Chronological characteristics and tectonic significance of Her-cynian intrusive rocks at Yongzhuquan, Ejina Banner, Inner Mongolia
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摘要:
内蒙古额济纳旗涌珠泉侵入岩是月牙山构造混杂岩带以北规模较大的侵入体。在1：5万区域地质调查的基础上，将该岩体解体为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩，获得二长花岗岩锆石U-Pb年龄为330.7±2.9Ma，确定其形成于早石炭世，表明北山地区晚古生代岩浆活动强烈。通过分析岩体的岩石化学和地球化学特征，确定其形成于拉张构造环境，说明早石炭世北山地区已进入拉伸构造环境，这对研究北山地区晚古生代地壳演化过程有积极意义。
Abstract:The Yongzhuquan intrusive rocks to the north of the Yueyashan tectonic melange zone in Inner Mongolia constitute a large intrusive body. 1:50000 regional geological survey shows that the rock mass is decomposed into granodiorite, monzonitic gran-ite and syenogranite. The zircon U-Pb age of the monzogranite is 330.7±2.9 Ma, suggesting Early Carboniferous and indicating that the Late Paleozoic magmatism in the Beishan area was very active. Through the analysis of rock chemistry and geochemical character-istics, the authors hold that it was formed in a tension tectonic setting and that the tectonic setting of the Beishan area in the Early Carboniferous entered into a stretching environment. This conclusion is of great significance for the study of the crustal evolution of Late Paleozoic in Beishan area.
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研究区位于藏东察雅县益庆乡附近，大地构造位置属于特提斯构造域东段，区内构造演化历史复杂，是研究特提斯洋演化历程的重要窗口[1]。研究区在卡贡地区1:5万四幅区域地质调查范围内出露面积较小①，岩性较复杂，是研究藏东地区构造演化的重要地质体。班公湖-怒江结合带两侧分布有大量的花岗岩类，多沿构造迹线展布，为该区域的构造演化提供了重要的地质信息。区域上，关于早侏罗世岩浆岩的地球化学特征及精细年代学研究十分欠缺，仅1:25万八宿幅区域地质调查报告②中涉及了该区域侏罗纪花岗岩地球化学特征的少量研究工作，对成岩年代学、产出大地构造环境等尚未涉及；樊炳良等[2]用LA-ICP-MS法测得研究区东侧石英闪长岩中的锆石206Pb/238U年龄为495.9±3.2 Ma(MSWD=1.8，n=24)，认为与原特提斯洋演化有关。虽然侏罗纪花岗岩在本次1:5万区域地质调查中涉及面积较小，但在区域上沿邦达断裂带广泛分布，为反演区域构造演化提供了间接证据。基于此，本文研究了藏东卡贡地区似斑状钾长花岗岩的岩相学、岩石地球化学特征，用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术测得岩石中锆石U-Pb年龄，分析了该岩体的产出环境，为进一步揭示特提斯洋的演化提供新的地质信息。
1. 岩相学特征
研究区处于羌北-昌都地块、双湖-澜沧江结合带和羌塘左贡地块的交汇部位(图 1-a)，区内岩浆-构造活动频繁。研究区位于怒江结合带内，北东侧以邦达断裂为界与类乌齐-左贡陆缘山盆相接(图 1-b)。怒江结合带出露地层依次为：①古—中元古界卡穷岩群(Pt1-2K.)，岩性为混合岩化黑云母斜长片麻岩、混合岩化黑云斜长变粒岩、含矽线石黑云斜长变粒岩、黑云二长花岗片麻岩等；②下石炭统邦达岩组+错绒沟口岩组(C1b+c)，由千枚岩、石英岩、石英片岩、变质砂岩等组成。
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图 1 研究区大地构造位置图(a)和区域地质简图(b)(据参考文献[3]修改)1—上三叠统-侏罗系碎屑岩；2—上三叠统碎屑岩；3—中三叠统竹卡组安山岩、岩屑凝灰岩；4—下石炭统卡贡组变质砂岩、千枚岩；5—下石炭统卡贡岩组变质砂岩、千枚岩夹大理岩、玄武岩岩块；6—下石炭统邦达岩组+错绒沟口岩组变质砂岩、千枚岩；7—下古生界酉西群；8—新元古界吉塘群；9—古-中元古界卡穷岩群；10—晚白垩世二长花岗岩、似斑状二长花岗岩；11—早侏罗世二长花岗岩、似斑状钾长花岗岩；12—晚三叠世花岗闪长岩；13—晚三叠世二长花岗岩；14—中三叠世二长花岗岩；15—中奥陶世二长花岗岩；16—晚寒武世石英闪长岩；17—区域次级断裂；18—区域分区断裂Figure 1. Tectonic Location(a)and geological sketch map(b) of the study area研究区位于藏东地区邦达镇卡穷沟附近，岩体在本次工作区内出露面积较小，侵位于古—中元古界卡穷岩群中(图 1)，为一复式岩体，岩性为似斑状钾长花岗岩和二长花岗岩。本文主要研究似斑状钾长花岗岩的成岩年龄及地球化学特征。
