中國阿爾泰克孜勒花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、巖石地球化學特征及其地質(zhì)意義

趙玉梅，彭 戈，趙得龍,尤悅程

1.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊，新疆烏蘇 833000；2.成都理工大學，四川成都 610066;3.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅蘭州 730020)

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中國阿爾泰克孜勒花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、巖石地球化學特征及其地質(zhì)意義

趙玉梅1，彭 戈2，趙得龍3,尤悅程1

1.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊，新疆烏蘇 833000；2.成都理工大學，四川成都 610066;3.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅蘭州 730020)

克孜勒花崗巖體位于新疆阿爾泰南緣西伯利亞和哈薩克斯坦-準噶爾板塊的結(jié)合部位，巖體呈不規(guī)則圓形的巖基產(chǎn)出，主要巖石類型為石英閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖、二長花崗巖、黑云母二長花崗巖。黑云母二長花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為289.5±4.3Ma，表明巖體形成于早二疊世。巖體具有高硅(SiO2=70.05%～75.78%)、高堿(K2O=3.32%～5.70%，Na2O=3.07%～4.48%)、富鋁(Al2O3=12.49%～14.04%)和低MgO(0.01%～0.72%)、CaO(0.36%～1.60%)、TiO2(0.03%～0.45%)、P2O5(0.07%～0.15%)特征，A/CNK=1.08～1.20，高FeOT/MgO比值(平均44.95)；富集Rb、Th、K、La、Ce，強烈虧損Ba、Sr、Nb、Ti，銪負異常明顯(δEu=0.03～0.36)；具有I-A過渡特點的高分異鈣堿性花崗巖體?？俗卫栈◢弾r體可能是區(qū)域上“雙峰式”巖漿組合中的酸性端元，為典型的后碰撞巖體，是后碰撞拉張背景下幔源巖漿發(fā)生底侵作用導致大陸地殼生長過程的產(chǎn)物。

阿爾泰南緣 I-A型花崗巖 后碰撞伸展

0 引言

中亞造山帶是全球最大的顯生宙增生造山帶(Sengoretal., 1993)和陸殼生長區(qū)(Jahnetal., 2000)，顯著特點是發(fā)育巨量的、具有年輕幔源組分特點的侵入巖(王濤等，2005；韓寶福等，2006)。阿爾泰造山帶位于俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦、中國四國的接合部位，位于中亞造山帶的南緣，是中亞造山帶的重要組成部分之一，其特點為出露大面積的侵入巖，尤其是花崗巖類。前人對新疆阿爾泰花崗巖做了大量的研究，積累了豐富的資料(鄒天人等，1988；趙振華等，1993；王中剛等，1998；袁峰等，2001；王登紅等，2002；王濤等，2005，2010；童英等，2010；柴鳳梅等，2010)。

王濤等(2010)對阿爾泰地區(qū)花崗巖的時空分布特征進行研究認為，該花崗巖體總體可分為3個階段：

(1)早中古生代(470～360 Ma)，該階段花崗巖體廣泛出露，多具不同程度變形，主要為鈣堿性I型。可分為中-晚奧陶世(470～440 Ma)和晚志留世-晚泥盆世(425～360 Ma)兩個期次。其中部分巖體變形極強達到片麻巖體的程度，為同造山俯沖增生產(chǎn)物(王濤等，2010)；該階段花崗巖體分別形成于活動陸緣俯沖過程(470～440 Ma)、繼續(xù)俯沖弧后盆地伸展過程(420～390 Ma)到聚合碰撞過程(380～360 Ma)(王濤等，2010)。

