新疆中天山哈密地区中、晚元古代侵入岩特征、成因及其构造意义

在天山造山带觉罗塔格山系东段的中天山地块内，新识别出一套中元古代片麻状 花岗质岩体和一套晚元古代双峰式岩侵入岩岩体； 中元古代片麻状花岗质岩体是一套以较低变质区别于太古低强变质的片麻岩，同时 以较强的变形区别于泥盆纪及更晚期侵入岩的侵入岩组合，该侵入岩岩石组合为片麻状 闪长岩+片麻状花岗闪长岩+片麻状二长花岗岩+片麻状钾长花岗岩，晚期还有大量基 性岩脉发育.对片麻状花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年表明这套侵入岩的结晶年龄 为1453±15Ma-1458±40Ma (207Pb/206Pb表面年龄)，是中元古代晚期的产物.该岩石组合具 较大的SiO2变化范围，正常的铝饱和度，总体显示为高钾钙碱性系列，不出现刚玉分子 和实际铝过饱矿物等特征，特征与I型花岗岩相似，其稀土分馏程度 ((La/Yb)N=6.96～61.00)较高，稀土总量(∑REE=195～31×10-6)较低，大部分样品具中等程度 的铕负异常(δEu=0.29～0.75)，具岛弧—碰撞环境的花岗岩组合特征，在构造环境判别图 中投于岛弧花岗岩区域，说明中元古时期，这套侵入岩形成于板块聚敛环境.这套侵入岩 的拟定，对于可能存在于元古代的天山洋的闭合事件，从岩浆作用上提供了重要信息， 同时对中天山星星峡群的地层时代提供了一个很好的上限.另外，本研究还发现了一颗 2991±22Ma残留锆石，指示本区可能存在太古代的古老基底，并对本区构造上的归属具 有重要意义. 晚元古代侵入岩为一套双峰式侵入岩，其中花岗质侵入岩的岩石类型有斜长花岗 岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩，镁铁质侵入岩岩石类型包括辉长岩、角 闪辉长岩、闪长岩和石英闪长岩，它们侵入接触于中元古代片麻状花岗质岩体和长城系 星星峡群变质地层，并被早石炭系花岗质岩体侵入接触。对花岗闪长岩锆石SHRIMP测 年确定其年龄为644±7.9Ma(207Pb/206Pb表面年龄)，是晚元古代的产物.岩石化学及地球 化学特征显示，镁铁质侵入岩SiO2介于44.98- 50.41wt％之间，属基性侵入岩，并具高 TiO2、低K2O、富Na2O等特征，总体上属钠质类型的碱性系列，部分为偏碱性至亚碱 性系列的过渡类型。其稀土分馏程度明显偏低，稀土总量亦较低(∑ REE=51.22-116.58ppm)。δ Eu为0.93-4.26具弱负异常到强正常的变化。微量元素总体 特征为总体特征是大离子亲石元素Sr、K、Rb、Ba、Th明显的富集，与碱性玄武岩的 特征一致，大部分样品Nb、Ta负异常不明显，少数样品具较明显的Nb、Ta负异常， 与会聚板块边界的玄武岩特征明显不同，而与大陆板内玄武岩的特征一致。花岗质侵 入岩的主量及稀土、微量元素的组成变化较大，从岩浆系列上看均属钙碱性系列，但 K2O/Na2O(0.50-3.28)比值变化较大，可明显地分为高钾钙碱性和中钾钙碱性两个亚 系列。从成因类型上看，以I型花岗岩为主，亦有S型花岗岩。这些特点表明，研究区 晚元古代花岗岩岩浆成因较复杂，岩浆源区以火成岩源区为主，也有变质沉积岩源 区.SHRIMP测年结果得到了大量的1100-1400Ma左右和个别1800Ma左右的残留锆石 的年龄，显示长城系的星星峡群及中元古代的侵入岩均有可能为源岩。综合晚元古代镁 铁质侵入岩及花岗质侵入岩的特征，本文认为晚元古时期研究区为大陆板内构造环境。 该侵入岩的拟定，对于震旦纪-寒武纪时期元古新疆板块的裂解事件具有重要的约束意 义。