东天山石炭纪—二叠纪花岗质侵入岩的地球化学及地质意义

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1、doi：lO．3969／j．issn．1674．3636．2014，04．517东天山石炭纪一二叠纪花岗质侵入岩的地球化学及地质意义董庆吉1，丛源2，肖克炎2(1．中国地质调查局，北京100037；2．中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037)摘要：东天山吐哈盆地南缘至喀拉塔格一星星峡地块，晚古生代花岗质侵入岩岩石类型主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩。岩石地球化学特征表明：si0：质量分数为57．3％～77．76％，全碱(K'o+Na，o)质量分数为4．14％～10．49％，caO质量分数为0．49％一6．

2、56％，A120，质量分数为11．39％～14．76％，铝饱和指数(A／cNK)为0．77一1．04，属于高钾钙碱性系列一钾玄质系列的准铝质花岗岩。稀土总量较高且轻稀土富集，富集Rb、Th、u、K、Pb，而亏损Nb、Ta、Ti、P，无明显负Eu异常。区域构造背景、岩石学和地球化学特征综合分析显示，东天山石炭纪一二叠纪花岗质侵入岩，是后碰撞构造演化阶段岩浆活动的产物，主要由幔源岩浆底侵引起的地壳物质部分熔融所形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经高度演化及分异结晶作用而成。关键词：花岗岩；地球化学；构造环境；石炭纪一二叠纪；吐哈盆地；东天山；新疆中

3、图分类号：P588．12；P59文献标识码：A文章编号：1674—3636(2014)04—0517—13O引言天山造山带位于准噶尔陆块和中朝一塔里木陆块之间、中亚巨型复合造山带的东端，是古亚洲洋在形成、演化和消亡过程中诸多陆块拼合、增生一俯冲、碰撞造山的产物。我国学者常以乌鲁木齐为界，以东称为东天山。东天山是西伯利亚板块与塔里木克拉通的汇聚地区(李锦轶等，2002)，古生代是东天山岩浆活动活跃的时期，其中石炭纪一二叠纪岩浆岩极为发育，不仅岩体数量多，分布面积也广。前人对东天山岩石学、地球化学、同位素年代学等进行过诸多分析研究，获得了大

4、量的数据(杨浩等，1991；李文明等，2002；宋彪等，2002；刘德权等，2003；孙桂华等，2005，2006；陈富文等，2005；徐学义等，2005；李文铅等，2006；王德贵等，2006；吴昌志等，2006；吴华等，2006；郭召杰等2007；李永军等，2007；唐俊华等，2007，2008；童英等，2010；周涛发等，2010；曾凯等，2013)，目前已经开展的侵入岩研究多数是针对单个地区的岩石学、地球化学、同位素年代学研究。本次研究详细考察了东天山吐哈盆地南缘一北山裂谷区域，沿大体垂直于东天山北缘阿奇克库都克断裂的方向系统采

5、集侵入岩样品，开展大尺度的地质剖面研究，通过剖面侵人岩的岩石学、地球化学特征研究，对比前人的研究成果，探讨东天山晚古生代侵入岩的成因。1地质概况研究区在地质构造上可以划分为康古尔塔格石炭纪晚期碰撞造山带(图1中的KG)、喀拉塔格一星星峡地块或古岛弧(Kx)和南天山石炭纪晚期一二叠纪初期碰撞造山带(ST)(李锦轶等，2006b)。东天山地区广泛分布石炭纪岛弧火山一沉积岩系及少量二叠系、侏罗系、第三系。出露的地层主要有企鹅山群、干墩组、梧桐窝子组、雅满苏组、底坎儿组等。区内岩浆岩活动强烈，侵入岩十分发育，从深成岩到浅成岩，从岩基、岩株到岩墙

6、均有出露，有超基性、基性、中性和酸性各类岩体，其中东天山石炭纪中酸性岩浆侵入活动强烈，以花岗岩类分布最为广泛，其次为二叠纪花岗岩类和泥盆纪中酸性侵入岩零星分布，并受深断裂控制。收稿日期：2014一06一10；修回日期：2叭4—07—06；编辑：詹庚申基金项目：中国地质调查局项目“全国重要矿产总量预测”(1212叭0733806)、国家科技支撑计划项目“西部优势矿产资源潜力评价技术及应用研究”(2006BAB0lA01)资助作者简介：董庆吉(1978一)，男，高级工程师，矿产勘查专业，主要从事矿产资源评价研究，E—majl：d司78@si

7、na．com2样品采集及岩相学特征图1东天山地质简图采集从吐哈盆地南缘至卡拉塔格一星星峡地块的侵入岩样品，野外路线大体垂直于东天山近东西向延伸主断裂(大草滩断裂、康古尔塔格断裂、苦水一雅满苏断裂、阿其克库都克断裂)的方向，由北向南穿越了吐哈地块南缘岩浆弧_康古尔塔格碰撞带一喀拉塔格一星星峡地块。采样位置见图1。研究区石炭纪一二叠纪花岗质侵入岩岩石类型以二长花岗岩、花岗闪长岩为主，其次为石英闪长岩、石英二长闪长岩等。主要岩石类型与特征描述如下。二长花岗岩：灰白色，花岗结构，块状构造。主要矿物有斜长石、钾长石、石英、黑云母等。斜长石为半自形

8、结构，聚片双晶发育，钾长石为微斜长石，半自形板状，可见格子双晶(图2a)，石英呈他形粒状，分布于长石颗粒之间，黑云母呈自形片状。花岗闪长岩：灰白色，花岗结构，块状结构，主要由斜长石、石英、角闪石、黑云母等矿