西昆侖東段蘇巴什洋向北俯沖：來自早—中二疊世火山巖的證據(jù)

張 宇, 唐名鷹, 崔霄峰, 何玉良, 董衛(wèi)東

(1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點實驗室，河南 鄭州 450001；3.山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 日照 276826；4.河南省地質(zhì)科學研究所，河南 鄭州 450001)

0 引 言

昆侖造山帶作為我國西北地區(qū)重要的復雜構(gòu)造帶，前人對其進行過大量的研究和綜述分析工作，在其內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多條蛇綠巖帶，認為其具有多島洋的特征[1-4]。其中昆侖造山帶南側(cè)的蘇巴什蛇綠巖帶由于自然條件惡劣，導致研究工作較少且多集中在蛇綠巖帶內(nèi)部。2013年陜西省地質(zhì)調(diào)查院對蘇巴什蛇綠巖帶展開系統(tǒng)研究，根據(jù)巖石地球化學特征認為該蛇綠巖屬于E-MORB型，并通過對北側(cè)與蛇綠巖相關(guān)的沉積硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r中采集的大量放射蟲化石的研究，將其時代定為石炭紀—中二疊世[5]；計文化等根據(jù)其內(nèi)基性雜巖和基性火山巖低Ti、高K，大離子親石元素(LILF)相對于高強場元素(HFSE)更加富集，以及伴生有大量陸緣碎屑沉積巖等特征，綜合說明該蛇綠巖形成于弧后盆地環(huán)境，屬于SSZ(Supra Subduction Zone)型蛇綠巖[6]；溫志剛等對其內(nèi)輝長巖進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年研究，獲得其年齡為(352.7±3.0)Ma和(261.9±2.2)Ma，進一步確定了該蛇綠巖的形成時代為早石炭世—中二疊世[7]。從上述工作來看，前人對蘇巴什蛇綠巖的研究多集中在蛇綠巖本身及北側(cè)配套的沉積巖層，對于其南側(cè)配套的火山巖研究較少，僅陜西省地質(zhì)調(diào)查院進行了巖相學和主微量元素的相關(guān)研究。

本次研究依托“新疆西昆侖溫泉—獨尖山一帶1:5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目”，首次在蘇巴什蛇綠巖帶南側(cè)卡拉勒塔什群火山巖中采集了同位素樣品，并進行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡和鋯石Lu-Hf同位素研究，所獲得的年齡、Hf同位素結(jié)果對確定卡拉勒塔什群火山巖的形成時代及構(gòu)造演化歷史具有重要意義，同時對討論其北側(cè)蘇巴什蛇綠混雜巖帶的構(gòu)造演化過程具有一定的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于青藏高原北緣，東、西昆侖結(jié)合部位，以阿爾金斷裂為界，北西側(cè)為蘇巴什蛇綠混雜巖帶，南東側(cè)為巴顏喀拉地塊沉積盆地[4,8-10]?？ɡ账踩褐饕植加诳ɡ啄具_坂南側(cè)至黃羊灘一帶，為1:25萬伯力克幅區(qū)調(diào)時新建立的巖石地層單位，前人將其劃歸為二疊紀，但均未取得代表性的生物化石或有效的年齡數(shù)據(jù)。研究區(qū)內(nèi)卡拉勒塔什群主要分布在北部，呈北東東向展布，底部與蘇巴什構(gòu)造混雜巖帶、頂部與中二疊統(tǒng)黃羊嶺組均為斷層接觸(圖1)。

圖1 南蘇巴什大地構(gòu)造位置圖(a)(b)及地質(zhì)簡圖(c)Fig.1 Tectonic framework(a)(b) and geological sketch (c) in southern Subashi area

