阿爾金山冰溝一帶花崗巖地球化學(xué)特征及對大地構(gòu)造的演化啟示

王成　楊子江　馬華東　娜迪艷·克力木江　呂寧　張雅芳

摘? ?要：本文對出露于阿爾金山冰溝構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)冰溝序列花崗巖進行了巖石學(xué)、地球化學(xué)、和鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)研究。地球化學(xué)特征顯示：花崗巖高硅、鈉，低鐵、鎂、鈣的特征，鋁飽和指數(shù)為0.88～1.01，為準(zhǔn)鋁質(zhì)“I”型花崗巖；富集 Rb，Th和LREE，虧損Ta，Nb，Zr，Hf和HREE；大多具負(fù)銪異常，δEu值為0.52～0.62。鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示：冰溝序列侵入巖中花崗閃長巖年齡為（410.7±11.9） Ma，二長花崗巖年齡為（418.5±9.6） Ma，輝長巖年齡為（449.5±10.9） Ma。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)、地球化學(xué)特征揭示花崗巖巖體形成于后碰撞伸展階段，認(rèn)為同碰撞擠壓造山階段向后碰撞伸展轉(zhuǎn)換階段時間節(jié)點約為440 Ma，后碰撞伸展作用和偏堿性巖漿活動時代為440～410 Ma，持續(xù)約30 Ma。晚奧陶世北阿爾金古洋盆閉合，在有限洋盆造山帶（冰溝序列侵入巖）形成規(guī)模較大的消減活動板塊邊緣（島弧或活動大陸邊緣）構(gòu)造巖漿巖帶。

關(guān)鍵詞：阿爾金山；冰溝構(gòu)造巖漿巖帶；地球化學(xué)特征；大地構(gòu)造演化

阿爾金山脈位于青藏高原與塔里木盆地交界處，屬塔里木板塊東南緣阿爾金斷隆，以出露的塔里木基底主要為中、高級變質(zhì)沉積巖為顯著特征，同時大規(guī)模發(fā)育與造山過程相關(guān)的花崗質(zhì)巖石。因此研究其巖漿活動時限、物源性質(zhì)、形成機制，對該地區(qū)大陸深俯沖、殼幔相互作用、造山帶及大陸地殼演化等地球動力學(xué)過程具重要意義。研究區(qū)位于新疆阿爾金山中部，闊什布拉克斷裂以北冰溝一帶（圖1）。

阿爾金山地區(qū)構(gòu)造演化為近幾年來的研究熱點。研究區(qū)位于冰溝構(gòu)造巖漿巖帶，主要包括冰溝復(fù)式花崗巖體、冰溝北復(fù)式花崗巖體、冰溝北基性-超基性巖等。侵入巖體于阿爾金中部連續(xù)出露、為面積最大的侵入巖（面積約600 km2），前人系統(tǒng)研究較少，且對阿爾金中部同碰撞階段、后碰撞階段及板內(nèi)作用階段和相應(yīng)的巖漿活動一直存在爭議[1-10]。有學(xué)者認(rèn)為北阿爾金洋最終關(guān)閉及洋陸轉(zhuǎn)換時間節(jié)點應(yīng)為445～440 Ma[11]，有學(xué)者根據(jù)不同花崗巖體的Sr/Y值與成巖年齡，認(rèn)為同碰撞擠壓造山階段向后碰撞伸展垮塌階段轉(zhuǎn)換時期為440～420 Ma[12]。也有學(xué)者認(rèn)為，紅柳溝地區(qū)高Mg、低Mg兩類埃達克質(zhì)花崗巖的發(fā)現(xiàn)進一步約束同碰撞向后碰撞階段轉(zhuǎn)換時限為425～422 Ma[13]。目前對于北阿爾金古洋盆最終閉合及洋陸轉(zhuǎn)換時限仍存在不同的認(rèn)識。紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖中枕狀玄武巖和輝長巖年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示，北阿爾金古洋盆在晚奧陶世仍存在有殘留洋盆[14-15]，中—晚奧陶世放射蟲硅質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)也支持該時期古洋盆尚未閉合[16]。本文據(jù)阿爾金山中部冰溝構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)冰溝序列花崗巖巖石學(xué)、地球化學(xué)、和鋯石SHRIMP U-Pb年代學(xué)特征，結(jié)合前人測年數(shù)據(jù)和構(gòu)造演化特征，探討同碰撞擠壓造山階段向后碰撞伸展轉(zhuǎn)換階段時間節(jié)點和后碰撞伸展作用及巖漿活動持續(xù)時限。希望對阿爾金山中部早古生代構(gòu)造演化研究有所幫助。