似斑状钾长花岗岩岩石具似斑状结构，不等粒结晶结构，块状构造(图 2-a)。岩石由斑晶和基质两部分组成，斑晶以钾长石为主，长8~25 mm，宽6.5~18 mm，分布较均匀，约占总矿物含量的10%，基质由石英、长石、黑云母组成。基质中石英含量约为25%，单偏光下石英干净无色，多为半自形，少量为他形；正交偏光下，大的石英颗粒有明显的破碎，破碎呈相对细小的颗粒，即有一定的亚颗粒化，部分石英有明显的波状，即石英的晶格发生了变化，石英的粒度大小多为2.5 mm左右，部分他形石英呈不规则状，贯穿于长石的空隙中，粒度大小难以确定。基质中长石含量约为60%，其中碱性长石(条纹长石、微斜长石)含量约为30%，斜长石含量约为30%；斜长石多为自形，少量为半自形，粒度大小约为1 mm×2 mm，与其他矿物接触边界较平直；条纹长石和微斜长石主要为他形和半自形，粒度大小为1~2.5 mm，与其他矿物接触边界多为凹凸式接触；长石普遍发生轻微的粘土化和绢云母化(图 2-b)，有一定的破碎和变形，部分长石可见晶面破碎和波状消光，部分长石的双晶缝有一定扭曲，破碎相对严重的区域蚀变较强。基质中黑云母含量约为5%，在解理缝中可见铁质析出，单偏光下多为无色，在薄片的局部区域可见未发生退变的黑云母；正交偏光下，干涉色可达三级蓝绿，黑云母主要发生退变，未见蚀变和变形，部分可见石英的穿孔交代，黑云母多为半自形，粒径大小约为5 mm。岩石中副矿物仅见锆石，多呈自形-半自形晶结构。
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图 2 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩地质简图(a)和显微镜下照片(b、c)Qtz—石英；Pl—斜长石；Afs—碱性长石Figure 2. Geological map of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area(a)and photographs under microscopes(b, c)2. 分析方法
本文研究所用样品的主量、微量元素测试工作由武汉上谱分析科技有限责任公司完成，实验仪器采用波长色散X射线荧光光谱仪(ZSXPrimusⅡ)，分析误差优于5%。锆石单矿物分选、阴极发光(CL)图像拍摄及锆石U-Pb同位素测定均在武汉上谱分析科技有限责任公司完成。测试仪器为Agilent 7700e，GeolasPro激光剥蚀系统由COMPexPro 102 ArF 193 nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成，激光束直径和频率分别为32 μm和5 Hz[4]。采用锆石标准91500和玻璃标准物质NIST610作外标分别进行同位素和微量元素分馏校正。对分析数据的离线处理采用软件ICPMSDataCal完成[5-6]。锆石样品的U-Pb谐和图绘制和年龄加权平均值计算采用Isoplot/Ex_ver3完成[7]。
3. 分析结果
3.1 锆石U-Pb年龄
本文所测锆石多为自形短柱状和长柱状，长轴一般为8~15 mm，长宽比为1~2，生长环带较明显，锆石中Th/U值为0.33~1.40，普遍大于0.8，说明为岩浆成因锆石[8]。本次测得25颗锆石的25个测点的U-Pb同位素数据，锆石CL图像和测点位置见图 3，同位素数据见表 1。实验结果表明，除08、09、14、15、16五个测点因谐和度较低剔除外，其余20个测点在U-Pb谐和图(图 4)中分布较集中，206Pb/238U年龄介于184~173 Ma之间，206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7，n=20)，可代表该似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
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图 3 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩锆石阴极发光图像及U-Pb年龄Figure 3. Cathodoluminescence images and U-Pb ages of the Early Jurassic potassium porphyritic granites表 1 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical data of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area测点号 Pb Th U Th/U 同位素比值 年龄/Ma /10-6 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 01 8.13 246 216 1.14 0.0504 0.0026 0.1972 0.0101 0.0283 0.0004 217 114 183 8.6 180 2.5 02 10.36 383 274 1.40 0.0511 0.0023 0.1907 0.0082 0.0271 0.0003 256 102 177 7.0 173 2.1 03 12.18 335 333 1.01 0.0557 0.0022 0.2177 0.0086 0.0285 0.0004 443 89 200 7.2 181 2.6 04 10.46 346 280 1.23 0.0522 0.0021 0.1985 0.0076 0.0276 0.0003 295 86 184 6.4 175 2.0 05 13.33 401 361 1.11 0.0510 0.0021 0.1986 0.0074 0.0283 0.0003 243 101 184 6.3 180 1.9 06 7.65 235 205 1.15 