研究區(qū)內(nèi)卡拉勒塔什群以大面積分布的中酸性和中基性火山巖為特征，其間夾雜多層(火山)沉積巖。根據(jù)火山噴發(fā)旋回及巖性組合可劃分為兩個巖組：下巖組主要巖性為玄武巖、基性凝灰?guī)r、基性凝灰質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、千枚狀石英細砂巖、沉凝灰?guī)r、透閃石化巖等，巖性總體偏基性，顯微鏡下可見大量的綠簾石化；上巖組以出現(xiàn)偏酸性火山巖和凝灰質(zhì)砂巖為特征，主要巖性為硅化凝灰?guī)r、變凝灰質(zhì)中粒巖屑長石砂巖、變凝灰質(zhì)中粗粒長石巖屑砂巖、變質(zhì)酸性巖屑晶屑凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、絹云含粉砂質(zhì)板巖、絹云泥質(zhì)板巖等，各巖組之間均為斷層接觸。根據(jù)鋯石U-Pb定年結(jié)果，兩個巖組的上下關(guān)系并無時間關(guān)聯(lián)，僅代表空間上的分布位置。

2 巖相學特征

本次研究的樣品均為采自實測地質(zhì)剖面和主干地質(zhì)路線的代表性新鮮巖石，其中對玄武巖、基性凝灰?guī)r以及變質(zhì)酸性凝灰?guī)r共計3件樣品進行了主量和微量元素的分析測試。用于LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年和鋯石Lu-Hf同位素分析的樣品采自卡拉勒塔什群下巖組底部灰綠色蝕變玄武巖(PM012-U-Pb22，坐標為N35°49′37″、E82°11′43″)、中部灰黑色英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r(3707-U-Pb01，坐標為N35°49′33″、E82°12′03″)和上巖組中部深灰色變質(zhì)酸性晶屑凝灰?guī)r(3706-U-Pb01，坐標為N35°49′18″、E82°12′22″)。其中，灰黑色英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的鋯石U-Pb年齡僅測得4組有效數(shù)據(jù)，位于248～285 Ma之間，數(shù)據(jù)基數(shù)少且分布分散，綜合對比后，舍棄上述數(shù)據(jù)。根據(jù)鏡下觀察，剩余2組典型樣品巖石學特征如下：

灰綠色蝕變玄武巖：具變余斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為變余間隱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2(a)和(b))。斑晶主要為斜長石，但大部分被蝕變?yōu)榫G泥石、方解石和黝簾石，含量約60%；基質(zhì)為變余間隱結(jié)構(gòu)，大量分布隱晶-玻璃質(zhì)，局部見少量斜長石微晶呈毛發(fā)狀，其集合體呈帚狀，斑晶和基質(zhì)礦物均無定向分布。

深灰色變質(zhì)酸性晶屑凝灰?guī)r：具變余凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由晶屑(45%)、巖屑(<10%)和填隙物(>45%)組成。晶屑主要成分為石英，巖屑多為砂巖巖屑，填隙物主要為脫?；鹕交一蚝骤F礦。鏡下觀察晶屑和填隙物出現(xiàn)明顯變形，定向明顯，與野外觀察一致(圖2(c)和(d))。

圖2 卡拉勒塔什群火山巖野外及鏡下照片F(xiàn)ig.2 Photographs and microphotographs of volcanic rocks in the Kalaletashi Group(a)蝕變玄武巖野外照片；(b)蝕變玄武巖鏡下照片(+)；(c)酸性晶屑凝灰?guī)r野外照片；(d)酸性晶屑凝灰?guī)r鏡下照片(+)；Pl.斜長石；Cal.方解石；Zo.黝簾石；Qtz.石英

3 測試方法

用于鋯石U-Pb測年和鋯石Lu-Hf同位素分析樣品的破碎以及鋯石挑選、制靶、陰極發(fā)光(CL)圖像制備均在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。鋯石微區(qū)原位U-Pb同位素年齡分析及Lu-Hf同位素分析均在中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室進行，分析儀器、分析方法及流程參閱參考文獻[11-12]。測定樣品的同位素比值及元素含量的計算、鋯石U-Pb年齡諧和圖的繪制和MSWD的計算參閱參考文獻[13]。Hf同位素分析儀器的運行條件、詳細的分析流程見參考文獻[14]。本次實驗外標樣品91500的176Hf/177Hf測定結(jié)果與目前溶液法獲得的值在誤差范圍內(nèi)一致，為0.282 308。εHf(t)值的計算采用Blinchert等[15]推薦的球粒隕石值，虧損地幔模式年齡(tDM)的計算采用Griffin等[16]的推薦值。