1? 區(qū)域地質(zhì)背景及巖石學(xué)特征

阿爾金造山帶連接了中國西部兩個最大的盆地——塔里木盆地和柴達木盆地（圖1-a），是中國西部地區(qū)多個大地構(gòu)造單元和青藏高原北緣“盆-山”地貌格局的銜接交匯部位，其東部與阿拉善地塊和祁連造山帶相接，西南端插入昆侖造山帶，NS向分割塔里木地塊及柴達木地塊[17-22]。阿爾金山由北向南依次劃分為EW向紅柳溝-拉配泉褶皺構(gòu)造帶、NE向索爾庫里-且末隆起帶和NEE向阿爾金-塔格巨型左旋走滑斷裂帶[23-24]。阿爾金造山帶自北向南依次可分為5個次級構(gòu)造單元（圖1-b）：阿北地塊、北阿爾金蛇綠混雜巖帶（紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜帶）、中阿爾金地塊、南阿爾金超高壓變質(zhì)帶及南阿爾金蛇綠混雜巖帶（茫崖蛇綠混雜巖帶）[25-27]。

據(jù)構(gòu)造單元、巖體變形特征及巖體接觸關(guān)系，結(jié)合巖相學(xué)特征、巖石化學(xué)，將阿爾金山中部劃分為3個構(gòu)造巖漿帶（圖1-c）1。阿爾金北緣構(gòu)造巖漿巖帶，分布于阿爾金北緣斷裂以北，巖體呈近EW向沿構(gòu)造斷裂帶展布。主要包括楚庫爾恰普二長花崗巖、花崗閃長巖、山沙界二長花崗巖等，呈巖基狀產(chǎn)出；冰溝構(gòu)造巖漿巖帶，分布于阿爾金北緣斷裂以南、闊什布拉克斷裂以北，巖體總體呈近EW向展布，大體與造山帶平行。主要包括冰溝復(fù)式花崗巖體、冰溝北復(fù)式花崗巖體、冰溝北基性-超基性巖等侵入巖體組成；阿爾金南緣構(gòu)造巖漿巖帶，分布于闊什布拉克斷裂以南。包括恰什坎薩依溝上游斑狀鉀長花崗巖巖體，巖體呈巖基狀產(chǎn)出。

冰溝構(gòu)造巖漿巖帶侵入巖可劃分出2個侵入巖序列和2個獨立侵入巖（表1）。2個侵入巖序列分別為冰溝序列和冰溝北序列，冰溝序列主要為中酸性侵入巖，由規(guī)模巨大的冰溝復(fù)式花崗巖體和冰溝北復(fù)式花崗巖體構(gòu)成。冰溝北序列主要為基性-超基性性侵入巖，位于冰溝復(fù)式花崗巖體和冰溝北復(fù)式花崗巖體中間呈倒“T”型NEE向展布，巖性主要為中細粒輝長巖和蛇紋石化橄欖巖、輝橄巖等，區(qū)域上是紅柳溝基性-超基性巖帶東延部分。2個獨立侵入巖巖性為灰色中細粒石英閃長巖和灰黑色輝石玢巖、輝長玢巖，前者呈小巖枝、巖脈狀少量零星分布于研究區(qū)東北部的阿爾金北緣斷裂附近，后者呈巖枝狀侵入于冰溝復(fù)式花崗巖北部巖體中。

