甘肅龍首山西山頭窯地區(qū)中酸性巖體年代學(xué)、地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義

董國(guó)強(qiáng)，余君鵬，李通國(guó)，劉濤，張煒

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

阿拉善地塊南緣龍首山西段石炭—二疊紀(jì)巖漿活動(dòng)由于所處構(gòu)造空間的特殊性（位于祁連洋造山帶與中亞造山帶之間）及形成時(shí)間的特殊性（疊加在早期加里東活動(dòng)陸緣帶之上）[1-7]，是受控于南側(cè)的祁連造山作用還是與北側(cè)的中亞造山帶構(gòu)造演化相關(guān)，歸屬和形成機(jī)制目前仍然存在爭(zhēng)論。研究表明，龍首山巖漿-構(gòu)造帶早古生代為活動(dòng)大陸邊緣，其上發(fā)育加里東期巖漿巖[1,4,5]，晚志留—早泥盆世隨著祁連洋的閉合，中祁連島弧地體與阿拉善陸塊發(fā)生碰撞，在該區(qū)形成后碰撞花崗巖[5,6,8-11]；目前主流認(rèn)識(shí)認(rèn)為晚古生代阿拉善中北部石炭—二疊紀(jì)花崗巖受中亞洲洋控制[6,11-13,]，但對(duì)分布于阿拉善南緣龍首山構(gòu)造帶的石炭紀(jì)—二疊紀(jì)花崗巖的性質(zhì)及歸屬則有不同認(rèn)識(shí)，主要表現(xiàn)在（1）它們是否繼承晚志留—早泥盆世花崗巖特點(diǎn)，與其一脈相承，具后碰撞花崗巖特點(diǎn)[1]；（2）它們是否與祁連后造山作用關(guān)系不大，而是受北側(cè)古亞洲洋俯沖碰撞作用影響，與阿拉善陸塊腹部霍爾森-查干楚魯西端弧后洋盆的擴(kuò)張、俯沖及閉合過(guò)程相關(guān)[7,11,13]。針對(duì)這一問(wèn)題，本文選擇龍首山陸緣帶西段的山頭窯巖體作為研究對(duì)象，對(duì)其巖相學(xué)、年代學(xué)、地球化學(xué)等方面進(jìn)行了綜合研究，這對(duì)本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及找礦方向有著十分重要的理論與實(shí)踐意義。不同構(gòu)造環(huán)境的巖漿巖具有不同的同位素、巖石組合和元素地球化學(xué)特征，蘊(yùn)含著其巖漿源區(qū)、成巖過(guò)程等重要信息，是大陸形成演化的標(biāo)志物，是了解地球深部信息的有效探針[14]。本次研究的目的就是為解決本區(qū)在上述兩方面問(wèn)題提供巖石學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于華北板塊西南阿拉善陸塊南部龍首山陸緣帶西段[1]，其北為阿拉善陸塊陸緣巖漿弧，南為北祁連加里東褶皺帶河西走廊過(guò)渡帶（圖1-b）。阿拉善陸塊北側(cè)的恩格爾烏蘇斷裂帶代表了古亞洲洋閉合的位置，南部的巴丹吉林?jǐn)嗔褞П徽J(rèn)為是霍爾森-查干楚魯弧后盆地閉合的位置，兩斷裂帶之間為宗乃山-沙拉扎山構(gòu)造帶，巴丹吉林?jǐn)嗔涯喜康难挪假?巴音諾爾公-紅古爾玉林構(gòu)造帶分別發(fā)育一條晚二疊世和石炭紀(jì)—早二疊世火山-侵入巖帶，研究區(qū)處于其西南部。由于阿拉善陸塊長(zhǎng)期隆起而缺少沉積記錄[15]，曾被稱作“地盾”[16]，而該區(qū)所研究的巖體多侵入于前寒武紀(jì)地層中，為其形成時(shí)代的確定增加了的難度。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置（a）及地質(zhì)簡(jiǎn)圖（b）Fig.1 Tectonic location and Geological sketch of the study

