北山地區(qū)照壁山南A型花崗巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

王懷濤，任文秀，趙淇馨，劉子銳，王庭超，趙洪星

(1.蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院，甘肅 蘭州　730000； 2. 甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州　730000；3. 甘肅省第三地質(zhì)勘察院，甘肅 蘭州　730000)

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北山地區(qū)照壁山南A型花崗巖地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

王懷濤1,2，任文秀2，趙淇馨3，劉子銳2，王庭超3，趙洪星2

(1.蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院，甘肅 蘭州730000； 2. 甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州730000；3. 甘肅省第三地質(zhì)勘察院，甘肅 蘭州730000)

侵入到紅柳河蛇綠巖中的照壁山南黑云母二長花崗巖，其SiO2含量為68.86% ～ 73.27%，具高堿略富K貧Na，(K2O+Na2O=7.03 ～ 7.98，K2O/Na2O=1.16 ～ 1.36)，AI含量中等(Al2O3=13.75%～14.1%)、弱過鋁質(zhì)(A/NKC=1.03 ～ 1.07)的特點(diǎn)，屬高鉀鈣堿性系列弱過鋁質(zhì)花崗巖類。巖石具較高的Ga×104/Al(5.22 ～ 6.48)和Y/Nb (2.71 ～ 3.43) 值，在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解上顯示出K、La、Nd、Zr、Hf、Sm富集， Nb、Ta、Sr、P、Ti強(qiáng)烈虧損，輕、重稀土分異明顯，(La/Yb)N=7.19 ～13.15，負(fù)Eu異常(δEu=0.82 ～ 0.84)，REE配分曲線呈略右傾“海鷗型”型的特點(diǎn)。研究結(jié)果表明黑云母二長花崗巖是在早泥盆世后碰撞伸展環(huán)境下，早期俯沖的與島弧有關(guān)的物質(zhì)受到底侵幔源玄武巖漿的加熱部分熔融后，而形成的A(A2)花崗巖。紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶西段所代表的古洋殼在晚奧陶世—早泥盆世間閉合(446.4～404.8Ma)，之后出現(xiàn)一個(gè)以擠壓結(jié)束伸展開始為特征的動(dòng)力學(xué)演化階段，其轉(zhuǎn)化時(shí)間可能在415～404.8Ma。

紅柳河蛇綠巖；后碰撞；地球化學(xué)；A型花崗巖；北山

北山造山帶是中亞造山帶的重要組成部分，地處哈薩克斯坦板塊、塔里木板塊、西伯利亞板塊三大板塊交匯部位，隸屬于中亞造山帶南緣，經(jīng)歷了早古生代至早中生代長期的多階段、復(fù)雜的俯沖-拼貼歷史，對認(rèn)識(shí)中亞造山帶的構(gòu)造演化和古亞洲洋的最終閉合具有重要研究意義(賀振宇等，2014；XIAO et al., 2010; SONG et al., 2013a，2013b; TIAN et al., 2014)。在復(fù)雜的地質(zhì)作用下，北山地區(qū)自北向南分布4條蛇綠巖帶：紅石山-百合山-蓬勃山蛇綠巖帶、芨芨臺(tái)子-小黃山蛇綠巖帶、紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶、輝銅山-帳房山蛇綠巖帶(楊合群等，2010)，通過分析這些蛇綠巖帶及其相關(guān)的巖漿巖，對于認(rèn)識(shí)北山地區(qū)的構(gòu)造演化具有重要的意義。前人對紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶做了大量的研究，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖屬于洋殼型蛇綠巖，該蛇綠巖帶為早古生代縫合帶，分隔塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊(任秉琛等，2001；何世平等，2002；王立社等，2007；楊合群等，2010；武鵬等，2012)，也有部分學(xué)者認(rèn)為紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖形成于弧后盆地環(huán)境(左國朝等，1990；于福生等，2000；鄭榮國等，2012)。目前，已發(fā)表資料表明北山地區(qū)僅紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶與北山早古生代洋盆有關(guān)(周國慶等，2000；任秉琛等，2001；于福生等，2006；郭召杰等，2006；張?jiān)龋?008 ；武鵬等，2012；李向民等，2012；侯青葉等，2012)。

長期復(fù)雜的構(gòu)造演化使北山地區(qū)的花崗巖類侵位具有多期性和復(fù)雜性，侵位時(shí)間可能從前寒武紀(jì)一直延續(xù)到中生代燕山期。在紅柳河地區(qū)分布著大量的花崗巖體，主要發(fā)育晚加里東期和早華力西期的花崗巖體(李伍平等，2001a，2001b；趙澤輝等，2007；王濤等，2008)，這些與造山碰撞有關(guān)的花崗巖體對于探討區(qū)域構(gòu)造演化具有重要的意義。在限定板塊縫合帶的形成時(shí)代的上限時(shí)，直接侵入在縫合帶的蛇綠巖或蛇綠混雜巖中的巖體構(gòu)造意義最為明確，而侵入到紅柳河蛇綠巖中的黑云母二長花崗巖具有釘合巖體的大地構(gòu)造意義，其形成年代限定紅柳河蛇綠巖的侵位的上限(韓寶福等，2010)。因此，筆者選取侵入紅柳河蛇綠巖中的照壁山南黑云母二長花崗巖進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析，結(jié)合其形成時(shí)代，探討了其成因及構(gòu)造意義，以期對中亞造山帶南緣板塊構(gòu)造演化的深入研究提供可靠的依據(jù)。

