阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb 年齡、地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

何鵬，楊睿娜，陳培偉，張煥，蘆西戰(zhàn)，賀曉天，翁紅波，裴玉華，楊毅明

1)河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，鄭州，450001；2)河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，鄭州，450001; 3)河南省地質(zhì)調(diào)查院，鄭州，450001

內(nèi)容提要：阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖分布于堯勒薩依河中下游，主要巖性為黑云二長花崗片麻巖。為確定該地區(qū)侵入巖形成時代、成因和構(gòu)造背景，本文對其進(jìn)行了巖石學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)和地球化學(xué)研究。研究區(qū)花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年顯示，其形成年齡為927±3 Ma，時代為新元古代早期青白口紀(jì)。其具高硅(SiO2=71%～73.96%)、富堿[(Na2O+K2O)=6.61%～8.00%]的特征，巖石里特曼指數(shù)σ=1.41～2.09，屬鈣堿性系列；鋁過飽和指數(shù)(A/CNK)=1.01～1.25，為過鋁質(zhì)系列巖石；富集Rb、K、Th、U等大離子親石元素，相對虧損Nb、Ti、P、Ta等高場強(qiáng)元素，具有典型的大陸碰撞型花崗巖特征；稀土總量高，其中輕稀土元素富集，輕、重稀土元素分餾較明顯((La/Yb)N=7.53～8.13)，Eu負(fù)異常明顯(δEu=0.40～0.68)，總體呈“右傾海鷗型”稀土配分模式，具典型地殼重熔型花崗巖特征。根據(jù)原巖判別圖，推測其為變質(zhì)砂巖部分熔融的產(chǎn)物。結(jié)合區(qū)域資料，認(rèn)為堯勒薩依片麻巖應(yīng)該形成于同碰撞晚期的構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境。

阿爾金山位于柴達(dá)木地塊與塔里木地塊之間，是中國中央造山帶的一部分，向西與西昆侖相接，向東與祁連山相連(劉良等，1999；曹玉亭等，2010；何鵬等，2020)。其早期經(jīng)歷了古板塊、地塊的相互俯沖—碰撞作用，又在中、新生代經(jīng)歷走滑運動，是由不同時期、不同構(gòu)造層次及形成于不同構(gòu)造環(huán)境地質(zhì)體所組成的復(fù)合造山帶(車自成等，1995；許志琴等，1999；董順利等，2013；Dai Shuang et al.，2017；曾忠誠等，2019)。

近年來阿爾金及其周邊前寒武紀(jì)構(gòu)造格架的研究逐漸受到大量學(xué)者的關(guān)注(許志琴等，1999；劉永順等，2009；張建新等，2011；辛后田等，2011)。在阿爾金山東延地區(qū)，劉永順等(2009)識別出多期前寒武紀(jì)重要地質(zhì)事件：3.6～2.5 Ga，敦煌地塊中發(fā)現(xiàn)太古宙古老地殼及多期巖漿活動；2.5～1.8 Ga，敦煌地塊遭受強(qiáng)烈改造及中基性巖侵入；1.0～0.8 Ga存在新元古代碰撞造山及大規(guī)模巖漿活動。張建新等(2011)認(rèn)為新元古代早期(940～920 Ma)的構(gòu)造熱事件與羅迪尼亞(Rodinia)超大陸匯聚相關(guān)，新元古代晚期(760 Ma左右)與羅迪尼亞超大陸裂解有關(guān)，并且它們普遍遭受了早古生代變質(zhì)作用的改造。在阿爾金山北緣塔里木盆地周邊，古元古代中期(2.15～2.13 Ga)為造山作用早期俯沖階段，古元古代晚期(2.05～1.93 Ga)為同碰撞造山階段的響應(yīng)；古元古代末期(1.87～1.85 Ga)進(jìn)入后造山階段(辛后田等，2011)。古元古代(～1.8 Ga)之后塔里木接受中元古代被動大陸邊緣沉積建造，直到～1.0 Ga開始轉(zhuǎn)化為活動大陸邊緣，并于1.0～0.76 Ga期間一直處于活動大陸邊緣，經(jīng)歷了中—新元古代與羅迪尼亞(Rodinia)超大陸聚合相關(guān)的造山事件，并且這次構(gòu)造事件(晉寧運動)造成了塔里木變質(zhì)基底的最終固結(jié)(Lu Songnian et al.，2008)。

