新疆阿爾泰沙依肯布拉克鈹?shù)V區(qū)片麻狀花崗閃長巖年代學(xué)、地球化學(xué)及其意義*

李強(qiáng) 丁建剛 馬德成 楊富全 張忠利 楊成棟

1. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 1000372. 新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊，昌吉 8311003. 新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇六隊， 阿勒泰 8365001.

阿爾泰造山帶位于中亞造山帶西南緣，是由一系列大陸塊體、島弧和增生雜巖構(gòu)成的增生型造山帶，是中亞造山帶的重要組成部分(eng?retal., 1993；Xiaoetal., 2004)，呈北西-南東向橫貫于中、俄、哈、蒙四國，構(gòu)造上位于西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊之間，其北接西伯利亞板塊，南以額爾齊斯-布爾根板塊縫合帶為界與準(zhǔn)噶爾板塊相接，經(jīng)歷了古生代地殼雙向增生和中新生代陸內(nèi)造山作用，同時也是重要的多金屬-稀有金屬-白云母成礦帶(eng?retal., 1993；王京彬等，1998；Windleyetal., 2002；王登紅等，2002；何國琦等，2004；Wangetal.，2006；童英等，2007；Maoetal.，2008；Xiaoetal.，2009)。阿爾泰侵入巖分布廣泛，占至少40%以上的面積(Zouetal., 1989)，甚至個別地體中超過了70%，以酸性侵入巖為主，形成于523～202Ma，具有五期：479～421Ma，峰值為455Ma；410～370Ma，峰值為395Ma，是阿爾泰造山帶主要巖漿侵入時期；368～313Ma，峰值不明顯；300～252Ma，峰值為275Ma；247～202Ma，峰值215Ma(Yangetal., 2018)。大量發(fā)育的侵入巖可能為造山帶內(nèi)偉晶巖的形成提供了有利的物源條件，使阿爾泰發(fā)育十萬余條偉晶巖脈，形成了世界級的可可托海Li-Be-Nb-Ta-Cs-Rb-Hf礦床(鄒天人，1995；周剛等，2007；劉鋒等，2014)。

花崗巖巖石地球化學(xué)和同位素地球化學(xué)研究能夠指示地球動力學(xué)機(jī)制和造山帶陸殼增生過程(Hanetal., 1997；Barbarin, 1999；Wangetal., 2009)，前人通過阿爾泰造山帶花崗巖的研究，提出了陸殼的側(cè)向增生模型和雙向增生模型(王濤等，2010；Caietal., 2011a；Longetal., 2011)。另外，阿爾泰組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是否存在前寒武紀(jì)基底也一直存在爭議，近年來花崗巖Nd同位素研究為該問題提供了新的線索(Wangetal., 2009；王濤等，2010)。除此之外，阿爾泰造山帶中大量稀有金屬礦化偉晶巖產(chǎn)于花崗巖中，兩者具有密切的空間關(guān)系，但花崗巖圍巖是否為偉晶巖的母巖體則不能一概而論，如阿斯喀爾特Be-Nb-Mo礦床中白云母鈉長花崗巖圍巖形成時代為231～219Ma，偉晶巖形成稍晚(鋯石U-Pb年齡為221～218Ma，輝鉬礦Re-Os年齡為229～215Ma)，兩者為同一花崗巖-偉晶巖演化系統(tǒng)(劉文政等，2015；王春龍等，2015；丁欣等，2016)；柯魯木特-吉得克Li-Be-Nb-Ta礦床中黑云母花崗巖和二云母花崗巖圍巖形成時代分別為456Ma和446Ma，偉晶巖形成則晚的多(鋯石U-Pb年齡為188～238Ma)，兩者不存在成因關(guān)系(任寶琴等，2011；Lüetal., 2012；秦克章等，2013)。因此，對稀有金屬礦床中賦存?zhèn)ゾr的花崗巖類進(jìn)行年代學(xué)和地球化學(xué)研究，不僅能夠探討其來源、演化和構(gòu)造環(huán)境，還能夠揭示其與偉晶巖、稀有金屬礦化的關(guān)系。

本文通過對中阿爾泰沙依肯布拉克礦區(qū)片麻狀花崗閃長巖年代學(xué)、地球化學(xué)、Sm-Nd同位素組成的研究，來探討其巖漿來源、演化以及形成的大地構(gòu)造背景，從而為阿爾泰造山帶構(gòu)造演化研究提供新資料，同時也對阿爾泰稀有金屬礦床成礦過程探討具有重要意義。

1 地質(zhì)背景和巖相學(xué)特征

新疆阿爾泰呈北西-南東向(圖1a)，從北向南被紅山嘴-諾爾特斷裂和阿巴宮、巴寨斷裂分為北、中、南阿爾泰3個塊體(Lietal., 2003；Xiaoetal., 2004)。中阿爾泰地層組成主要為早古生代變質(zhì)巖系，主要出露震旦紀(jì)至中奧陶世淺變質(zhì)巨厚陸源復(fù)理石建造、晚奧陶世火山-磨拉石及陸源碎屑巖建造和中-晚志留世變砂巖(楊富全等，2011)。研究區(qū)位于中阿爾泰塊體的庫威-結(jié)別特偉晶巖礦集區(qū)(鄒天人和李慶昌，2006)，區(qū)域出露地層主要為中-上奧陶統(tǒng)哈巴河群上亞群和中-上志留統(tǒng)庫魯木提群下亞群，前者巖性為二云母混合花崗片麻巖、條帶狀混合巖和黑云母石英片巖等，后者巖性為二云變粒巖、黑云母長石片巖夾大理巖、含矽線石石榴石黑云母斜長片麻巖等。區(qū)域巖漿侵入活動強(qiáng)烈，以花崗巖類為主，分布與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，主要為花崗閃長巖、二云母花崗巖、黑云母花崗巖、混合花崗巖等。偉晶巖脈廣泛分布，主要呈北東、北西向展布，脈寬幾厘米至數(shù)十米，延長數(shù)米至上千米不等，白云母、鈹、鋰、鈮、鉭等稀有金屬礦產(chǎn)主要分布于偉晶巖中(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊，2015(1)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊. 2015. 新疆富蘊縣沙依肯布拉克地區(qū)稀有金屬礦預(yù)查報告)。

圖1 沙依肯布拉克礦區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊,2015)

圖2 沙依肯布拉克片麻狀花崗閃長巖野外(a、b)和鏡下(c、d)特征

圖3 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖代表性鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像