1　地質(zhì)背景

北山地區(qū)位于甘新蒙交界部位(圖1)，是東天山造山帶的東延部，呈東西向延伸，向東被巴丹吉林沙漠掩蓋，向北延伸至蒙古增生造山帶，南到阿爾金斷裂，長約520km，寬約250km(劉雪亞等，1995；XIAO et al., 2010)。北山造山帶由一系列的島弧、蛇綠混雜巖帶和微陸塊等構(gòu)造單元組成，北山造山帶的北部是由多個(gè)洋內(nèi)島弧拼貼形成的復(fù)雜增生系統(tǒng)，在古生代晚期拼貼形成公婆泉復(fù)合島弧(賀振宇等，2014；XIAO et al., 2010; SONG et al., 2013a, 2013b)，而南部主要涉及了古老微陸塊之間的俯沖-碰撞作用(LIU et al., 2011; QU et al., 2011)。

1.第四系；2.二疊紀(jì)砂巖；3.早古生代火山碎屑巖；4.枕狀玄武巖；5.元古宇大理巖；6.前寒武系片巖片麻巖；7.超鎂鐵質(zhì)巖；8.中粗粒堆晶輝長巖；9.細(xì)粒堆晶輝長巖；10.片麻狀花崗巖；11.二長花崗巖；12.黑云母二長花崗巖；13.閃長巖；14.韌性剪切帶；15.采樣位置及編號; Ⅰ.準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊；Ⅱ.塔里木板塊；A.研究區(qū)圖1　(a)研究區(qū)構(gòu)造背景及(b)紅柳河蛇綠巖地區(qū)的地質(zhì)簡圖 ( 據(jù)張?jiān)龋?008)Fig. 1　(a)Sketch geological map of Hongliuhe area and (b)its tectonic setting (After ZHANG Y Y, et al., 2008)

研究區(qū)位于紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶西段紅柳河地區(qū)，處于東天山東段，塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊交接部位的東南側(cè)，屬于塔里木板塊北部活動(dòng)大陸邊緣及中天山隆起帶與南天山弧后盆地褶皺帶的交匯部位(圖1a)。紅柳河蛇綠巖出露在甘新交界處紅柳河車站北東方向照壁山南北兩側(cè)，基本呈東西展布，向東被第四系沖洪積物覆蓋，西側(cè)與二疊紀(jì)砂巖角度不整合接觸，南以紅柳河—前進(jìn)工區(qū)韌性剪切帶與前寒武系片巖、片麻巖，志留紀(jì)片麻狀花崗巖為界，北側(cè)受紅柳河隱伏斷裂控制并被第四系洪積物覆蓋，出露總面積約80km2。紅柳河蛇綠巖套中的各種巖石組分出露齊全，各組分之間多為構(gòu)造接觸，變質(zhì)橄欖巖、堆晶超鎂鐵巖、堆晶輝長巖、枕狀玄武巖、碧玉巖等均有出露，在照壁山一帶被薊縣紀(jì)大理巖、片巖推覆其上。照壁山南黑云母二長花崗巖位于蛇綠巖的東南部，長約5km，寬約150～650m，呈北西西—南東東向的長條狀，以巖枝狀侵入紅柳河蛇綠混雜巖中的早古生代火山碎屑巖和細(xì)粒輝長巖中(圖1b)。

2　巖石特征

黑云母二長花崗巖呈淺灰色，具細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，粒徑0.1～2mm，塊狀構(gòu)造，主要礦物為斜長石(40%±)、鉀長石(20%±)、石英(25%±)、黑云母(10%±)、角閃石(5%±)及微量的金屬礦物、磷灰石、鋯石。長石晶體呈寬板狀和短柱狀，少量為他形粒狀，斜長石發(fā)育卡式和雙晶紋較細(xì)密的聚片雙晶，具微弱的鈉黝簾石化；鉀長石發(fā)育卡式和格子雙晶，具明顯的環(huán)帶構(gòu)造和條紋構(gòu)造，包裹細(xì)粒斜長石，并見2種長石形成的蠕英結(jié)構(gòu)；石英呈他形粒狀，波狀消光；黑云母片呈鱗片體，具深褐-淡黃多色性，具輕微的綠泥石和簾石化；角閃石呈短柱狀，橫斷面呈多邊形或近六邊形，藍(lán)綠-淺黃綠多色性，個(gè)別晶體具微次閃石化。

3　分析方法

照壁山南黑云母二長花崗巖的樣品采集位置見圖1。樣品的巖石地球化學(xué)分析由國土資源部中南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成。主量元素測定采用AXIOS X射線熒光光譜儀分析，分析誤差<5%，分析結(jié)果見表1。微量元素采用X seroies Ⅱ等離子體質(zhì)譜儀分析，分析誤差< 10%。析結(jié)果見表2、表3。

4　巖石地球化學(xué)特征

4.1主量元素特征

照壁山南黑云母二長花崗巖巖石化學(xué)成分見表1，照壁山南黑云母二長花崗巖SiO2含量為68.86% ～ 73.27%，K2O+Na2O含量較高，平均為7.37%，除一個(gè)樣品(K2O/Na2O=0.89)外，其余樣品略富K貧Na(K2O為3.32% ～ 4.6%，Na2O為3.29% ～ 3.71%，K2O/Na2O為1.16 ～ 1.36)，Al含量中等(13.75% ～ 14.1%)，貧CaO(1.71% ～ 2.3%)和MgO(0.39% ～ 0.81%)，低Ti(TiO2為0.29% ～ 0.58%)，低TFeO(1.95% ～ 4.16%)，具弱過鋁質(zhì)(A/CNK=1.03 ～ 1.07，A/NK=1.31～1.47)地球化學(xué)特征。在SiO2-K2O投影圖上落入高鉀鈣堿性系列(圖2)，在鋁飽和指數(shù)判別圖解中顯示弱過鋁質(zhì)花崗巖特征(圖3)。