區(qū)內(nèi)構(gòu)造極為復(fù)雜，逆沖構(gòu)造和伸展構(gòu)造相互疊加，次級(jí)構(gòu)造發(fā)育，總體構(gòu)造為NWW 向，在紅柳園一帶發(fā)育近NW 向構(gòu)造，主要為一系列線狀緊閉褶皺和逆沖斷層，電磁測(cè)深和重磁測(cè)量發(fā)現(xiàn)，龍首山邊緣斷裂為一向南逆沖的推覆構(gòu)造。出露巖石為晚太古—早元古代龍首山巖群綠片巖相-角閃巖相變質(zhì)巖，侏羅紀(jì)龍鳳山組陸源碎屑巖局部夾薄煤層，南部大面積產(chǎn)出白堊紀(jì)廟溝組紫紅色、磚紅色砂巖、泥巖及古近系白楊河組磚紅色礫巖、含礫砂巖、砂巖和石膏層（圖1-a）。

研究區(qū)侵入巖極為發(fā)育，出露面積較大，主體為華力西期大規(guī)模中酸性侵入體，具多期多次演化特征，多呈NWW向、近EW 向分布。主要分3個(gè)期次侵入，依次為白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖等，總面積超過(guò)120 km2，但大部分被風(fēng)砂所覆蓋。石英閃長(zhǎng)巖出露面積最大，次為二長(zhǎng)花崗巖及白崗巖，另有少量輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖及偉晶巖脈。白崗巖僅在山頭窯地區(qū)出露，面積約4 km2，，多見(jiàn)石英閃長(zhǎng)巖巖枝侵入，與石英閃長(zhǎng)巖呈脈動(dòng)接觸，二者界線較為清晰，巖石裂隙中見(jiàn)鉬礦化；石英閃長(zhǎng)巖分布最廣泛，面積大于102 km2，呈巨型巖基產(chǎn)出，分布于山頭窯-紅柳園一帶，由于受第三期次侵入的二長(zhǎng)花崗巖混染，部分巖石具明顯的鉀交代，與二長(zhǎng)花崗巖呈“涌動(dòng)”接觸關(guān)系，該期巖石中見(jiàn)銅鉬礦；二長(zhǎng)花崗巖沿NWW 向呈巖枝、巖株，個(gè)別呈較小巖基產(chǎn)出，且多分布于負(fù)地形處，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，局部沿第二期次侵入體裂隙呈脈狀展出（圖1-b）。

山頭窯巖體可見(jiàn)明顯的磁異常及銅鉬金等地球化學(xué)異常，鉆探及槽探也發(fā)現(xiàn)了鉬銅礦化，阿拉善地塊東北部也發(fā)現(xiàn)了斑巖型鉬礦[17]。研究區(qū)及附近巖漿侵入活動(dòng)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)序次及礦產(chǎn)有較明顯的依存關(guān)系，為近年來(lái)地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)區(qū)域。

2 巖體地質(zhì)及巖相學(xué)特征

華力西期侵入巖在研究區(qū)分布廣、規(guī)模較大，主要分為3個(gè)期次侵入，現(xiàn)將其主要特征分述如下：

第一侵入期次白崗巖呈灰白色，具花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主體由淺色礦物組成，暗色礦物含量很少（圖2-a，b），主要組成為：斜長(zhǎng)石含量55%～60%，柱粒狀，粒徑為0.5～3.0 mm；石英含量35%～40%，粒狀，粒徑為0.05～1.0 mm；鉀長(zhǎng)石含量0～5%，條紋狀，長(zhǎng)徑為0.01～0.1 mm，與斜長(zhǎng)石混雜為一體，呈條紋長(zhǎng)石，具粘土化現(xiàn)象。

圖2 山頭窯巖漿巖巖相學(xué)特征Fig.2 Petrographic characteristics of the magmatic rocks in the Shantouyao area

