新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长（Ⅰ）——后碰撞深成岩浆活动的时限

新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长（Ⅰ）——后碰撞深成岩浆活动的时限 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(?)— —后碰撞深成岩浆活动的时限 1000-O569/2006/022(05)一1077—86ActaPetrologicaSinica岩石 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长【I) 后碰撞深成岩浆活动的时限 韩宝福季建清宋彪陈立辉张磊 HANBa0Fu,JIJianQing,SONGBiao,CHENLiHuiandZHANGLei 1.北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871 2.北京离子探针中心,中国地质科学院地质研究所,北京100037 3.南京大学地球科学系内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210093 1.KeyLaboratoryofOrogenicBeltsandCrustalEvolution,MOE,SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUnitersity,Beng10087l,China 2.BeijingSHRIMPCenter,InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China 3.StateKeyLaboratoryforMineralDepos~Research,DepartmentofEarthSciences,NangUniters,Nanjing210093,China 2005.12.10收稿.2006-03.16改回. HartBF,JiJQ,SongB,ChenLHandZhangL.2006.LatePaleozoicverticalgrowthofcontinentalcrustaroundthe JunggarBasin,Xinjiang,China(PartI):Timingofpost-collisionalplutonism.ActaPeWologicaSinica,22(5):1077—1086 AbstractAsanimportantpartofthePaleozoicorogenicbeltinnorthernXinjiang,theJunggarischaracterizedbyintenseand extensivedevelopmentofLatePaleozoicgranitoidplutonstogetherwithminormaficplutons,anditisoneoftherepresentativeregions forthePhanerozoiccontinentalcrustalgrowthintheCentralAsianOrogenicBeh.Onthebasis ofnewSHRIMPzirconU—Pbdatingon theplutonsintheEastandWestJunggar,inassociationwiththezirconU— Pbagesfromtheliterature.anattemptismadeinthisstudy toestablishthetimingofthelatePaleozoicpost— collisionalplutonismintheregion.ItisconcludedthattheLatePaleozoicpost— collisionalplutonismoccurredfrommiddle— lateViseanofCarboniferoustotheendofEarlyPermianinaccordancetotl1eGeological TimeScale(Gradsteineta1.,2004).Temporally,theplutonsintheEastandWestJunggarformedinaperiodof65Ma.from330to 265Maandfrom340to275Ma,respectively.However.theplutonismintheEastJunggarshowedtwopeaksof330to310Maand305 