圖2　巖石w(SiO2)-w(K2O)圖解Fig. 2　w(SiO2)-w(K2O) diagram for granitoids

圖3　巖石 A/CNK-A/NK 圖解Fig.3　A/CNK-A/NK diagram for granitoids

4.2微量元素特征

照壁山南黑云母二長花崗巖微量、稀土元素分析結(jié)果見表2、表3。巖石中HFSE元素含量高，元素組合(Zr+Nb+Ce+Y)為410.3×10-6～ 470.9×10-6，明顯大于A型花崗巖下限值350×10-6，巖石具有較高的Ga×104/Al值(5.22 ～ 6.48)，大于 A 型花崗巖的下限值(2.6)，同時(shí)Y/Nb值(2.71 ～ 3.43)較高，大于 A 型花崗巖的下限值(1.2)(WHALEN et al.,1987)。在原始地慢標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖4)，巖體微量元素標(biāo)準(zhǔn)化曲線均呈輕微右傾的鋸齒狀，總體表現(xiàn)為K、La、Nd、Zr、Hf、Sm富集， Nb、Ta、Sr、P、Ti強(qiáng)烈虧損。稀土元素總含量不高，∑REE為266.6×10-6～ 309.3×10-6；輕、重稀土分異明顯(LR/HR=7.59 ～ 12.55，平均值為10.31，(La/Yb)N為7.19 ～ 13.95)；弱至中等Eu負(fù)異常，δEu為0.82 ～ 0.84，說明巖石經(jīng)歷了一定的斜長石分離結(jié)晶作用；稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分型式為向右傾斜且左陡右平，Eu處“V”型谷的曲線(圖5)

5　討論

5.1巖石成因

照壁山南黑云母二長花崗巖主量元素具高Si、低Mg、低Ti，富堿、貧Ka，略富K貧Na、弱鋁質(zhì)的特點(diǎn)，微量元素蛛網(wǎng)圖上K、La、Nd、Zr、Hf、Sm富集， Nb、Ta、Sr、P、Ti強(qiáng)烈虧損， 及 Ga×104/Al(5.22～6.48)和Y/Nb(2.71～3.43)均大于A型花崗巖的下限，均顯示與后碰撞或造山后構(gòu)造環(huán)境形成的A型花崗巖特征類似(WHALEN et al., 1987;Eby, 1992; 譚綠貴，2008)。在Whalen et al., 1987年的A型花崗巖判別圖解中，照壁山南黑云母二長花崗巖均投到 “A型花崗巖”區(qū)(圖6)。

圖4　照壁山南黑云母二長花崗巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素蛛網(wǎng)圖(原始地幔標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)SUN S S et al., 1989)Fig.4　PM-normalized trace element spider diagram of the biotite monzogranite in the south of Zhaobishan (PM-normalized values from SUN S S et al., 1989)

圖5　照壁山南黑云母二長花崗巖稀土元素配分圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)SUN S S et al., 1989)Fig. 5　Chondrite normalized REE distribution patterns of the biotite monzogranite in the south of Zhaobishan (Chondrite-normalized values from SUN S S et al., 1989)

表1　照壁山南黑云母二長花崗巖主量元素地球化學(xué)分析結(jié)果表(%)

表2　照壁山南黑云母二長花崗巖微量元素地球化學(xué)分析結(jié)果表(10-6)

表3　照壁山南黑云母二長花崗巖稀土元素地球化學(xué)分析結(jié)果表(10-6)

Eby根據(jù)地球化學(xué)特征將A型花崗巖分為A1型和A2型，并認(rèn)為A1型花崗巖是與洋島巖漿來源相同的地幔分異產(chǎn)物，且侵位于大陸裂谷或板內(nèi)的構(gòu)造環(huán)境，A2型花崗巖來源于大陸地殼或板下地殼，且與陸-陸碰撞或島弧巖漿作用有關(guān)(Eby, 1992)，照壁山南黑云母二長花崗巖在Y-Nb-Ce和Y/Nb-Rb/Nb判別圖中均投影于A2區(qū)(圖7)。

圖6　A型花崗巖判別圖解(據(jù)WHALENET et al., 1987)Fig. 6　Discrimination diagrams of A-type granites (After WHALENET et al., 1987)

圖7　A型花崗巖亞類判別圖解(據(jù)EBY, 1992)Fig. 7　Discrimination diagrams for the subdivision of A-type granites (After EBY, 1992)

前人對A型花崗巖的成因提出了很多模式:①幔源玄武質(zhì)巖漿高度結(jié)晶分異(TURNER et al.,1992; BEYTH et al., 1994; HAN et al.,1997; MUSHKIN et al., 2003)。②殼源物質(zhì)和幔源物質(zhì)混合(邱檢生等，1999； MINGRAM et al., 2000; YANG et al., 2006; KONOPELKO et al.,2007)。③特殊源巖的部分熔融。例如，麻粒巖相巖石、英云閃長巖-花崗閃長巖、紫蘇花崗巖、新生玄武質(zhì)地殼(COLLINS et al., 1982; CLEMENS et al., 1986; WHALEN et al., 1987; KING et al., 1997；CREASER et al., 1991; WU et al.,2002)。④上地殼鈣堿性巖石低壓熔融(PATINO Duce, 1997)。

該巖體的Nb/Ta值為3.48～15.4，平均值為8.58，低于幔源巖石(17.5±2，HOFMANN, 1988; Green, 1995)，而較接近陸殼巖石(～11，TAYLOR et al, 1985; GREEN, 1995)；Nd/Th值為1.13～4.36，平均為2.63，低于幔源巖石(>15，BEA et al., 2001)，而接近殼源巖石(≈3，BEA et al., 2001) ；而虧損的麻粒巖相殘留巖作為源巖很難產(chǎn)生本區(qū)富Si、富堿的A型花崗巖(CREASER et al., 1991)；該巖體Nb負(fù)異常也顯示其殼源的特點(diǎn)，Rb/Sr值(0.55～1.2，平均值為0.88)大于陸殼平均Rb/Sr值(0.24)(TAYLOR et al., 1986)，同樣說明其地殼來源；因此，由幔源玄武質(zhì)巖漿高度結(jié)晶分異形成的可能性較小，而可能具殼源特征。