沙依肯布拉克礦床位于新疆富蘊縣，是近年來新發(fā)現(xiàn)的中型鈹?shù)V床，礦區(qū)出露地層主要為中-上奧陶統(tǒng)哈巴河群上亞群，巖性以黑云母石英片巖為主，出露面積約占礦區(qū)三分之二。礦區(qū)侵入巖發(fā)育，主要為片麻狀花崗閃長巖和中細(xì)?；◢忛W長巖，以巖基為主，無明顯巖相分帶。其中片麻狀花崗閃長巖主要分布于礦區(qū)西南部，近南北走向，地表出露部分寬70～200m，長度貫穿礦區(qū)(超過1400m)，侵位于黑云母石英片巖中(圖1b)。該巖體內(nèi)部及其與黑云母石英片巖接觸部位偉晶巖較發(fā)育(圖2a，b)，以文象結(jié)構(gòu)偉晶巖為主，同一偉晶巖中往往只出現(xiàn)兩到三種結(jié)構(gòu)帶，部分偉晶巖具有Be、Nb、Ta礦化，如沙依肯布拉克1號偉晶巖脈(馬德成，2017)。片麻狀花崗閃長巖呈灰白-灰黑色，片麻狀構(gòu)造，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要由斜長石(60%～65%)、鉀長石(5%～10%)、石英(20%～25%)、黑云母(5%±)和白云母(3%～5%)組成(圖2c，d)。其中斜長石呈近半自形板狀-他形粒狀、似眼球狀，大小為0.5～2mm，個別2～4mm，定向分布，輕微絹云母化、高嶺土化、白云母化等。部分斜長石粒內(nèi)隱約見環(huán)帶構(gòu)造，可見機(jī)械雙晶、輕微破碎、輕微彎曲等變形現(xiàn)象，被鉀長石蠶蝕狀交代，可見蠕蟲結(jié)構(gòu)。鉀長石為微斜長石，呈半自形板狀-他形粒狀，大小為0.5～1.5mm，與斜長石混雜狀定向分布并交代斜長石。石英呈他形粒狀，粒徑一般0.05～1.5mm。黑云母、白云母呈鱗片-葉片狀，片徑一般<0.8mm，集合體主要呈線紋狀、條紋狀聚集定向分布，黑云母顯棕褐色，多色性明顯，少量綠泥石化、綠簾石化。副礦物主要為磷灰石、鋯石和榍石。

2 鋯石U-Pb年代學(xué)測試

用于鋯石定年和地球化學(xué)分析的樣品均采自沙依肯布拉克礦床1號鈹?shù)V化偉晶巖脈的圍巖(片麻狀花崗閃長巖，坐標(biāo)為47°32′07″N、89°34′04″E)。測年樣品的破碎和鋯石的挑選工作由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成，樣品經(jīng)過嚴(yán)格的粉碎、重液分離和磁選，再在雙目鏡下挑選出晶形好、無裂縫、干凈透明的鋯石晶體。鋯石樣品靶的制作和鋯石陰極發(fā)光照相在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。

鋯石U-Pb同位素定年利用北京科薈測試技術(shù)有限公司的LA-Q-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為ESI NWR 193nm，ICP-MS為Analytikjena PlasmaQuant MS Elite ICP-MS。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP之前通過一個Y型接頭混合。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約15～20s的空白信號和45s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算)采用軟件ICPMSDataCal(Liuetal., 2010)完成。U-Pb 同位素定年中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ-1作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析5～10個樣品點，分析2次GJ-1。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb 同位素比值漂移，利用GJ-1的變化采用線性內(nèi)插的方式進(jìn)行了校正(Liuetal., 2010)。鋯石樣品的U-Pb 年齡諧和圖繪制和年齡權(quán)重平均計算均采用Isoplot完成。

表1沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡結(jié)果表

Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating data of the granodiorite from Shayikenbulake deposit

測點號元素含量(×10-6)同位素比值年齡(Ma)PbUTh206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U測值1σ測值1σ測值1σ測值1σ測值1σ測值1σ173.30883.5378.90.0740480.0016870.0547450.0007320.5614680.014606460.510.1466.729.6452.59.5 218.20250.583.900.0650870.0012400.0582050.0016690.5225380.011930406.57.5538.963.0426.88.0 347.74656.4216.10.0640750.0020040.0565990.0015050.4951460.009676400.412.1476.091.7408.46.6 423.30317.0118.70.0657880.0016850.0565510.0010190.5131900.012767410.710.2472.343.5420.68.6 519.82273.895.250.0656010.0015920.0567040.0010310.5135470.011951409.69.6479.740.7420.88.0 631.61434.5167.30.0653110.0017500.0546530.0007450.4925060.012672407.810.6398.229.6406.68.6 717.79253.287.370.0640200.0013110.0552890.0010680.4898550.013946400.07.9433.438.0404.89.5 834.20471.5190.10.0652050.0015930.0538960.0006180.4855120.011649407.29.6364.925.9401.88.0 923.89348.5109.20.0641180.0017440.0565730.0010470.4984010.011501400.610.6476.040.7410.67.8 1015.85205.4128.90.0658370.0021740.0561350.0012190.5055330.012640411.013.1457.548.1415.48.5 1121.92307.0105.20.0645030.0015120.0552130.0009640.4919740.013342403.09.2420.436.1406.39.1 1227.49370.0195.10.0646340.0018010.0538370.0009730.4786080.011002403.710.9364.940.7397.17.6 1323.64327.7112.40.0655120.0018840.0551740.0008680.4973520.012667409.111.4420.435.2409.98.6 1426.95367.6157.20.0655010.0016030.0552670.0008630.4997750.013362409.09.7433.435.2411.69.0 1522.05303.9103.50.0658910.0014190.0551480.0006460.5015930.010548411.48.6416.725.9412.87.1 1629.15407.9139.30.0655100.0019810.0542240.0008870.4892320.015194409.012.0388.937.0404.410.4 1719.14263.585.000.0661830.0015020.0535060.0008620.4881900.010840413.19.1350.132.4403.77.4 1817.99250.886.470.0646760.0017300.0546390.0011520.4859050.013148404.010.5398.246.3402.19.0 1939.62554.4236.20.0643920.0016910.0546670.0009000.4845890.012834402.310.2398.237.0401.28.8 2027.17376.9142.70.0643480.0016140.0545600.0008540.4839220.012098402.09.8394.530.6400.88.3 2123.13320.7110.30.0640710.0012220.0542890.0007740.4810720.011986400.37.4383.431.5398.88.2 2266.69909.1324.10.0652050.0018660.0555040.0006160.4988220.013751407.211.3431.524.1410.99.3 2332.57439.4168.60.0644460.0012040.0544160.0005030.4842050.008869402.67.3387.120.4401.06.1 2444.16583.5293.40.0657040.0017500.0552840.0006580.5017780.014231410.210.6433.425.9412.99.6 2517.73246.385.720.0643660.0017240.0561020.0011540.4977560.014468402.110.4457.546.3410.29.8