冰溝序列侵入巖主體即冰溝復(fù)式花崗巖分布于扎斯勘賽河以東的溝口泉-冰溝一帶，整個復(fù)式巖體呈近圓橢圓狀，長軸近EW向展布。巖體巖性主要為灰白、淺灰綠色中-粗?；◢忛W長巖、淺肉紅色粗粒斑狀二長花崗巖、灰綠色中-粗粒英云閃長巖、肉紅色粗粒斑狀鉀長花崗巖。冰溝復(fù)式花崗巖體規(guī)模巨大，呈巖基狀產(chǎn)出。巖體內(nèi)多見SWW向斷層，斷層規(guī)模不大。巖體節(jié)理較為發(fā)育，節(jié)理裂隙局部密集分布，呈平行狀排列，節(jié)理間隔從幾十厘米至幾米不等，常見節(jié)理產(chǎn)狀為335°∠75°（圖2-a），節(jié)理和內(nèi)部斷層一般為巖體形成后形成的脆性破裂變形。冰溝復(fù)式花崗巖體內(nèi)各巖性間接觸界線處為漸變過渡，呈涌動接觸關(guān)系（圖2-b）。冰溝序列侵入巖的冰溝北復(fù)式花崗巖分布于冰溝北、冰溝下游一帶，整個復(fù)式巖體呈近圓、橢圓狀，部分巖體被風(fēng)成沙丘覆蓋。冰溝北復(fù)式花崗巖體主要巖性為灰綠色中-粗粒英云閃長巖、灰白色中-粗花崗閃長巖。野外觀察冰溝北復(fù)式花崗巖體侵入巖間接觸關(guān)系呈脈動接觸關(guān)系，南部見花崗閃長巖與冰溝北序列基性-超基性巖呈侵入接觸。

2? 采樣位置及巖相學(xué)特征

在研究區(qū)選取新鮮的、未見明顯風(fēng)化蝕變的3件粗粒花崗閃長巖（Ⅺ-3、Ⅻ-6、ⅩⅦ-6）、2件斑狀二長花崗巖（Ⅺ-9、Ⅻ-9）、1件粗粒英云閃長巖（ⅩⅧ-2）樣品進行地球化學(xué)分析。同時，樣品Ⅺ-9、Ⅻ-6和深灰綠色輝長巖（ⅩⅥ-2）進行鋯石U-Pb法同位素測年（圖1-c藍色圈）。

灰白、淺灰綠色中-粗粒花崗閃長巖分布于野馬泉、半溝泉、冰溝中游一帶，位于復(fù)式巖體的中部和東南部，構(gòu)成巖體主體（圖3-a）。巖體為塊狀、中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)。巖石由斜長石、鉀長石、石英、黑云母及少量副礦物組成。斜長石呈半自形粒狀，粒徑0.4～2.5 mm，部分具聚片雙晶及環(huán)帶構(gòu)造，無定向密集分布，成分為中長石，少量晶粒絹云母化蝕變強，伴有輕度黝簾石化，含量40%～60%；鉀長石呈他形粒狀，粒徑0.5～1.4 mm，發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)，為條紋長石，部分發(fā)育格子雙晶，為微斜長石，較大顆粒內(nèi)包有斜長石小顆粒，高嶺土化中度，均勻分布于斜長石間，含量10%～20%；石英呈他形粒狀，粒徑0.4～1 mm，均勻分布于長石間，具波狀消光，表面較新鮮干凈，含量20～30%；黑云母呈半自形片狀，片徑0.3×0.8～2.6×0.8 mm，具褐綠-黃綠多色性，發(fā)育閃石式解理，均勻分布，5%～10%；副礦物主要有磁鐵礦、綠簾石、榍石、鋯石，次有磷灰石、重晶石，微量黃鐵礦、閃鋅礦、白鈦石、自然鉛等。