花崗巖的微量元素組成明顯受其成巖的構(gòu)造環(huán)境制約，Rb-( Y + N b) 微量元素構(gòu)造判別圖解表明 ，照壁山南花崗巖具火山弧花崗巖的特征，按 Pearce新圈出的后碰撞花崗巖區(qū)域 ，正好落在后碰撞區(qū)域范圍內(nèi)(圖8)。另外，巖體Y/Nb為2.71 ～ 3.4，大于1.2，同樣說明了本區(qū)花崗巖為后碰撞型花崗巖(EBY, 1990, 1992)。

VAG.火山弧花崗巖; COLG.同碰撞花崗巖; WPG.板內(nèi)花崗巖; ORG.洋中脊花崗巖；syn-COLG.同碰撞花崗巖;post-COLG.后碰撞花崗巖圖8　花崗巖Rb-(Y+Nb)圖(據(jù)PEARCE et al., 1984)Fig.8　Rb-(Y+Nb)Trace element discrimination of tectonic setting for granitoids (After PEARCE et al., 1984)

事實(shí)上，以紅柳河蛇綠巖為代表的古洋盆伸展擴(kuò)張階段發(fā)生在 512Ma前，而洋盆閉合至少在405Ma閉合(郭召杰等，2006)，之后出現(xiàn)一個(gè)以擠壓結(jié)束伸展開始為特征的動(dòng)力學(xué)演化階段。因此，綜合分析，認(rèn)為研究區(qū)在后碰撞環(huán)境下發(fā)生了大規(guī)模的巖石圈伸展，并伴隨軟流圈地幔上涌、玄武巖漿上侵，早期俯沖的與島弧有關(guān)的物質(zhì)受到底侵幔源玄武巖漿的加熱部分熔融后形成的。這與典型A2型花崗巖的形成模式(EBY, 1992)比較一致。

5.2構(gòu)造意義

紅柳河地區(qū)侵入巖出露面積較大，侵入時(shí)代主要為元古宙、早古生代、晚古生代—早中生代。胡靄琴等測得東天山天湖東黑云母二長花崗巖的SHRIMP U-Pb年齡為(467±10)Ma，具島弧花崗巖的地球化學(xué)特征(胡靄琴等，2007)，李伍平等測得紅柳河北和前進(jìn)工區(qū)花崗巖巖體的鋯石U-Pb分別為(441.4 ±1.6)Ma、(440.9±1.3)Ma，并認(rèn)為是洋殼在俯沖過程中脫水引起上地幔發(fā)生部分熔融形成玄武巖漿，上侵玄武巖漿和流體帶去高溫并絕大部分底侵于下地殼，誘發(fā)前寒武紀(jì)變質(zhì)巖發(fā)生部分熔融形成中酸性巖漿侵入地殼后形成的(李伍平等，2001b)；照壁山南黑云母二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為(404.8±5.2)Ma(張?jiān)龋?008)，筆者研究結(jié)果顯示其為A(A2)型花崗巖，其巖石地球化學(xué)、構(gòu)造特征及區(qū)域地質(zhì)背景顯示，該巖體形成于后碰撞環(huán)境，該時(shí)期紅柳河地區(qū)已經(jīng)由同造山擠壓環(huán)境向轉(zhuǎn)化為造山或造山晚期伸展環(huán)境，而后碰撞花崗巖類的形成一定晚于碰撞事件，也晚于蛇綠巖的構(gòu)造侵位(韓寶福，2007)。因此，紅柳河地區(qū)古洋殼可能在441.4～404.8Ma閉合，該區(qū)由同造山擠壓環(huán)境向后造山或造山晚期伸展環(huán)境的轉(zhuǎn)化時(shí)間可能為404.8Ma。而牛圈子蛇綠巖中輝長巖的鋯石U-Pb年齡為(446.5±4)Ma(武鵬等，2012)，在其南側(cè)形成于后碰撞環(huán)境的雙峰山A2型花崗巖的鋯石U-Pb年齡為(415±3)Ma(李舢等，2009)，說明該區(qū)古洋殼在446Ma仍存在，在(415±3)Ma前已經(jīng)閉合。因此，牛圈子地區(qū)古洋殼閉合時(shí)間也應(yīng)為446.5～415Ma。據(jù)此初步得出結(jié)論：紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶西段所代表的古洋殼在晚奧陶世—早泥盆世間閉合(446.5～404.8Ma)，之后出現(xiàn)一個(gè)以擠壓結(jié)束伸展開始為特征的動(dòng)力學(xué)演化階段，其轉(zhuǎn)化時(shí)間可能為415～404.8 Ma，而其東段的構(gòu)造演化過程需要作進(jìn)一步的研究工作，這對理清北山地區(qū)中古生代板塊構(gòu)造演化具有十分重要的意義。

6　結(jié)論

(1)照壁山南黑云母二長花崗巖為A(A2)型花崗巖，其成因可能為后碰撞背景下，研究區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的巖石圈伸展，并伴隨軟流圈地幔上涌、玄武巖漿上侵，早期俯沖的與島弧有關(guān)的物質(zhì)受到底侵幔源玄武巖漿的加熱部分熔融后，而形成A(A2)型花崗巖。

(2)紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠巖帶西段所代表的古洋殼在晚奧陶世—早泥盆世間閉合(446.4～404.8Ma)，之后出現(xiàn)一個(gè)以擠壓結(jié)束伸展開始為特征的動(dòng)力學(xué)演化階段，其轉(zhuǎn)化時(shí)間可能為415～404.8 Ma。

致謝:本文得到蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院王金榮教授的指導(dǎo)和幫助，同時(shí)兩位審稿專家對本文提出許多寶貴的改進(jìn)意見, 在此向他們表示衷心感謝！

郭召杰,史宏宇,張志誠,等.新疆甘肅交界紅柳河蛇綠巖中伸展構(gòu)造與古洋盆演化過程[J].巖石學(xué)報(bào),2006, 22 (1) : 95-102.