圖4 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡諧和圖

圖5 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖SiO2-K2O圖解(a，據(jù)Rickwood，1989)和A/NK-A/CNK圖解(b，據(jù)Maniar and Piccoli，1989)

本次用于測年的鋯石在透射光下多為無色或半透明，金剛光澤，多呈半自形-自形長柱狀及雙錐狀晶體，晶棱及晶面清楚，長軸變化于80～200μm，長短軸比變化于1.5:1～4:1。在陰極發(fā)光圖像中，大多數(shù)鋯石均發(fā)育較好的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖3)，顯示了巖漿鋯石的特點(Claessonetal., 2000；Belousovaetal., 2002)。25粒鋯石的LA-ICP-MS U-Pb測年分析數(shù)據(jù)列于表1，鋯石Th和U含量變化范圍較大，分別為83.90×10-6～378.9×10-6和205.4×10-6～909.1×10-6，但大部分鋯石含有較低的Th和U含量，Th/U比值為0.52～1.01，顯示了巖漿鋯石的特征(Rubatto，2002)。25個分析結(jié)果中的24個年齡變化范圍較小，在誤差范圍內(nèi)有一致的206Pb/238U 、207Pb/235U和207Pb/206Pb值，206Pb/238U 表面年齡為400.0～413.1Ma，加權(quán)平均年齡為405.6±3.9Ma(MSWD=3.9)(圖4)。24個分析點都集中于諧和線及其附近很小的區(qū)域內(nèi)，表明鋯石在形成后U-Pb體系保持封閉，沒有明顯的U或Pb同位素的丟失或加入。結(jié)合鋯石陰極發(fā)光圖及元素特征分析，該年齡代表了花崗閃長巖的結(jié)晶年齡，為早泥盆世。另外有1個鋯石的206Pb/238U年齡為460.5Ma，時代較老，陰極發(fā)光圖也顯示了較好的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，但該鋯石中心發(fā)育小面積暗色核部，為激光剝蝕半徑覆蓋區(qū)域(圖3)，可能代表了繼承的早期鋯石。因此推斷該206Pb/238U年齡可能受到早期繼承鋯石影響，導(dǎo)致結(jié)果偏老。

3 地球化學(xué)研究

3.1 樣品及測試方法

主量元素、微量和稀土元素分析在廣州澳實分析測試中心完成。主量元素利用X熒光光譜儀(ME-XRF26)測試，其中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、MnO、Na2O、P2O5、SiO2、TiO2采用GB/T14506.28—2010標(biāo)準(zhǔn)；H2O+按GB/T14506.2—2010標(biāo)準(zhǔn)；CO2按GB9835—1988標(biāo)準(zhǔn)；FeO用滴定法測定，按照GB/T14506.14—2010標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；LOI采用LY/T1253—1999標(biāo)準(zhǔn)。微量元素用四酸消解、質(zhì)譜/光譜儀綜合分析(ME-MS61)，稀土元素采用硼酸鋰熔融、等離子質(zhì)譜法(ME-MS81)測定。

Sm-Nd同位素的分離和分析在北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點實驗室完成，同位素分離通過傳統(tǒng)的陽離子交換柱法分離和純化Sm和Nd元素，同位素分析在英國Nu Instruments公司生產(chǎn)的多接收電感耦合等離子質(zhì)譜儀(MC-ICPMS)Nu Plasma Ⅱ上完成。

本次研究共采集了5件花崗閃長巖樣品，對其進(jìn)行主量、微量、稀土元素分析和Sm-Nd同位素分析，測試結(jié)果見表2和表3。

3.2 主量元素

表2沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖主量(wt%)、微量及稀土(×10-6)元素組成

Table 2 Major (wt%) and trace (×10-6) element data of the granodiorite from Shayikenbulake deposit

樣品號SYK15-22SYK15-23SYK15-24SYK15-25SYK15-26樣品號SYK15-22SYK15-23SYK15-24SYK15-25SYK15-26SiO273.7773.9774.6574.6974.43Lu0.190.440.370.430.40TiO20.100.130.130.120.12∑REE95.4125.9113.3123.5117.5Al2O314.5713.9013.3213.8013.81LREE86.1106.497.4104.499.7Fe2OT31.812.102.131.961.99HREE9.2919.5115.8719.0517.79MnO0.070.060.050.060.06LREE/HREE9.265.456.145.485.60 MgO0.260.310.310.280.29(La/Yb)N10.885.656.145.465.68 CaO1.141.501.531.361.42δEu0.810.720.820.700.75 Na2O4.974.903.884.454.59Sr90.6111.5116.0106.0111.0K2O1.591.983.032.092.02Rb333315335410364P2O50.020.090.050.090.07Ba456868859789863LOI0.780.480.340.610.55Th9.7212.5012.1511.9513.15Total99.0899.4299.4299.5199.35U1.01.30.91.01.0FeO1.071.481.581.221.28Cr1915101710A/NK1.471.361.381.441.42Ta8.896.300.615.355.36A/CNK1.221.071.071.141.12Nb14.314.99.114.214.1La17.921.820.721.720.5Zr106.0117.0102.098.0126.0Ce40.248.844.448.245.5Hf3.54.23.73.54.5Pr4.875.935.545.775.75Pb14.615.720.317.019.4Nd17.922.820.822.121.5Mo1.361.080.761.491.15Sm4.165.684.725.425.15V1011111010Eu1.031.351.251.251.26Ni2.81.92.22.42.4Gd3.435.574.495.465.06Y10.227.322.327.624.1Tb0.450.880.680.830.74Co1.81.81.92.02.2Dy2.315.254.165.034.87Ga18.8017.1515.3016.5516.45Ho0.431.090.871.080.94Sc4.14.64.74.64.3Er1.133.042.502.952.78Li369350339409388Tm0.170.470.380.420.41Be23.122.011.4021.221.0Yb1.182.772.422.852.59Cs91.3130.5184.5161.5153