本文第一作者在主持新疆阿爾金北緣拜什托格拉克一帶三幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，從古元古代阿爾金巖群中新解體出青白口紀(jì)花崗片麻巖，并獲得927±3 Ma的同位素測年數(shù)據(jù)。因此，本次研究以詳實的野外地質(zhì)調(diào)查為依據(jù)，主要從巖石學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)和巖石地球化學(xué)等方面對堯勒薩依片麻巖進(jìn)行分析，探討該地區(qū)新元古代早期片麻巖的成因和地質(zhì)意義。本文認(rèn)識對研究北阿爾金地區(qū)的大地構(gòu)造演化和巖漿活動規(guī)律具有一定的意義，并對恢復(fù)北阿爾金地區(qū)地質(zhì)演化的歷史提供了新線索。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及巖石學(xué)特征

近年來對于阿爾金山的研究不斷增多，許多學(xué)者依據(jù)其地質(zhì)特征和不同巖石組成單元將阿爾金造山帶進(jìn)行了劃分。劉良等(1999)將阿爾金造山帶從南到北劃分成四個部分：南阿爾金俯沖—碰撞雜巖帶、米蘭河—金雁山地塊、紅柳溝—拉配泉蛇綠構(gòu)造混雜巖帶和阿北變質(zhì)地體，并將南阿爾金俯沖—碰撞雜巖帶細(xì)分為阿帕—茫崖蛇綠混雜巖帶和超高壓—高壓變質(zhì)帶。校培喜等?在《阿爾金—東昆侖西段成礦帶基礎(chǔ)地質(zhì)綜合研究報告》中，將阿爾金造山帶從南到北劃分成4個部分：阿帕—茫崖(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶、阿中地塊(又分為新太古代—古元古代深變質(zhì)雜巖隆起帶和中新元古代淺變質(zhì)巖隆起帶)、紅柳溝—拉配泉(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶和阿北地塊。

本文研究區(qū)的大地構(gòu)造位置在阿爾金造山帶阿中地塊北部(圖1a、b)，位于阿爾金弧盆系與塔里木地塊的接觸部位，該處巖漿活動強(qiáng)烈、頻繁且范圍較廣，巖漿作用呈現(xiàn)多期次、多類型和多構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜的特點。根據(jù)1∶5萬阿爾金北緣拜什托格拉克一帶三幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告?成果，研究區(qū)侵入巖從早到晚劃分有薊縣紀(jì)、青白口紀(jì)、早奧陶世、晚志留世和中三疊世5期。其中，青白口紀(jì)出露塔什薩依片麻巖和堯勒薩依片麻巖2個填圖單元。

圖1 阿爾金造山帶構(gòu)造簡圖(a和b，據(jù)西安地質(zhì)調(diào)查中心?修改)和研究區(qū)地質(zhì)簡圖(c，據(jù)河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院?修改)Fig. 1 Tectonic sketch map of the Altyn Tagh (a & b, modified after the Note ?) and simplified geological map of the study area (c, modified after the Note ?)TRB—塔里木盆地；QL—祁連山；QDB—柴達(dá)木盆地；WKL—西昆侖；EKL—東昆侖；HMLY—喜馬拉雅山；INP—印度板塊；XIZANG—西藏；Ⅰ—阿(爾金)北地塊；Ⅱ—紅柳溝—拉配泉(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶；Ⅲ—阿(爾金)中地塊；Ⅲ1—中—新元古代淺變質(zhì)巖隆起帶；Ⅲ2—新太古代—古元古代深變質(zhì)雜巖隆起帶；Ⅳ—阿帕—茫崖(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶TRB—Traim Basin; QL—Qilian Mountains; QDB—Qaidam Basin; WKL—Western Kunlun Mountains; EKL—Eastern Kunlun Mountains; HMLY—Himalaya Mountains; INP—Indian Plate; XIZANG—Xizang; Ⅰ—Northern Altyn block; Ⅱ—Hongliugou—Lapeiquan(ophiolite) tectonic melange belt; Ⅲ—Central Altyn block; Ⅲ1—Mesoproterozoic—Neoproterozoic epimetamorphic rock uplifed zone; Ⅲ2—Neoarchean—Paleoproterozoic deep metamorphic complex uplifed zone; Ⅳ—Apa—Mangya (ophiolite) tectonic melange belt