GUO Zhaojie, SHI Hongyu, ZHANG Zhicheng, et al. The tectonic evolution of the south Tianshan paleo-oceanic crust inferred from the spreading structures and Ar-Ar dating of Hongliuhe ophiolite, NW China[J].Acta Petrologica Sinica,2006, 22 (1):95-102(in Chinese with English abstract).

賀振宇,宗克清,姜洪穎,等.北山造山帶南部早古生代構(gòu)造演化：來自花崗巖的約束[J].巖石學(xué)報(bào)，2014, 30 (8) : 2324-2338.

HE Zhengyu, ZONG Keqing, JIANG Hongying, et al. Early Paleozoic tectonic evolution of the southern Beishan orogenic collage: Insights from the granitoids[J].Acta Petrologica Sinica,2014,30(8):2324-2338(in Chinese with English abstract).

何世平,任秉琛,姚文光,等.甘肅內(nèi)蒙古北山地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐諿J].西北地質(zhì),2002,35(4):30-40.

HE Shiping, REN Bingshen, YAO Wenguang, et al. The division of tectonic units of Beishan area, Gansu-Inner Mongolia[J].Northwestern Geology,2002,35 (4):30-40(in Chinese with English abstract).

侯青葉,王忠,劉金寶,等.北山月牙山蛇綠巖地球化學(xué)特征及SHRIMP 定年[J].現(xiàn)代地質(zhì),2012,26(5):1008-1018.

HOU Qingye, WANG Zhong, LIU Jinbao, et al. Geochemistry Characteristics and SHRIMP Dating of Yueyashan Ophiolite in Beishan orogen[J].Geoscience,2012, 26(5):1008-1018(in Chinese with English abstract).

韓寶福,郭召杰,何國琦.“釘合巖體”與新疆北部主要縫合帶的形成時(shí)限[J].巖石學(xué)報(bào),2010,26(8):2233-2246.

HAN Baofu, GUO Zhaojie, HE Guoqi. Timing of major suture zones in North Xinjiang, China: Constraints from stitching plutons[J]. Acta Petrologica Sinica, 2010,26(8): 2233-2246 (in Chinese with English abstract).

韓寶福.后碰撞花崗巖類的多樣性及其構(gòu)造環(huán)境判別的復(fù)雜性[J].地學(xué)前緣,2007,14(3):64-72.

HAN Baofu. Diverse Post-collisional Granitoids and Their Tectonic Setting Discrimination[J].Earth Science Frontiers ,2007,14(3):64-72(in Chinese with English abstract).

胡靄琴,韋剛健,張積斌,等.天山東段天湖東片麻狀花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡和構(gòu)造演化意義[J].巖石學(xué)報(bào),2007, 23(8):1795-1802.

HU Aiqin, WEI Jiangang, ZHANG Jibin, et al. SHRIMP U-Pb age for zirons of East Tianshu granitic gneiss and tectonic evolution significance from the eastern Tianshan Mountains, Xinjiang, China[J].Acta Petrologica Sinica,2007,23(8):1795-1802(in Chinese with English abstract).

李向民,余吉遠(yuǎn),王國強(qiáng),等.甘肅北山地區(qū)芨芨臺(tái)子蛇綠巖年代學(xué)研究及其意義[J].地質(zhì)通報(bào),2012,31(12):2025-2031.

LI Xiangmin, YU Jiyuan, WANG Guoqiang, et al. Geochronology of Jijitaizi ophiolite in Beishan area, Gansu Province, and its geological significance[J].Geological Bulletin of China,2012,31(12):2025-2031(in Chinese with English abstract).

劉雪亞,王荃.中國西部北山造山帶的大地構(gòu)造及其演化[J].地學(xué)研究,1995, 28:37-48.

LIU Xueya, WANG Quan. Tectonics of orogenic belts in Beishan Mts, western China and their evolution[J]. Geoscience Research,1995, 28:37-48(in Chinese with English abstract).

李伍平,王濤,李金寶,等.東天山紅柳河地區(qū)海西期花崗巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)及其構(gòu)造環(huán)境[J].地質(zhì)論評, 2001a,47 (4):368-376.

LI Wuping, WANG Tao, LI Jinbao, et al. Petrology, Geochemistry of Hercynian Granites of Hongliuhe Area and Its Tectonic Setting in Eastern Tianshan Mountains, West China[J].Geological Review,2001a,47(4):368-376(in Chinese with English abstract).

李伍平,王濤,李金寶,等.東天山紅柳河地區(qū)晚加里東期花崗巖類巖石鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義[J].地球?qū)W報(bào),2001b,22 (3):231-235.

LI Wuping, WANG Tao,LI Jinbao, et al. The U-Pb Age of Zircon from Late Caledonian Granitoids in Hongliuhe Area, East Tianshan Mountains, Northwest China and Its Geological Implications[J].Acta Geoscientia Sinica,2001b,22(3):231-235(in Chinese with English abstract).

李舢,王濤,童英,等.北山柳園地區(qū)雙峰山早泥盆世A型花崗巖的確定及其構(gòu)造演化意義[J].巖石礦物學(xué)雜志, 2009, 28(5): 407-422.

LI Shan, WANG Tao, TONG Ying, et al.Identification of the Early Devonian Shuangfengshan A-type Granites in Liuyuan Area of Beishan and Its Implications to Tectonic Evolution[J]. Acta Petrologicaet Mineralogica,2009,28(5):407-422(in Chinese with English abstract).

邱檢生,王德滋,Brent I A McInnes. 浙閩沿海地區(qū)I型-A型復(fù)合花崗巖體的地球化學(xué)及成因[J]. 巖石學(xué)報(bào), 1999, 15 (2) : 237-246.

QIU Jiansheng, WANG Dezi, Brent I A McInnes. Geochemistry and petrogenesis of the I-and A -type composite granite masses in the coastal area of Zhejiang and Fujian province[J]. Acta Petrologica Sinica, 1999,15(2):237-246(in Chinese with English abstract).