(2)晚古生代(355～270 Ma)，該階段可分為早石炭世(355～318 Ma)和早二疊世(290～270 Ma)兩個期次。早石炭世(即第一個期次)巖體出露于阿爾泰造山帶的南部，具有典型的堿性花崗巖的特征，為不規(guī)則狀或不變形的圓形狀，為晚(后)造山產(chǎn)物(王濤等，2010)；早二疊世(即第二個期次)巖體多數(shù)出露于造山帶的南部，零星出露于阿爾泰造山帶的內(nèi)部，少量變形的巖體集中出露在額爾齊斯構(gòu)造帶內(nèi)，地表形狀多為圓形、不變形；巖體成因類型主要為I、A型，同時有大量基性巖脈(體)產(chǎn)出，表明為后造山底侵伸展環(huán)境的產(chǎn)物。

(3)早中生代(245～190 Ma)，該階段花崗巖體具有高分異的I型和S型特征，地表呈不規(guī)則狀或不變形圓形狀，往往伴有稀有金屬礦產(chǎn)的產(chǎn)出，顯示板內(nèi)環(huán)境的特征。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

克孜勒巖體位于阿爾泰山南緣西伯利亞和哈薩克斯坦-準噶爾板塊的結(jié)合部位(圖1a，b)，隸屬于新疆阿勒泰市福海縣。巖體侵位于石炭系喀喇額爾齊斯組變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖之中，西側(cè)被第四系和第三系覆蓋(圖1c)。巖體在地表呈馬蹄形，略向NW—SE向延伸，呈巖基狀產(chǎn)出，邊部呈熔蝕港灣狀，長約14km，寬約11km，面積約124.3km2。巖體周圍零星出露圍巖捕虜體，邊部常發(fā)育冷凝邊，東部與石炭系喀喇額爾齊斯組之間呈犬牙交錯，呈外侵式接觸關(guān)系(圖1c)，南部還出露面積較大的圍巖的頂蝕殘留體，且該殘留體被四周上侵的巖體切割，形態(tài)極其不規(guī)則；殘留體邊部發(fā)生強烈的熱接觸變質(zhì)，角巖化現(xiàn)象特別明顯。

2 巖石組合及巖石學特征

通過野外對克孜勒巖體進行地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，巖體主要巖石組合為石英閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖、二長花崗巖、黑云母二長花崗巖(圖1c，圖2a-d)，部分巖相之間具有相互穿插關(guān)系。

石英閃長巖：出露較少，占巖體面積的1%，呈長條形出露于黑云母二長花崗巖內(nèi)部(圖1c)，在黑云母二長花崗巖中可見到石英閃長巖的捕擄體。巖石風化色和新鮮色均為深灰色。微細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由斜長石(50%)、普通角閃石(15%～20%)、石英(5%～10%)、黑云母(20%)和輝石(1%)組成。

花崗閃長巖：出露較少，占巖體面積的1%，呈團塊狀出露在二長花崗巖內(nèi)部或邊部(圖1c)。巖石風化色為灰黑-淺肉紅色，新鮮面顏色為淺灰色；塊狀構(gòu)造，花崗結(jié)構(gòu)(圖2a)。巖石由斜長石(45%)、角閃石(15%)、堿性長石(10%～15%)和石英(20%)組成。斜長石具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，呈板條狀，常不均勻分布，嵌布于石英、微斜長石之中；堿性長石粒度較細，呈不規(guī)則狀或板條狀，常交代包裹黑云母和斜長石；石英呈它形粒狀和填隙狀分布；角閃石呈纖維狀分布。

花崗巖：出露較少，占巖體面積的1%，呈團塊狀出露在黑云母二長花崗巖內(nèi)部(圖1c)。巖石風化色與新鮮色均為肉紅色，細中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2b)。巖石由斜長石(15%～20%)、堿性長石(45%～50%)和石英(35%)組成。微斜長石呈它形不規(guī)則狀；斜長石呈板條狀，常不均勻分布，少數(shù)為絹云母替代；石英呈它形粒狀和填隙狀分布。黑云母呈片狀。