3件樣品的元素地球化學測試在河南省地質(zhì)調(diào)查院實驗室完成，其中主量元素分析在波長色散X熒光光譜儀上完成，分析精度優(yōu)于10%；微量和稀土元素采用德國Finnigan-MAT公司生產(chǎn)的ELEMENT I(離子質(zhì)譜儀)測定，微量元素分析精度優(yōu)于10%，稀土元素分析精度優(yōu)于5%，分析方法及流程見參考文獻[17]。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb年齡

酸性晶屑凝灰?guī)r(3706-U-Pb01)CL圖像(圖3)中鋯石多呈無色透明或略呈淺棕色的不規(guī)則狀和短柱狀，少量長柱狀，粒徑介于100～200 μm之間，長寬比多在2:1～1:1之間，多具窄的巖漿振蕩環(huán)帶，外部未見明顯變質(zhì)的增生邊。測試點位多選在振蕩環(huán)帶發(fā)育部位，樣品測試結(jié)果(表1)顯示，巖石Th/U比值為0.12～0.74，部分樣品落入變質(zhì)成因鋯石的Th/U比值范圍內(nèi)，但是主體顯示巖漿鋯石特征。

蝕變玄武巖(PM012-U-Pb22)CL圖像(圖3)中鋯石多呈無色透明或略呈淺棕色的不規(guī)則狀，少量短柱狀，粒徑介于50～100 μm之間，不具震蕩環(huán)帶，少量可見不明顯環(huán)帶。測試點位多選在中心，個別為了避開繼承鋯石選擇邊部。樣品測試結(jié)果(表1)顯示，巖石Th/U比值為0.47～1.07，少量為0.05～0.17，普遍大于變質(zhì)成因鋯石的Th/U比值(0.002～0.320)，綜合以上特征，鋯石為典型的基性巖漿成因鋯石。

圖3 卡拉勒塔什群火山巖鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像及年齡Fig.3 Zircon cathodoluminescence (CL) images and ages of volcanic rocks in the Kalaletashi Group

樣品3706-U-Pb01選擇了24顆鋯石進行LA-ICP-MS U-Pb測年，所得數(shù)據(jù)校正后有效測點為15個(表1)，鋯石表面年齡數(shù)據(jù)均位于諧和線及附近(圖4)，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(284.2±1.6) Ma。樣品PM012-U-Pb22選擇了23個測點進行LA-ICP-MS U-Pb測年，所得數(shù)據(jù)校正后有效測點為10個(表1)，鋯石表面年齡數(shù)據(jù)均位于諧和線及其附近(圖4)，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(262.6±2.0) Ma。

圖4 卡拉勒塔什群火山巖鋯石U-Pb諧和圖((a)(c))和年齡加權(quán)平均值分布圖((b)(d)) Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagrams ((a) (c)) and weighted average age ((b) (d)) histograms of volcanic rocks in theKalaletashi Group

表1 卡拉勒塔什群火山巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果

4.2 巖石地球化學特征

4.2.1 主量元素

本次研究共獲得卡拉勒塔什群3件火山巖樣品的地球化學數(shù)據(jù)(表2)，綜合《1:25萬伯力克幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》中火山巖數(shù)據(jù)(表2中樣號前標“#”)[5]，按SiO2含量巖石可劃分為2類：(1)基性火山巖，SiO2含量為45.64%～51.45%，Al2O3含量為15.14%～16.16%，MgO含量為3.54%～7.33%，TiO2含量為1.40%～2.93%，K2O含量為0.24%～0.56%；(2)酸性火山巖，SiO2含量為66.77%，Al2O3含量為13.90%，MgO含量為1.28%，Na2O含量為3.94%，K2O含量為1.90%，A/CNK為0.84?；鹕綆r樣品MgO含量(1.28%～7.54%)和Mg#(0.26～0.44)較低，上述情況一般表明火山巖系的母巖漿經(jīng)歷了分離結(jié)晶作用，局部可能與下地殼部分熔融產(chǎn)物混合[17-18]；但由于基性火山巖中MgO等含量變化與SiO2含量變化相關(guān)性差，難以直接指示母巖漿在分離結(jié)晶過程中礦物的變化情況，且該套火山巖地層緊挨蛇綠混雜巖分布，受到一定程度的蝕變，且變形強烈，活動性強的大離子親石元素K、Na、Cs、Rb、Sr和Ba等容易活化轉(zhuǎn)移。鑒于此，在討論巖石類型、巖石成因和構(gòu)造環(huán)境時，主要采用不活潑的高場強元素。