堯勒薩依片麻巖分布于調(diào)查區(qū)的堯勒薩依的中下游，巖體圍巖主要為阿爾金巖群a巖組(圖1c)。堯勒薩依片麻巖與阿爾金巖群a巖組主要呈構(gòu)造接觸，局部見阿爾金巖群a巖組中有堯勒薩依片麻巖脈體，堯勒薩依片麻巖中捕擄阿爾金巖群a巖組殘塊。

本次研究選取的堯勒薩依片麻巖樣品經(jīng)野外觀察和薄片鑒定，巖性為黑云母二長花崗片麻巖。該片麻巖具眼球狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造，中細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)。巖石主要由斜長石、鉀長石、石英、黑云母組成，副礦物有磷灰石，次生礦物有絹云母、高嶺石、方解石(圖2)。此外，巖石中不均勻分布有石榴子石，粒徑小于1 mm，含量小于1%。斜長石主要呈碎斑和基質(zhì)分布，碎斑粒徑多為 0.4～1.1 mm，含量30%～35%，其中基質(zhì)中的斜長石呈細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，顆粒多為 0.06～0.1 mm，受動力作用影響，斜長石呈定向條帶狀初糜棱結(jié)構(gòu)，破碎而且消光非常不均勻；碎斑中的斜長石則呈黏土化、絹云母化，消光角法測得斜長石多為中長石；堿性長石呈半自形粒狀，粒徑0.01～0.4 mm，含量30%～35%，受動力作用影響，破碎且消光非常不均勻，部分晶體可見條紋結(jié)構(gòu)及格子狀雙晶；石英呈他型粒狀，粒徑多為0.01～0.2 mm，少量顆粒為0.4～3.0 mm，含量20%～25%，受動力作用影響，呈定向的糜棱結(jié)構(gòu)，較破碎，總體與斜長石等混雜一體；黑云母呈片狀，片徑多為 0.01～0.05 mm，含量5%～8%，總體呈條紋條帶狀集中，定向分布；磷灰石呈粒狀，粒徑為0.01～0.2 mm。

圖2 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖野外露頭照片(a)及顯微結(jié)構(gòu)照片(b)Fig. 2 The outcrop(a) and microstructure(b) photos of the Yaolesayi gneiss in north Altyn TaghBi—黑云母；Pl—斜長石；Kfs—鉀長石；Q—石英Bi—biotite; Pl—plagioclase; Kfs—potassium feldspar; Q—quartz

2 測試分析方法

本文選取堯勒薩依片麻巖1件新鮮樣品進(jìn)行U-Pb測年，樣品編號U1，采樣位置87°10′51″E、38°12′00″N；同時選取堯勒薩依片麻巖新鮮的樣品4件進(jìn)行主量、稀土和微量元素分析。

鋯石單礦物分選采用常規(guī)方式將15 kg樣品破碎至60目，用水淘選，后采用磁鐵將磁鐵礦去除，選出鋯石等重礦物，再在鏡下挑選出晶型較好、透明度較高的鋯石顆粒作為測試對象。用無色透明的環(huán)氧樹脂固定選好的鋯石，后研磨拋光進(jìn)行顯微照相。選取測試點應(yīng)盡量避開鋯石內(nèi)部裂隙、包體或跨不同成因區(qū)域，以獲取更準(zhǔn)確的年齡信息。鋯石U-Pb年齡檢測在南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成，檢測儀器為Agilent 7700x等離子質(zhì)譜儀并采用Photon Machines Excite激光剝蝕系統(tǒng)，檢測方法為激光(LA)—電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)。詳細(xì)的實驗原理和流程見文獻(xiàn)(袁洪林等，2003)。

主量元素、稀土元素和微量元素樣品檢測在河南省地礦局地勘二院化驗室完成。主量元素測定使用儀器為X-射線熒光光譜儀(PW1401/10)，分析的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<5%。稀土元素和微量元素分析采用儀器為美國安捷倫科技有限公司Agilent 7500A型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，樣品測試經(jīng)國標(biāo)樣GBW07103、GBW07104監(jiān)控，分析的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<10%。

3 鋯石U-Pb年代學(xué)

