地殼UCC 的10 及陸內(nèi)初始裂谷的10 相近。Th 是流體不活動(dòng)元素，Th 的富集與俯沖流體的加入無關(guān)，而更可能是地殼物質(zhì)加入引起的。這一變化同樣可能說明地幔源區(qū)物質(zhì)或地幔源的巖漿受到過來自地殼物質(zhì)的混染。

本區(qū)塔爾得套組的玄武巖普遍具有較高的Nb 含量，同時(shí)TiO2(1% ～2%)、P 及HFSE 含量也較高，HFSE 特別是Nb的含量明顯高于N-MORB、IAB(分別為3.1 ×10-6和0.7 ×10-6;Sun，1980)，而低HREE 含量，與富鈮玄武巖相似(Sajona et al.，1993)。夏林圻等(2008)和Xia et al. (2004)提出在石炭-二疊紀(jì)時(shí)期，西天山一帶存在一個(gè)大火成巖省，認(rèn)為這套雙峰式火山巖就是大火山巖省的一部分。從Nb、Ta 和Ti 含量看，這套巖石確實(shí)與LIPs 玄武巖有些相似。但LIPs 和板內(nèi)玄武巖往往具有正Nb、Ta 異常，如埃塞俄比亞溢流玄武巖(Mohr，1983)。本區(qū)玄武巖雖然Nb、Ta 含量較高，但與一些典型的OIB(平均Nb、Ta 含量分別為53 ×10-6和3×10-6;Sun，1980)及LIPs 玄武巖(如肯尼亞裂谷Nb 含量為20 ×10-6～91 ×10-6;Rogers et al.，2000)相比仍然較低，并且在微量元素蛛網(wǎng)圖上研究區(qū)內(nèi)的玄武巖仍表現(xiàn)出明顯的負(fù)異常，與OIB 型玄武巖或與LIPs 玄武巖標(biāo)志性的Nb、Ta 正異常不同，而與一些島弧玄武巖相似。另外OIB 通常具有穩(wěn)定的Nb/U 和Ce/Pb 比值，分別為47 ±10 和25 ±5(Hofmann et al.，1986)。而本區(qū)玄武巖的Nb/U 和Ce/Pb 比值分別為10.5 ×10-6～16.9 ×10-6和2.77 ×10-6～6.85 ×10-6，遠(yuǎn)低于OIB。因此這套玄武巖更可能為一套富鈮玄武巖。

世界范圍內(nèi)的富鈮玄武巖常常與埃達(dá)克巖緊密共生。同樣地，本區(qū)廣泛發(fā)育有二疊紀(jì)埃達(dá)克巖(熊小林等，2001)。目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為富鈮玄武巖是來源于70 ～100km 深處、主要形成于島弧環(huán)境，是由受俯沖板片熔融產(chǎn)生的埃達(dá)克熔體交代過的地幔楔橄欖巖部分熔融形成的(Defant et al.，1992;Defant and Drummond，1993)。但問題是本區(qū)無論是在空間上還是時(shí)間上都不具備俯沖板片熔融的條件。從空間上講，本區(qū)埃達(dá)克巖普遍分布的阿吾拉勒地區(qū)離當(dāng)時(shí)的俯沖帶(以巴音溝蛇綠巖為代表)的水平距離至少超過150km(還未考慮后期陸陸碰撞產(chǎn)生的地殼縮短)。從時(shí)間上看，整個(gè)北疆地區(qū)的板塊俯沖碰撞在早石炭世末已經(jīng)結(jié)束(Gao et al.，2009;熊小林等，2001)，阿吾拉勒埃達(dá)克質(zhì)英安巖和鈉長(zhǎng)斑巖形成于早二疊世，顯然不可能是洋殼俯沖的產(chǎn)物。學(xué)術(shù)界曾經(jīng)討論過富鈮的玄武巖形成的幾個(gè)可能途徑:(1)類似于OIB 源區(qū)的富集地幔部分熔融;(2)地殼物質(zhì)的混染;(3)俯沖帶之上、受埃達(dá)克巖漿交代地幔楔的部分熔融。前面已經(jīng)討論過本區(qū)玄武巖不可能是類似于OIB 的地幔源區(qū)熔融的產(chǎn)物，同時(shí)也不存在俯沖板片，基本上排除了第(1)、(3)兩種可能性。另外，從本區(qū)玄武巖的正的釹同位素比值及主要樣品Th/Ta 比值和Th/Ta 比值與原始地幔相近看，玄武巖很少或沒有受到地殼物質(zhì)的混染。因此本區(qū)富鈮玄武可能是通過其它途徑形成的。世界各地富鈮玄武巖與埃達(dá)克巖共生的事實(shí)說明，兩類巖石之間存在成因上的聯(lián)系。在解釋?shí)u弧區(qū)富鈮玄武巖與埃達(dá)克巖共生時(shí)比較普遍的觀點(diǎn)是富鈮玄武巖是受埃達(dá)克質(zhì)巖漿交代的地幔部分熔融形成。雖然本區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)并不存在俯沖板片的證據(jù)，但是否可能是由其它非板片熔融產(chǎn)生的埃達(dá)克巖漿的交代地幔后形成?我們認(rèn)為這種可能性是存在的。熊小林等(2001)認(rèn)為阿吾拉勒地區(qū)二疊埃達(dá)克巖為底侵玄武質(zhì)下地殼熔融形成。顯然底侵玄武巖部分熔融產(chǎn)生的巖漿不可能向下交代地幔物質(zhì)的。但從本區(qū)埃達(dá)克巖部分具有較高的MgO 含量和較低SiO2含量(分別為1.96% ～2.00%和63.3% ～64.9%，本人未發(fā)表資料)看，這些埃達(dá)克巖非常類似于王強(qiáng)等(2004)報(bào)道的銅山口下地殼拆沉作用形成的埃達(dá)巖。這種拆沉的底侵玄武巖在地幔中部分熔融形成的埃達(dá)克質(zhì)巖漿時(shí)，除了石榴石和輝石作為殘留相外，金紅石也是常見的殘留相，因此，埃達(dá)克質(zhì)熔體通常具有Nb、Ti 的負(fù)異常，而殘余物質(zhì)則富集Nb、Ti。在抬升軟流圈加熱及巖石圈伸展減薄減壓雙重作用下，虧損地幔與這些殘余物質(zhì)混合后發(fā)生部分熔融就可能形成富鈮的玄武質(zhì)巖漿。