二長花崗巖：出露面積較大，占巖體面積的25%，在巖體的四周均有分布(圖1c)。巖石的風化色為淺肉紅色-灰白色，新鮮面為灰白色，部分巖石具有似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2c)。似斑狀二長花崗巖由斑晶(50%～55%)和基質(zhì)(45%～50%)兩部分組成，斑晶主要為微斜條紋長石(20%)、斜長石(20%～25%)、石英(5%～10%)；基質(zhì)由微斜長石(30%)、石英(15%～20%)、斜長石(1%～5%)和少量黑云母組成。微斜長石呈它形不規(guī)則狀，條紋結(jié)構(gòu)發(fā)育；斜長石分布不均勻，嵌布于微斜長石和石英之中，具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，呈板條狀，在內(nèi)環(huán)具有少量絹云母化；石英呈它形粒狀、填隙分布(圖2e)。

黑云母二長花崗巖：巖體中最為發(fā)育的巖石類型，占巖石總面積的>70%，在巖體中心分布(圖1c)。巖石的風化色為肉紅色，新鮮面則為淺肉紅色。中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2d)。由斜長石(30%)、微斜長石(35%～40%)、石英(25%)和黑云母(5%～10%)組成。微斜長石呈它形不規(guī)則狀分布，常交代包裹斜長石和黑云母；斜長石呈板條狀，常不均勻分布；石英呈它形粒狀、團塊狀和填隙狀分布，波狀消光；黑云母片狀，不均勻分布，少數(shù)綠泥石化(圖2f)。

3 樣品采集與分析方法

3.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

本次工作中鋯石U-Pb測年樣品采自黑云母二長花崗巖，坐標為E88°24′04″，N47°20′46″(圖1c)，巖石具中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；樣品新鮮，重約10kg。鋯石單礦物分離工作在河北廊坊完成。根據(jù)礦物的顏色、晶體自形程度、透明度等特征在雙目鏡下挑選出有代表性的鋯石；將挑選出來的鋯石顆粒盡量整齊的粘在載玻片上并放入PVC環(huán)內(nèi)；然后再將固化劑與環(huán)氧樹脂進行完全混合，同時注入在PVC環(huán)中，待樹脂完全固化后使整個鋯石靶與載玻片進行分離；然后拋光至使樣品表面光潔、平整；隨后在顯微鏡下對已經(jīng)拋光后的鋯石靶進行透射光和反射光照相，為激光測年做前期準備。最后用體積百分比為3%的HNO3清洗樣品并鍍碳。鋯石靶在測定之前需用酒精輕擦靶表面，以除去表面的灰塵或者可能產(chǎn)生的污染。

圖1 a-新疆北部地區(qū)板塊構(gòu)造圖(據(jù)Jahn et al., 2000修改)；b-中國阿爾泰地區(qū)石炭紀、二疊紀花崗巖分布簡圖(據(jù)童英等，2010修改)；c-克孜勒花崗巖體地質(zhì)簡圖Fig.1 a-Tectonic map of North Xinjiang (modified from Jahn et al., 2000). b-Distribution of Carboniferous and Permian granites in Altay of China (modified from Tong et al., 2010). c-Simplified geological map of the Kezile granitic pluton. 1-石炭紀花崗巖；2-二疊紀花崗巖；3-石炭紀堿性花崗巖；4-二疊紀堿性花崗巖；5-第四系；6-第三系；7-石炭系；8-石英閃長巖；9-花 崗閃長巖；10-花崗巖；11-二長花崗巖；12-黑云母二長花崗巖；13-取樣位置1-Carboniferous granite; 2-The Permian granite; 3-Carboniferous alkaline granite; 4-Permian alkaline granites; 5-Quaternary; 6-Third series; 7-Carboniferous system; 8-Quartz flash; 9-Granitic rock; 10-Granite; 11-Monzonitic granite; 12-Biotite monzonite granite; 13-Sampling location

鋯石的LA-ICP-MS微區(qū)原位分析在中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心小巖體成礦與找礦國土資源部重點實驗室完成。激光剝蝕束斑直徑為24μm，深度20～40μm。在樣品測試開始之前首先測定三個標樣(NIST610、91500、GJ-1)作為外標對設(shè)備進行質(zhì)量歧視和漂移校正，測定6個目標樣品之后插入一個91500標樣測試點；測定12個目標樣品后插入三個標樣(NIST610、91500、GJ-1)測試點。