表2 卡拉勒塔什群火山巖主量(%)、微量(10-6)及稀土元素(10-6)分析結(jié)果

在Nb/Y-Zr/TiO2圖解(圖5(a))中，英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r(3707-U-Pb01)落在玄武安山巖區(qū)，蝕變玄武巖(PM012-U-Pb22)落在安山巖區(qū)，酸性晶屑凝灰?guī)r(3706-U-Pb01)落入流紋巖+英安巖區(qū)。在火成巖的AFM圖解(圖5(b))中，蝕變玄武巖、英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r落入拉斑玄武巖系列，酸性晶屑凝灰?guī)r落入鈣堿性系列。K2O-SiO2圖解(圖5(c))顯示，蝕變玄武巖屬于低鉀拉斑系列，酸性晶屑凝灰?guī)r和英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r屬于鈣堿性系列。綜合來看，基性火山巖屬鈣堿性-拉斑玄武巖系列，酸性火山巖屬于鈣堿性系列。

圖5 卡拉勒塔什群火山巖Nb/Y-Zr/TiO2判別圖解(a)、AFM圖解(b)和SiO2-K2O圖解(c)Fig.5 Nb/Y-Zr/TiO2(a), AFM (b), and SiO2-K2O (c) diagrams of volcanic rocks in the Kalaletashi Group1.輝長巖(亞堿性玄武巖); 2.閃長巖/輝長巖(安山巖、玄武巖); 3.閃長巖(安山巖); 4.花崗閃長巖(流紋英安巖、英安巖); 5.花崗巖(流紋巖); 6.堿流巖、白堿流巖; 7.響巖; 8.粗面巖; 9.二長巖(粗面巖); 10.輝長巖(堿性玄武巖); 11.碧玄巖、霞石巖；數(shù)據(jù)D137/1、D138/3、D140/1、D139/1、D138/1據(jù)文獻[5]

4.2.2 稀土和微量元素

酸性火山巖和基性火山巖顯示了明顯不同的稀土元素組成特征。基性火山巖的REE值介于46.01×10-6～167.99×10-6之間，LREE/HREE比值在1.64～2.90之間，(La/Yb)N值為0.79～1.89，表明輕、重稀土元素分餾微弱，球粒隕石標準化配分型式整體呈平坦曲線(圖6(a))。(La/Sm)N=0.71～1.11，(Gd/Yb)N=0.9～1.1，指示輕稀土和重稀土元素內(nèi)部也未發(fā)生明顯的分餾作用，有弱的正銪異常(δEu=0.84～1.11)。酸性火山巖的REE值為87.85×10-6，LREE/HREE比值為9.27，(La/Yb)N值為9.92，表明輕、重稀土元素之間出現(xiàn)明顯的分餾，球粒隕石標準化配分型式整體呈右傾曲線(圖6(a))。(La/Sm)N=4.66，輕稀土元素內(nèi)部發(fā)生了明顯的分餾；(Gd/Yb)N=1.47，指示重稀土元素內(nèi)部無明顯分餾，有弱的負銪異常(δEu=0.81)。

在稀土元素的球粒隕石標準化配分圖(圖6(a))上，基性火山巖稀土配分模式接近大洋拉斑玄武巖，這表明玄武巖、英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r源于地幔[19]。酸性火山巖輕稀土元素配分曲線向右陡傾，重稀土配分曲線相對平坦，輕重稀土分異明顯，與島弧火山巖相似，具弱負銪異常，表明巖漿演化過程中斜長石的分離結(jié)晶作用不明顯。