黑云母二長花崗片麻巖同位素年齡樣品(U1)，經(jīng)人工重砂分選出同位素測年所選取的鋯石為無色、淺褐色，透明—半透明，粒徑為80～220 μm，多呈雙錐短柱狀和長柱狀，長寬比為1∶1～3∶1。在陰極發(fā)光圖像中可見大部分為透明的柱狀自形晶體，并具有清晰的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)或線狀分帶(圖3)。

圖3 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像Fig. 3 CL images of zircons from the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh

對黑云母二長花崗片麻巖同位素年齡樣品(U1)，鋯石測點共25個，測點整體較為集中，25個測點均選在鋯石的振蕩環(huán)帶微區(qū)，Th含量為37×10-6～170×10-6；U含量為331×10-6～956×10-6；Th/U=0.08～0.43，大部分比值>0.1，具有巖漿鋯石特征。其n(206Pb)/n(238U)年齡為 916～941 Ma (表1)，加權(quán)平均年齡為927±3 Ma(n=25，MSWD=1.3)(圖4)。

圖4 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig. 4 Zircon U-Pb concordia diagram of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh

4 巖石地球化學(xué)特征

4.1 主量元素特征

樣品全巖的主量元素測試結(jié)果及特征數(shù)值見表2。主量元素特征為：

(1)SiO2=71%～73.96%，平均值72.63%；分異指數(shù)DI=81.93～87.78，說明巖石經(jīng)歷有不同程度的結(jié)晶分異作用。

(2)(Na2O+K2O)=6.61%～8.00%，巖石全堿含量較高；K2O/Na2O=1.65～2.50，巖石相對富鉀；里特曼指數(shù)σ=1.41～2.09，平均1.85。在TAS圖解(圖5)上，樣品投點均落入亞堿性系列和花崗巖區(qū)域；巖石堿度率指數(shù)AR=1.77～2.24，具富鋁特點；在SiO2—K2O圖解(圖6a)中，樣品投點落入高鉀鈣堿性系列和鉀玄巖系列區(qū)域。

圖5 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖(Na2O+K2O)—SiO2(TAS)分類圖解(底圖據(jù)Middlemost, 1994)Fig. 5 (Na2O+K2O)—SiO2(TAS) classification diagram of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh(after Middlemost, 1994)Ir—分界線，上方為堿性，下方為亞堿性。 1—橄欖輝長巖；2a—堿性輝長巖；2b—亞堿性輝長巖；3—輝長閃長巖；4—閃長巖；5—花崗閃長巖；6—花崗巖；7—硅英巖；8—二長輝長巖；9—二長閃長巖；10—二長巖；11—石英二長巖；12—正長巖；13—副長石輝長巖；14—副長石二長閃長巖；15—副長石二長正長巖；16—副長正長巖；17—副長深成巖；18—霓方鈉巖/磷霞巖/粗白榴巖Ir—boundary of alkali series(above) and sub-alkali series(below). 1—olivine gabbro; 2a—alkali gabbro; 2b—sub-alkali gabbro; 3—gabbro—diorite; 4—diorite；5—granodiorite; 6—granite; 7—quartzolite; 8—monzogabbro; 9—monzodiorite; 10—monzonite; 11—quartz monzonite; 12—syenite; 13—foid gabbro; 14—foid monzodiorite; 15—foid monzosyenite; 16—foid syenite; 17—foidolite; 18—tawite/urtite/italite

(3)Al2O3=13%～13.44%，鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.01～1.25，A/NK>1。在A/CNK—A/NK圖解(圖6b)中，樣品投點均落入過鋁質(zhì)區(qū)域。

圖6 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖SiO2—K2O圖解(a, 底圖據(jù)Maniar and Piccoli, 1989)和A/CNK—A/NK圖解(b, 底圖據(jù)Irvinet and Baragar, 1971)Fig. 6 SiO2—K2O diagram (a, after Maniar and Piccoli, 1989) and A/CNK—A/NK diagram (b, after Irvinet and Baragar, 1971) of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh

(4)TFe2O3=2.96%～5.07%，MgO=0.3%～0.82%，樣品呈現(xiàn)富硅而貧鐵鎂的特點。

(5)經(jīng)CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物(表2)計算，巖石中含剛玉、磷灰石、紫蘇輝石、磁鐵礦、鈦鐵礦，不含透輝石。