表3沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖Sm-Nd同位素組成

Table 3 Sm-Nd isotope compositions of the granodiorite from Shayikenbulake deposit

樣品號SYK15-22SYK15-23SYK15-24SYK15-25SYK15-26Sm(×10-6)4.165.684.725.425.15Nd(×10-6)17.922.820.822.121.5147Sm/144Nd0.1405340.1506460.1372210.1483030.144847 143Nd/144Nd0.5124090.5124280.5124170.5124190.512415 2σ0.0000040.0000050.0000030.0000040.000006 εNd(0)-4.47-4.09-4.31-4.27-4.35 fSm/Nd-0.29-0.23-0.30-0.25-0.26 εNd(t)-1.55-1.70-1.22-1.76-1.66 t2DM (Ga)1.211.191.191.201.20

注：εNd(t)=((143Nd/144Nd)s(t)/(143Nd/144Nd)CHUR(t)-1)×10000，fSm/Nd=(147Sm/144Nd)s/(147Sm/144Nd)CHUR-1，t1DM=1/λ×ln(1+((143Nd/144Nd)DM-(143Nd/144Nd)s)/((147Sm/144Nd)DM-(147Sm/144Nd)s))，t2DM=t1DM-(t1DM-t)((-0.4-fSm/Nd)(-0.4-0.08592))，(143Nd/144Nd)CHUR=0.512638，(147Sm/144Nd)CHUR=0.1967，(143Nd/144Nd)DM=0.51315，(147Sm/144Nd)DM=0.2137，λSm=6.54×10-12/y(Lugmair and Karti, 1978)

圖6 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(a)和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)

3.3 微量元素

巖石中高場強(qiáng)元素(HFSE)總體含量較高，Th 變化于9.72×10-6～13.15×10-6，U變化于0.9×10-6～1.3×10-6，Zr 在98.0×10-6～126.0×10-6之間，Hf 在3.5×10-6～4.5×10-6之間。Nb(9.1×10-6～14.9×10-6)和Ta(0.61×10-6～8.89×10-6)的含量也相對較高，可能與該巖體的演化程度有關(guān)，但Nb、Ta的含量分布并不均勻，如樣品SYK15-24中兩者含量明顯偏低，使其Nb/Ta比值(14.92)不同于其它樣品(Nb/Ta比值為1.6～2.7)。大離子親石元素(LILE)Rb(315×10-6～410×10-6)和Ba(456×10-6～868×10-6)高于地殼豐度，Sr(90.6×10-6～116.0×10-6)則低于地殼豐度。巖石還具有中等的Y、Yb和低的Cr和Ni含量。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6a)，各樣品微量元素分布模式基本一致，與可可托海3號脈礦坑?xùn)|部的似斑狀黑云母二長花崗巖和阿爾泰南緣薩爾布拉克鐵礦區(qū)片麻狀花崗巖類似(劉鋒等，2010, 2014)，呈現(xiàn)Rb、Th、Pb、Nd、Sm、Hf 的相對正異常，Ti、P、Sr、Ce、Nb 和Ba的相對負(fù)異常，尤其Ti 和P 較低，接近原始地幔值。

3.4 稀土元素

巖石稀土總量較高，變化不大，ΣREE介于95.4×10-6～125.9×10-6之間，明顯低于薩爾布拉克鐵礦區(qū)片麻狀花崗巖，稍低于可可托海3號脈礦坑?xùn)|部的似斑狀黑云母二長花崗巖(劉鋒等，2010, 2014)。沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖具有輕稀土相對富集(LREE/HREE=5.45～9.26，(La/Yb)N=5.46～10.88)，分餾較明顯((La/Sm)N=2.48～2.78)，重稀土輕微分餾((Gd/Yb)N=1.53～2.4)的特征。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖中(圖6b)，除樣品SYK15-22外，所有樣品均表現(xiàn)出相似的輕稀土弱富集、分餾較明顯，重稀土平緩、分餾不明顯的右傾型REE配分模式，且由于較明顯的負(fù)銪異常(δEu=0.70～0.82)，而呈現(xiàn)“V”型谷狀。樣品SYK15-22輕稀土、重稀土和稀土總量(95.4×10-6)均明顯低于其它樣品，可能是富含稀土元素的副礦物(如磷灰石)的含量較少造成的?？偟膩碚f，沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖與可可托海3號脈礦坑?xùn)|部的似斑狀黑云母二長花崗巖的稀土配分模式較相似，與薩爾布拉克礦區(qū)花崗巖相比則差距較大(劉鋒等，2010, 2014)。

3.5 Sm-Nd同位素

5件花崗閃長巖樣品的Sm-Nd同位素結(jié)果列于表3。計算時t采用本次獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡405.6Ma。樣品的Nd同位素組成相對均一，147Sm/144Nd為0.13722～0.15065，143Nd/144Nd為0.512409～0.512428，fSm/Nd變化于-0.23～-0.30，Sm/Nd比值介于0.227～0.249之間，表明所有樣品未發(fā)生明顯的Sm、Nd同位素的分異。二階段模式年齡t2DM集中變化于1.19～1.21Ga，暗示其源區(qū)可能為一套中元古代的物質(zhì)。εNd(t)均為負(fù)值，變化于-1.76～-1.22之間，明顯不同于阿爾泰造山帶具有接近于零或高的正εNd(t)花崗巖(王濤等，2010)。

4 討論

4.1 年代學(xué)意義

阿爾泰早泥盆世巖漿活動劇烈(表4)，在區(qū)域上形成了一系列侵入巖和與之相關(guān)的礦床，如南阿爾泰麥茲盆地蒙庫礦區(qū)與鐵礦化相關(guān)的英云閃長巖(Yangetal., 2010)，托莫爾特礦區(qū)與鐵錳礦化相關(guān)的黑云母花崗斑巖(楊富全等，2012)；中阿爾泰具有銅鎳硫化物-鈦鐵氧化物復(fù)合型礦化的庫衛(wèi)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)雜巖體(李強(qiáng)等，2015)；北阿爾泰諾爾特盆地小土爾根礦區(qū)具有銅礦化花崗閃長斑巖、黑云二長花崗巖和花崗斑巖(Gengetal., 2019)。除此之外，該時期阿爾泰還發(fā)育更多與礦化無關(guān)的侵入巖，如南阿爾泰哈巴河花崗閃長巖(Caietal., 2011a)、二長花崗巖(李永等，2012)、沖乎爾花崗閃長巖(Caietal., 2011a)、克蘭河中游英云閃長巖和二長花崗巖(劉國仁等，2010)、敖包特片麻狀黑云二長花崗巖(黃博濤等，2017)、塔爾浪片麻狀二云母花崗巖(Yuanetal., 2007)、瓊庫爾片麻狀似斑狀黑云母花崗巖(童英等，2007)等。早泥盆世發(fā)育的以花崗巖為主的大量侵入巖(表4)表明，400Ma左右的巖漿活動分布最為廣泛，遍布整個阿爾泰，是阿爾泰造山帶構(gòu)造-巖漿活動的高峰期(Wangetal., 2006；童英等，2007；王濤等，2010；Yangetal., 2011, 2010, 2018；Liuetal., 2012；張亞峰等，2014)。