淺肉紅色粗粒斑狀二長花崗巖分布于復(fù)式巖體的西部和北部溝口泉一帶（圖3-b）。塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量10%～20％，由鉀長石、斜長石組成，粒徑17.0×12.0～75.0×3.8 mm?；|(zhì)中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)。巖石由斜長石、鉀長石、石英、黑云母及少量副礦物組成。斜長石呈半自形板狀，粒徑4.0×2.0～1.4×1.0 mm，發(fā)育聚片雙晶及環(huán)帶構(gòu)造，輕微絹云母化、泥化，含量30%～40%；鉀長石呈他形板狀，粒徑2.0～1.0 mm，發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)，為條紋長石，內(nèi)包斜長石、黑云母小顆粒，含25%～35%。

灰綠色中-粗粒英云閃長巖分布于復(fù)式巖體北部，冰溝下游一帶。中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)。巖石由斜長石、石英、黑云母、角閃石及少量副礦物組成。斜長石呈半自形粒狀，粒徑0.7～2.8 mm，為中長石，具聚片雙晶，呈環(huán)帶構(gòu)造，隱晶簾石化輕，無定向密集分布，含量50%～60%；石英呈他形粒狀，粒徑0.4～2.5 mm，多聚合條帶平行分布，內(nèi)部已細粒化重結(jié)晶。均勻分布20%～30%；黑云母呈半自形片狀，片徑0.3×0.8～2.6×0.8 mm，褐-淺黃色，含量約10%；普通角閃石呈綠-黃色，柱粒狀，粒徑0.6～2.4 mm，沿長石邊界平行定向分布，角閃石常常發(fā)生強蝕變，多綠泥石化，少量綠簾石交代，含量10%～15%；副礦物主要有磁鐵礦、磷灰石（圖3-c）。

肉紅色粗粒斑狀鉀長花崗巖出露面積較少，分布于復(fù)式巖體西端邊緣扎斯勘賽河一帶和冰溝上游西岸，呈塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量10%～20％，由鉀長石、斜長石組成，粒徑17.0×12.0～75.0×3.8 mm?；|(zhì)中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)。巖石由斜長石、鉀長石、石英、黑云母及少量副礦物組成。鉀長石呈他形粒狀，粒徑0.5～2.4 mm.具條紋結(jié)構(gòu)，為條紋長石，輕度泥化，含量40%～60%；斜長石呈半自形板狀，粒徑1.2～2.8 mm，聚片雙晶發(fā)育，普遍具中度絹云母化、泥化，含量10%～20%。石英呈他形粒狀，粒徑0.5～5.6 mm，表面干凈，波狀消光，分布不均勻，含量約20%；黑云母呈半自形片狀，片徑0.3～1.1 mm，均已綠泥石化，碳酸鹽化，含量約5%；少量副礦物，為磷灰石、磁鐵礦（圖3-d）。