5.1.2 酸性火山的成因

塔爾得套組流紋巖具有較高的SiO2、K2O+Na2O、FeOT、FeOT/MgO，低Al2O3、CaO 和MgO 同時(shí)富集Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga 和Y 等HFS，表現(xiàn)在稀土配分圖上為呈Eu 虧損的燕式分布，在微量元素標(biāo)準(zhǔn)化圖上顯示出Ba、Nb-Ta、Sr-P 和Ti的虧損，與A 型花崗巖具有相似的地球化學(xué)特征(張旗和李承東，2012;張旗等，2012)。所有樣品在10000Ga/Al-Zr 圖上均落在A 型花崗巖區(qū)(圖4)，同樣說明這套流紋巖具有A 型花崗巖的特征。鋯石是花崗質(zhì)巖漿體系中較早結(jié)晶的副礦物，其晶體能夠在很長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)間上保持穩(wěn)定，鋯石中Zr 的分配系數(shù)對(duì)溫度極度敏感，而其他因素對(duì)其影響較小，鋯石飽和溫度可近似代表花崗質(zhì)巖石近液相線的溫度，可用來估算巖漿結(jié)晶溫度。根據(jù)下述公式來計(jì)算鋯飽和溫度(Watson and Harrison，1983):TZr= 12900/［2.95 + 0.85M + ln(496.000/Zrmelt)］，其中DZrZircon/melt是鋯元素在鋯石和巖漿中濃度的比值，T 為開氏溫度(K)，M 是陽離子含量比值，由(Na+K+2Ca)/(Al ×Si)計(jì)算得出。根據(jù)流紋巖的主微量元素含量計(jì)算得的成巖溫度(除一個(gè)樣品為498℃與地質(zhì)實(shí)際事實(shí)不符外)在834 ～869℃之間，說明巖漿形成于較高的溫度條件，這與A 型花崗巖形成于較高的溫度條件一致。

圖4 A 型花崗巖判別圖(底圖據(jù)Whalen et al.，1987)Fig.4 10000Ga/Al-Zr diagram (after Whalen et al.，1987)

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為大部分A 型花崗質(zhì)巖漿起源于幔源物質(zhì)占支配地位的源區(qū)(Turner et al.，1992;Bonin et al.，2004;Jahn et al.，2004)。但學(xué)術(shù)界仍然有地幔來源的鎂鐵質(zhì)巖漿分離結(jié)晶、地幔鎂鐵質(zhì)巖漿與地殼巖漿混合、下地殼麻粒巖部分熔融、底侵的I 型英閃質(zhì)地殼重熔、玄武質(zhì)巖石部分熔融及下地殼I 型巖漿結(jié)晶分異等不同認(rèn)識(shí)(許保良等，1998)。

阿吾拉勒地區(qū)二疊紀(jì)塔爾得套組雙峰式火山巖中流紋巖含相對(duì)較低的放射性同位素，εNd(t)在2.18 ～2.59 之間，與另外兩套玄武巖和玄武安山巖一致，說明流紋巖與塔爾得套組下部玄武巖和上部玄武安山巖可能具有相同的來源。另外，在Nb-Ta 和Nb-U 圖上(圖5)，玄武安山巖與流紋巖樣品分布在一條演化線上。同樣在Zr-Zr/Sm、Th-Ti/Zr 和Hf-Hf/Sm 圖解上(圖6)，玄武安山巖與流紋巖均分布在同一條巖漿演化線上，說明兩者是通過結(jié)晶分異形成的。一般認(rèn)為基性巖結(jié)晶形成的流紋巖體積較小，這與本區(qū)流紋巖含量較少是一致的。與玄武巖相比，流紋巖具有相對(duì)較低的Nb/Ta比值(12.3 ～13.7)和Th/Ta 比值(12.7 ～15.2)，與上部玄武安山巖相似，也說明流紋巖和玄武巖可能為玄武質(zhì)巖漿在上升過程中受到過地殼物質(zhì)的混染。這種特征與土耳其Galatean 火山巖省內(nèi)的雙峰式火山巖相似(Varol et al.，2014)。

本區(qū)流紋巖屬高度演化的巖漿巖，地球化學(xué)上表現(xiàn)出很低的Ba 和Sr 豐度、極強(qiáng)的負(fù)Eu 異常以及很高Rb/Sr 比值，所有這些都要求其母巖漿在上升過程中經(jīng)歷過大量的長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用。從微量元素蛛網(wǎng)圖(圖3)貧Ba 富Pb 的分布特征來看這些交代組分應(yīng)該是沉積物熔體而不是板片流體，因?yàn)樵趤碜愿_板片的交代組分中流體富Ba 而沉積物熔體高度富Pb。Goodenough et al.(2010)指出早期受到俯沖組分交代富集的大陸下巖石圈地幔是碰撞后A 型花崗巖的有利源區(qū)，這些交代組分是沉積物熔體。

圖5 塔爾得套組火山巖Nb-Ta 和Nb-U 關(guān)系圖Fig.5 Covariation diagrams of Nb vs. Ta and Nb vs. U of the volacanic rocks in Taerdetao Formation

圖6 Zr-Zr/Sm、Th-Ti/Zr 和Hf-Hf/Sm 圖解Fig.6 Zr vs. Zr/Sm，Th vs. Ti/Zr and Hf vs. Hf/Sm diagrams