3.2 巖石主微量元素分析

巖石的主、微量元素在長安大學西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點實驗室完成。其中，全巖主量元素分析采用XRF熔片法按國家標準GB/T 14506.28-1993完成，在日本理學RIX2100XRF儀上測定，分析精度一般優(yōu)于2%；全巖稀土、微量元素采用美國X-7型ICP-MS測定。

4 分析結(jié)果

4.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年

本次工作所獲得的黑云母二長花崗巖中鋯石大多為無色透明或淺黃色，晶形發(fā)育較好，多呈長柱狀、正方雙錐狀自形晶體，長100～250μm，寬80～160μm，長寬比3 ∶1～1 ∶1；大部分鋯石的陰極發(fā)光圖像(圖3)表現(xiàn)出清晰的明暗相間的條帶結(jié)構(gòu)和典型的巖漿震蕩環(huán)帶，表明鋯石應該屬于巖漿結(jié)晶鋯石。

圖3 克孜勒巖體中黑云母二長花崗巖典型鋯石Cl圖像Fig.3 Cl images of representative zircons from biotite monzonitic granite of the Kezile pluton

31顆鋯石U-Pb測試分析結(jié)果表明(表1)，鋯石Th含量為63.71～487.05×10-6，U含量為132.06～1263.25×10-6，Th/U比值為0.29～0.78，為典型的巖漿鋯石比值特征。206Pb/238U比值為0.0439～0.0482，206Pb/238U年齡為277.1～303.7Ma(表1)；31個測點的平均年齡值為289.5±4.3Ma(n=31)，MSWD=0.31(圖4)；該年齡值代表了巖體的結(jié)晶年齡，表明巖體形成于早二疊世。

圖4 克孜勒巖體中黑云母二長花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.4 U-Pb concordia diagram for biotite monzonitic granite of the Kezile pluton.

表1 克孜勒巖體黑云母二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS Zircon U-Pb age for biotite monzonitic granite of the Kezile granitic pluton)

表2 克孜勒巖體主量元素(wt.%)和微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 2 Analys’s The results of major elements (wt.%) and trace elements (×10-6) for the Kezile granitic pluton

續(xù)表2

4.2 主微量元素

對克孜勒花崗巖體中花崗巖、二長花崗巖和黑云母二長花崗巖進行了主微量元素測試分析，結(jié)果見表2。巖體具有高硅(SiO2=70.05%～75.78%)、高堿(K2O=3.32%～5.70%，Na2O=3.07%～4.48%)、富鋁(Al2O3=12.49%～14.04%)和低MgO(0.01%～0.72%)、CaO(0.36%～1.60%)、TiO2(0.03%～0.45%)、P2O5(0.07%～0.15%)；鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.08～1.20，為準鋁質(zhì)到過鋁質(zhì)特征(圖5a，表2)，A/NK=1.11～1.36，過堿指數(shù)AKL=0.74～0.90，里特曼指數(shù)σ=1.88～2.45；在SiO2-K2O關(guān)系圖上(圖5b)樣品顯示高鉀鈣堿性特點。樣品FeOT/MgO比值較高(4.51～150.32)，平均為44.95，遠高于一般I型(平均值2.27)、S型(平均值2.38)M型(平均值2.37)花崗巖(Whalen., 1987)。

圖5 克孜勒花崗巖主量元素巖石類型圖解a-A/CNK-A/NK圖解；b-K2O-SiO2圖解(據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976)Fig.5 Major element diagrams for rock types of the Kezile granites in Altaia-Diagram of A/CNK-A/NK; b-Diagram of K2O-SiO2 (after Peccerillo and Taylor, 1976)