3? 分析結(jié)果

3.1? 地球化學(xué)特征

3.1.1? 主量元素特征

冰溝序列侵入巖巖石化學(xué)成分及特征值見表2。里特曼指數(shù)σ為0.35～1.84，小于4，屬強-中鈣堿性系列巖石。堿指數(shù)（Na2O+K2O）/Al2O3分子數(shù)比為0.39～0.68，小于0.9；堿質(zhì)量（Na2O+K2O）為3.27×10-2～7.00×10-2，表明富堿；K2O/Na2O為0.03～0.74，小于1，屬富鈉型，反映地殼成熟度較低；鋁飽和度是據(jù)長石中堿比鋁等于1∶1來確定巖石中Al2O3的過量或不足（按分子比計）。從圖中可看出（圖4），侵入巖基本投入準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖區(qū)，靠近過鋁花崗巖區(qū)一側(cè)。鋁飽和系數(shù)A/CNK（分子比）為0.88～1.01，比值小于1.1，Chappell和White利用鋁飽合系數(shù)對花崗巖系列進行劃分，比值小于1.1為“I”型花崗巖，因而冰溝序列侵入巖屬準(zhǔn)鋁質(zhì)“I”型花崗巖系列；冰溝序列侵入巖中Na2O的含量為3.05％～3.83％，大于或接近3.2％，K/Na（0.03～0.74）較低，CaO含量（2.64～4.94）較高。據(jù)以上巖石化學(xué)特征，冰溝序列中花崗巖符合“I”型花崗巖巖石化學(xué)特征；對冰溝序列侵入巖類型進行劃分，從圖5可看出，投影點均落入“I”型和“S”型花崗巖區(qū)的分界線上；從圖6中可看出，巖石投影點基本均落入“I”型花崗巖區(qū)，同時礦物中出現(xiàn)磁鐵礦，普通角閃石和黑云母，綜上冰溝序列侵入巖應(yīng)為“I”型花崗巖。Fe3+/Fe2+值為0.05～0.62，小于1，反映巖石在還原環(huán)境下形成；CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計算結(jié)果見表3，中-粗粒花崗閃長巖、粗粒斑狀二長花崗巖、中-粗粒英云閃長巖均出現(xiàn)9種礦物。僅個別樣品出現(xiàn)少量剛玉分子，占0.13％～0.20％，為鋁不飽和和輕微鋁過飽和巖石。石英含量達24.09％～43.01％，二氧化硅過飽合。

3.1.2? 稀土元素特征

冰溝序列侵入巖稀土元素成分及特征值見表4。稀土元素總量ΣREE為25.88×10-6～331.87×10-6，其中輕稀土總量ΣLREE為15.00×10-6～257.57×10-6，重稀土總量ΣHREE為4.58×10-6～31.62×10-6，LREE/HREE為3.28～10.95，表明具輕稀土富集，重稀土虧損特征。樣品成果顯示：英云閃長巖與其他巖石（二長花崗巖、花崗閃長巖）有較大不同，英云閃長巖稀土總量小，輕重稀土比值小，且輕稀土分餾稍明顯，重稀土分餾不明顯，從圖7可看出，輕稀土稍右傾，重稀土平坦，為兩段式曲線類型。其他巖石稀土總量較大，輕重稀土比值大，輕重稀土分餾均較明顯，顯示為中等傾斜的右傾平滑型曲線（圖7）；LaN/YbN比值為2.19～14.09，CeN/YbN比值為1.98～11.04，La/Sm比值為2.54～6.45，均大于1，表明輕稀土明顯富集；冰溝序列侵入巖英云閃長巖為正銪異常，δEu值為1.30，大于1，其他巖石具負(fù)銪異常，δEu值為0.52～0.62，小于1。δCe值為0.97～1.01，約為1，基本無異常。

3.1.3? 微量元素特征

冰溝序列侵入巖微量元素含量見表5。微量元素呈右傾的不規(guī)則曲線（圖8），K，Rb，Th大離子親石元素明顯富集，顯示Rb，Th 等不相容元素呈正異常和Ta，Nb，Zr，Hf等元素形成明顯波谷，具負(fù)異常特征。與稀土元素特征相似，英云閃長巖與其他巖石存在較大差異，主要是微量元素含量明顯偏低；RbN/YbN值為3.84～19.24，屬強不相容元素富集型；英云閃長巖的2PN/（NdN+HfN）值為1.20，其他巖石2PN/（NdN+HfN）值為0.29～0.41，屬磷較虧損；2ThN/（RbN+KN）值為1.18～4.77，大于1，反映巖石屬釷為分餾或富集特征；2NbN/（KN+LaN）值為0.19～0.31，小于1，反映巖石鈮虧損，表明巖石具大陸殼特征；2TiN/（SmN+TaN）值為0.08～0.49，均小于1，反映鈦虧損；英云閃長巖2SrN/（CeN+NdN）值為1.81，大于1，反映鍶富集。其他巖石2SrN/（CeN+NdN）值為0.13～0.16，小于1，反映鍶虧損。