Ti/Yb 和Nb/Th 比值可以很好的反映幔源基性巖漿受地殼物質(zhì)的混染，將本區(qū)三類火山巖樣品投到Ti/Yb-Nb/Th相關(guān)圖上(圖7)，該圖可以較好地反映三類巖石的演化過程。圖中玄武巖樣品主要落在大陸巖石圈地幔附近，部分樣品可能受到過地殼物質(zhì)的混染。上部玄武安山巖可能為大陸巖石圈地幔來源的巖漿在上升過程中受到中地殼物質(zhì)混染后的產(chǎn)物。而流紋巖則是受地殼混染的玄武安山巖結(jié)晶分異形成。這種解釋能夠很好地解釋前面提到的這幾類巖石的地質(zhì)地球化學(xué)特征。我們可以用這樣一個(gè)模式來總結(jié)本區(qū)雙峰式火山巖的形成:在早二疊世，阿吾拉勒地區(qū)巖石圈由于加厚失穩(wěn)導(dǎo)致巖石圈拆沉并發(fā)生伸展作用，拆沉的下地殼物質(zhì)部分熔融形成具有埃達(dá)克質(zhì)特征的巖漿，留下富Nb、Ta、Ti 和Hf 等HFSE 的殘余物混入到地幔中。巖石圈的伸展作用使軟流圈物質(zhì)上隆導(dǎo)致上地幔地溫梯度升高而壓力降低使地幔發(fā)生部分熔融產(chǎn)生玄武質(zhì)巖漿。這些巖漿在上升過程中，一部分直接噴出地表形成下部玄武巖，另一部分巖漿侵入到中地殼形成一個(gè)“雙擴(kuò)散”巖漿房(MacDonald，1987)，并與地殼物質(zhì)反應(yīng)。受地殼物質(zhì)混染的巖漿在巖漿房通過結(jié)晶分異和重力作用分離形成兩套性質(zhì)不同的巖漿，下部形成中基性的玄武安山質(zhì)巖漿，上部形成具A 型花崗巖特征的酸性巖漿。酸性巖漿由于高度分異，隨著斜長(zhǎng)石、角閃石及磷灰石、尖晶石等副礦物分離出來而形成具A 型花崗巖特征的巖漿。這些巖漿在構(gòu)造作用下噴出地表，上面的酸性巖漿噴發(fā)形成流紋巖，下面的中基性巖漿噴發(fā)形成上部的玄武安山巖。

圖7 塔爾得套組火山巖的Ti/Yb-Nb/Th 圖解(底圖據(jù)李獻(xiàn)華等，2002)Fig.7 Plot of Ti/Yb vs. Nb/Th of the volcanic rocks in Taerdetao Formation (after Li et al.，2002)

圖8 塔爾得套火山巖的Hf-Th-Ta 判別圖解(a，據(jù)Wood，1980)及Ti-Zr-Y(b，底圖據(jù)Pearce and Cann，1973)圖(a)中:A-N-MORB，B-E-MORB，C-堿性板內(nèi)玄武巖，D-火山弧玄武巖，其中Hf/Th ＞3 為島弧拉斑玄武巖，Hf/Th ＜3 為鈣堿性玄武巖;圖(b)中:A-島弧拉斑玄武巖，B-MORB、島弧拉斑玄武巖和鈣堿性玄武巖，C-鈣堿性玄武巖，D-板內(nèi)玄武巖Fig.8 Hf-Th-Ta (a，after Wood，1980)and Ti-Zr-Y (b，after Pearce and Cann，1973)discriminant diagrams of the volcanic rocks in Taerdetao Formation

5.2 構(gòu)造意義

天山造山帶的形成與演化一直存在爭(zhēng)論。特別是古亞洲洋消亡的時(shí)間問題一直存在不同的觀點(diǎn):(1)早石炭世晚期-晚石炭世(高俊等，2006;Gao et al.，2009;熊小林等，2001;Zhu et al.，2009;陳衍景等，2004a，b;羅勇等，2010;李永軍等，2008，2009a，2010);(2)早二疊世(肖序常等，1992;李繼亮，1989);(3)三疊紀(jì)(肖文交等，2006;李曰俊等，2005;張立飛等，2005;Tang et al.，2014)。在塔里木盆地北緣的柯坪與庫車地區(qū)和伊犁盆地內(nèi)都發(fā)現(xiàn)有二疊紀(jì)陸相紅色磨拉石普遍發(fā)育。這些磨拉石建造呈帶狀平行于天山造山帶展布。與此相對(duì)應(yīng)，早二疊世紅色磨拉石還廣泛發(fā)育于準(zhǔn)噶爾盆地及博格達(dá)山北麓的烏魯木齊一帶。說明從早二疊世開始天山地區(qū)處于快速的隆升階段，這一階段可能是陸-陸碰撞的時(shí)期。

本區(qū)早二疊統(tǒng)塔爾得套組雙峰式巖的存在說明其形成于典型的伸展構(gòu)造背景(錢青和王焰，1999;王焰等，2000)。這樣的伸展構(gòu)造背景可以包括大陸裂谷帶、大陸減薄區(qū)、碰撞后伸展環(huán)境、與俯沖有關(guān)的洋內(nèi)島弧、活動(dòng)陸緣和弧后盆地(Hochstaedter et al.，1990)。根據(jù)阿吾拉勒二疊紀(jì)的區(qū)域地質(zhì)情況，本區(qū)在早二疊不存在洋內(nèi)島弧的其它證據(jù)，因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的二疊系地層出現(xiàn)大量的紅色磨拉石及紫色的火山巖，顯示該區(qū)處于陸相氧化環(huán)境，同時(shí)這一時(shí)期至今未發(fā)現(xiàn)島弧侵入巖，因此可以初步排除洋內(nèi)島弧和弧后盆地幾種情況。另外，前人也有人認(rèn)為在西天山地區(qū)存在石炭-二疊紀(jì)的大陸裂谷，但大陸裂谷火山通常具有較高的TiO2含量及Nb、Ta 正異常，這與本區(qū)火山巖的地球化學(xué)特征不一致。利用基性火山巖的構(gòu)造環(huán)境圖解可以幫助我們判別巖石形成的構(gòu)造環(huán)境。塔爾得套組基性火山巖在Hf-Th-Ta 判別圖解(圖8a)、Ti-Zr-Y 圖解(圖8b)中投點(diǎn)均落在鈣堿性玄武巖區(qū)。再結(jié)合流紋巖的構(gòu)造差別圖解，可以較好地限制巖石的形成環(huán)境。在lg(Y+Nb)-lgRb 判別圖(圖9a)上樣品投在碰撞后或板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境內(nèi)，再根據(jù)R1-R2 圖解(圖9b)進(jìn)一步分析，樣品落在非造山向造山后的過渡區(qū)。將地球化學(xué)判別圖與區(qū)內(nèi)雙峰式火山巖的分布及前面的分析綜合起來，我們基本上可以判斷塔爾得套組火山巖形成于造山后的伸展區(qū)。