上述特征表明，堯勒薩依片麻巖是高硅、高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)特征巖石，與S型花崗巖主量元素特征相同。

4.2 稀土元素和微量元素特征

稀土元素分析結(jié)果見表2。堯勒薩依片麻巖的稀土總量較高，∑REE=206.04×10-6～294.67×10-6，平均∑REE=242.66×10-6，明顯高于下地殼稀土總量(74×10-6)和上地殼稀土總量(210×10-6)。LREE/HREE=5.73～7.65; (La/Yb)N=7.53～8.13，(La/Sm)N=2.79～3.77，(Gd/Yb)N=1.48～2.02，屬輕稀土富集型，輕重稀土分異程度較高，輕稀土內(nèi)部有一定分餾，重稀土內(nèi)部分餾不明顯；Eu有明顯虧損(δEu=0.40～0.68)，Eu負(fù)異?？赡芘c斜長石源區(qū)殘留或分離結(jié)晶有關(guān)。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖中(圖7a)，樣品的總體變化趨勢基本一致，顯示輕稀土富集、重稀土平緩的右傾型分布特征，并且呈現(xiàn)Eu元素下凹“V”型谷的“右傾海鷗型”。

表2 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖主量元素(%)、微量元素(×10-6)和稀土元素(×10-6)分析結(jié)果及主要參數(shù)Table 2 Major elements(%), trace elements(×10-6) and rare earth elements (×10-6) composition and the main parameters of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh

堯勒薩依片麻巖樣品微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖7b)顯示，樣品中高場強(qiáng)元素和大離子親石元素含量均出現(xiàn)分化，大離子親石元素富集Rb、K、Th、U，虧損Ba、Sr；Nb、Ta、P、Ti等高場強(qiáng)元素相對虧損。Ba、Sr、Nb負(fù)異常表明受長石分離結(jié)晶的影響，而Nb、Ti的虧損可能是鈦鐵礦或榍石的分離結(jié)晶造成的。從樣品元素豐度特征來看，與典型的陸—陸碰撞S型花崗巖相似(Pearce et al., 1984)，與阿爾金造山帶中同期的同碰撞型亞干布陽片麻巖、環(huán)形山片麻巖、蓋里克片麻巖蛛網(wǎng)圖趨勢基本一致(王立社等，2015；李琦等，2015，2018)。

圖7 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(a, 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)Boynton, 1984)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig. 7 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a, normalization values are from Boynton, 1984) and pimitive mantle-normalized trace element spider diagram (b, normalization values are from Sun and McDonough, 1989) of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh

5 討論

5.1 時代和巖石成因

堯勒薩依片麻巖鋯石U-Pb年齡為927±3 Ma，表明其侵位時代為新元古代早期青白口紀(jì)。

近年來在阿爾金造山帶相繼發(fā)現(xiàn)了青白口紀(jì)巖漿事件。李琦等(2018)在阿爾金南緣中段(研究區(qū)東部)取得新元古代早期的片麻巖(巖石年齡為886.5±5 Ma)為高硅、富鋁、高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)花崗巖，具S型花崗巖特征，源巖為地殼沉積巖類；曾忠誠等(2020)在阿爾金南緣亞干布陽一帶發(fā)現(xiàn)高硅、富鋁、高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)花崗巖，具S型花崗巖特征，為地殼變質(zhì)雜砂巖部分熔融。

堯勒薩依片麻巖具高硅、高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)的巖石特征。主要元素SiO2=70.88%～73.90%、K2O/Na2O=1.65～2.50、Al2O3/TiO2=20.34～57.04、CaO/Na2O=0.48～0.83，與由地殼沉積巖部分熔融所形成的S型花崗巖地球化學(xué)特征(SiO2<74%、K2O/Na2O>1、Al2O3/TiO2<100、CaO/Na2O>0.3)相一致(路鳳香和桑隆康，2002)，指示其源巖為地殼沉積巖。此外，Mg#值也是判斷巖漿熔體是殼源或幔源的有效參數(shù)，地殼熔融所形成的巖石Mg#值較低(<40)，而Mg#>40的巖石則可能存在地幔物質(zhì)的加入(Rapp and Watson, 1995)，堯勒薩依片麻巖具較低Mg#值(Mg#=15.74～23.00)，指示其主要來源于地殼的部分熔融。