to280Ma,whereasmostplutonsintheWestJunggarwereemplacedfrom310to295Ma.Spatially,theplutonismoccurredinall tectonicunitsseparatedbyophiolitebeltsandevensomegranitoidplutonsintrudedinophiolites.Furthermore,thepost—collisional plutonscanbef0undnotonlyintheJunggar.butalsointheAltaiorogenicbelttothenorthandintheTianshanorogrnicbelttothe south. KeywordsLatePaleozoic,Post— collisionalplutonism,Continentalcrustalgrowth,Junggar 摘要准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分,以广泛发育晚古生代后碰 撞花岗岩为特征,是中亚造山带中显 生宙陆壳生长作用非常显着的地区之一.根据新近获得的SHRIMP锆石u—Pb年 龄,并参考已经发表的锆石u—Pb年龄,本文 重新厘定了准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动的时限.按照最新的国际地质年 表中石炭纪和二叠纪划分 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (Gradsteinet a1.,2OO4),准噶尔后碰撞深成岩浆活动是从早石炭世中一晚维宪期开始,于早二 叠世末期结束的.东准噶尔后碰撞深成岩浆 活动发生在330—265Ma之间,而西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限在340— 275Ma之间,持续时间分别约65Ma.但是. 在东准噶尔,后碰撞深成岩浆活动集中在330,310Ma和305,280Ma两个时段发生,而在西准噶尔,后碰撞深成岩浆活动的 高峰发生在310,295Ma之间.准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动在空间上没有受到重要地质界线(如蛇绿岩带)的分隔 控制,在有的地方花岗岩还可以侵位在蛇绿岩带之中.而晚古生代后碰撞深成岩浆活动不但在准噶尔分布广泛,而且在准噶 尔北邻的阿尔泰造山带和南邻的天山造山带中均有出现,具有广泛的区域性. 关键词晚古生代;后碰撞深成岩浆作用;大陆地壳生长;准噶尔 中图法分类号P542.2 国家重大基础研究规划项目(2001CB409802)资助成果. 第一作者简介:韩宝福,男,教授,1960年生,构造地质学专业,E-mail:bthan@pku.edu.cn 1078 近年来,国内外学者的研究发现,中亚造山带在显生宙 期间发生过显着的陆壳生长,中国新疆,内蒙古和东北地区 等地的大量花岗岩是显生宙陆壳生长的最重要的物质表现 之一(Haneta1.,1997;ChenBeta1.,2000;ChenJFeta1., 2000;Jahneta1.,2000a,b,C;Wueta1..2000.2003;Hong eto1.,2004;ChenandArakawa,2005;Weieto1.,2005). 对于新疆北部地区陆壳生长的时限问题,韩宝福等(1998a) 曾根据当时积累的同位素年代学资料,进行过初步探讨. 最近,王京彬和徐新(2006)主要根据火山-沉积地层的资料, 再次讨论了新疆北部地区后碰撞的时限问题. 新疆准噶尔地区是中亚造山带的重要组成部分,在东, 西准噶尔地区广泛发育晚古生代(中-晚华里西期)的花岗岩 和少量的中基性侵入岩,它们普遍以具有正8(t)和低 (Sr/Sr);值为特征,它们的形成与陆壳生长过程密切相关 (Hanetal,1997,1999;ChenandJahn,2004;Chenand Arakawa;2005),是后碰撞地壳垂向生长的物质表现(韩宝 福等,1998a,1999).前人对准噶尔晚古生代深成岩体的 研究中,积累了相当数量的Rb-Sr全岩等时线年龄(金成伟 等,1993;王式洗等,1994;李华芹等,1998)和一些锆石u—Pb 年龄(周良仁,1987;金成伟等,1993;毕承思等,1994;刘家远 等,1996;Kwoneta1.,1989)的数据,为厘定准噶尔后碰撞深 成岩浆活动的时限提供了重要信息(韩宝福等;1998a).