本區(qū)塔爾得套組A 型花崗質(zhì)流紋巖的存在有助于進(jìn)一步限制區(qū)域構(gòu)造背景。A 型花崗巖可以分為A1 型和A2 型兩個(gè)亞類(或AA，PA，洪大衛(wèi)等，1995)，其中Al 型花崗巖形成于板內(nèi)伸展階段，主要與地幔熱柱活動(dòng)有關(guān)的裂谷環(huán)境，源區(qū)物質(zhì)可能是虧損地幔和富集地幔的混合物。A2 型花崗巖與板塊俯沖有關(guān)的物質(zhì)參與，通常形成于后碰撞或后造山的張性構(gòu)造環(huán)境(Eby，1992;Clemens et al.，1986;Whalen et al.，1987)。本區(qū)流紋巖在Y/Nb-Rb/Nb 圖(圖10a)、Nb-Y-3Ga(圖10b)和Nb-Y-Ce 圖上(圖10c)均落在A2型花崗巖區(qū)，指示流紋巖形成于碰撞后的伸展階段。

近來，西天山及周邊地區(qū)報(bào)道了多處形成于晚古生代的A 型花崗巖(韓寶福等，2006;童英等，2010)，如西準(zhǔn)噶爾北部恰其海巖體形成年齡為280Ma(靳松等，2010)、達(dá)巴特巖體的侵位年齡為288.9 ±2.3M(唐功建等，2008)、東準(zhǔn)噶爾大加山堿性花崗巖年齡為284 ±1Ma(毛啟貴等，2008)、貝勒庫都克含錫黑云母正長(zhǎng)花崗巖年齡為283 ±2Ma(李永軍等，2009b;楊高學(xué)等，2010)，西南天山巴雷公鉀長(zhǎng)花崗巖形成年齡為273.4 ±2Ma(王超等，2007)，這些A 型花崗巖和堿性花崗巖大都集中出現(xiàn)在晚石炭-早二疊世，說明新疆北部在晚石炭-早二疊時(shí)期普遍存在造山期后的伸展作用。

圖9 lg(Y+Nb)-lgRb(a，據(jù)Pearce et al.，1984)和R1-R2(b，據(jù)Batchelor and Bowden，1985)判別圖Fig.9 lg(Y+Nb)vs. lgRb (a，after Pearce et al.，1984)and R1 vs. R2 (b，after Batchelor and Bowden，1985)discriminant diagrams

圖10 A 型花崗巖分類圖(據(jù)Eby，1992)Fig.10 Plots of the volcanic rocks in Taerdetao Formation in Y/Nb vs. Rb/Nb，Nb-Y-3Ga and Nb-Y-Ce (after Eby，1992)

綜上所述，本區(qū)塔爾得套組雙峰式火山巖的存在說明阿吾拉勒地區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)期處于伸展構(gòu)造背景，而A 型花崗質(zhì)流紋巖的確定進(jìn)一步肯定了該區(qū)處于碰撞后的伸展階段，從而有力地證明西天山地區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)北天山洋已完全封閉，并開始進(jìn)入碰撞后的伸展發(fā)育階段。

6 結(jié)論

阿吾拉勒地區(qū)二疊統(tǒng)塔爾得套組火山巖具雙峰式分布特征，整套火山巖包括玄武巖、玄武安山巖、流紋巖。其玄武巖普遍具有較高的Nb 含量，為富鈮玄武巖，形成于受到拆沉下地殼混染的虧損地幔部分熔融。玄武安山巖是玄武質(zhì)巖漿在上升過程中，及侵入到中地殼巖漿房后與地殼物質(zhì)混染并發(fā)生結(jié)晶分異分成。流紋巖具有A 型花崗巖地球化學(xué)特征，是由玄武安山巖在巖漿房?jī)?nèi)結(jié)晶分異形成的。本區(qū)塔爾得套組雙峰式火山巖的存在說明阿吾拉勒地區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)期處于伸展構(gòu)造背景，而A 型花崗質(zhì)流紋巖的確定進(jìn)一步肯定了該區(qū)處于碰撞后的伸展階段，從而證明西天山地區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)北天山洋已完全封閉，并開始進(jìn)入碰撞后的伸展發(fā)育階段。

致謝 本文在完成過程中得305 辦公室的大力支持;主、微量元素和釹同位素分析得到中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所的胡小燕、李曉彪高級(jí)工程師的幫助;兩位審稿人提出了非常寶貴的修改意見;在此一并深表謝意。

Batchelor RA and Bowden P. 1985. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters. Chem. Geol.，48(1 -4):43 -55

Bonin B，Ethien R，Gerbe MC，Cottin JY，F(xiàn)éraud G，Gagnevin D，Giret A，Michon G and Moine B. 2004. The Neogene to Recent Rallierdu-Baty nested ring complex，Kerguelen Archipelago (TAAF，Indian Ocean):Stratigraphy revisited，implications for cauldron subsidence. In:Breitkreuz C and Petford N (eds.). Physical Geology of High-Level Magmatic Systems. Geological Society，London，Special Publications，234:125 -149

Boynton WV. 1984. Geochemistry of the rare earth elements:Meteorite studies. In: Henderson P (ed.). Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam:Elsevier，63 -114

Brophy JG. 1991. Composition gaps，critical crystallinity，and fractional crystallization in orogenic (calc-alkaline) magmatic systems.Contrib. Mineral. Petrol.，109(2):173 -182

Brouxel M，Lapirre H，Michard A and Albarède F. 1987. The deep layers of a Paleozoic arc:Geochemistry of the Copley-Balaklala series，northern California. Earth Planet. Sci. Let.，85(4):386 -400

Chen YJ，Bao JX，Zhang ZJ，Liu YL，Chen HY，Cai WJ and Helmstaedt H. 2004a. Tectonic setting and element geochemistry of the Aikendaban Formation volcanic rocks in West Tianshan. J. Mineral.Petrol.，24(3):36 -45 (in Chinese with English abstract)

Chen YJ，Liu YL，Bao JX，Zhang ZJ，Chen HY，Cai WJ and Helmstaedt H. 2004b. Isotopic dating for the volcanic rocks of the Aikendaban Formation in West Tianshan，China，and its tectonic implication. J.Mineral. Petrol.，24 (1):52 - 55 (in Chinese with English abstract)

Chung SL，Chen H，Jahn BM，O’Reilly SY and Zhu BQ. 1997. Major，trace element and Sr-Nd isotope constraints on the origin of Paleogene volcanism in South China prior to the South China Sea opening.Lithos，40(2 -4):203 -220