王中剛等(1989)研究中國花崗巖時發(fā)現(xiàn)，殼幔型花崗巖多為閃長巖、云英閃長巖、花崗閃長巖等，其∑REE總量平均小于170×10-6、(La/Yb)N平均大于10，δEu平均大于0.6，稀土元素配分模式呈右傾平緩型；殼熔型花崗巖多為二長花崗巖、堿長花崗巖、鉀質(zhì)花崗巖等，其∑REE總量平均大于170×10-6、(La/Yb)N平均小于10，δEu平均小于0.6，稀土元素配分模式呈右傾“V”型。堯勒薩依片麻巖∑REE總量平均為242.66×10-6、(La/Yb)N平均為7.95、δEu平均為0.53，稀土元素配分模式呈右傾“V”型，顯示其具地殼重熔型花崗巖特征。

堯勒薩依片麻巖中微量元素Nb含量為9.29×10-6～13.53×10-6(平均11.43×10-6)，與地殼巖石的Nb[8×10-6～(11.5±2.6)×10-6](Barth et al., 2000)相近；樣品Rb/Sr=2.35～4.16(平均3.01)，高于地殼的平均值(0.35)；樣品Nb/Ta=9.72～12.20(平均10.90)，相較上地幔平均值(17.5)低，和大陸地殼Nb/Ta的值(10～14)相當(dāng)(趙振華等，2008)；樣品Ti/Zr=8.34～15.39(平均10.73)，與地殼平均值(<20)一致。樣品富集大離子親石元素Rb、K、Th、U，虧損Ba、Sr；Nb、Ta、P、Ti等高場強(qiáng)元素相對虧損，與典型的陸殼重熔型花崗巖相似。

Sylvester(1998)研究表明，碎屑沉積巖類部分熔融形成偏酸性的過鋁質(zhì)花崗巖類。在Rb/Sr—Rb/Ba圖解(圖8)中，樣品投點落入砂頁巖源及黏土巖源，說明源區(qū)主要為砂頁巖和黏土巖。CaO/Na2O比值是判斷源區(qū)成分的重要指標(biāo)，當(dāng)CaO/Na2O<0.5時，指示源區(qū)為泥質(zhì)巖，當(dāng)CaO/Na2O=0.3～1.5時，源區(qū)為變砂巖或火成巖，而角閃巖部分熔融而成的偏中性熔體的CaO/Na2O比值較高(Jung and Pfander, 2007)。堯勒薩依片麻巖CaO/Na2O=0.48～0.84，指示其源區(qū)為變砂巖或泥質(zhì)巖。Harris等(1992)研究顯示，由泥質(zhì)類源巖水飽和熔融產(chǎn)生的鋁長英質(zhì)巖漿具有高Sr/Ba值(0.5～1.6)及正Eu異常，而本文樣品的Sr/Ba值(0.12～0.19)很低，且具有負(fù)Eu異常，顯示非泥質(zhì)類源巖特征。綜上所述，認(rèn)為堯勒薩依片麻巖是地殼變質(zhì)砂巖部分熔融的產(chǎn)物。

圖8 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖Rb/Sr—Rb/Ba圖解(底圖據(jù)Sylvester, 1998)Fig. 8 Rb/Sr—Rb/Ba diagram of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh (after Sylvester, 1998)

5.2 構(gòu)造環(huán)境探討

堯勒薩依片麻巖地球化學(xué)特征為富集輕稀土和大離子親石元素(Rb、K、Th、U)，相對虧損Nb、Ta、P、Ti等高場強(qiáng)元素，具高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)巖石系列的S型花崗巖特征。根據(jù)BarBarin(1999)的花崗巖分類，堯勒薩依片麻巖與大陸碰撞環(huán)境花崗巖特征一致，其微量元素蛛網(wǎng)圖與陸—陸碰撞S型花崗巖(Pearce et al., 1984)特征一致。

在R1—R2圖解(圖9)中，樣品投點基本落入同碰撞區(qū)域；在Pearce(1984)定義的花崗巖類構(gòu)造環(huán)境判別圖(圖10)上，樣品投點均落到同碰撞及碰撞后區(qū)域。

圖9 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖R1—R2圖解(底圖據(jù)Bachelor and Bowden, 1985)Fig. 9 R1—R2 diagram of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh (after Bachelor and Bowden, 1985)