表4新疆阿爾泰早泥盆世代表性侵入巖數(shù)據(jù)

Table 4 Data of the representative Early Devonian intrusions in Altay, Xinjiang

序號名稱構(gòu)造位置巖性年齡(Ma)測試方法εNd(t)來源1友誼峰中阿爾泰二云母二長巖393±7LA-ICP-MS-1～-0.9Cai et al., 2011b2額爾齊斯帶南阿爾泰輝長巖393.6±4.7SHRIMPYang et al., 20113額爾齊斯帶南阿爾泰花崗質(zhì)片麻巖395.7±1.5LA-ICP-MSYang et al., 20114沖乎爾南阿爾泰花崗閃長巖397±3LA-ICP-MSCai et al., 2011a5小土爾根北阿爾泰花崗斑巖397.3±1.5LA-ICP-MS-1.1～-0.5Geng et al., 20196庫衛(wèi)中阿爾泰橄欖蘇長輝長巖397.5±2.3LA-ICP-MS李強(qiáng)等,20157喀納斯中阿爾泰黑云二長花崗巖398±5LA-ICP-MS-1.4～-0.5童英等,2007; Yang et al., 20178塔爾浪南阿爾泰二云母花崗巖398±9LA-ICP-MS-2.7～-0.7Yuan et al., 20079小土爾根北阿爾泰黑云二長花崗巖398.1±2.2LA-ICP-MS-2.0～-1.0Geng et al., 201910庫衛(wèi)中阿爾泰中粒輝長巖398.7±3.7LA-ICP-MS李強(qiáng)等,201511瓊庫爾中阿爾泰片麻狀花崗巖399±4LA-ICP-MS-0.7童英等,200712小土爾根北阿爾泰石英斑巖399.7±1.6LA-ICP-MS-1.3～-0.8Geng et al., 201913蒙庫南阿爾泰英云閃長巖400±6SHRIMP1.04～2.17Yang et al., 201014克蘭河中游南阿爾泰英云閃長巖400±2.3LA-ICP-MS劉國仁等,201015阿維灘南阿爾泰片麻狀花崗巖400±6SHRIMP-0.4～3.8Wang et al., 200616小土爾根北阿爾泰花崗閃長斑巖401±2.9LA-ICP-MS-0.9～-0.1Geng et al., 201917克蘭河中游南阿爾泰二長花崗巖401±3.3LA-ICP-MS劉國仁等,201018托莫爾特南阿爾泰黑云母花崗斑巖401.6±0.6LA-ICP-MS楊富全等,201219額爾齊斯帶南阿爾泰花崗質(zhì)片麻巖402.7±2.1LA-ICP-MSYang et al., 201120昆格依特中阿爾泰英云閃長巖403.4±7.4LA-ICP-MS張亞峰等,201421鐵爾克提中阿爾泰黑云母花崗巖404±10LA-ICP-MSCai et al., 2011a22大橋中阿爾泰花崗閃長巖404±4LA-ICP-MSCai et al., 2011a23額爾齊斯帶額爾齊斯花崗質(zhì)糜棱巖404.3±1.7LA-ICP-MSYang et al., 201124可可托海中阿爾泰黑云母二長花崗巖405.4±1.4LA-ICP-MS-3.07～-2.16劉鋒等,201425塔爾浪南阿爾泰二云母花崗巖406±5LA-ICP-MS-2.7～-0.7Yuan et al., 200726額爾齊斯帶額爾齊斯花崗質(zhì)糜棱巖406.2±1.2LA-ICP-MSYang et al., 201127哈巴河南阿爾泰二長花崗巖406.3±2.1LA-ICP-MS李永等,201228敖包特中阿爾泰黑云母二長花崗巖407±3LA-ICP-MS黃博濤等,201729額爾齊斯帶額爾齊斯花崗質(zhì)糜棱巖407.5±1.8LA-ICP-MSYang et al., 201130可可托海中阿爾泰輝長巖408±6SHRIMP1.8Wang et al., 200631可可托海中阿爾泰花崗巖409±7SHRIMP-0.6Wang et al., 200632克孜噶爾南阿爾泰淡色花崗巖411±11LA-ICP-MS-2.2～-0.6Cai et al., 2011a; Yang et al., 201733塔爾浪南阿爾泰片麻狀花崗巖411±5LA-ICP-MS-2.7～-0.7Yuan et al., 200734塔爾浪南阿爾泰二云母花崗巖412±6LA-ICP-MS-2.7～-0.7Yuan et al., 200735布爾津南阿爾泰淡色花崗巖412±5LA-ICP-MSSun et al., 200836禾木中阿爾泰二長花崗巖412±7SHRIMP-3.3～-1.8Cai et al., 2011b; Yang et al., 201737沖乎爾中阿爾泰花崗巖413±3.8SHRIMP曾喬松等,200738庫爾堤中阿爾泰片麻狀花崗巖416±5SHRIMP0.5～2.8Wang et al., 200639庫衛(wèi)中阿爾泰花崗巖419±9LA-ICP-MS-1.8～1.7Cai et al., 2011b; Yang et al., 2017

沙依肯布拉克礦區(qū)目前在地表見稀有金屬偉晶巖共17條，其中規(guī)模較大的有1號、2號、3號、7號和20號。1號偉晶巖脈具有鈹和鈮鉭礦化， 賦存于片麻狀花崗閃長巖中，兩者接觸界線截然(圖2)。本文利用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年法獲得的花崗閃長巖加權(quán)平均年齡(405.6±3.9Ma，MSWD=3.9)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于1號偉晶巖脈的形成時代(文象結(jié)構(gòu)帶和塊體微斜長石帶中鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡均為202Ma，未刊數(shù)據(jù))，與阿爾泰大多數(shù)稀有金屬礦床特征相似，暗示兩者可能只具有空間上的疊加關(guān)系，并不屬于同一花崗巖-偉晶巖演化系統(tǒng)。綜上所述，沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖是阿爾泰早泥盆世巖漿侵入高峰的產(chǎn)物，為鈹?shù)V化偉晶巖脈的圍巖，但二者并無成因關(guān)系。