第二侵入期次石英閃長(zhǎng)巖呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由石英、黑云母、角閃石和斜長(zhǎng)石組成，后三者總含量約90%（圖2-c，d）。石英呈不規(guī)則粒狀，粒徑為0.03～0.78 mm，分布在長(zhǎng)石顆粒間，或呈篩狀包裹于角閃石中，含量為3%～12%；黑云母呈鱗片狀集合體，粒徑0.11～3.18 mm，常與角閃石交互相生，含量為20%～25%；角閃石呈不規(guī)則柱狀，粒徑0.10～3.05 mm，發(fā)育閃石式解理，含量約15%～20%；斜長(zhǎng)石呈自形-半自形板狀，粒徑0.10～4.52 mm，發(fā)育細(xì)且密的聚片雙晶和卡氏雙晶，具微弱的中心蝕變現(xiàn)象，含量為40%～50%。偶見(jiàn)褐簾石等副礦物，含量約1%。

第三侵入期次二長(zhǎng)花崗巖具半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要組成：石英，不規(guī)則粒狀，粒徑0.03～0.89 mm，常呈鑲嵌粒狀產(chǎn)出，并包裹次一級(jí)斜長(zhǎng)石等礦物，含量約35%；斜長(zhǎng)石，自形長(zhǎng)板狀，粒徑0.06～1.32 mm，發(fā)育細(xì)且密的聚片雙晶和卡氏雙晶（圖2-e，f），含量約25%；鉀長(zhǎng)石，呈半自形-他形板狀，粒徑變化范圍較大，常包裹次一級(jí)云母和石英等礦物，含量為20%～30%；黑云母，呈鱗片狀集合體，粒徑0.03～0.88 mm，發(fā)育一組極完全解理，含量10%～15%。除石英新鮮外，斜長(zhǎng)石和黑云母均發(fā)生明顯次生變化，以黑云母綠泥石化和斜長(zhǎng)石粘土化表現(xiàn)最為強(qiáng)烈。

3 鋯石U-Pb測(cè)年

在研究區(qū)白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖三期次侵入體中采集鋯石U-Pb 同位素測(cè)年樣品，其中白崗巖采集樣品1 件，石英閃長(zhǎng)巖采集樣品2件，二長(zhǎng)花崗巖采集樣品1 件。由武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司測(cè)試，鋯石U-Pb年齡分析設(shè)備為安捷倫電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Agilent 7 700)和相干193 nm準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)(GeoLas-Pro)，激光能量80 mJ,頻率5 Hz，激光束斑直徑32 μm。測(cè)試鋯石顆粒以自形-半自形柱狀晶體為主，鋯石顆粒具清晰韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖3)。

圖3 山頭窯巖漿巖鋯石CL圖像Fig.3 CL images of zircon for the magmatic rocks in the Shantouyao area

白崗巖中鋯石在透射光下呈無(wú)色透明狀，外形多為長(zhǎng)柱狀，少為短柱狀，顆粒較小，粒徑100～170 μm，長(zhǎng)寬比為2∶1～3∶1，U/Th 值為0.81～2.18，比值跨度較大，平均值1.58。白崗巖測(cè)試點(diǎn)位25個(gè)，有效點(diǎn)位22 個(gè)，共獲得22 個(gè)測(cè)點(diǎn)的可靠年齡，全部測(cè)點(diǎn)均投影于諧和線上或諧和線附近（圖4-a），這些測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（304.3±2.2）Ma，為石炭紀(jì)晚期。

石英閃長(zhǎng)巖在研究區(qū)出露范圍大，東西綿延約20 km，兩樣品相距約8 km，具代表性。石英閃長(zhǎng)巖兩樣品U/Th 值為1.17～1.73，數(shù)值較集中，平均1.46，鋯石在透射光下呈無(wú)色透明狀，樣品PM801TW1外形多短柱狀，顆粒較大，粒徑200～300 μm，長(zhǎng)寬比約1∶1 者居多，采集點(diǎn)位25 個(gè)，共獲得25 個(gè)測(cè)點(diǎn)可靠年齡，全部測(cè)點(diǎn)均投影于諧和線上或附近（圖4-b），這些測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為（285.2±1.6）Ma；樣品YTW01 外形為長(zhǎng)柱狀或短柱狀，粒徑100～300 μm，長(zhǎng)寬比為1∶1～3∶1，樣品采集點(diǎn)位20 個(gè)，共獲得20 個(gè)測(cè)點(diǎn)的可靠年齡，全部測(cè)點(diǎn)均投影于諧和線上或附近（圖4-c），這些測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（287.5±2.4）Ma。由此可見(jiàn)，本區(qū)石英閃長(zhǎng)巖為二疊紀(jì)早期侵入體。