圖10 阿爾金北緣堯勒薩依片麻巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解(底圖據(jù)Pearce et al., 1984)Fig. 10 Tectonic discrimination diagram of the Yaolesayi gneiss in north Altyn Tagh (after Pearce et al., 1984)

近年來，不斷有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，阿爾金地區(qū)構(gòu)造雜巖帶中存在新元古代早期與同碰撞花崗巖相似巖石化學(xué)、地球化學(xué)的花崗質(zhì)片麻巖，說明在新元古代存在與羅迪尼亞(Rodinia)超大陸匯聚事件有關(guān)的大規(guī)模巖漿活動。王超等(2006)在阿爾金西端榴輝巖帶(研究區(qū)西部)中取得花崗質(zhì)片麻巖(巖石年齡為923±13 Ma)為新元古代早期的碰撞型花崗巖，認(rèn)為柴達(dá)木、塔里木等陸塊作為羅迪尼亞(Rodinia)超大陸的一部分在新元古代早期存在匯聚碰撞事件；劉永順等(2009)根據(jù)花崗質(zhì)片麻巖特征，提出阿爾金造山帶在新元古代早期存在大規(guī)模的碰撞造山運動，說明羅迪尼亞(Rodinia)超大陸的匯聚事件在阿爾金地區(qū)影響強(qiáng)烈；王立社等(2015)在阿爾金中部環(huán)形山(研究區(qū)東部)取得新元古代早期碰撞型花崗巖(巖石年齡為928±9 Ma)，認(rèn)為原巖為匯聚碰撞事件中地殼雜砂巖部分熔融所形成；李琦等(2018)在阿爾金南緣中段(研究區(qū)東部)取得新元古代早期同碰撞構(gòu)造背景的片麻巖(巖石年齡為886.5±5 Ma)，認(rèn)為新元古代早期該區(qū)存在板塊的匯聚碰撞事件；曾忠誠等(2020)在阿爾金南緣亞干布陽一帶(研究區(qū)東部)發(fā)現(xiàn)高硅、富鋁、高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)花崗巖(巖石年齡為883±3.3 Ma)，具S型花崗巖特征，為碰撞晚期地殼變質(zhì)雜砂巖部分熔融產(chǎn)物。

上述眾多研究說明新元古代早期在我國西北部存在板塊匯聚碰撞事件，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征，堯勒薩依片麻巖應(yīng)該形成于同碰撞晚期的構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境。

6 結(jié)論

(1)堯勒薩依片麻巖巖性為黑云母二長花崗片麻巖。鋯石U-Pb年齡為927±3 Ma，代表堯勒薩依片麻巖原巖的侵位時代，表明阿爾金造山帶的巖漿熱事件在新元古代早期有明顯表現(xiàn)。

(2)堯勒薩依片麻巖是高硅，貧鐵、鎂、磷、鈦的高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)巖石，富集Rb、K、Th、U等大離子親石元素，相對虧損Nb、Ti、P、Ta等高場強(qiáng)元素，其稀土元素配分模式呈右傾“V”型，與地殼重熔型花崗巖特征一致，具S型花崗巖特征，為地殼變質(zhì)砂巖部分熔融的產(chǎn)物。

(3)堯勒薩依片麻巖原巖形成于匯聚碰撞的構(gòu)造環(huán)境，表明與羅迪尼亞(Rodinia)超大陸匯聚事件有關(guān)的巖漿響應(yīng)在阿爾金地區(qū)表現(xiàn)明顯，為阿爾金造山帶的形成發(fā)展提供新依據(jù)。

致謝：本文是以新疆阿爾金北緣拜什托格拉克三幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目為依托，文中所用原始數(shù)據(jù)是項目組成員在極為惡劣的工作生活條件下才取得的，在此對參與項目野外工作的人員表示感謝，并衷心的感謝審稿人對本文提出寶貴的意見和建議。

注 釋 / Notes

? 校培喜，高曉峰，胡云緒，謝從瑞，過磊，奚仁剛，董增產(chǎn)，康磊．2012．阿爾金—東昆侖西段成礦帶基礎(chǔ)地質(zhì)綜合研究報告．西安： 中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心．

? 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院．2019．阿爾金北緣拜什托格拉克一帶1∶5萬J45E011012、J45E011013、J45E011014三幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告．