3.2? 鋯石U-Pb定年結(jié)果

鋯石SHRIMP U-Pb分析在中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心SHRIMPⅡ上完成。經(jīng)檢測，淺肉紅色斑狀二長花崗巖鋯石SHRIMP年齡為（418.5±9.6） Ma，淺灰綠色粗?；◢忛W長巖鋯石SHRIMP年齡為（410.7±11.9） Ma，深灰綠色輝長鋯石SHRIMP年齡為（449.5±10.9） Ma（圖9-11）。

在研究區(qū)冰溝構(gòu)造巖漿帶內(nèi)獲得深灰綠色輝長鋯石SHRIMP年齡為（449.5±10.9） Ma，冰溝復(fù)式巖體內(nèi)中-粗?；◢忛W長巖U-Pb年齡（410.7±11.9） Ma，粗粒斑狀二長花崗巖U-Pb年齡（418.5±9.6） Ma，結(jié)合前人在冰溝復(fù)式巖體南（闊什布拉克）測得中-粗粒英云閃長巖U-Pb年齡（443±5） Ma[28]，均顯示冰溝復(fù)式巖體為早古生代中晚期花崗巖。這些侵入巖年齡值明顯小于同一構(gòu)造巖漿帶的冰溝北蛇綠混雜巖內(nèi)堆晶體輝長巖年齡（479±8） Ma及本文測得的蛇綠混雜巖內(nèi)中細粒輝長巖（449.5±10.9） Ma的年齡[29]。

前人通過對紅柳溝-拉配泉一帶巖漿巖進行論述，將其演化與北祁連地區(qū)進行對比，認(rèn)為加里東運動使阿爾金洋盆向北俯沖，塔里木板塊與中阿爾金微陸塊焊接后與柴達木板塊發(fā)生碰撞。在碰撞作用晚期，隨著陸內(nèi)繼承性活化導(dǎo)致中下地殼重熔，這些重熔巖漿沿斷裂或裂隙上侵，形成酸性侵入巖建造[30-33]。

區(qū)域上形成約（440～410）Ma的西側(cè)西巴什考供-斯米爾布拉克花崗雜巖體（（443±11） Ma～（434.6±1.6） Ma）、東側(cè)喀臘大灣花崗巖（（417±5） Ma）、阿北花崗巖體（（427.3±5.7） Ma）、白尖山東二長花崗巖體（（431±4） Ma）被認(rèn)為是后碰撞階段產(chǎn)物[34-35]。筆者結(jié)合前人及冰溝復(fù)式花崗巖巖石學(xué)、地球化學(xué)等特點，認(rèn)為冰溝復(fù)式巖體屬同碰撞擠壓造山階段向后碰撞伸展階段，時限約30 Ma，從440 Ma到410 Ma。