新 近发表的Rb—Sr等时线年龄(ChenandJahn,2004;Chenand Arakawa,2005)和锆石U-Pb年龄(李宗怀等,2004;苏玉平 等,2006)数据进一步证实,准噶尔后碰撞深成岩浆活动主要 发生在300Ma前后.但是,在准噶尔地区,后碰撞深成岩浆 活动从何时开始,又在何时结束?东,西准噶尔后碰撞深成 岩浆活动在地质年代学方面是否存在差别?这些问题都需 要在开展系统地质年代学研究,通过对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 之后,才能够 给予比较准确的回答.为此,我们有选择地对东,西准噶尔 晚古生代后碰撞深成岩体进行了SHRIMP锆石u.Pb年龄测 定.根据这些新的年龄资料,结合已经发表的锆石u.Pb年 龄,本文试图能够进一步比较准确地厘定准噶尔后碰撞花岗 质岩浆活动的时限. 1地质背景 准噶尔地区位于天山和阿尔泰山之间.中-晚华里西期 花岗岩及其围岩只是出露在准噶尔盆地的周边地区,因而 可以大致地分为东,西准噶尔两个部分. 东准噶尔北以额尔齐斯构造带与阿尔泰造山带相接, 现今的区域构造线为北西-南东走向,阿尔曼太-手L河坝和克 拉麦里两条蛇绿岩带也呈北西一南东向延伸.蛇绿岩的同位 素年代学研究表明,阿尔曼太-手L河坝蛇绿岩所代表的洋壳 在500Ma左右就已经存在(刘伟,1993;黄萱等,1997;简平 等,2003;肖文交等,2006),在阿尔曼太,上泥盆统陆相或海 陆交互相火山-沉积岩系不整合覆盖在蛇绿岩之上(李锦轶, ActaPetrologicaSinica岩石2006,22(5) 1995),蛇绿岩遭受后期变质作用的时间为392?17Ma(黄萱 等,1997),推测阿尔曼太_手L河坝蛇绿岩代表了一个早古生 代的洋盆(李锦轶,2004).而克拉麦里蛇绿岩带不但被石炭 系南明水组不整合覆盖,并且被晚石炭世(约300Ma)的花岗 质岩基切穿(李锦轶,1995),在蛇绿岩带硅质岩中发现了泥 盆纪和早石炭世的放射虫化石(李锦轶,1990;舒良树等, 2003),因此限定该蛇绿岩带可能代表泥盆纪初形成,并在早 石炭世晚期关闭的洋盆(李锦轶,2004).东准噶尔主要发育 晚古生代泥盆纪和早石炭世火山一沉积地层,还有少量二叠 纪火山岩和志留纪地层,在东准噶尔南部有中生代地层出 露,不整合于古生代地层之上.晚古生代后碰撞深成岩体就 侵位在泥盆纪和早石炭世火山-沉积地层之中. 西准噶尔现今的区域构造线总体呈北东一南西方向延 伸,但是,北部的塔尔巴哈台山和萨吾尔山是呈近东西走向 的山脉,构造线也呈近东西走向.北东-南西方向延伸的达 拉布特蛇绿岩带被阿克巴斯套花岗岩体侵入,西南部有唐巴 勒蛇绿岩,东北部有洪古勒楞蛇绿岩.达拉布特蛇绿岩的 Sm-Nd等时线年龄为395?12Ma,与蛇绿岩有关岩石中含有 中泥盆世和石炭纪放射虫化石,因此达拉布特蛇绿岩的时代 为泥盆纪至早石炭世(张驰等,1992).而洪古勒楞蛇绿岩则 有两个Sm—Nd等时线年龄,分别为444?25Ma(张驰等, 1992)和626?25Ma(黄建华等,1999),而且在附近的中志留 统沙尔布尔组底砾岩中,发现了蛇绿岩砾石和含晚奥陶世化 石的灰岩角砾和岩块(黄建华等,1999).唐巴勒蛇绿岩中斜 长花岗岩的Pb.Pb等时线年龄为508?20Ma,Pb/U表观 年龄在480,520Ma之间(肖序常等,1992).所有这些表明, 西准噶尔最早可能在震旦纪就已经存在洋盆,洪古勒楞蛇绿 岩所代表的洋盆在中志留世已经闭合,而达拉布特蛇绿岩代 表的洋盆存在于泥盆纪至早石炭世.西准噶尔出露的古生 代地层主体是泥盆系和下石炭统火山-沉积地层,二叠系主 要出现在萨吾尔山北坡,而下古生界主要出露在南部和沙尔 布尔山.此外,在东侧靠近准噶尔盆地处,中生代地层不整 合覆盖在晚古生代地层之上.晚古生代后碰撞深成岩体 主要侵位在泥盆纪和早石炭世地层之中,在萨吾尔山北坡, 个别花岗岩体侵位在早二叠世火山岩之中. 准噶尔南邻北天山构造带,巴音沟蛇绿岩代表的洋壳在 中石炭世进入残余海盆沉积阶段,晚石炭世残余海盆消亡 (肖序常等,1992).徐学义等(2005)根据巴音沟蛇绿岩中斜 长花岗岩锆石U-Pb年龄(325?7Ma,MSDW=1.2),认为巴 音沟蛇绿岩是由于大陆裂谷作用强烈拉伸形成的初始洋壳, 是晚古生代天山地区"红海型"洋盆的地质记录.但在属于 北天山构造带的阿拉套山东部,晚古生代花岗岩已经具有 后碰撞花岗岩的地质地球化学特征(刘志强等,2005). 区域地质资料显示,无论在东准噶尔还是在西准噶尔, 由蛇绿岩所代表的古洋盆可能不止一个,它们闭合的时限也 可能存在差异.但到晚石炭世之前,可能由于西伯利亚板块 南缘持续向南增生,导致洋盆最终闭合.