巖石樣品中稀土元素總量相對較高，∑REE=(31.98～324.11)×10-6，平均127.63×10-6；(La/Sm)N=3.25～17.12，平均6.71；(Gd/Yb)N=1.05～2.802，平均1.98；(La/Yb)N=2.37～17.71，平均8.52；表明輕稀土元素內(nèi)部分餾程度高于重稀土元素內(nèi)部的分餾程度，輕、重稀土元素之間分餾程度很高。樣品具有明顯的銪負異常(δEu=0.03～0.36)；這也與稀土元素球粒隕石標準化配分圖解一致(圖6a)，略具有“海鷗”式的特點。

樣品的Ga含量較高(Ga=8.73～21.03×10-6，平均13.18×10-6)，104Ga/Al=1.26～2.83，處于A型和I型的過渡范圍；HFSE元素含量較高，Zr+Nb+Ce+Y=86.13～439.90×10-6，平均244.39×10-6，略低于A型花崗巖的下限值(350×10-6，Whalen., 1987)；在全巖微量元素的原始地幔標準化配分圖解上(圖6b)，表現(xiàn)為Rb、Th、K、La、Ce的正異常，Ba、Sr、Nb、Ti的負異常；在A型花崗巖的判別圖解中(圖7)，樣品均位于I、S型和A型花崗巖范圍的邊界附近；這些特點表明克孜勒花崗巖體可能為I、S型和A型過渡的花崗巖。

圖6 a-稀土元素球粒隕石標準化圖解；b-微量元素原始地幔標準化圖解(標準數(shù)據(jù)來自Sun andMc-Donough, 1989)Fig.6 a-Chondrite-normalized REE patterns.b-PM-normalized trace elements spider diagram (normal-ized values are from Sun andMcDonough, 1989)

圖7 克孜勒花崗巖在A型花崗巖判別圖解中的位置(底圖據(jù)Whalen, 1987)Fig.7 Locations of the Kezile granites in the discrimination diagrams of the A-type granites (after Whalen, 1987)

5 討論

5.1 花崗巖成因類型與巖石組合

克孜勒花崗巖體具有高硅、高堿、富鋁、低鎂、低鈦、低磷的特點，鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.08～1.20不具有典型S型花崗巖的特征(表2)；高的FeOT/MgO比值(平均44.95)反映具有A型花崗巖的特點。Rb、Th、K、La、Ce的富集，Ba、Sr、Nb、Ti的強烈虧損以及銪的明顯負異常(δEu=0.03～0.36)反映了巖體應該為巖漿高分異的產(chǎn)物(圖6b)；而且這些元素的虧損特別是銪的負異常程度隨著SiO2含量的增高而明顯(表2)。Nb的虧損以及Zr+Nb+Ce+Y含量(平均244.39×10-6)表明巖體又不具有典型A型花崗巖的特點。王濤等(2005)認為這種類型的花崗巖體不同于阿爾泰乃至新疆地區(qū)典型的富堿花崗巖(堿性花崗巖)，而是I-A過渡型花崗巖的特點?？俗卫栈◢弾r體的判別圖解(圖7)中也反映巖體介于I、S型和A型花崗巖的過渡類型。巖體中極少量的白云母可能是巖體高分異的產(chǎn)物，而不是S型花崗巖的指示標志(王濤等，2005)；相反，巖體含有較多角閃石，特別是花崗閃長巖和石英閃長巖中較多的角閃石，應該是I型花崗巖的典型礦物學標志；而高硅、高堿、高FeOT/MgO比值以及Ba的強烈虧損顯示了A型花崗巖的特點。所以，克孜勒巖體應該是具有I-A過渡特點的高分異鈣堿性花崗巖體。