譚綠貴.新疆西準(zhǔn)噶爾恰其海后碰撞花崗巖[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版,2008,38 (6):980-987.

TAN Lügui. The Post-Collisional Granite in the Qiaqihai Area, Western Junggar, Xinjiang[J].Journal of Jilin University ( Earth Science Edition),2008,38(6):980-987(in Chinese with English abstract).

王濤,李伍平,李金寶,等.東天山東段同造山到后造山花崗巖幔源組分的遞增及陸殼垂向生長意義—Sr、Nd同位素證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào),2008,24(4):762-772(in Chinese with English abstract).

WANG Tao, LI Wuping, LI Jinbao, et al. Increase of juvenal mantle-derived composition from syn-orpgenic to post-orogenic granites of the east part of the eastern Tianshan (China) and implications for continental vertical growth: Sr and Nb isotopic evidence[J].Acta Petrologica Sinica,2008,24(4):762-772(in Chinese with English abstract).

武鵬,王國強(qiáng),李向民,等.甘肅北山地區(qū)牛圈子蛇綠巖的形成時(shí)代及地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報(bào),2012,31(12):2032-2037.

WU Peng, WANG Guoqiang, LI Xiangmin, et al. The age of Niujuanzi ophiolite in Beishan area of Gansu Province and its geological significance[J].Geological Bulletin of China,2012,31(12):2032-2037(in Chinese with English abstract).

楊合群,李英,趙國斌,等.北山蛇綠巖特征及構(gòu)造屬性[J].西北地質(zhì),2010,43(1):26-36.

YANG Hequn, LI Ying, ZHAO Guobin, et al. Character and structural attribute of the Beishan ophiolite[J].Northwestern Geology,2010,43(1):26-36(in Chinese with English abstract).

于福生,王春英,漆家福,等.甘新交界紅柳河地區(qū)早志留世蛇綠混雜巖的厘定及大地構(gòu)造意義[J].礦物巖石,2000,20(4):60-66.

YU Fusheng, WANG Chunying, QI Jiafu, et al. The clarification and tectonic implication of the early Silurian ophiolite melange in Hongliuhe area[J].Mineral Petrology,2000,20(4):60-66(in Chinese with English abstract).

于福生,李金寶,王濤.東天山紅柳河地區(qū)蛇綠巖 U- Pb 同位素年齡[J].地球?qū)W報(bào),2006,27(3):213-216.

YU Fusheng, LI Jinbao, WANG Tao. The U-Pb Isotopic Age of Zircon from Hongliuhe Ophiolites in East Tianshan Mountains, Northwest China[J].Acta Geoscientia Sinica,2006,27(3):213-216(in Chinese with English abstract).

左國朝,何國琦,李紅誠,等.北山板塊構(gòu)造及成礦規(guī)律[M].北京:北京大學(xué)出版社,1990.

ZUO Guozhao, HE Guoqi, LI Hongcheng, et al. Plante Tectonics and Metalloogenic Regulaties in Beishan Region[M].Beijing：Beijing University Publication,1990.

鄭榮國,吳泰然,張文,等.北山地區(qū)月牙山-洗腸井蛇綠巖的地球化學(xué)特征及形成環(huán)境[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2012,86(6):961-971.

ZHENG Rongguo, WU Tairan, ZHANG Wen, et al. Geochemical Characteristics and Tectonic Setting and of the Yueyashan - Xichangjing Ophiolite in the Beishan Area[J].Acta Geologica Sinica, 2012, 86 (6) : 961-971(in Chinese with English abstract).

張?jiān)?郭召杰.甘新交界紅柳河蛇綠巖形成和侵位年齡的準(zhǔn)確限定及大地構(gòu)造意義[J].巖石學(xué)報(bào),2008,24(4):803-809.

ZHANG Yuanyuan, GUO Zhaojie. Accurate Constrant on Formation and Emplacement Age of Hongliuhe Opiolite, Boundary Region Between Xinjiang and Gansu Provinces and Its Tectonic Implications[J].Acta Petrologica Sinica,2008,24(4):803-809(in Chinese with English abstract).

周國慶, 趙建新,李獻(xiàn)華.內(nèi)蒙古月牙山蛇綠巖特征及形成的構(gòu)造背景：地球化學(xué)和Sr-Nd 同位素制約[J].地球化學(xué),2000, 29 (2):108-119.

ZHOU Guoqing, ZHAO Jianxin, LI Xianhua. Characteristics of the Yuyashan Ophiplite from Western Nei Mongol and Its Tectonic Setting: Geochemistry an Sm-Nd Isotopic Constraints[J]. Geochimica, 2000, 29 (2): 108-119(in Chinese with English abstract).

BEYTH M, STERN R J, ALTHERR R,et al. The Late Precambrian Timna igneous complex, Southern Israel: Evidence for comagmatic-type sanukitoid monzodiorite and alkali granite magma [J].Lithos,1994,31 (3-4):103-124.

COLLINS W, BEAMS S, WHITE A, et al. Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1982,80(2):189-200.

CLEMENS J D, HOLLOWAY J R and WHITE A J R. Origin of an A-type granite; experimental constraints[J].American Mineralogist,1986,71(3-4):317-324.

CREASER R A, PRICE R C and WORMALD R J. A-type granites revisited; assessment of a residual-source model[J].Geology,1991,19(2):163-166.

EBY G N. The A-type granitoids: A review of their occurrence and chemical characteristics and speculations on their petrongenesis[J]. Lithos,1990,26(1/2):115-134.

EBY G N. Chemical subdivision of the A-type granitoids: petrogenetic and tectonic implications[J].Geology, 1992,20:641-644.

HAN B, WANGY S, JAHN B M,et al. Depleted mantle source for the Ulungur River A-type granites from North Xinjiang, China: geochemistry and Nd-Sr isotopic evidence, and implications for the Phanerozoiccrustal growth[J]. Chemical Geology,1997,138:135-159.