从晚石炭世到二叠 韩宝福等:新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(I)——后碰撞深成岩浆活动的时限 纪,准噶尔地区进入后碰撞构造演化阶段,以广泛发育后碰 撞深成岩浆活动为特征(韩宝福等,1998a,1999). 2样品准备与分析方法 将岩石样品粉碎之后,用常规方法分选出锆石,然后在 双目镜下手工选出晶形和透明度较好的锆石颗粒和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 锆 石TEMORA1(年龄为417Ma,Pb/U比值为0.0668)一 起用环氧树脂制作成样品靶,经抛光,显微照相,超声波清洗 和镀金后,在SHRIMP—II型离子探针上完成u—rI1h—Pb同位素 分析.使用的标准样品为SL13和TEMORA1.TEMORA1 和待测锆石的u,,nl,Pb含量用SL13标定,而锆石u—rI1h—Pb 同位素比值用TEMROA1标定.激光束斑大小为20, 301xm,为防止锆石表面的普通铅和镀金过程中的污染,测定 过程中先对每个分析点进行2,3分钟的表面清洗.锆石样 品测定原理和 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ,样品靶制作等可见Compstoneta1. (1992)和宋彪等(2002).有关TEMORA1的情况,可参见 Blacketa1.(2003a,2003b).有关年龄的数据处理和绘图使 用SQUID和ISOPLOT程序(Ludwig,2002a,2002b).每个 锆石点连续5次分析,取平均值,误差为1盯,但Pb/U加 权平均年龄的误差为95%置信度的结果.由于所测样品较 1079 多,本文只展示锆石u.Pb定年结果,而不再罗列数据表. 东,西准噶尔定年样品的采样位置和相应的锆石u—Pb年龄 分别标注在图1a和b之中,锆石u—Pb谐和年龄 图集 钢筋混凝土灌注桩图集4号隔油池图集04s519砖砌隔油池图集城市道路护坡图集02s515排水检查井 中在图 2和3中.除已经报道的喀拉通克含铜镍矿镁铁一超镁铁杂 岩体1号岩体(韩宝福等,2004)和二台北花岗岩体及其包体 (李宗怀等,2004)的锆石u—Pb年龄外,本文将报道对其它 岩体的定年结果. 3锆石U.Pb定年结果 在我们获得的东准噶尔花岗岩体锆石u—Pb年龄中, 最老的在320Ma,最年轻的在270Ma左右.在二台钾长花岗 岩体的17颗锆石中,16颗锆石的u/Pb加权平均年龄为 319?7Ma(样品号ET02,图2d).由也布山花岗岩体获得的 下交点年龄为268?4Ma(样品号YBS2,图2c),与以前的 Rb—Sr全岩等时线年龄为268?4Ma(Haneta1.,1997;韩宝 福等,1998b)完全一致.此外,对取自富蕴县城以西圆形的 别拉格库都克花岗岩所测11颗锆石中,除1颗锆石明显偏 离谐和曲线和1颗锆石的u/Pb表观年龄为320?8Ma 外,其余9个锆石颗粒的U/Pb加权平均年龄为273? 6Ma(样品号02FY05,图2b). 'Gn-78 .Ia 萨怠/L o ,' 32 古骑楞蛇绿岩 /中5Ma.A Gn-7' J 斯 . 7u.,uI ? —J ' 一/fY3J318M_YM-4314M?团…70km『==11 273 M M? _一 ? ' o2oKT 312 I , 蒙 38D15 I『==:l,,一\?/ \.-- 2 --_ .. 图I西准噶尔(a)和东准噶尔(b)花岗岩分布,样品号及SHRIMP锆石u—Pb年龄.其中包括了二台北岩体及其包体(样 品号02ET04和02ET09,李宗怀等,2004),喀拉通克1号岩体(样品号02KK01,韩宝福等,2004),阿拉套山东部3个岩体 (样品号KWST7,KWST16和KWST26,刘志强等2005),额尔齐斯构造带内花岗岩体(样品号A13和A14,童英等,2006a), 塔克什肯口岸岩体(样品号38015,童英等,2006b)和红山岩体(样品号H7,苏玉平等,2006)的锆石u.Pb年龄 Fig.1DistributionofgranitoidplutonsintheWestJunggar(a)andEastJunggar(b),samplenu mbersandtheirzirconU—Pb ages,includingthosefrom(02ET04and02ET09,Ifieta1.,2004),(02KK01,Haneta1.,2004), (KWs17,KWST16and KWST26,Liueta1.,2005),(A13,A14and38015,Tongeta1.,2006a,2006b)and(H7,SuCta1 .,2006) l080 . 