克孜勒花崗巖體呈不規(guī)則圓形巖基狀產(chǎn)出(圖1c)，巖石普遍具有花崗結(jié)構(gòu)，表明巖體應該在相對拉張的環(huán)境下形成；另外，巖石的A/CNK=1.08～1.20，I-A過渡型花崗巖的特點表明巖體應該為非造山花崗巖(鄒天人等，1988)。在區(qū)域巖漿組合及地質(zhì)背景上，克孜勒巖體可能是區(qū)域上雙峰式巖漿組合的組成部分(李華芹等，1998；王登紅等，2002)。阿爾泰造山帶具有增生造山的特點(Windleyetal., 2002; Xiaoetal., 2004)，在造山帶南緣和額爾齊斯斷裂發(fā)育較多的后造山或后碰撞花崗巖體以及堿性巖和基性巖(韓寶福等，2006)；克孜勒巖體位于阿爾泰南緣西伯利亞和哈薩克斯坦-準噶爾板塊的結(jié)合部位(圖1a，b)，其巖體產(chǎn)狀、巖石組合、構(gòu)造型式、巖石地球化學特征均表明巖體為典型的后碰撞巖體，應該形成于后碰撞構(gòu)造環(huán)境。

5.2 年齡意義

阿爾泰造山帶發(fā)育大量的花崗巖體，可以分為造山和非造山兩個系列(鄒天人等，1988)。柴鳳梅等(2010)對造山帶南緣克朗盆地北西側(cè)特木爾特黑云母花崗巖進行鋯石定年，結(jié)果為459±4.9Ma；表明巖體可能形成于俯沖作用的初期，在擠壓背景下由于局部伸展減壓以及異常地幔和深部熱流不均勻上升提供的熱影響，從而產(chǎn)生部分熔融；劉峰等(2010)對阿爾泰造山帶南緣薩爾布拉克鐵礦區(qū)的花崗巖體進行了鋯石U-Pb定年，結(jié)果為410±4Ma；表明巖體應該形成于與板塊俯沖有關(guān)的陸緣弧環(huán)境中，巖漿中可能有在板塊俯沖過程中熔融形成的洋殼鎂鐵質(zhì)巖石；王濤等(2005)對阿爾泰喇嘛昭巖體進行鋯石U-Pb定年，結(jié)果為276±9Ma；表明巖體形成于后造山或后碰撞伸展的構(gòu)造環(huán)境；張亞峰等(2015)對阿爾泰造山帶南緣可可托海地區(qū)阿拉爾花崗巖體進行鋯石U-Pb定年，結(jié)果為210±5Ma；表明巖體可能形成于后碰撞造山向板內(nèi)環(huán)境轉(zhuǎn)換階段。

克孜勒巖體的黑云母二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為289.5±4.3Ma，代表了巖體的結(jié)晶年齡，表明巖體形成于早二疊世，與區(qū)域上喇嘛昭巖體年齡較為近似；與區(qū)域上典型的基性巖體，如喀拉通克(287±6Ma，韓寶福等，2004)形成時代一致，顯示了區(qū)域上“雙峰式”的巖漿組合(李華芹等，1998；王登紅等，2002)。阿爾泰造山帶經(jīng)歷了陸緣俯沖(奧陶紀-志留紀)，陸弧及陸緣邊緣裂解、弧后盆地(泥盆紀)，洋盆閉合(晚泥盆世)，最后進入晚或后造山階段(早石炭世)的構(gòu)造演化過程(Wangetal., 2006)。阿爾泰造山帶中部地塊的主造山期或者主碰撞期應該在400～360Ma左右(王濤等，2005)，在350 Ma之前發(fā)生了主要的區(qū)域(韌性)變形變質(zhì)作用(峰期年齡為390 Ma，王濤等，2010)；所以，阿爾泰造山帶在晚石炭世應該進入了晚(后)造山階段，二疊紀時期應該為后造山環(huán)境(王濤等，2010)，標志著中亞造山帶的主期造山作用已經(jīng)結(jié)束，開始新的板內(nèi)巖漿作用和新的大陸裂解。早二疊世克孜勒I-A型花崗巖體是這一時期大陸地殼伸展作用在阿爾泰造山帶中的表現(xiàn)，是后碰撞幔源巖漿發(fā)生底侵作用導致大陸地殼生長的產(chǎn)物。