KONOPELKO D, BISKE G, SELTMANN R,et al. Hercynian post-collisional A-type granites of the Kokshaal Range, Southern Tien Shan, Kyrgyzstan[J].Lithos,2007,97(1-2):140-160.

KING P L, WHITE A J R, CHAPPELL B W, et al. Characterization and origin of aluminous A-type granites from the Lachlan Fold Belt, Southeastern Australia[J].Journal of Petrology,1997,38(3):371-391.

LIU X C, CHEN B L, JANHN B M, et al. Early Paleozoic (ca. 465Ma) eclogites from Beishan( NW China) and their bearing on the tectonic evolution of the southern Central Asian Orogenic Belt[J].Journal of Asian Earth Sciences,2011,42(4):715-731.

MUSHKIN A, NAVON O, HALICZ L,et al. The petrogenesis of A-type magmas from the Amram Massif, Southern Israel[J]. Journal of Petrology,2003,44(5):815-832.

MINGRAM B, TRUMMBULL R B, LITTMAN S,et al. A petrogenetic study of anorogenic felsic magmatism in the Cretaceous Paresis ring complex, Namibia: evidence for mixing of crust and mantle-derived components[J]. Lithos, 2000, 54(1-2):1-22.

PATIO Douce A E. Generation of metaluminous A-type granites by low-pressure melting of calc-alkaline granitoids[J].Geology,1997,25(8):743-746.

PEARCE J A, HARRIS N B W, TINDLE A G. Trace-element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic-rocks[J].Journal of Petrology,1984,25:956-983.

QU J, XIAO W J, WINDLEY B F, et al. Ordovician eclogites from the Chinese Beishan: Implications for the tectonic evolution of the southern Altaids[J].Metamorphic Geology,2011,29(8):803-820.

SONG D F, XIAO W J, HAN C M, et al.Provenance of metasedimentary rocks from the Beishan orogenic collage，southern Altaids: Constraints from detrital zircon U-Pb and Hf isotopic data[J].Gondwana Rsearch,2013a,24 (3-4):1127-1151.

SONG D F, XIAO W J, HAN C M, et al. Progressive accretionary tectonics of the Beishan orogenic collage, southern Altaids: Insights from zircon U-Pb and Hf isotopic data of high - grade complexes[J].Precambrian Research,2013b,227:368-388.

SUN S S and MCDONOUGH W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalits: Implications for mantle composition and Processes[A].Saunders A D and Norry M J. Mamgmatis in the Ocean Basins[C].Geol Soc Special Pblications,1989,42:313-345.

TIAN Z H, XIAO W J, WINDLEY B F, et al. Structure, age, and tectonic development of the Huoshishan - Niujuanzi ophiolitic mélange, Beishan, southernmost Altaids[J].Gondwana Research,2014,25(2):820- 841.TAYLOR S R, RUDNICK R L, MCLENNAN S M, et al. Rare earth element patterns in Archean high-grade metasediments and their tectonic significance[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1986, 50(10): 2267-2279.

TURNER S P, FODEN J D and MORRISOR R S. Derivation of some A-type magmas by fractionation of basaltic magma: An example from the Padthaway Ridge, South Australia[J].Lithos,1992,28(2):151-179.

WHALEN J B, CURRIE K L and CHAPPELL B W. A_type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology,1987,95(4):407-419.

WU F Y, SUN D Y, LI H M, et al. A type granites in northeastern China: Age and geochemical constraints on their petrogenesis[J].Chemical Geology,2002,187(1-2):143-173.

XIAO W J, MAO Q G, WINDLEY B F, et al.Paleozoic multiple accretionary and collisional processes of the Beishan orogenic collage[J]. American Journal of Science,2010,310(10):155-1594.

YANGY J H, WU F Y, CHUNG S L,et al. A hybrid origin for the Qianshan A-type granite, northeast China: Geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic evidence[J].Lithos,2006,89(1-2):89-106.

寧夏黏土利用史話：燒制瓷器(2)

經(jīng)過幾千年的歷史演變, 古人逐步認(rèn)識(shí)不同原料和提高燒制溫度,完成了陶到瓷的發(fā)展過程: 陶—釉陶—原始瓷器—成熟瓷器。大約在公元前16世紀(jì)的商代中期,古人在燒制白陶、印紋硬陶及器表施釉技術(shù)的基礎(chǔ)上,燒制溫度達(dá)1 200℃以上的條件下,創(chuàng)造出了原始瓷器。學(xué)術(shù)界通過長期的研究, 把商代中期出現(xiàn)的一種帶有青綠色、青黃色釉, 胎料和燒成溫度(1 250℃)不同于一般陶器的器皿劃為瓷的范疇, 定名為原始瓷。后來再逐漸發(fā)展，出現(xiàn)白瓷、彩瓷(李輝柄，1978)。寧夏境內(nèi)考古發(fā)現(xiàn)多處西夏(公元1038～1227)瓷器窯址：靈武磁窯堡窯、回民巷窯、石溝驛窯，賀蘭插旗口窯、紅甕井窯、皇城臺(tái)子窯，銀川西郊缸瓷井窯，石嘴山窯，中衛(wèi)老窯溝窯，海原天都山窯等。其中，以靈武窯規(guī)模最大，延續(xù)時(shí)間也最長。這些地區(qū)瓷土礦藏多為高嶺石泥巖或高嶺石泥巖夾矸。