微量元素MORB標準化蛛網(wǎng)圖(6(b))顯示火山巖樣品中相對富集K、Rb、Ba、Ce、Sm和Hf等元素，虧損Sr、Ta、Nb和Ti等元素，酸性火山巖由于結(jié)晶分異作用還虧損P和Zr，總體顯示出島弧火山巖的微量元素組成特征，巖石中高場強元素(HFSE)和大離子親石元素(LILE)之間出現(xiàn)解耦現(xiàn)象，指示在成巖過程中有殼源物質(zhì)的加入。

4.3 鋯石Lu-Hf同位素

通過對3706-U-Pb01、PM012-U-Pb22有效測年樣品的鋯石原位Hf同位素分析(表3)，測得樣品PM012-U-Pb22的176Hf/177Hf值變化于0.282 469～0.282 755之間，εHf(t)值為-5.07～4.95，二階段的Hf的同位素模式年齡在0.98～1.61 Ga之間。樣品3706-U-Pb01的數(shù)據(jù)可分為具有明顯差別的兩組，第一組的176Hf/177Hf值變化于0.282 381～0.282 728之間，εHf(t)值為-7.76～3.78，顯示出較大的不均一性，二階段的Hf的同位素模式年齡在1.07～1.80 Ga之間；第二組的176Hf/177Hf值變化于0.282 850～0.282 965之間，εHf(t)值為8.26～12.45，二階段的Hf的同位素模式年齡在0.51～0.78 Ga之間。

表3 卡拉勒塔什群火山巖鋯石原位Lu-Hf 同位素組成

5 討 論

5.1 巖石形成時代

本次獲得蘇巴什地區(qū)卡拉勒塔什群酸性晶屑凝灰?guī)r的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(284.2±1.6)Ma，蝕變玄武巖的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(262.6±2.0) Ma，表明卡拉勒塔什群形成時代為早—中二疊世。

5.2 巖漿源區(qū)特征

蘇巴什地區(qū)卡拉勒塔什群火山巖具有低鈦(平均1.21%)、富鋁(平均14.6%)、富鈉(平均3.49%)和富鐵(平均9.24%)的特征，樣品中D137/1和D138/3具有酸性火山巖特征，其余具中基性火山巖特征，巖石定名的差異與后期巖石蝕變有關(guān)。酸性火山巖的Nd/Th比值為1.92～4.10，與地殼比值(Nd/Th≈3)相當[20]，La/Nb比值為2.52～3.39，大于地殼混染程度低的巖石響應(yīng)值(La/Nb<1)[21]，表明酸性火山巖主要源于地殼，但發(fā)生了混染作用。中基性火山巖的Nd/Th比值為8.91～13.76，僅英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r比值為24.27，大部分小于幔源巖石(Nd/Th>15)[18]；但La/Nb比值為0.39～2.28，大部分大于地殼混染程度低的巖石響應(yīng)值(La/Nb<1)[21]，表明物質(zhì)來源為地幔，但加入了一定的地殼物質(zhì)。樣品中虧損高場強元素Ta、Nb和Ti等，亦指示成巖過程中有殼源物質(zhì)的加入。

本次測得的卡拉勒塔什群酸性晶屑凝灰?guī)r(3706-U-Pb01)和蝕變玄武巖(PM012-U-Pb22)均具有適當虧損的Hf同位素特征。在t-εHf(t)圖解(圖7)中，蝕變玄武巖(PM012-U-Pb22)測點僅6號點明顯位于球粒隕石演化線以下，其余均位于球粒隕石附近和虧損地幔同位素Hf演化線之下，εHf(t)值位于-0.15～4.95之間，表明巖漿源于地幔，在巖漿噴發(fā)過程中混入了部分地殼物質(zhì)并導致Hf同位素相對弱虧損。

圖7 卡拉勒塔什群火山巖鋯石U-Pb年齡和εHf(t)相關(guān)圖Fig.7 Zircon U-Pb age and εHf(t) diagram of volcanic rocks in the Kalaletashi Group