3.3? 巖漿源區(qū)及構(gòu)造環(huán)境討論

據(jù)巖石化學(xué)特征，冰溝序列侵入巖中-粗粒花崗閃長巖、粗粒斑狀二長花崗巖、中-粗粒英云閃長巖等均屬鈣堿性系列、準(zhǔn)鋁質(zhì)的“I”型花崗巖。Didier等提出“C”（Crustal）型（殼源）與“M”（Mantle或Mixed）型（幔源或幔殼混合源花崗巖）。其中“”C型殼源花崗巖以淺色花崗巖為代表，SiO2=69％～79％，Al2O3/（Na2O+K2O+CaO）＞1.2，K2O=4.42％，CaO=0.91％，斜長石為鈉-更長石，黑云母含量小于10％，87Sr/86Sr初始值≥0.709；“M”型幔源或幔殼混合源花崗巖以與輝長巖共生的閃長巖、花崗閃長巖、斜長花崗巖為代表，SiO2=54％～73％，Al2O3/（Na2O+K2O+CaO）＜1.2，K2O=3.31％，CaO=1.86％，斜長石為更-中長石，黑云母含量大于10％，87Sr/86Sr初始值＜0.709，其中幔源者小于0.703 7，混源者0.703 7～0.709 0。綜上特征，冰溝序列侵入巖中-粗?；◢忛W長巖、粗粒斑狀二長花崗巖、中-粗粒英云閃長巖符合“M”型花崗巖特征，為殼幔混源花崗巖。從圖中可看出，冰溝序列侵入巖花崗閃長巖、二長花崗巖巖漿來自地殼20～30 km深部，英云閃長巖巖漿來自地殼15 km深部（圖12）；從圖中可看出，冰溝序列侵入巖投影點多落入2區(qū)（圖13），靠近6區(qū)部位，其中部分樣品，尤其是英云閃長巖樣品投在了1區(qū)，綜合考慮冰溝序列侵入巖為“I”型花崗巖，認(rèn)為其為鈣堿性更長花崗巖（消減的活動板塊邊緣花崗巖）-板塊碰撞前消減地區(qū)花崗巖（“I”型科迪勒拉花崗巖）較為合理；從圖14中可看出，冰溝序列斑狀鉀長花崗巖大部分落入火山弧花崗巖（VAG）區(qū)，靠近同碰撞花崗巖（Syn-ORG）和板內(nèi)花崗巖（WPG）交接部位，反映其形成環(huán)境應(yīng)位于大陸板塊邊緣碰撞環(huán)境[36]。

4? 結(jié)論

（1） 冰溝序列花崗巖高SiO2（66.30%～69.94%）、高堿（Na2O+K2O=3.27%～7.00%，Na2O>K2O）、準(zhǔn)鋁質(zhì)（A/CNK≈1），屬準(zhǔn)鋁質(zhì)的“I”型花崗巖；具輕稀土富集，重稀土虧損特征；花崗巖大多具負(fù)銪異常，δEu值為0.52～0.62，僅英云閃長巖為正銪異常，δEu值為1.30；花崗巖有Ta，Nb，Zr，Hf等元素虧損，LREE富集HREE虧損，Rb，Th等強不相容元素強烈富集的特點；后碰撞伸展階段導(dǎo)致地殼減壓熔融形成的花崗巖微量元素具高Sr、低Sr/Y值。Rb，Th等強不相容元素強烈富集說明巖漿發(fā)生充分分異，Hf，Zr等元素虧損表明磷灰石和鈦鐵礦已發(fā)生明顯分離結(jié)晶，Nb虧損則顯示花崗巖具陸殼特點。Rb，Sr豐度與大陸殼厚度關(guān)系圖中，顯示冰溝序列侵入巖花崗閃長巖、二長花崗巖巖漿來自地殼20～30 km深部，英云閃長巖巖漿來自地殼15 km深部。表明冰溝侵入巖形成于加厚的鎂鐵質(zhì)下地殼部分熔融環(huán)境。

（2） 冰溝復(fù)式花崗巖巖體為早古生代中晚期后碰撞伸展階段花崗巖，巖石年齡約（440～410） Ma，同碰撞擠壓造山階段向后碰撞伸展階段時間節(jié)點約440 Ma，后碰撞伸展作用和偏堿性巖漿活動從440～410 Ma，持續(xù)約30 Ma。

（3） 上述特征與西側(cè)巴什考供-斯米爾布拉克花崗雜巖體、東側(cè)喀臘大灣花崗巖、阿北花崗巖體和白尖山東二長花崗巖體具相似的巖石學(xué)、地球化學(xué)和年代學(xué)特征。進一步從后碰撞伸展的角度佐證了阿爾金山中的這些侵入巖在早古生代為一構(gòu)造巖漿巖帶，其經(jīng)歷了裂解-擴張-俯沖-阿爾金洋盆閉合-同碰撞-后碰撞造山等構(gòu)造演化的過程。晚奧陶世北阿爾金古洋盆閉合，在有限洋盆造山帶（冰溝序列侵入巖）形成規(guī)模較大的消減活動板塊邊緣（島弧或活動大陸邊緣）構(gòu)造巖漿巖帶，冰溝一帶形成了大量殼幔混合源的鈣堿系列“I”型花崗巖。這些侵入巖巖漿來源于消減活動板塊邊緣的碰撞構(gòu)造環(huán)境，形成與俯沖作用有關(guān)的火山島弧環(huán)境。