翕0 ActaPetrologicaSinica岩石2006,22(5) 图2东准噶尔深成岩锆石u—Pb年龄谐和图 Fig.2U—PbconcordiadiagramsofzirconanalysesfromtheEastJunggarplutons 此外,东准噶尔其它花岗岩体的SHRIMP锆石u.Pb年 龄皆在270,320Ma之间.例如,小红山粗粒钾长花岗岩的 锆石u/Pb加权平均年龄为2964-4Ma(样品号 02XHS04,图2e),苏吉泉钾长花岗岩的下交点年龄为2954- 5Ma(样品号02sJQ05,图2f),而老鸦泉复合岩体西端卡姆斯 特附近的粗粒钾长花岗岩的下交点年龄为292?7Ma(样品 号KMST01,图2g),等等.此外,二台北花岗闪长岩及其微 粒闪长质包体的锆石u/Pb加权平均年龄分别为2994- 9Ma(样品号02ET04,图2a)和302?7Ma(李宗怀等,2004). 在西准噶尔地区,克拉玛依北岩体由两部分组成,对岩 体南部花岗岩样品测定了11颗锆石,其中l0颗锆石的 U/Pb加权平均年龄为318?5Ma(样品号KLMY3, 图3h),而位于岩体北部红色钾长花岗岩的l6颗锆石的 U/Pb表观年龄相对比较分散,变化于292,325Ma之间, 其中由11颗锆石的l2个点得到的U/Pb加权平均年龄 为3084-7Ma(MSWD=3.1),如果将定年结果细分,可以得 到两组年龄:较年轻的一组有4点组成,年龄为2954-6Ma, 较老的一组有8点组成,年龄为315?6Ma(样品号KLMY21, 图3j),而同一锆石颗粒的核部和边缘的"u/Pb表观年龄 分别为313?7Ma和297?6Ma.在对阿克巴斯套钾长花岗 岩定年中也获得了两组年龄.在测定的16颗锆石中,最老 的u/Pb表观年龄为322?5Ma,其余的年龄分为两组:一 组有8点组成,u/Pb加权平均年龄为3034-6Ma,另一组 有7点组成,U/Pb加权平均年龄为276?5Ma(样品号 KLMY16,图3i),全部l5点的.U/Pb加权平均年龄为290 ?8Ma(MSDW=9.7).庙儿沟岩体中粗粒花岗岩l3个分析 点沿着谐和线分布(样品号MEG5,图3k),U/Pb表观年 龄比较分散,从364?5Ma到292?6Ma,而从同一锆石颗粒 的核部和边缘获得的u/Pb表观年龄分别为3324-18Ma 和319?6Ma,356?7Ma和342?7Ma,同一锆石的核部和边 缘的u/Pb表观年龄在误差范围内基本一致. 除'U/Pb表观年龄较老和较年轻的4颗锆石外,其余9颗 锆石的u/Pb加权平均年龄为327?7Ma.对塔尔根钾长 花岗岩体样品TLG1测定了8颗锆石,u/?Pb表观年龄在 325,283Ma之间(样品号TLG1,图31),其中最年轻的3颗 锆石的u/Pb加权平均年龄为2874-6Ma.而位于裕民县 西北国境线附近的多拉那勒岩体中,闪长岩的l5颗锆石 的u/Pb加权平均年龄为3004-4Ma(样品号Gn.29, 图3g).对乌雪特中粗粒黑云母钾长花岗岩(即哈图岩体) 的l7颗锆石共测定了l8个点,其中除1颗锆石的U/Pb 表观年龄较老,误差较大(3494-18Ma)外,其余17个点的 .u/Pb加权平均年龄为3024-4Ma(样品号Gn一32,图3c). 铁厂沟东南中粗粒黑云母钾长花岗岩l0颗锆石的u/Pb 加权平均年龄为3084-4Ma(样品号Gn-9,图3a). 对塔尔巴哈台山南坡的岩体,我们测定了两个较大岩体 的锆石u—Pb年龄.对额敏县东北165团附近库孜塔乌花岗 闪长岩共测定了l8颗锆石,除一颗锆石的u/Pb表观年 龄为2974-8Ma外,其余l7颗锆石的u/蛳Pb加权平均年 龄为3254-4Ma(样品号Gn-40,图3d).塔城盆地北侧中粗 粒黑云母钾长花岗岩11颗锆石的u/Pb加权平均年龄 为3034-4Ma(样品号Gn.14,图3b).而对萨吾尔山的岩体, 我们分别测定了南坡和北坡最大两个岩体的锆石u—Pb年 龄.对萨吾尔山南坡,和布克赛尔县城北的中粗粒黑云母钾 长花岗岩,l4颗锆石的"u/Pb加权平均年龄为3384-4Ma (样品号Gn一71,图3e).而萨吾尔山北坡,托斯特南的红色 粗粒花岗岩体,11颗锆石的u/Pb加权平均年龄为299 4-4Ma(样品号Gn-76,图3f). 4讨论 上述锆石u.Pb定年大多数给出了比较明确的结果,但 是有的样品显示出比较复杂的年龄谱,这种情况在西准噶尔 的一些岩体中表现尤为突出.