酸性晶屑凝灰?guī)r(3706-U-Pb01)表現(xiàn)為差異明顯的兩組。第一組測點僅8號點位于球粒隕石演化線以下，其余均位于球粒隕石和虧損地幔同位素Hf演化線之間，εHf(t)值位于0.94～3.78之間，二階段的Hf的同位素模式年齡在去除8號點后為1.07～1.25 Ga；第二組測點均位于球粒隕石和虧損地幔同位素Hf演化線之間，εHf(t)值為8.26～12.45，二階段的Hf的同位素模式年齡為0.51～0.78 Ga。上述結(jié)果表明，酸性晶屑凝灰?guī)r物質(zhì)來源為古老地殼和新生地殼物質(zhì)熔融后的混合物，其中古老地殼物質(zhì)Hf同位素相對富集，但有少許新生物質(zhì)的加入，模式年齡相對古老，新生地殼物質(zhì)Hf相對虧損，模式年齡較年輕。

5.3 構(gòu)造環(huán)境分析及與蛇綠構(gòu)造混雜巖帶的關(guān)系

上文中已述及蘇巴什南部卡拉勒塔什群火山巖的巖石地球化學特征屬拉斑玄武巖和鈣堿性玄武巖兩個巖石系列，稀土元素配分曲線和微量元素MORB標準化蛛網(wǎng)圖也相應(yīng)地顯示了兩種巖石系列具有不同的元素組成特征，但均具有明顯的弧火山巖的地球化學特征。在Hf/3-Th-Ta三角圖解(圖8(a))上[22]，全部投入火山弧玄武巖中。微量元素對比值(Th/Yb和Ta/Yb)對分離結(jié)晶作用不敏感，其投圖結(jié)果(圖8(b))表明[23]，基性火山巖投入大洋島弧玄武巖區(qū)，酸性火山巖則投入活動大陸邊緣玄武巖區(qū)。綜上所述，早二疊世卡拉勒塔什群火山巖的構(gòu)造環(huán)境為島弧環(huán)境。

圖8 卡拉勒塔什群火山巖Th-Ta-Hf/3(a)和Ta/Yb-Th/Yb(b)判別圖解(數(shù)據(jù)D137/1、D138/3、D140/1、D139/1、D138/1據(jù)文獻[5])Fig.8 Th-Ta-Hf/3 (a) and Ta/Yb-Th/Yb (b) discrimination diagrams of volcanic rocks in the Kalaletashi Group (data of D137/1, D138/3, D140/1, D139/1 and D138/1 from reference [5])

莫宣學等對三江地區(qū)的蛇綠巖進行研究時，認為島弧火山巖與蛇綠巖具有一定的成對性關(guān)系，主要由形成時間上的相關(guān)性、空間上的共生、弧火山巖的穿弧成分極性和弧內(nèi)巖石構(gòu)造單元的空間配置等來判定[24-27]。結(jié)合卡拉勒塔什群火山巖與蘇巴什蛇綠混雜巖研究認為：(1)卡拉勒塔什群火山巖鋯石U-Pb年齡為(262.6±2.0)～(284.2±1.6) Ma，形成于早—中二疊世。已有的時代依據(jù)表明，蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖帶形成時間為石炭紀—中二疊世[4,6,28]，同時結(jié)合蛇綠構(gòu)造混雜巖帶與卡拉勒塔什群接觸部位發(fā)育的深綠色輝長輝綠巖，其鋯石U-Pb年齡為(283.9±1.3) Ma(未公開數(shù)據(jù))，在時間上顯示火山巖相關(guān)的巖漿滯后于蛇綠構(gòu)造混雜巖的現(xiàn)象，而這種滯后性恰好是古特提斯洋向北俯沖消亡過程中形成島弧火山巖的最好例證[29]。(2)卡拉勒塔什群火山巖上巖組中段酸性晶屑凝灰?guī)r的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(284.2±1.6) Ma，下巖組底部蝕變玄武巖的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(262.6±2.0)Ma，在考慮地層倒轉(zhuǎn)的情況下，火山巖由老到新為酸性-中基性-基性的連續(xù)巖漿演化序列，指示為洋陸俯沖不同階段連續(xù)演化的產(chǎn)物，而且卡拉勒塔什群島弧火山巖與蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖帶在空間上共生，為南北相鄰。(3)基性火山巖球粒隕石標準化配分模式接近大洋拉斑玄武巖，微量元素特征總體顯示島弧火山巖的特征，且大離子親石元素(LILE)相對于高場強元素(HFSE)富集，與蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜玄武巖等基性火山巖基本一致，表明兩者在地球化學上具有一定的同源關(guān)系。