致謝：對中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所韓鳳彬博士的幫助表示衷心感謝！

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Geochemical Characteristic of Granite in the Binggou Area of the Altun Mountains

and Its Implications for Geological Structure Evolution

Wang Cheng1，2， Yang Zijiang1， Ma Huadong1，2， Nadiyan Kelimujiang1，2， Lv Ning1，2， Zhang Yafang3

（1.The National 305 Project Office of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China;2.The Research Center Resource

and Environment of Xinjiang，Urumqi，Xinjiang，830000，China;3.Xinjiang Geological and Mineral Scinec

and Technology Development Co.，Ltd.，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

Abstract： This study presents a detailed petrological， geochemical， and zircon SHRIMP U-Pb geochronological investigation of the granite sequences exposed with in the Binggou Tectonic Magmatic Belt in Arjin mountains.The geochemical characteristics show that the granites are characterized by high Si and Na， low Fe， Mg and Ca， and the aluminum saturation index （A/CNK） is 0.88-1.01， which is in the metaluminous "I" type granite; they are enriched in Rb， Th， and LREE， and are deficient in Ta， Nb， Zr， Hf， and HREE; they mostly have negative europium anomalies， and their δEu values range from 0.52 to 0.62. The zircon U-Pb dating results show that among the intrusive rocks in the Binggou sequence， granodiorite is （410.7±11.9） Ma， diorite is （418.5±9.6） Ma， and gabbro is （449.5±10.9） Ma. Combined with the regional geologic data， geochemical characteristics， and tectonic interpretation， it is revealed that the granite body should have formed in the post-collisional extension stage， and it is thought that the same collision and extrusion stage of the orogeny was transferred to the post-collisional stage， and the same collision and extrusion stage was transferred to the post-collisional stage， and the same collision and extrusion stage was transferred to the post-collisional stage. It is believed that the transition from co-collision and extrusion to post-collision and extension was around 440 Ma， and the post-collision and extension and alkaline magmatism lasted for about 30 Ma from 440 Ma to 410 Ma. The closure of the ancient Altun Ocean basin in the north of the late ordovician epoch led to the formation of a large scale subtractive tectonic magmatic belt at the active plate margin （island-arc or active continental margin） in the limited ocean basin orogenic belt （the intrusive rocks in the Binggou sequence）.

Key words： Arjin mountains; Binggou Tectonic Magmatic Belt; Geochemical characteristics; Geological structure evolution

項目資助：國家重點研發(fā)項目西昆侖-阿爾金鋰等稀有金屬找礦預(yù)測與勘查示范（2021YFC2901900）、新疆三次科考項目板內(nèi)成礦系統(tǒng)優(yōu)勢關(guān)鍵資源綜合調(diào)查與評價（2022xjkk1301-19）、天山北坡能源資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響綜合評估與數(shù)據(jù)集成（2022xjkk1006）、國家自然科學(xué)基金面上基金西南天山中新生代構(gòu)造隆升-剝露過程及其對礦產(chǎn)保存的制約（42172258）聯(lián)合資助

收稿日期：2024-01-04；修訂日期：2024-01-12

第一作者簡介：王成（1979-），男，新疆石河子人，正高級工程師，碩士，2006年畢業(yè)新疆大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和綜合研究工作；E-mail： 249136734@qq.com

通訊作者：楊子江（1972-），男，新疆石河子人，博士，高級工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、成礦規(guī)律與成礦預(yù)測工作；

E-mail： 645114010@qq.com