二長(zhǎng)花崗巖中鋯石在透射光下呈無(wú)色透明狀，外形多為長(zhǎng)柱狀或短柱狀，顆粒較小，粒徑100～200 μm，長(zhǎng)寬比為1∶1～2∶1，U/Th 值為0.5～1.50，平均1.19，明顯小于白崗巖和石英閃長(zhǎng)巖。二長(zhǎng)花崗巖測(cè)試點(diǎn)位20 點(diǎn)，共獲得20 個(gè)測(cè)點(diǎn)的可靠年齡，全部測(cè)點(diǎn)均投影于諧和線上或諧和線附近（圖4-d），這些測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為（281.1±0.88）Ma，為二疊紀(jì)早期。

圖4 山頭窯巖漿巖鋯石U-Pb諧和年齡圖Fig.4 Concordia diagram and weighted average ages of the zircons U-Pb date for the magmatic rocks in the Shantouyao area

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素特征

龍首山西山頭窯地區(qū)華力西期3個(gè)期次侵入體白崗巖體、石英閃長(zhǎng)巖體及二長(zhǎng)花崗巖體主量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。白崗巖鋁飽和系數(shù)ASI（Al2O3/（CaO+Na2O+K2O））為1.09～1.46，為強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)花崗巖，石英閃長(zhǎng)巖ASI 為0.94～0.99，數(shù)據(jù)較集中，均小于等于1.0，為偏鋁質(zhì)花崗巖，二長(zhǎng)花崗巖ASI 為1.03、大于等于1.0，為過(guò)鋁質(zhì)花崗巖；從SiO2-(K2O+Na2O-CaO)圖解中可看出（圖5-a），白崗巖落入鈣性-鈣堿性區(qū)域，總體處于鈣堿性區(qū)域，石英閃長(zhǎng)巖落于鈣性-鈣堿性分界線上，二長(zhǎng)花崗巖落入鈣堿性-堿鈣性區(qū)域內(nèi)。白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖全堿含量（K2O+Na2O）為5.3%～7.12%，含量較低，二長(zhǎng)花崗巖為7.94%、9.51%，且K2O 含量4.60%、7.10%，相對(duì)較高，顯示具“A”型花崗巖特征，由于該二長(zhǎng)花崗巖10 000 Ga/Al、(Na2O+K2O)/CaO 和Zr+Nb+Ce+Y 均較低，故不是典型“A”型花崗巖，只有一個(gè)樣品落入“A”型花崗巖區(qū)域（圖5-b），二長(zhǎng)花崗巖應(yīng)為“I”型-“A”型過(guò)渡的巖石類型；白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖K2O/Na2O較低，為0.21～0.94，二長(zhǎng)花崗巖為1.38～2.95，明顯二長(zhǎng)花崗巖更偏堿性。組合指數(shù)（σ）為0.90～2.77，具中-強(qiáng)鈣堿性巖系特征，但總體數(shù)據(jù)明顯三分，白崗巖為0.90～1.68，石英閃長(zhǎng)巖為1.60～2.01，二長(zhǎng)花崗巖為2.13～2.77。固結(jié)指數(shù)也明顯3分（表1），白崗巖為7.78～10.74，石英閃長(zhǎng)巖為11.73～16.15，二長(zhǎng)花崗為1.63～5.31，白崗巖、二長(zhǎng)花崗巖分異程度更高，特別是二長(zhǎng)花崗巖，具較貧MgO（0.17%、0.6%），為高分異花崗巖。

表1 山頭窯巖漿巖主量元素分析結(jié)果Table 1 Contents of major elements for the igneous in the Shantouyao area 單位：%

圖5 山頭窯巖漿巖地化學(xué)圖解Fig.5 Discrimination of the magmatic rocks in the shantouyao area