例如,西准噶尔庙儿沟岩体 (样品号MEG5,图3k),克拉玛依岩体北部的红色钾长花岗 韩宝福等:新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(I)——后碰撞深成岩浆活动的时限 图3西准噶尔深成岩锆石U—Pb年龄谐和图 Fig.3U—PbconcordiadiagramsofzirconanalysesfromtheWestJunggarplutons 岩(样品号KLMY21,图3j),阿克巴斯套钾长花岗岩(样品号 KLMY16,图3i)和塔尔根钾长花岗岩(样品号TLG1,图31) 等,这几个样品的锆石".u/Pb表观年龄比较分散,变化范 围大,这既可能是样品中存在较多的继承锆石所致,也有可 能是岩体形成后锆石发生过Pb丢失的结果.然而,结合岩 体的地质产状,我们认为存在较多继承锆石的可能性比较 大.尤其是KLMY21和KLMY16两个样品获得了两组不同 的年龄,反映的可能是较晚期的岩浆捕获了较早形成的锆 石,两次岩浆活动相差约20Ma.如果是这样,那么由阿克巴 斯套钾长花岗岩样品KLMY16获得的276?5Ma(MSDW= 1.3,7点)的年龄就可以作为西准噶尔后碰撞花岗岩类岩浆 活动的上限,而下限由萨吾尔山南坡的中粗粒黑云母钾长花 岗岩的年龄(338?4Ma,MSWD=1.09)限定.因此,目前的 锆石U—Pb定年结果显示,西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的 时限在340—275Ma之间,持续时间大约65Ma. 以前对阿克巴斯套钾长花岗岩定年获得了不同的结果. 金成伟等(1993)获得4个锆石弛u/Pb表观年龄的平均值 为257Ma,不但与Rb—Sr全岩等时线年龄(298?4Ma,李华芹 等,1998)相差甚大,也与本文报道的锆石u—Pb年龄(图3i) 和苏玉平等(2006)报道的锆石u—Pb年龄(303?3Ma,MSWD = 1.6)明显不同,而苏玉平等(2006)报道的锆石u—Pb年龄 1081 与本文获得的较老一组年龄一致.同样,红山钾长花岗岩以 前的锆石U—Pb年龄约为245Ma(金成伟等,1993),苏玉平等 (2006)报道的锆石U—Pb年龄为301?4Ma(MSWD=3.6), 新老年龄值差别显着. 庙儿沟岩体的年龄与苏玉平等(2006)报道的锆石U—Pb 年龄(305?2Ma,MSWD=1.5)和庙儿沟花岗岩体中的紫苏 花岗岩锆石U—Pb年龄(305?2Ma,张立飞提供)相差较大; 克拉玛依岩体南部花岗岩的年龄也与苏玉平等(2006)报道 的锆石U—Pb年龄(2964-4Ma,MSWD=3.6)有一定差别. 但所有这些年龄均在西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限 之内. 此外,周良仁(1987)曾报道了克拉玛依附近4个花岗岩 体的锆石u/Pb表观年龄在302,307Ma之间,而Kwon etal.(1989)测定的克拉玛依岩体的锆石U—Pb年龄约为 320Ma,金成伟等(1993)报道的包古图岩体锆石U—Pb年龄 为305Ma等,均在本文报道的西准噶尔花岗岩年龄范围之 内.其中Kwonetal.(1989)报道的年龄,可能相当于克拉玛 依岩体北部红色钾长花岗岩(样品号KLMY21,图3j)定年 结果中较老的一组年龄,代表着相对较早深成岩浆活动的 时代. 除上述花岗岩体SHRIMP锆石U.Pb定年结果外,西准 1082 噶尔的一些花岗岩体被更晚期的中-基性岩墙侵人,在有些 花岗岩体中,中-基性岩墙非常密集,构成了规模较大的岩墙 群(李辛子等2004,2005).我们也试图测定中.基性岩墙的 锆石U-Pb年龄.但是,两件中-基性岩墙样品的定年结果显 示,其时代与寄主花岗岩无法区分.例如,对侵人于克拉玛 依北岩体花岗岩中的岩墙,9颗锆石的U/嘶Pb加权平均年 龄为314?7Ma(样品号YM4,图3m),这个结果与其寄主花 岗岩的锆石U-Pb年龄为318?5Ma(样品号KLMY3,图3h) 在误差范围内完全一致.而由另一个岩墙的10颗锆石获得 的U/Pb加权平均年龄为301?5Ma(样品号YM31, 图3n).经过岩相学研究发现,中-基性岩墙中往往存在长英 质的小团块,可能是捕获的花岗岩物质的残余(李辛子等, 2004).另外,从岩墙样品中分离挑选出的锆石数量较多, 颗粒较粗大,晶形发育较好,与花岗岩中的锆石非常相像. 由此推测,这些锆石可能并非是从基性岩浆结晶的矿物, 而更可能是捕获的花岗岩的锆石,所以才具有与寄主花岗岩 一 致的年龄.中-基性岩墙捕获较老锆石的现象在其它岩墙 的SHRIMP锆石U-Pb定年中也有发现(侯贵廷等,2005). 因此,这两件中-基性岩墙样品的锆石U-Pb年龄代表的是花 岗岩的形成时代,而不是中-基性岩墙的形成时代.岩脉样 品YM4的定年结果从另一个侧面印证了克拉玛依岩体中 南部花岗岩的时代,而岩脉样品YM31的年龄则可能代表了 其寄主花岗岩的形成时代. 在东准噶尔,中蒙边界塔克什肯口岸花岗岩体的锆石 U-Pb年龄为286?1Ma(童英等,2006b).