Clemens JD，Holloway JR and White AJR. 1986. Origin of an A-type granite:Experimental constraints. American Mineralogist，71(3 -4):317 -324

Davies GR and MacDonald R. 1987. Crustal influences in the petrogenesis of the Naivasha basalt-comendite complex:Combined trace element and Sr-Nd-Pb isotope constraints. J. Petrol.，28(6):1009 -1031

Defant MJ，Jackson TE，Drummond MS，de Boer JZ，Bellon H，F(xiàn)eigenson MD，Maury RC and Stewart RH. 1992. The geochemistry of young volcanism throughout western Panama and southeastern Costa Rica:An overview. Journal of the Geological Society，149(4):569 -579

Defant MJ and Drummond MS. 1993. Mount St. Helens:Potential example of the partial melting of the subducted lithosphere in a volcanic arc. Geology，21(6):547 -550

Doe BR，Leeman WP，Christlansen RL and Hedge CE. 1982. Lead and strontium isotopes and related trace elements as genetic tracers in the Upper Cenozoic rhyolite-basalt association of the Yellowstone plateau volcanic field. J. Geophys. Res.，87(B6):4785 -4806

Eby GN. 1990. The A-type granitoids:A review of their occurrence and chemical characteristics and speculations on their petrogensis.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 CL，Cui KR，Qian YX，Liu B，Ding DG and Yin Y. 1995.Microplate Tectonics in the Tianshan and the North Tarim Basin.Beijing:Geological Publication House，1 -265 (in Chinese)

Gao J，Long LL，Qian Q，Huang D，Su W and Klemd R. 2006. South Tianshan:A Late Paleozoic or a Triassic orogen?Acta Petrologica Sinica，22(5):1049 -1061 (in Chinese with English abstract)

Gao J，Long LL，Klemd R，Qian Q，Liu DY，Xiong XM，Su W，Liu W，Wang YT and Yang FQ. 2009. Tectonic evolution of the South Tianshan Orogen and adjacent regions，NW China:Geochemical and age constraints of granitoid rocks. International Journal of Earth Sciences，98(6):1221 -1238

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)

Geist D，Howard KA and Larch P. 1998. The generation of oceanic rhyolites by crystal fractionation:The basalt-rhyolite association at Volcán Alcedo，Galápagos Archipelago. J. Petro1.，36(4):965 -982

Goodenough KM，Thomas RJ，De Waele B，Key RM，Schofield DI，Bauer W，Tucker RD，Kafahatelo JM，Rabrimanana M，Ralison AV and Randriamananjara T. 2010. Post-collisional magmatism in the central East African orogen: The Maevarano suite of North Madagascar. Lithos，116(1 -2):18 -34

Grove TL and Donnelly-Nolan JM. 1986. The evolution of young silicic lavas at Medicine Lake volcano，California:Implications for the origin of compositional gaps in calc-alkaline series Lavas. Contrib.Mineral. Petro1.，92(3):281 -302

Han BF，Ji JQ，Song B et al. 2006. Late Paleozoic vertical growth of continent al crust around the Junggar Basin，Xinjiang，China (PartⅠ):Timing of post-collisionai plutonism. Acta Petrologica Sinica，22(5):1077 -1086 (in Chinese)

He GQ，Li MS，Liu DQ et al. 1994. Paleozoic Crustal Evolution and Mineralization in Xinjiang of China. Urumqi:Xinjiang People’s Publishing House，Hong Kong:The Hong Kong Cultural Education Publishing House，1 -437 (in Chinese with English abstract)

Hildreth W. 1981. Gradients in silicic magma chambers:Implications for lithospheric magmatism. J. Geophys. Res.，86 (B11):10153-10192

Hochstaedter AG，Gill JB，Kusakabe M，Newman S，Prinle M，Taylor B and Fryer P. 1990. Volcanism in the Sumisu Rift Ⅰ:Major element，volatile，and stable isotope geochemistry. Earth Planet.Sci. Lett.，100(1 -3):179 -194

Hofmann AW，Jochum KP，Seufert M et al. 1986. Nb and Pb in oceanic basalts:New constraints on mantle evolution. Earth and Planetary Science Letters，79(1 -2):33 -45

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

Huppert HE and Sparks RSJ. 1988. The generation of granitic magmas by intrusion of basalt into continental crust. J. Petrol.，29(3):599 -624

Jahn BM，Capdevila R，Liu DY，Vernon A and Badarch G. 2004.Sources of Phanerozoic granitoids in the transect Bayanhongor-Ulaan Baatar，Mongolia:Geochemical and Nd isotopic evidence，and implications for Phanerozoic crustal growth. Journal of Asian Earth Sciences，23(5):629 -653

Jiang N，Zhang SQ，Zhou WG and Liu YS. 2009. Origin of a Mesozoic granite with A-type characteristics from the North China craton:Highly fractionated from I-type magmas?Contrib. Mineral. Petrol.，158(1):113 -130

Jin S，Zhang ZY，Chen ZB，Yang HB，Yang JJ and Kang GJ. 2010.Geochemical characteristics，geochronology and tectonic implications of A-type granite from Qiaqihai intrusion in Jeminay County，Xinjiang. Acta Geoscientica Sinica，31(6):803 -812 (in Chinese with English abstract)

Li H，Zhou JB，Hu KL，Li YJ and Jin Z. 2011. Geochemical characteristics and tectonic environment of the Wulang Formation volcanic rocks in the Awulale area of western Tianshan. Xinjiang Geology，29(4):381 -384 (in Chinese with English abstract)

Li JL. 1989. The Junggar backarc remnant basin and its tectonic relationship to the Tianshan Orogenic belt. Journal of Sedimentology，(Suppl.):112 -120

Li JY. 2004. Late Neoproterozoic and Paleozoic tectonic framework and evolution of eastern Xinjiang，NW China. Geological Review，50(3):304 -322 (in Chinese with English abstract)

Li JY，He GQ，Xu XX et al. 2006. Crustal tectonic framework of northern Xinjiang and adjacent regions and its formation. Acta Geologica Sinica，80(1):148 -168 (in Chinese)