表5新疆阿爾泰稀有金屬偉晶巖及容礦巖體形成時代

Table 5 Ages of rare-metal pegmatites and ore-hosting intrusions in Altay, Xinjiang

礦床名稱測試對象測試方法形成時代(Ma)來源大喀拉蘇Li-Be-Nb-Ta礦偉晶巖黑云母花崗巖黑云母二長花崗巖白云母Ar-Ar坪年齡248.4±2.1王登紅等,2002鋯石LA-ICP-MS U-Pb272.5±1.4任寶琴等,2011鋯石LA-ICP-MS U-Pb270.1±1.7任寶琴等,2011鋯石LA-ICP-MS U-Pb231.8±4.7秦克章等,2013鈮鉭礦LA-ICP-MS U-Pb239.6±3.8Zhou et al., 2018鋯石 TIMS U-Pb248±4童英,2006鋯石LA-ICP-MS U-Pb261.4±2.1李強(qiáng)等,2019阿斯喀爾特Be-Nb-Mo礦偉晶巖白云母花崗巖白云母鈉長花崗巖二云母二長花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb220.6±1.6劉文政等,2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb218.2±3.9王春龍等,2015輝鉬礦Re-Os218.6±1.3王春龍等,2015輝鉬礦Re-Os228.7±7.1劉文政等,2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb247.5±2.2劉文政等,2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb231.4±2.0劉文政等,2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb219.2±2.9王春龍等,2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb222.6±4.6王春龍等,2015輝鉬礦Re-Os214.9±1.2丁欣等,2016鋯石LA-ICP-MS U-Pb216.7±2.8張亞峰等,2017可可托海稀有金屬礦偉晶巖花崗巖黑云母二長花崗巖阿拉爾巖基鋯石 SHRIMP U-Pb198～213Wang et al., 2007鋯石LA-ICP-MS U-Pb187～211Zhou et al., 2015鋯石LA-ICP-MS U-Pb212～215陳劍鋒,2011鈮鉭礦LA-ICP-MS U-Pb218±2Che et al., 2015輝鉬礦Re-Os208.8±2.4Liu et al., 2014白云母Ar-Ar180～182Zhou et al., 2015鋯石 SHRIMP U-Pb399～409Wang et al., 2006鋯石 LA-ICP-MS U-Pb405.4±1.4劉鋒等,2014鋯石 LA-ICP-MS U-Pb232.7±3.4陳劍鋒,2011鋯石 LA-ICP-MS U-Pb210±3Wang et al., 2008鋯石 TIMS U-Pb212±2Wang et al., 2008鋯石 LA-ICP-MS U-Pb211.4±0.8Liu et al., 2014鋯石 LA-ICP-MS U-Pb210～219張亞峰等,2015柯魯木特Li-Be-Nb-Ta礦偉晶巖吉得克花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb202.9±0.8任寶琴等,2011鋯石LA-ICP-MS U-Pb191.8±1.4秦克章等,2013鋯石LA-ICP-MS U-Pb188～238Lü et al., 2012鋯石 LA-ICP-MS U-Pb446～456Lü et al., 2012沙依肯布拉克Be礦偉晶巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb202楊富全,未刊資料片麻狀花崗閃長巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb405.6±3.9本文中細(xì)?；◢忛W長巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb531±6.3Li et al., 2018別也薩麻斯Li礦偉晶巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb151±1.8丁建剛等,2020白云母花崗巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb449±4.2丁建剛等,2020庫馬拉山Be礦偉晶巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb228～236楊富全,未刊資料黑云母花崗巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb396.8± 1.6楊富全,未刊資料

圖7 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖10000Ga/Al-Zr(a)和10000Ga/Al-Nb(b)(據(jù)Whalen, 1987)及SiO2-Pb(c)和Rb-Th(d)(據(jù)Chappell, 1999)關(guān)系圖

4.2 巖石成因及來源

沙依肯布拉克礦區(qū)片麻狀花崗閃長巖具有高硅(SiO2=73.8%～74.7%)、富鋁(Al2O3=13.3%～14.6%)、相對富鈉(Na2O/K2O=1.28～3.13)的特點，A/CNK和A/NK值均大于1，為鋁過飽和型，在SiO2-K2O相關(guān)圖上顯示鈣堿性的特點(圖5a)，表明其屬于低鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖，可能來源于高礬的變泥質(zhì)巖和變質(zhì)雜砂巖的部分熔融(White and Chappell，1988；Patio Douce，1995，1999；Sylvester，1998； Eyaletal.，2004；Healyetal.，2004)，壓力≥8千帕發(fā)生單斜輝石殘留時英云閃長巖和花崗閃長巖的部分熔融(Patio Douce, 1997, 1999)，以及水飽和情況下玄武質(zhì)巖石和(或)角閃巖的部分熔融(Ellis and Thompson, 1986)。在10000Ga/Al對Nb和Zr圖解上，樣品點位于I型或S型花崗巖區(qū)域(圖7a，b)；在A/CNK-A/NK圖解上，樣品點位于I型和S型花崗巖過渡區(qū)域，更多偏向S型花崗巖一側(cè)(圖5b)。王德滋等(1993)認(rèn)為S型花崗巖的Rb/Sr比值一般>0.9，而I型花崗巖Rb/Sr比值則<0.9，沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖的Rb/Sr變化于2.83～3.87，同樣顯示了S型花崗巖的特征。盡管如此，沙依肯布拉克片麻狀花崗閃長巖在SiO2-Pb和Rb-Th相關(guān)圖(圖7c，d)上顯示了I型花崗巖的特點，且?guī)r石中未發(fā)育堇青石、巖石K2O/Na2O<1等特征暗示其不同于典型S型花崗巖。巖石低的(均小于3%)和Mg#(22.5～23.4)值暗示巖漿可能經(jīng)歷了較高程度的演化(劉鋒等，2014)。吳福元等(2017)指出，高分異花崗巖具有鋁過飽和的特征，因此常含有石榴石、白云母等礦物，暗示發(fā)育該兩種礦物的不一定是S型花崗巖，也可能是高分異花崗巖。微量元素的比值在衡量巖漿結(jié)晶分異程度方面具有明顯的優(yōu)勢，全巖Zr/Hf和Nb/Ta比值可以判斷花崗巖分異程度，表現(xiàn)為兩者隨著花崗巖分異程度升高而降低(Bau, 1996；Ballouardetal., 2016)。 本文片麻狀花崗閃長巖具有極低的Nb/Ta比值(1.6～2.7，除SYK15-24)和低于地殼的Zr/Hf值(27.6～30.3)，具有高分異花崗巖特征。另外，未分異的花崗質(zhì)巖石的Be含量大約為4×10-6～6×10-6，只有經(jīng)過強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，Be才能富集形成綠柱石(Londonetal., 2002)。本文所有樣品的Be含量變化于11.4×10-6～23.1×10-6，同樣暗示了巖體的高度分異。因此，沙依肯布拉克片麻狀花崗閃長巖為高分異花崗巖，具有I-S型花崗巖過渡特點。