此外,毕承思等 (1994)报道的东准噶尔南部花岗岩锆石U-Pb年龄在329, 284Ma之间,而侵位在克拉麦里蛇绿岩带中的清水岩体的锆 石U-Pb年龄约300Ma(Hopson甜.,1989),乌伦古河3个 花岗岩体的锆石U-Pb年龄在323,314Ma之间(刘家远等, 1996).综合本文报道的和前人发表的锆石U-Pb年龄,东准 噶尔后碰撞深成岩浆活动发生在330,265Ma之间,也持续 了大约65Ma. 最近,周刚等(2006)在研究东准噶尔北部玛音鄂博断裂 南侧的后碰撞花岗岩过程中,获得了334?10Ma,300?9Ma 和280?12Ma等三个全岩Rb-Sr等时线年龄.这表明即使 在这个相对较小的范围内,后碰撞花岗岩类岩浆活动也可能 至少持续了大约50Ma的时间. 虽然东,西准噶尔的后碰撞深成岩在形成时代上具有可 对比性,但也存在着比较明显差别.首先,目前的锆石U.Pb 年代学资料显示,在深成岩浆活动方面,东准噶尔有两个时 段较多:325,310Ma和305,280Ma(图4a),而西准噶尔以 310,295Ma形成的岩体占优势,在340,335Ma和290, 275Ma之间形成的岩体数量很少(图4b),而且东准噶尔290 , 265Ma间形成的岩体数量明显多于西准噶尔地区,说明东 准噶尔的早二叠世时期深成岩浆活动仍然较强.其次,在东 准噶尔地区,后碰撞花岗岩中存在着典型的A型花岗岩, 如在扎河坝一阿尔曼太蛇绿岩带两侧产出的萨尔铁列克, ActaPetrologicaSinwa岩石2006,22(5) 杰尔德卡拉,萨乌德格尔,塔斯嘎克和扎河坝等碱性花岗岩 体,它们的锆石U-Pb年龄在323,314Ma之间(刘家远等, 1996),而沿克拉麦里蛇绿岩带,也有黄羊山,萨热什克等碱 性花岗岩体产出,它们的时代在290Ma左右(毕承思等, 1994).但是,迄今为止,含碱性镁铁硅酸盐矿物的碱性花岗 岩在西准噶尔还少有报道.第三,在东准噶尔地区,与后碰 撞花岗岩类岩浆活动的同期,还有镁铁-超镁铁杂岩的形成, 最具代表性的就是喀拉通克含铜镍矿的镁铁.超镁铁杂岩, 其中1号岩体的锆石U.Pb年龄为287?5Ma(Han甜a1., 2004).而含铜镍矿的镁铁-超镁铁杂岩体与A型花岗岩一 起出现在造山带后碰撞阶段的现象在东天山(韩宝福等, 2004),甚至在中国东北(wu甜a1.,2004)等地的均有报道. 此外,在东准噶尔萨尔铁列克碱性花岗岩中还产出粗粒辉长 岩.在对该辉长岩样品02QKT测定的19颗锆石中,除 U/Pb表观年龄变化很大(784,383Ma)的锆石外,有 10颗锆石的u/嘶Pb表观年龄比较集中238U/嘶Pb加权平 均年龄为312?6Ma(图2h),略晚于萨尔铁列克岩体(320? 2Ma,刘家远等,1996)的侵位.此外,二台碱性辉长岩也可能 是这个时期形成的(赵振华等,1996).而这一时期形成的镁 铁-超镁铁杂岩体在西准噶尔地区是罕见的.在造山带演化 的后碰撞阶段,与花岗岩(包括A性花岗岩)同时形成镁铁-超 镁铁杂岩的实例在泛非造山带中(L6geoiset.,2003;Mt. Dialer甜.,2003),苏鲁超高压变质带(Guo甜.,2005)和 大别造山带(Jahn甜.,1999;谢智等,2004;Zhaoet., 2004,2005)均有详细研究,而且还可以形成具有似adaki~地 球化学特征的岩石(Gaoet.,2003;Topuz甜a1.,2005). 准噶尔地区以广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩为特征, 虽然目前还没有证据显示准噶尔还存在同碰撞花岗岩. 但是,我们获得的花岗岩SHRIMP锆石U.Pb定年结果却揭 示,除大量的晚古生代后碰撞花岗岩外,西准噶尔确实还存 在早泥盆世早期的花岗岩,其u/嘶Pb加权平均年龄为 413Ma.这个时期的花岗岩在天山(韩宝福等,2004;杨天南 等,2006),阿尔泰山均有报道(Win~ey甜a1.,2002).虽然 这个时期的花岗岩在准噶尔的分布,规模和构造属性等仍然 是需要深人研究的一个重要问题,但若准噶尔不存在与碰撞 有关的深成岩浆活动,那么早泥盆世早期花岗岩的形成就可 能与俯冲过程有关.准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限限 定了碰撞事件应发生在340Ma以前.如果后碰撞深成岩浆 活动是在碰撞事件结束之后不久开始发生的(Bonin,2004), 准噶尔地区的碰撞事件可能发生在晚泥盆世至早石炭世初. 显然,目前这只是一种推测,需要进一步工作才能定论. 