6 結(jié)論

(1)克孜勒花崗巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為289.5±4.3Ma，代表了巖體的結(jié)晶年齡，表明巖體形成于早二疊世。

(2)巖體巖石化學具有高硅、高堿、富鋁、低鎂、低鈦、低磷以及高FeOT/MgO比值(平均44.95)的主量元素特征，微量元素表現(xiàn)為Rb、Th、K、La、Ce的富集，Ba、Sr、Nb、Ti的強烈虧損以及銪的明顯負異常(δEu=0.03～0.36)；以上特征表明巖體應該是具有I-A過渡特點的高分異鈣堿性花崗巖體，為阿爾泰南緣典型的后碰撞巖體。

(3)克孜勒花崗巖體可能是區(qū)域上“雙峰式”巖漿組合中酸性端元，是中亞造山帶主期造山作用結(jié)束、新的板內(nèi)巖漿作用開始時期大陸地殼伸展作用在阿爾泰造山帶中的表現(xiàn)，是后碰撞拉張背景下幔源巖漿發(fā)生底侵作用導致大陸地殼生長背景下的產(chǎn)物。

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LA-ICP-MS Zircon U-Pb Age and Geochemistry of the Kezile Granitic Pluton in Altay of China and their Geological Implications

ZHAO Yu-mei1, PENG Ge2, ZHAO De-long3,YOU Yue-cheng1

(1.No.7GeologicalPartyoftheXinjiangBureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopment,Wusu,Xinjiang833000;2.ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610066;3.SecondInstitudeofGeologicalandMineralExplorationofGansuProvincialBureauofGeologyandMineralResources,Lanzhou,Gansu730020)

The Altay orogenic zone in China is an important unit of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), characterized by numerous young mantle source composition of intrusive rocks, especially a number of granitic plutons. These granitic plutons have the features such as multiple times, many types, and a variety of tectonic settings. The Kezile granitic pluton is an irregular round batholiths, occurring at the southern margin of Altay between the Siberia and Kazakhstan-Junggar plates. Its main rock types include biotite monzonitic granite, monzonitic granite, granite, granodiorite and quartz diorite. The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating age of the biotite monzonitic granite is 289.5±4.3Ma, suggesting that the Kezile granitic pluton formed at early Permian. Petrological and geochemical data show that the pluton is characterized by high silicon(SiO2=70.05%～75.78%),high alkali (K2O=3.32%～5.70%, Na2O=3.07%～4.48%), abundant aluminum (Al2O3=12.49%～14.04%) and low MgO (0.01%～0.72%), CaO (0.36%～1.60%), TiO2(0.03%～0.45%), P2O5(0.07%～0.15%). It has a ratio of A/CNK=1.08～1.20 and high FeOt/MgO ratio (average 44.95). Enrichment of Rb, Th, K, La, and Ce, strong depletion of Ba, Sr, Nb and Ti, and low δEu (0.03～0.36) characterize this rock. All of these data suggest that the Kezile granitic pluton has transition features from high-fractionated and high-K calc-alkaline I-type granites to A-type granites, and the pluton could be the acidic components of the “bimodal type” magma in the area, which is the product of growth of the continental crust triggered by the underplaying of the post-collision mantle-derived magma in Altay in an extensional tectonic setting.

southern margin of the Altay orogenic belt，I-A type granite,post-collision extension

2015-12-21；

2016-01-22；[責任編輯]陳英富。

趙玉梅(1984年-)，女，工程師，從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與構(gòu)造地質(zhì)研究工作。E-mail: zym2005mm@126.com。

P584

A

0495-5331(2016)02-0271-12

Zhao Yu-mei, Peng Ge, Zhao De-long,You Yue-cheng. LA-ICP-MS zircon U-Pb age and geochemistry of the Kezile granitic pluton in Altay of China and their geological implications [J]. Geology and Exploration, 2016, 52(2):0271-0282