Li XB. 2009. Sr-Nd-Pb isotope determination of standard samples of thermal ionization mass spectrometry (TIMS). Acta Mineralogica Sinica，29(Suppl.):609 -610 (in Chinese with English abstract)Li XH， Zhou HW， Li ZX and Liu Y. 2002. Petrogenesis of Neoproterozoic bimodal volcanics in western Sichuan and its tectonic implications:Geochemical and Sm-Nd isotopic constraints. Chinese Journal of Geology，37(3):264 -276 (in Chinese with English abstract)

Li YJ，Sun LD，Wu HR，Wang GL，Yang CS and Peng GX. 2005.Permo-Carboniferous radiolaria from the Wupatarkan Group，west terminal of Chinese South Tianshan. Chinese Journal of Geology，40(2):220 -226 (in Chinese with English abstract)

Li YJ，Zhang TJ，Luan XD，Wang XG，Yang GX and Tong LM. 2008.Clarification of Late Paleozoic unconformities in the Tekes Daban area of West Tianshan and its geological significance. Acta Geoscientica Sinica，29(2):145 -153 (in Chinese with English abstract)

Li YJ，Yang GX，Wu HE，Si GH，Jin Z and Zhang YZ. 2009a. The determination of Beilekuduke aluminous A type granites in East Junggar，Xinjiang. Acta Petrologica et Mineralogica，28(1):17 -25 (in Chinese with English abstract)

Li YJ，Yang GX，Zhang TJ，Luan XD and Wang XG. 2009b. Definition of the major fold episode Shanshan Movement in Yining massif，western Tianshan Mountains， and its geological significance.Advandces in Earth Science，24(4):420 -428 (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 -2912 (in Chinese with English abstract)

Luo Y，Niu HC，Shan Q，Yang WB，Zhang B，Zhou CP，Liao SP and Yu XY. 2010. Geochemical characteristics and petrogenesis of the Aikendaban Permian shoshonite in the western Tianshan. Acta Petrologica Sinica，26(10):2925 -2934 (in Chinese with English abstract)

MacDonald R. 1987. Quaternary peralkaline silicic rocks and caldera volcanoes of Kenya. In:Fitton JG and Upton BGJ (eds.). Alkaline Ingeous Rocks. Geological Society，London，Special Publications，30:313 -333

Mao QG，Xiao WJ，Han CM et al. 2008. Late Paleozoic south-ward accretionary polarity of the eastern Junggar orogenic belt:Insight from the Dajiashan and other A-type granites. Acta Petrologica Sinica，24(4):733 -742 (in Chinese with English abstract)

Mohr P. 1983. Ethiopian flood basalt province. Nature，303(5918):577 -584

Pan MC，Yu HF，Liang YW，Wang FJ，Wang FL，Ding W，Li Y，Li HM，Zhao LJ and Xu GY. 2011. Geochemistry of volcanic rocks of the Lower Permian Wulang Formation in Wulasitai area，Xinjiang.Geology and Resources，20 (6):452 - 457 (in Chinese with English abstract)

Pearce JA and Cann JR. 1973. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth Planet. Sci. Lett.，19(2):290 -300

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

Qi L，Hu J and Grégoire DC. 2000. Determination of trace elements in granites by inductively coupled plasma mass spectrometry. Talanta，51(3):507 -513

Qian Q and Wang Y. 1999. Geochemical characteristics of bimodal volcanic suites from different tectonic settings. Geology Geochemistry，27(4):29 -32 (in Chinese with English abstract)

Qian Q，Gao J，Xiong XM，Long LL and Huang DZ. 2006. Petrogenesis and tectonic settings of Carboniferous volcanic rocks from North Zhaosu，western Tiaushan Mountains:Constraints from petrology and geochemistry. Acta Petrologica Sinica，22(5):1307 - 1323 (in Chinese with English abstract)

Rogers N，MacDonald R，F(xiàn)itton JG，George R，Smith M and Barreiro B.2000. Two mantle plumes beneath the East African rift system:Sr，Nd and Pb isotope evidence from Kenya Rift basalts. Earth Planet.Sci. Lett.，176(3 -4):387 -400

Sajona FG，Maury RC，Bellon H et al. 1993. Initiation of subduction and the generation of slab melts in western and eastern Mindanao，Philippines. Geology，21(11):1007 -1010

Sigurdsson H. 1977. Generation of Icelandic rhyolites by meltng of plagiogranites in the oceanic layer. Nature，269(5623):25 -28

Sun SS. 1980. Lead isotopic study of young volcanic rocks from midocean ridges， ocean islands and island arcs. Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences，297(1431):409 -445

Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implications for mantle composition and processes.In:Sauders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society，London，Special Publication，42(1):313 -345

Tang GJ，Chen HH，Wang Q et al. 2008. Geochronological age and tectonic background of the Dabate A-type granite pluton in the West Tianshan. Acta Petrologica Sinica，24(5):947 -958 (in Chinese with English abstract)

Tang GJ，Chung SL，Wang Q，Wyman DA，Dan W，Chen HY and Zhao ZH. 2014. Petrogenesis of a Late Carboniferous mafic dike-granitoid association in the western Tianshan:Response to the geodynamics of oceanic subduction. Lithos，202 -203:85 -99

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)

Turner SP，F(xiàn)oden JD and Morrison RS. 1992. Derivation of some A-type magmas by fractionation of basaltic magma:An example from the Padthaway Ridge，South Australia. Lithos，28(2):151 -179

Varol E，Temel A，Yürür T，Gourgaud A and Bellon H. 2014.Petrogenesis of the Neogene bimodal magmatism of the Galatean volcanic province，Central Anatolia，Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research，280:14 -29

Wang C，Liu L，Luo JH et al. 2007. Late Paleozoic post collisional magmatism in the southwestern Tianshan orogenic belt:Take the Baleigong plut on in the Kokshal region as an example. Acta Petrologica Sinica，23(8):1830 -1840 (in Chinese with English abstract)Wang Q，Zhao ZH，Xu JF，Bai ZH，Wang JX and Liu CX. 2004. The geochemical comparison between the Tongshankou and Yinzu adakitic intrusive rocks in southeastern Hubei:(Delaminated)lower crustal melting and the genesis of porphyry copper deposit. Acta Petrologica Sinica，20(2):351 - 360 (in Chinese with English abstract)