沙依肯布拉克礦區(qū)片麻狀花崗閃長巖的Ba相對于Th、Rb明顯虧損，Nd的二階段模式年齡t2DM集中變化于1.19～1.21Ga，顯示出成熟度高的陸殼巖石特征(馬昌前等，2004)，暗示其源區(qū)可能為一套中元古代物質(zhì)。所有樣品的Zr/Hf值相對于原始地幔(Zr/Hf=37，McDonough and Sun, 1995)，更接近地殼的Zr/Hf值(33，Taylor and Mclenann，1985)；La/Yb值變化于7.9～15.2，平均值為9.4，與原始地幔的相應(yīng)值4.0(McDonough and Sun, 1995)相差較大，與地殼的相應(yīng)值7.3(Taylor and Mclenann，1985)更接近，表明巖石受地殼組分影響較大。La/Nb變化于1.25～2.27(平均值為1.59)，均>1.0，不同于地幔來源的巖漿(DePaolo and Daley，2000)。盡管如此，所有樣品的Th/U值變化于9.6～13.5之間，平均為11.59，遠(yuǎn)高于地殼平均值3.8(Taylor and Mclenann，1985)；Zr含量(除SYK15-25外)介于102×10-6～126×10-6之間，不同于普通S型花崗巖(Zr<100×10-6，溫度<800℃)(Watson and Harrison，1983)；εNd(t)均一變化于-1.76～-1.22，高于殼源花崗巖，在εNd(t)-t圖上(圖8)，位于新疆元古代地殼上部，表明在其形成過程中有部分幔源物質(zhì)的加入。

圖8 阿爾泰早泥盆世代表性巖體t-εNd(t)關(guān)系圖(底圖據(jù)Wang et al., 2009，數(shù)據(jù)來源見表4)

圖9 沙依肯布拉克礦區(qū)花崗閃長巖Nb-Y構(gòu)造環(huán)境判別圖解(據(jù)Pearce et al., 1984)

巖體的Rb/Sr比值均>1.30，大部分<3.50，暗示熔融是在富揮發(fā)份的條件下發(fā)生的(Harris and Inger，1992)，也有一定流體加入的影響(Kalsbeeketal.，2001)。周紅升等(2008)認(rèn)為P在磷灰石和獨居石中分配系數(shù)較高，Sr和Eu在斜長石中分配系數(shù)較高，尤其在偏鋁質(zhì)的酸性巖中Sr在斜長石、磷灰石總分配系數(shù)最大。沙依肯布拉克花崗閃長巖所有樣品的微量、稀土元素(圖6)顯示了Ti、P、Sr、Nb的虧損，以及弱的負(fù)Eu異常，暗示了斜長石作為熔融殘留相或結(jié)晶分離相的存在(Patio Douce，1995，1999)，且花崗閃長巖源區(qū)殘留有磷灰石(柴鳳梅等，2010)，而Ti的虧損可能同鈦鐵礦的分離結(jié)晶作用有關(guān)。

總之，沙依肯布拉克礦區(qū)片麻狀花崗閃長巖屬于低鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強(qiáng)過鋁質(zhì)高分異花崗巖，具有I-S型花崗巖過渡特征，源區(qū)殘留有斜長石、鈦鐵礦和磷灰石等，在形成過程中受到部分幔源組分的影響。

4.3 地質(zhì)意義

沙依肯布拉克片麻狀花崗閃長巖顯示了Sr、P、Nb、Ti的負(fù)異常，與阿爾泰早泥盆世侵入巖地球化學(xué)一致，同樣具有弧花崗巖的特征(Sajonaetal.，1996；李佐臣等，2013)。在Nb-Y關(guān)系構(gòu)造判別圖解上(圖9)，所有樣品落在火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)，與阿爾泰同時代的可可托海3號脈礦坑?xùn)|部的似斑狀黑云母二長花崗巖(405Ma，劉鋒等，2014)和薩爾布拉克片麻狀花崗巖(410Ma，劉鋒等，2010)相似，均顯示火山弧特征。前人對阿爾泰構(gòu)造演化進(jìn)行了大量的研究，目前關(guān)于阿爾泰造山帶的形成時間(于學(xué)元等，1995；Hanetal.，1997；Liuetal.，1997； Graupneretal.，1999)、俯沖對象和俯沖方向(張海祥等，2004；張招崇等，2005, 2007；耿新霞等，2010；王濤等，2010)仍存在爭議，但早泥盆世阿爾泰處于俯沖消減環(huán)境得到了大多數(shù)人的認(rèn)同(許繼峰等，2001；蘇慧敏等，2008；Chaietal.，2009；Zhangetal., 2009；趙戰(zhàn)鋒等，2009；Yeetal.，2015；李強(qiáng)等，2015)，形成了一系列從酸性到基性的侵入巖及火山熔巖，遍布整個阿爾泰(表4)。沙依肯布拉克片麻狀花崗閃長巖形成于早泥盆世(405.6Ma)，地球化學(xué)結(jié)果顯示其具有火山弧特點。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化，本文認(rèn)為該巖體是阿爾泰早泥盆世俯沖消減環(huán)境下巖漿侵入高峰的產(chǎn)物。早泥盆世俯沖消減過程中，俯沖板片脫水形成的流體和被軟流圈加熱形成的俯沖板片熔體交代的地幔楔與軟流圈地?；旌闲纬苫詭r漿，在中阿爾泰庫衛(wèi)一帶侵位，形成銅鎳硫化物-鈦鐵氧化物復(fù)合型礦化的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)雜巖體(柴鳳梅等，2012；李強(qiáng)等，2015)；在上涌巖漿熱的作用下，地殼發(fā)生部分熔融，并有部分地幔物質(zhì)加入到巖漿中，在沙依肯布拉克礦區(qū)侵位，形成花崗閃長巖。