4.2 微量元素特征

樣品微量元素分析結(jié)果見(jiàn)表2，從微量元素蛛網(wǎng)圖中可看出（圖6-a），各類樣品分布曲線型式趨于一致，顯示同源特征，總體呈右傾，巖石相對(duì)富集Rb，Ba，Th，K 等大離子親石元素，相對(duì)虧損Ta，Nb，P，Zr，Hf，Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素。Nb 明顯負(fù)異常，指示出活動(dòng)大陸邊緣花崗巖的特征，Nb，Ta負(fù)異常和Zr，Hf正異常同時(shí)出現(xiàn)，表明地殼物質(zhì)參與了巖漿過(guò)程。白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖Rb/Sr比值（0.07～0.32）較低，Sr/Ba為0.45～2.23，Sr/Ba＞Rb/Sr，具幔源花崗巖特征，二長(zhǎng)花崗巖侵入體Rb）/ Sr 為3.35、0.59，比值相對(duì)較高，Sr/Ba 為1.02、0.44，Sr/Ba＜Rb/Sr，具殼源花崗巖特征[18]。

圖6 山頭窯巖漿巖微量元素蛛網(wǎng)圖（a）及稀土元素分布模式圖（b）Fig.6 Primitive-mantle normalized trace element patterns(a)and Chondrite-normalized Ree patterns(b)of magmatic rocks in the Shantouyao area

表2 山頭窯巖漿巖微量元素分析結(jié)果表Table 2 Trace elements of the magmatic rocks in the Shantouyao area 單位：×10-6

稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表3。從稀土元素分布曲線圖中可看出，除白崗巖樣品TCS2102為陡傾斜，輕稀土明顯富集，其余樣品均呈緩的右傾斜，LREE/HREE 3.26～23.51，輕稀土較富集，重稀土虧損；白崗巖δEu為0.6～1.78，兼具明顯正、負(fù)銪異常，石英閃長(zhǎng)巖δEu為0.91～1.16，銪異常不明顯，二長(zhǎng)花崗巖具較明顯的負(fù)銪異常。巖石均無(wú)鈰異常，ΣREE（30.56～111.95）總體不高；(La/Sm)N為1.50～5.99，輕稀土分餾作用較強(qiáng)，(Gd:Yb)N為0.58～3.05，重稀土之間分餾不明顯。

表3 山頭窯巖漿巖稀土元素分析結(jié)果表Table 3 Rare earth elements of the magmatic rocks in the Shantouyao area 單位：×10-6

4.3 白崗巖Sr-Nd同位素

對(duì)白崗巖樣品TCS2102進(jìn)行全巖Rb-Sr和Sm-Nd同位素分析（表4），研究區(qū)87Sr/86Sr初始值為0.712 568，143Nd/144Nd初始值為0.512 205，ISr為0.708 6，INd為0.512 0。其值高于全球幔源鎂鐵質(zhì)巖石Sr同位素的平均值0.703 50，低于殼源硅鋁質(zhì)巖Sr 同位素平均值0.720[19]，受幔源物質(zhì)混染的花崗巖初始比值為0.706～0.719[17]，表明本區(qū)白崗巖為幔源Sr 和殼源Sr 的混合物，為“殼?；旌稀眮?lái)源的產(chǎn)物；εNd(t)為-4.899 225，具殼源成因，但有幔源物質(zhì)加入。總體認(rèn)為研究區(qū)白崗巖為“殼?；旌稀眮?lái)源的產(chǎn)物。

表4 山頭窯白崗巖（TCS2102）Rb-Sr、Sm-Nd同位素組成Table 4 Rb-Sr and Sm-Nd isotopic compositions of the Alaskite（TCS2102）in the Shantouyao area