經(jīng)考古研究，靈武磁窯堡窯始燒于西夏中期,在元代仍在燒造，明清衰落。按用途可分為日常生活用器、文房用具、娛樂用具、雕塑藝術(shù)品以及建筑用瓷等。按釉色劃分, 則可分為白釉、 黑釉、 茶葉末釉、 青釉、 醬釉、姜黃釉瓷等。以白瓷和剔刻花瓷器最具特色。白瓷是西夏瓷器中數(shù)量較多、質(zhì)量較上乘的產(chǎn)品，其次為黑瓷，這可能與西夏王國崇尚白色、喜愛黑色有關(guān)(宋燕等，2010)。但由于當(dāng)?shù)卮赏梁s質(zhì)較多, 致使瓷器胎體不夠潔白, 多呈灰色、灰白色或米黃色。為此, 該窯白瓷在施透明釉以前均需先施一層潔白的瓷土(俗稱“化妝土”)，以遮蓋坯體。瓷器上的裝飾題材主要是花卉、花草紋、弦紋, 也有人物紋、動(dòng)物紋等, 多以劃、剔劃花技法予以體現(xiàn)(呂成龍，2006)。

在靈武磁窯堡窯遺址附近有豐富的煤礦和瓷土礦。從窯址東坡附近礦洞中收集的一種黏土進(jìn)行化學(xué)分析和x射線衍射分析,其主要礦物組成為高嶺土、白云母、石英及長石等, 礦多分布在煤系露頭地方, 化學(xué)成分Al2O3含量24.44%，F(xiàn)e2O3含量1.46%，TiO2含量1.00%, 說明此種黏土亦屬于高嶺石質(zhì)的泥巖。燒成瓷器后的瓷胎礦物主要為莫來石、石英、方石英，化學(xué)成分Al2O3含量24.94%，F(xiàn)e2O3含量1.16%，TiO2含量1.31%,燒成溫度1 260℃。白釉為“石灰釉” , 即屬CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)范圍，推知是石灰石和黏土配合而成(李國禎等，1991)。

煤系高嶺土是寧夏重要的瓷土資源，儲(chǔ)量豐富,質(zhì)量好,品位高，但有機(jī)質(zhì)含量高。石嘴山礦務(wù)局科研所(1991)利用閑置的瓷用隧道窯進(jìn)行了煅燒煤系高嶺土的研究。成功地將溫度控制在1 000～ 1 050℃,煅燒后的高嶺土( 1250目)主要技術(shù)指標(biāo): 粒度≤ 10μm達(dá)到95.3% ,白度達(dá)到92%～ 93.8% ,莫來石含量為4%～5%。為解決煤矸石的綜合利用起到積極的推進(jìn)作用(葛慶龍等，1999)。

目前，寧夏有20多家生產(chǎn)瓷器的企業(yè)，大多分布在石嘴山市和中衛(wèi)市轄區(qū)。在石嘴山市，始建于1943年的光華瓷廠，解放后演變?yōu)閷幭氖焐绞写善鲝S，繼承“光華”牌商標(biāo)，主要生產(chǎn)日用瓷、出口瓷、民族用瓷和炻瓷(介于陶與瓷之間，質(zhì)地致密堅(jiān)硬，與瓷相似)，兼搞工業(yè)建筑與藝術(shù)陳設(shè)等瓷器加工，共140個(gè)品種， 600多個(gè)花色。產(chǎn)品行銷全國18 個(gè)省、市、自治區(qū)，并出口歐美、東南亞、中東等10余個(gè)國家和港澳地區(qū)等。而在中衛(wèi)市，近年大力建設(shè)常樂陶瓷園，逐步由建筑陶瓷、日用陶瓷向工業(yè)用瓷、衛(wèi)生陶瓷以及藝術(shù)陶瓷方向拓展,傾力打造寧夏“塞上瓷都”。

(西安地質(zhì)調(diào)查中心楊合群；寧夏地質(zhì)調(diào)查院毛自力，艾寧，武丹)

Geochemical Characteristics and Tectonic Significance of A-type Granite in the South Margin of Zhaobishan, Beishan Area

WANG Huaitao1,2, REN Wenxiu2, ZHAO Qixin3, LIU Zirui2, WANG Tingchao3, ZHAO Hongxing2

(1.School of Earth Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, Gansu,China;2. Geology Survey of Gansu Province, Lanzhou 73000, Gansu,China; 3. Third Institute Geology and Mineral Exploration of Gansu Province Bureau of Geology and Mineral Rosources, Lanzhou 73000, Gansu,China)

The biotite monzogranite, located in the south margin of Zhaobishan, was intruded in Hongliuhe ophiolite, which are characterized by high-K and calc-alkaline composition with SiO268.86%～73.27%, high alkali (K2O+Na2O=7.03～7.98), coupled with midium aluminum (Al2O3=13.75%～14.1%) and weakly peraluminous (A/NKC=1.03～1.07). These rocks have high ratios of Ga×104/Al(5.22 ～ 6.48)and Y/Nb (2.71 ～ 3.43) in trace elements, which also show evidently loss in Nb, Ta, Sr, P, Ti as well as the enrichments of K, La, Nd, Zr, Hf and Sm. They are also rich in LREE with (La/Yb)N=7.19 ～ 13.15, and negative Eu anomalies(δEu=0.82 ～ 0.84). The results indicate that this biotite monzogranite belongs to A(A2) granite, which was formed by partial melting of young oceanic crust and island arc after had being used to be heated by basaltic magma in the extensional environment of early Devonian. Represented by the west part of Hongliuhe- Niujuanzi-Xichangjing ophiolitic belts, the paleo-ocean was closed between the late Ordovician and early Devonian(446.4～404.8Ma). After that, there was a dynamical evolution which was characterized by the end of the squeeze and the beginning of stretch, with the conversion time may be around 415～404.8 Ma.

Hongliuhe ophiolite; post-collisional; geochemistry; A-type granite; Bashan

2015-05-29；

2015-07-27

中國地質(zhì)調(diào)查局甘肅北山玉石山地區(qū)鐵金銅鎳礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查項(xiàng)目(1212011120556)

王懷濤(1985-)，男，工程師，在讀博士，研究方向巖石圈演化與成礦作用。E-mail:wanghtao08@lzu.cn

P588.1

A

1009-6248(2016)01-0039-11