沙依肯布拉克花崗閃長巖的εNd(t)變化范圍較小，為-1.76～-1.22，Nd的二階段模式年齡t2DM為1.19～1.21Ga，與處于同一礦區(qū)的中細(xì)粒花崗閃長巖(LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為531Ma，εNd(t)為-4.69～-3.72，t2DM為1.52～1.64Ga，Lietal.，2018；未刊數(shù)據(jù))基本一致，明顯不同于中亞造山帶大多數(shù)高正εNd(t)值花崗巖(Hanetal.，1997；Jahnetal.，2000a, b；Hongetal.，2003)，卻與產(chǎn)于前寒武紀(jì)基底或微陸塊及其周邊的花崗巖類似(Wuetal.，2000；Jahnetal.，2004；Kovalenkoetal.，2004；童英等，2007)。沙依肯布拉克礦區(qū)中細(xì)?；◢忛W長巖12顆鋯石年齡限定其形成于早寒武世，另有8顆發(fā)育較好振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)的鋯石206Pb/238U年齡更為古老，變化于738.1～989.5Ma(Lietal.，2018)。除此之外，前寒武紀(jì)年齡在阿爾泰其它侵入巖和火山-沉積巖中也曾被多次發(fā)現(xiàn)，如可可托海礦區(qū)花崗巖1顆鋯石206Pb/238U年齡為859Ma(Wangetal., 2006)；昆格依特角閃黑云英云閃長巖2顆鋯石為604Ma和619Ma，3顆鋯石207Pb/206Pb 為1031～1071Ma(張亞峰等，2014)；阿維灘花崗巖1顆鋯石206Pb/238U年齡為637Ma(Wangetal., 2006)；庫衛(wèi)含橄輝長巖1顆鋯石206Pb/238U年齡為847Ma，中粒輝長巖1顆鋯石206Pb/238U年齡為930Ma(李強(qiáng)等，2015)；克蘭盆地原“庫魯木提群”片巖17顆鋯石206Pb/238U年齡為547～941Ma，5顆鋯石207Pb/206Pb年齡為1058～1871Ma，2顆鋯石207Pb/206Pb年齡為2681～2887Ma(楊富全等，2017)。本文片麻狀花崗閃長巖負(fù)的εNd(t)、古老的二階段模式年齡，結(jié)合礦區(qū)中細(xì)?；◢忛W長巖和區(qū)域侵入巖、火山-沉積巖中出現(xiàn)的前寒武紀(jì)鋯石信息，表明其物源可能部分為古老地殼物質(zhì)，暗示了古老基底的存在。童英等(2007)假設(shè)以前寒武紀(jì)基底或古生代變沉積巖為陸殼端元，以虧損地幔為新生地幔端元，進(jìn)行二端元估算，得出阿爾泰北部早泥盆世花崗巖的形成過程中有較多地殼物質(zhì)的加入。Wangetal.(2009)通過大量花崗巖和基性侵入巖的全巖Sr-Nd同位素填圖，得出阿爾泰的εNd(t)由北東向南西具有升高的趨勢，如中阿爾泰εNd(t)變化于-4～2，南阿爾泰εNd(t)明顯升高(1.4～6)，Nd的模式年齡則相反，由中阿爾泰的1.6～1.1Ga變?yōu)槟习柼┑?.0～0.5Ga，暗示中阿爾泰普遍發(fā)育古老基底，南阿爾泰則以年輕(幔源)物質(zhì)為主體，即具有中部老、南緣新的特點。近年來一些學(xué)者(Caietal., 2011b; 劉鋒等，2014；Yangetal., 2017；宋鵬等，2017)也報道了阿爾泰花崗巖的Nd同位素組成(圖8、表4)，如中阿爾泰的友誼峰、禾木、喀納斯、可可托海、昆格依特、布鐵烏、庫衛(wèi)等花崗巖εNd(t)主要變化于-3.3～-0.4，南阿爾泰阿勒泰、庫爾木圖、克孜噶爾等花崗巖εNd(t)為-2.2～0.8，主要集中在0左右，同樣具有中阿爾泰εNd(t)低于南阿爾泰的特征。宋鵬(2017)通過進(jìn)一步的Nd-Hf同位素填圖，得出中阿爾泰具有相對最老的深部物質(zhì)組成，指示其深部存在前寒武紀(jì)基底或者具有微陸塊性質(zhì)?？傊?，本文研究成果結(jié)合前人發(fā)表的大量巖體Nd-Hf同位素數(shù)據(jù)，均說明中阿爾泰深部存在相對均勻的古老基底(Wangetal., 2009)，為阿爾泰的構(gòu)造演化過程提供了新的線索。

5 結(jié)論

(1)中阿爾泰沙依肯布拉克礦區(qū)片麻狀花崗閃長巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為405.6±3.9Ma，為阿爾泰早泥盆世巖漿侵入高峰的產(chǎn)物。

(2)花崗閃長巖具有高硅(SiO2>73%)、富鋁(Al2O3>13%)、相對富鈉(Na2O/K2O>1.2)的特點，A/CNK和A/NK值均大于1，為鋁過飽和型，總體趨向鈣堿性，屬于低鉀鈣堿性過鋁質(zhì)-強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖。

(3)巖石具有Ba、Sr、P、Nb、Ti的負(fù)異常，富集Th、Pb和輕稀土元素，顯示負(fù)Eu異常，εNd(t)<-1.2，暗示中阿爾泰存在前寒武紀(jì)古老基底，源巖可能為中元古代地殼，在成巖過程中有部分幔源物質(zhì)的加入，形成于早泥盆世俯沖消減環(huán)境。

致謝樣品的年齡測試，主量元素、微量及稀土元素的分析分別得到了北京科薈測試技術(shù)有限公司和廣州澳實分析測試中心相關(guān)工作人員的幫助，Sm-Nd同位素前處理和測試得到了北京大學(xué)朱文萍老師和黃寶玲老師的指導(dǎo)和幫助，在此表示感謝！