4.4 構(gòu)造環(huán)境的判別

二長(zhǎng)化崗巖具“A”型花崗巖特征，但并非典型“A”型花崗巖，為“I”型-“A”型過(guò)渡的巖石類型。從Nb-Y-3Ga 圖解中可看出（圖7-a），樣品落入“A2”造山后“A”型花崗巖區(qū)域。從Rb-(Yb+Ta)判別圖解中可看出（圖7-b），白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖落入火山弧花崗巖區(qū)域，二長(zhǎng)花崗巖落入同碰撞花崗巖區(qū)域，但靠近syn-CLOG、VAG、WPG 三者交匯部位，具后造山花崗巖特征，從R1-R2構(gòu)造環(huán)境判別圖解中可看出（圖7-c），白崗巖樣品主體落入同撞花崗巖類及邊緣，石英閃長(zhǎng)巖投于板塊碰撞前花崗巖中，二長(zhǎng)花崗巖處于同碰撞-造山晚期花崗巖區(qū)域。從SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)判別圖解中可看出（圖7-d），白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖完全落入IAG+CAG+CCG 區(qū)域，而二長(zhǎng)花崗巖完全落入POG后造山花崗巖類區(qū)域，與Nb-Y-3Ga圖解結(jié)果相同。

圖7 山頭窯巖漿巖成巖環(huán)境判別圖解Fig.7 Diagenetic setting discrimination of of the magmatic rocks in the Shantouyao area

研究區(qū)巖漿巖Y含量比較低，重稀土不富集，可排除洋脊花崗巖特征，Nb，Ta含量較低，未顯示具板內(nèi)花崗巖特征。白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖具鈣-鈣堿性，可能為島弧巖漿活動(dòng)產(chǎn)物，二長(zhǎng)花崗巖為高鉀、鈣堿性-堿鈣性，為后造山花崗巖。

5 討論

前述表明，本區(qū)白崗巖（～304.3 Ma）、石英閃長(zhǎng)巖（～285.2 Ma）為鈣性-鈣堿性過(guò)渡，具島弧花崗巖類的成巖大地構(gòu)造環(huán)境特點(diǎn)，Nb 明顯負(fù)異常，暗示了地殼物質(zhì)參與了巖漿過(guò)程，Sr/Ba＞Rb/Sr，反映巖體在形成過(guò)程中有幔源物質(zhì)加入，白崗巖Rb-Sr 和Sm-Nd 同位素表現(xiàn)其為“殼?；旌稀背梢?，具板塊碰撞花崗巖特征，這些特點(diǎn)反映了白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖可能來(lái)源于俯沖板片的熔融作用。張偉等認(rèn)為阿拉善南西緣302 Ma 的石英閃長(zhǎng)巖為埃達(dá)克巖[7]，肯定了本區(qū)石炭紀(jì)晚期島弧-弧后盆地環(huán)境的存在，從而否定了其為后造山作用產(chǎn)物的觀點(diǎn)，表明該區(qū)巖漿巖與北側(cè)中亞洲洋俯沖帶有明顯的空間聯(lián)系，巖體分布于霍爾森-查干楚魯弧后盆地范圍，距恩格爾烏蘇俯沖帶不足50 km，而與祁連造山帶南側(cè)新的俯沖帶相距約數(shù)百公里；另外，祁連造山帶晚古生代中酸性巖漿巖主要分布于南祁連造山帶，它與柴達(dá)木陸塊南側(cè)的洋殼俯沖作用有關(guān)[20]，且中祁連、北祁連及河西走廊缺少同期巖漿活動(dòng)。因此，本區(qū)晚古生代巖漿作用與其缺乏空間上的聯(lián)系，應(yīng)與北側(cè)的中亞洲洋活動(dòng)有關(guān)，再考慮到該區(qū)中酸性巖石所攜載的俯沖作用信息，故不應(yīng)將其與地幔柱活動(dòng)聯(lián)系[21]。