Wang Y，Qign Q，Liu L and Zhang Q. 2000. Major geochemical characteristics of bimodal volcanic rocks in different geochemical environments. Acta Petrologica Sinica，16(2):169 - 173 (in Chinese with English abstract)

Watson EB and Harrison TM. 1983. Zircon saturation revisited:Temperature and composition effects in a variety of crustal magma types. Earth Planet. Sci. Lett.，64(2):295 -304

Whalen JB，Currie KL and Chappell BW. 1987. A-type granites:Geochemical characteristics， discrimination and petrogenesis.Contrib. Miner. Petro1.，95(4):407 -419

Wood DA. 1980. The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth Planet. Sci. Lett.，50(1):11 -30

Wu MR，Lou FS，Song ZR，Xiao XL，Ling LH and Cheng CH. 2006.Tectonic setting and geochemistry of the Wulang Formation in Taerdetao，West Tianshan. Journal of East China Institute of Technology，29(3):217 -224 (in Chinese with English abstract)

Xia LQ，Xu XY，Xia ZC et al. 2004. Petrogenesis of Carboniferous riftrelated volcanic rocks in the Tianshan， northwestern China.Geological Society of America Bulletin，116(3):419 -433

Xia LQ，Xia ZC，Xu XY，Li XM and Ma ZP. 2008. Petrogenesis of Caboniferous-Early Permian rift-related volcanic rocks in the Tianshan and its neighboring areas， northwestern China.Northwestern Geology，41(4):1 - 68 (in Chinese with English abstract)

Xiao WJ，Han CM，Yuan C，Chen HL，Sun M，Lin SF，Li ZL，Mao QG，Zhang JE，Sun S and Li JL. 2006. Unique Carboniferous-Permian tectonic-metallogenic framework of northern Xinjiang (NW China):Constraints for the tectonics of the southern Paleoasian Domain. Acta Petrologica Sinica，22(5):1062 -1076 (in Chinese with English abstract)

Xiao WJ，Han CM，Yuan C，Sun M，Lin SF，Chen HL，Li JL and Sun S. 2008. Middle Cambrian to Permian subduct ion 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 CM et al. 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

Xiao XC，Tang YQ，F(xiàn)eng YM et al. 1992. Tectonic Evolution of the Northern Xinjiang and Its Adjacent Regions. Beijing:Geological Publishing House，1 -171 (in Chinese with English abstract)

Xiong XL，Zhao ZH，Bai ZH，Mei HJ，Xu JF and Wang Q. 2001.Origin of Awulale adakitic sodium-rich rocks in western Tianshan:Constraints for Nd and Sr isotopic compositions. Acta Petrologica Sinica，17(4):514 -522 (in Chinese with English abstract)

Xu BL，Yan GH，Zhang C et al. 1998. Petrological subdivision and source material of A-type granites. Earth Science Frontiers，5(3):113 -124 (in Chinese with English abstract)

Yang GX，Li YJ，Si GH，Wu HE and Jin Z. 2010. LA-ICP-MS Zircon U-Pb Age，Geochemistry and genesis of the aluminous A-type granite in Beilekuduke，Xinjiang. Acta Geologica Sinica，84(12):1759 -1769 (in Chinese with English abstract)

Zhang LF，Ai YL，Li Q，Li XP，Song SG and Wei CJ. 2005. The formation and tectonic evolution of UHP metamorphic belt in southwestern Tianshan，Xinjiang. Acta Petrologica Sinica，21(4):1029 -1038 (in Chinese with English abstract)

Zhang Q and Li CD. 2012. Granites:Implications for Continental Geodynamics. Beijing:Ocean Press，5 -12 (in Chinese)

Zhang Q，Ran H and Li CD. 2012. A-type granite:What is the essence?Acta Petrologica et Mineralogica，31(4):621 -626 (in Chinese with English abstract)

Zhu YF，Xuan G，Song B，Zhang LF and Gu LB. 2009. Petrology，Sr-Nd-Hf isotopic geochemistry and zircon chronology of the Late Palaeozoic volcanic rocks in the southwestern Tianshan Mountains Xinjiang，NW China. Journal of the Geological Society，166(6):1085 -1099

附中文參考文獻(xiàn)

陳衍景，鮑景新，張?jiān)鼋?，劉玉琳，陳華勇，蔡文俊，Helmstaedt H.2004a. 西天山艾肯達(dá)坂組火山巖系的元素地球化學(xué)特征和構(gòu)造環(huán)境. 礦物巖石，24(3):36 -45

陳衍景，劉玉琳，鮑景新，張?jiān)鼋?，陳華勇，蔡文俊，Helmstaedt H.2004b. 西天山艾肯達(dá)坂組火山巖系同位素定年及其構(gòu)造意義.礦物巖石，24(1):52 -55

高長(zhǎng)林，崔可銳，錢一雄，劉斌，丁道桂，殷勇. 1995. 天山微板塊構(gòu)造與塔北盆地. 北京:地質(zhì)出版社，1 -265

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

韓寶福，季建清，宋彪等. 2006. 新疆準(zhǔn)噶爾晚古生代陸殼垂向生長(zhǎng)(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(guó)琦，李茂松，劉德權(quán)等. 1994. 中國(guó)新疆古生代地殼演化及成礦. 烏魯木齊:新疆人民出版社，香港:香港文化教育出版社，1 -437

洪大衛(wèi)，王式?jīng)玻n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(guó)科學(xué)(B 輯)，25(4):418 -426

靳松，張兆祎，陳志彬，楊紅賓，楊進(jìn)京，康貴軍. 2010. 新疆吉木乃縣恰其海A 型花崗巖的地球化學(xué)特征、年代學(xué)及構(gòu)造意義.地球?qū)W報(bào)，31(6):803 -812

李鴻，周繼兵，胡克亮，李永軍，金朝. 2011. 西天山阿吾拉勒地區(qū)下二疊統(tǒng)烏郎組火山巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境. 新疆地質(zhì)，29(4):381 -384

李繼亮. 1989. 準(zhǔn)噶爾弧后殘余盆地與天山造山帶大地構(gòu)造關(guān)系.沉積學(xué)報(bào)，(增刊):112 -120

李錦軼. 2004. 新疆東部新元古代晚期和古生代構(gòu)造格局及其演變.地質(zhì)論評(píng)，50(3):304 -322

李錦軼，何國(guó)琦，徐新等. 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

李曉彪. 2009. 熱電離質(zhì)譜(TIMS)的Sr-Nd-Pb 同位素標(biāo)樣測(cè)定. 礦物學(xué)報(bào)，29(增刊):609 -610