更为重要的是,尽管东,西准噶尔均可以进一步划分若 干个构造单元,但后碰撞深成岩浆活动的空间范围往往不受 古构造单元的限制,而是跨越了重要的地质界线,在各构造 单元中均有出现.在西准噶尔的达拉布特蛇绿岩带的东, 西两侧,均产出有这个时期形成的花岗岩体(图1b).在东 准噶尔扎河坝一阿尔曼太蛇绿岩带的西端,时代相近的碱性 韩宝福等:新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(I)——后碰撞深成岩浆活动的时限1083 图4东准噶尔(a)和西准噶尔(b)深成岩锆石u—Pb年龄的直方图,包括周良仁(1987),Hopsoneta/.(1989),Kwoneta1. (1989),毕承思(1994),刘家远等(1996),韩宝福等(2004),李宗怀等(2004),苏玉平等(2006),童英等(2006a,b),张立飞 等(待发表)的数据 Fig.4HistogramsoftheplutonzirconsU—PbagesfromtheEastJunggar(a)andWestJunggar(b).Thedatasetincludesthose fromZhou(1987),Hopsoneta1.(1989),Kwoneta/.(1989),Bieta/.(1994),LiuandYuan(199 6),Haneta/.(2004), Lieta/.(2004),Sueta/.(2006),Tongeta1.(2006a,b),andLifeiZhang(unpublished) 花岗岩产出在蛇绿岩带的南,北两侧.此外,有些后碰撞花岗 岩类还侵位在蛇绿岩带之中,如东准噶尔的清水岩体和西准 噶尔的阿克巴斯套岩体就是如此,而在西准噶尔北部的萨吾 尔山南坡,花岗岩侵位于超基性岩之中(图1b).这些事实充 分地证明了准噶尔地区晚古生代花岗岩是在蛇绿岩带形成以 后侵位的.不但如此,在更广大的区域范围内,这一时期的花 岗岩类还出现在与准噶尔相邻的构造单元之中.例如,在准 噶尔北邻的额尔齐斯构造带中,变形和无变形的花岗岩锆石 u—Pb年龄分别为281?5Ma和275?2Ma(童英等,2006a),即 使在更北的阿尔泰造山带中,这个时期的深成岩浆活动也有 表现,喇嘛昭花岗岩体就是其中之一,它的锆石u—Pb年龄为 276?9Ma(王涛等,2005).而在西准噶尔南邻的北天山构造 带中的阿拉套山东部,不但有295Ma前后形成的孔吾萨依和 卡桑布拉克两个花岗岩体,还有270Ma喷出的流纹岩不整合 覆盖在这两个花岗岩体之上(刘志强等,2005).甚至在南天 山(姜常义等,1999),东天山(孙桂华等,2005;李文铅等, 2006)和吉尔吉斯斯坦天山(Maoeta1.,2004)也有这个时期 的后碰撞深成岩浆活动.由此可见,蛇绿岩带作为划分构造 单元的重要地质界线,虽然控制了蛇绿岩带形成以前的构造 演化,但并没有限定蛇绿岩带形成以后的后碰撞花岗岩类的 空间分布.所有这些说明蛇绿岩带形成要早于这些花岗岩体 的侵位,而这些花岗岩类的形成与洋壳俯冲和弧陆或陆陆碰 撞过程没有直接的关系.此外,二叠纪孢粉生物地层对比研 究显示,准噶尔盆地在晚石炭世早期就已经属于典型的安加 拉植物区系,支持准噶尔板块在早石炭世已与哈萨克斯坦板 块一西伯利亚板块对接的地质学认识(欧阳舒等,2004). 正是在这样的区域构造背景之下,晚古生代后碰撞深成岩浆 活动才有可能不受蛇绿岩带的分隔,而在准噶尔及其周边的 广大区域内在同一时间段内发生. 实际上,晚古生代后碰撞深成岩浆活动在中亚造山带内 普遍发育,在蒙古及俄罗斯贝加尔湖以南地区(Kovalenkoet a1.,1996),中国内蒙古(Hongeta/.,1994),中国东北北部 (Wueta/.,2002)和吉尔吉斯斯坦天山(Maoeta/.,2004)的 广大区域内,这一时期的岩浆活动非常发育.同一时期的后碰 撞深成岩浆活动在如此广大区域内的不同构造单元均有表现 可能乃是其区别于弧花岗质岩浆活动的一个非常重要的特点. 5结论 本文完全根据锆石u—Pb年代学资料,重新厘定了准噶尔 地区晚古生代后碰撞深成岩浆活动的起止时间.东,西准噶 尔碰撞深成岩浆活动的时限基本相当:东准噶尔后碰撞深成 岩浆活动发生在330—265Ma之间,而西准噶尔后碰撞深成岩 浆活动的时限在340,275Ma之间,分别持续约65Ma.按照 最新的国际地质年表关于石炭纪和二叠纪划分方案 (Gradsteineta/.,2004),准噶尔后碰撞深成岩浆活动从早石 炭世中一晚维宪期开始,于早二叠世末期结束. 但是,东,西准噶尔后碰撞深成岩浆活动也显示出一定的 差别,东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的高峰期是在325— 310?