綜上所述，卡拉勒塔什群地球化學特征為LILE相對富集、HFSE相對虧損，具有典型的島弧火山巖特征[25]；加上蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖內(nèi)發(fā)育的硫磺達坂砂巖組深水復理石建造，其與蛇綠混雜巖帶的成對性關(guān)系及造山帶溝-弧-盆體系構(gòu)造格局，表明蘇巴什洋盆由南向北的俯沖極性[30-33]，進一步說明蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖在空間上不大可能形成于弧后盆地構(gòu)造背景，而更可能形成于島弧偏向于海溝的弧前盆地構(gòu)造背景，其蛇綠構(gòu)造混雜巖內(nèi)基性巖石類型應(yīng)以E-MORB型為主，部分為VAB型。

6 結(jié) 論

(1)卡拉勒塔什群酸性晶屑凝灰?guī)r、蝕變玄武巖中LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分別獲得的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(284.2±1.6) Ma和(262.6±2.0) Ma，表明研究區(qū)卡拉勒塔什群火山巖形成于早—中二疊世。

(2)卡拉勒塔什群火山巖具有低鈦、富鋁、富鈉、富鐵的特征，并富集大離子親石元素K、Rb、Ba和虧損高場強元素Sr、Ta、Nb、Ti等。其中，基性火山巖屬鈣堿性-拉斑玄武巖系列，Nd/Th值大部分小于幔源巖石，且La/Nb值部分大于地殼混染程度低的巖石響應(yīng)值。巖石稀土配分模式接近大洋拉斑玄武巖，表現(xiàn)為地幔物質(zhì)來源，但加入了地殼組分。酸性火山巖屬于鈣堿性系列，Nd/Th值與地殼比值相當，La/Nb值大于地殼混染程度低的巖石響應(yīng)值，且相對于基性巖石，相對虧損P和Zr元素，表現(xiàn)為地殼物質(zhì)來源，但受到了地幔的混染?？ɡ账踩嚎傮w地球化學特征表現(xiàn)為島弧環(huán)境特征。

(3)鋯石Hf同位素測試結(jié)果顯示，基性火山巖的εHf(t)值在去除明顯地殼來源點號后位于-0.15～4.95之間，指示巖漿來源為地幔，在巖漿噴發(fā)過程中混入了部分地殼物質(zhì)導致Hf同位素相對弱虧損。酸性火山巖去除明顯地殼來源點號后表現(xiàn)為差異明顯的兩組，第一組εHf(t)值位于0.94～3.78之間，二階段的Hf的同位素模式年齡為1.07～1.25 Ga；第二組εHf(t)值位于8.26～12.45之間，二階段的Hf的同位素模式年齡為0.51～0.78 Ga，表明酸性火山巖物質(zhì)來源為古老地殼和新生地殼物質(zhì)熔融后的混合物。

(4)卡拉勒塔什群島弧火山巖與北側(cè)蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖帶在形成時代、巖石構(gòu)造單元的空間配置以及基性巖地球化學特征等方面均表現(xiàn)成對性關(guān)系，與蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖帶北側(cè)發(fā)育的硫磺達坂砂巖組弧前復理石建造共同構(gòu)成造山帶溝-弧-盆體系構(gòu)造格局，表明蘇巴什洋盆由南向北的俯沖極性，說明蘇巴什蛇綠構(gòu)造混雜巖形成于島弧偏向于海溝的弧前盆地構(gòu)造背景，其蛇綠構(gòu)造混雜巖內(nèi)基性巖石類型以E-MORB型為主。

致謝：野外工作得到新疆有色地質(zhì)勘查局704隊金紅帥工程師的幫助；中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室在鋯石測年、Lu-Hf同位素測定方面給予具體指導；審稿專家和編輯對論文提出了寶貴的修改建議。謹此表示誠摯的謝意！