區(qū)域研究表明，顯生宙以來(lái)阿拉善陸塊處于“活化”階段，塊斷作用和各類巖漿侵入活動(dòng)異常發(fā)育，以晚古生代最為強(qiáng)烈[22]。阿拉善地塊發(fā)育2條火山-侵入巖帶；一條為宗乃山-沙拉扎山晚二疊世火山-侵入巖帶；另一條為雅布賴-巴音諾爾公-紅古爾玉林晚石炭—早二疊世碰撞型火山-侵入巖帶，二者分別對(duì)應(yīng)于恩格爾烏蘇北蒙古洋殼（中亞洲洋中國(guó)部分）和霍爾森-查干楚魯洋殼俯沖消減作用[23]。恩格爾烏蘇蛇綠巖混雜帶通常被認(rèn)為是塔里木板塊與華北板塊拼合的位置[24]，以南的沉積建造具弧后盆地特征。前人研究結(jié)果表明，與查干楚魯弧后盆地消失過(guò)程有關(guān)的巖體分布在雅布賴-巴音諾爾公大陸邊緣及以南（圖1-a），其成巖年齡集中于（304.5±2.8）～（284.0±1.8）Ma 之間，巖漿侵入具多階段多次侵入特征[25,26]。成巖環(huán)境主要為俯沖擠壓環(huán)境[8,12,27,28]。山頭窯白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖位于布賴-巴音諾爾公大陸邊緣西南側(cè)，巖石特征與其主體部分相同，可推斷山頭窯白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖也形成于霍爾森-查干楚魯弧后盆地向南側(cè)大陸邊緣俯沖擠壓構(gòu)造環(huán)境。

山頭窯二長(zhǎng)花崗巖（～281.2 Ma）顯示為高分異的“I”型-“A”型過(guò)渡型巖石類型，高SiO2含量、過(guò)鋁質(zhì)、高鉀、鈣堿-堿鈣性，具后造山花崗巖類成巖大地構(gòu)造背景，Nb 明顯負(fù)異常，Zr，Hf 正異常，Sr/ Ba＜Rb/Sr等地球化學(xué)特征顯示了巖體在形成過(guò)程中有較多上地殼物質(zhì)的加入，具殼源花崗巖特征，此類巖體形成于陸塊碰撞之后地殼加厚伸展過(guò)程，巖漿源區(qū)應(yīng)位于地殼[29,30]。推測(cè)其形成于雅布賴-巴音諾爾公大陸弧與宗乃山-沙拉扎山火山弧碰撞之后的伸展構(gòu)造環(huán)境，而與地幔柱活動(dòng)無(wú)關(guān)[21]。

研究區(qū)巖漿事件為霍爾森-查干楚魯弧后盆地的形成與閉合提供了時(shí)間約束?；魻柹?查干楚魯弧后盆地在晚石炭—早二疊世內(nèi)完成拼合碰撞，二長(zhǎng)花崗巖形成年齡（（281.2±1.7）Ma）可為其碰撞完成時(shí)間上限。該成果填補(bǔ)了查干楚魯弧后洋盆在阿拉善地塊西端閉合時(shí)限的空缺[31]。

不同構(gòu)造環(huán)境形成的巖漿形成不同的成礦系統(tǒng)。研究區(qū)中酸性巖漿與銅鉬金鈾礦相關(guān)，為形成斑巖型礦床的有利地段。另外阿拉善陸塊東北已發(fā)現(xiàn)大型鉬礦，其相鄰天山地區(qū)也廣泛形成海西期花崗巖及相關(guān)銅金礦床，因此，該區(qū)應(yīng)開(kāi)展區(qū)域?qū)Ρ龋M(jìn)一步尋找斑巖型礦床。

6 結(jié)論

（1）據(jù)侵入巖接觸關(guān)系特征，龍首山西山頭窯地區(qū)至少有3個(gè)期次中酸性巖漿侵入。鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明，研究區(qū)3次侵入的白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖形成時(shí)代分別為（304.3±2.2）Ma、（287.5±2.4）～（285.2±1.6）Ma、（281.2±1.7）Ma，所測(cè)定年齡數(shù)據(jù)與野外觀察巖漿侵入序次一致。

（2）龍首山西山頭窯地區(qū)華力西期白崗巖、石英閃長(zhǎng)巖具火山弧花崗巖特征，二長(zhǎng)花崗巖具后造山花崗巖特征。其巖漿事件形成于阿拉善陸塊霍爾森-查干楚魯西端弧后洋盆閉合過(guò)程中，是古亞洲洋向南俯沖的結(jié)果。