李獻(xiàn)華，周漢文，李正祥，劉穎. 2002. 川西新元古代雙峰式火山巖成因的微量元素和Sm-Nd 同位素制約及其大地構(gòu)造意義. 地質(zhì)科學(xué)，37(3):264 -276

李曰俊，孫龍德，吳浩若，王國(guó)林，楊朝世，彭更新. 2005. 南天山西端烏帕塔爾坎群發(fā)現(xiàn)石炭-二疊紀(jì)放射蟲化石. 地質(zhì)科學(xué)，40(2):220 -226

李永軍，張?zhí)炖^，欒新東，王小剛，楊高學(xué)，佟黎明. 2008. 西天山特克斯達(dá)坂晚古生代若干不整合的厘定及地質(zhì)意義. 地球?qū)W報(bào)，29(2):145 -153

李永軍，楊高學(xué)，吳宏恩，司國(guó)輝，金朝，張永智. 2009a. 東準(zhǔn)噶爾貝勒庫都克鋁質(zhì)A 型花崗巖的厘定及意義. 巖石礦物學(xué)雜志，28(1):17 -25

李永軍，楊高學(xué)，張?zhí)炖^，欒新東，王曉剛. 2009b. 西天山伊寧地塊主褶皺幕鄯善運(yùn)動(dòng)的確立及地質(zhì)意義. 地球科學(xué)進(jìn)展，24(4):420 -428

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 -2912

羅勇，牛賀才，單強(qiáng)，楊武斌，張兵，周昌平，廖思平，于學(xué)元.2010. 西天山艾肯達(dá)坂二疊紀(jì)鉀質(zhì)火山巖的地球化學(xué)特征及巖石成因. 巖石學(xué)報(bào)，26(10):2925 -2934

毛啟貴，肖文交，韓春明等. 2008. 東準(zhǔn)噶爾地區(qū)晚古生代向南增生:來自A 型花崗巖的啟示. 巖石學(xué)報(bào)，24(4):733 -742

潘明臣，于海峰，梁有為，王福君，王粉麗，丁偉，李艷，李紅梅，趙麗君，徐桂巖. 2011. 新疆吾拉斯臺(tái)一帶下二疊統(tǒng)烏郎組火山巖地球化學(xué)特征. 地質(zhì)與資源，20(6):452 -457

錢青，王焰. 1999. 不同構(gòu)造環(huán)境中雙峰式火山巖的地球化學(xué)特征.地質(zhì)地球化學(xué)，27(4):29 -32

錢青，高俊，熊賢明，龍靈利，黃德志. 2006. 西天山昭蘇北部石炭紀(jì)火山巖的巖石地球化學(xué)特征、成因及形成環(huán)境. 巖石學(xué)報(bào)，22(5):1307 -1323

唐功建，陳海紅，王強(qiáng)等. 2008. 西天山達(dá)巴特A 型花崗巖的形成時(shí)代與構(gòu)造背景. 巖石學(xué)報(bào)，24(5):947 -958

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，羅金海等. 2007. 西南天山晚古生代后碰撞巖漿作用:以闊克薩彥嶺地區(qū)巴雷公花崗巖為例. 巖石學(xué)報(bào)，23(8):1830-1840

王強(qiáng)，趙振華，許繼峰，白正華，王建新，劉成新. 2004. 鄂東南銅山口、殷祖埃達(dá)克質(zhì)(adakitic)侵入巖的地球化學(xué)特征對(duì)比:(拆沉)下地殼熔融與斑巖銅礦的成因. 巖石學(xué)報(bào)，20(2):351-360

王焰，錢青，劉良，張旗. 2000. 不同構(gòu)造環(huán)境中雙峰式火山巖的主要特征. 巖石學(xué)報(bào)，16(2):169 -173

吳明仁，樓法生，宋志瑞，肖曉林，凌聯(lián)海，程春華. 2006. 西天山塔爾得套地區(qū)烏郎組地球化學(xué)特征和構(gòu)造環(huán)境. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)，29(3):217 -224

夏林圻，夏祖春，徐學(xué)義，李向民，馬中平. 2008. 天山及鄰區(qū)石炭紀(jì)-早二疊世裂谷火山巖巖石成因. 西北地質(zhì)，41(4):1 -68

肖文交，韓春明，袁超，陳漢林，孫敏，林壽發(fā)，厲子龍，毛啟貴，張繼恩，孫樞，李繼亮. 2006. 新疆北部石炭紀(jì)-二疊紀(jì)獨(dú)特的構(gòu)造-成礦作用:對(duì)古亞洲洋構(gòu)造域南部大地構(gòu)造演化的制約. 巖石學(xué)報(bào)，22(5):1062 -1076

肖序常，湯耀慶，馮益民等. 1992. 新疆北部及其鄰區(qū)大地構(gòu)造. 北京:地質(zhì)出版社，1 -171

熊小林，趙振華，白正華，梅厚鈞，許繼峰，王強(qiáng). 2001. 西天山阿吾拉勒埃達(dá)克質(zhì)巖石成因:Nd 和Sr 同位素組成的限制. 巖石學(xué)報(bào)，17(4):514 -522

許保良，閻國(guó)翰，張臣等. 1998. A 型花崗巖的巖石學(xué)亞類及其物質(zhì)來源. 地學(xué)前緣，5(3):113 -124

楊高學(xué)，李永軍，司國(guó)輝，吳宏恩，金朝. 2010. 新疆貝勒庫都克鋁質(zhì)A 型花崗巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡、地球化學(xué)及其成因.地質(zhì)學(xué)報(bào)，84(12):1759 -1769

張立飛，艾永亮，李強(qiáng)，李旭平，宋述光，魏春景. 2005. 新疆西南天山超高壓變質(zhì)帶的形成與演化. 巖石學(xué)報(bào)，21(4):1029-1038

張旗，李承東. 2012. 花崗巖:地球動(dòng)力學(xué)意義. 北京:海洋出版社，5 -12

張旗，冉皞，李承東. 2012. A 型花崗巖的實(shí)質(zhì)是什么?巖石礦物學(xué)雜志，31(4):621 -626