0.0546 0.0029 0.2112 0.0108 0.0282 0.0004 394 88 195 9.1 179 2.4 07 9.79 291 279 1.04 0.0541 0.0025 0.2057 0.0102 0.0274 0.0003 376 106 190 8.6 174 2.1 10 20.83 349 664 0.53 0.0504 0.0014 0.1900 0.0054 0.0273 0.0002 213 67 177 4.6 173 1.5 11 8.23 236 222 1.06 0.0520 0.0027 0.2079 0.0113 0.0288 0.0004 283 116 192 9.5 183 2.5 12 19.5 623 500 1.24 0.0539 0.0020 0.2152 0.0080 0.0288 0.0003 369 87 198 6.7 183 1.7 13 11.81 277 344 0.81 0.0544 0.0022 0.2106 0.0084 0.0280 0.0003 387 91 194 7.0 178 2.0 17 15.03 469 405 1.16 0.0532 0.0020 0.2030 0.0069 0.0278 0.0003 345 83 188 5.8 177 1.8 18 6.40 197 166 1.19 0.0536 0.0026 0.2136 0.0105 0.0289 0.0004 354 109 197 8.8 184 2.8 19 9.48 230 275 0.84 0.0519 0.0024 0.1969 0.0090 0.0277 0.0005 283 107 182 7.6 176 2.8 20 7.89 254 206 1.24 0.0485 0.0025 0.1894 0.0093 0.0284 0.0004 124 79 176 8.0 180 2.3 21 37.36 570 1137 0.50 0.0551 0.0015 0.2202 0.0059 0.0289 0.0003 417 61 202 4.9 184 1.9 22 22.33 235 705 0.33 0.0551 0.0016 0.2153 0.0061 0.0282 0.0002 417 67 198 5.1 180 1.4 23 11.43 314 322 0.97 0.0541 0.0019 0.2046 0.0075 0.0273 0.0003 376 77 189 6.3 174 1.8 24 17.14 415 509 0.81 0.0549 0.0018 0.2066 0.0067 0.0272 0.0002 406 76 191 5.7 173 1.6 25 8.61 252 230 1.10 0.0540 0.0025 0.2110 0.0094 0.0285 0.0004 369 108 194 7.9 181 2.5 08 9.26 285 229 1.24 0.0753 0.0032 0.3008 0.0128 0.0289 0.0004 1077 85 267 10.0 184 2.3 09 15.02 528 398 1.33 0.0570 0.0020 0.2163 0.0076 0.0275 0.0003 500 76 199 6.4 175 1.7 14 10.46 212 235 0.90 0.0687 0.0030 0.2619 0.0112 0.0277 0.0004 900 89 236 9.0 176 2.3 15 8.49 304 280 1.08 0.0669 0.0028 0.2561 0.0110 0.0278 0.0004 835 87 232 8.9 177 2.4 16 12.17 321 342 0.94 0.0586 0.0019 0.2237 0.0073 0.0276 0.0003 554 77 205 6.0 176 1.9 ![]()
图 4 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩锆石206Pb/238U年龄图解Figure 4. Zircon206Pb/238U age diagram of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area3.2 主量元素化学特征
本次共采集钾长花岗岩样品5件，通过岩石地球化学数据得出(表 2)：①SiO2含量为68.89%~70.80%，平均69.82%，D.I.为81.95~86.12，平均84.39；②全碱(K2O+Na2O)含量为8.02%~8.76%，平均为8.42%；K2O含量为5.06%~5.95%，平均为5.61%，K2O/Na2O值为1.71~2.11，平均为2.00，显示出岩石富碱富钾的特征，在SiO2-K2O图解(图 5-a)中，样品点均落入钾玄岩系列区域内；③Al2O3含量为14.08%~14.73%，平均14.41%，A/CNK值介于1.01~1.04之间，为弱过铝质，在A/CNK-A/NK图解(图 5-b)中，样品点均落入弱过铝质范围；④CIPW标准矿物中刚玉分子含量较低，介于0.38~0.92之间，平均为0.60，无透辉石；⑤Ti、P含量较低。上述特征暗示，岩石经历了较高强度的岩浆分异演化作用。
表 2 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 2. Whole-rock major, trace elements and REE data of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area样号 H1 H2 H3 H4 H5 SiO2 69.78 70.80 69.37 70.26 68.89 TiO2 0.39 0.33 0.39 0.41 0.52 Al2O3 14.40 14.25 14.73 14.08 14.61 Fe2O3 2.31 1.92 2.27 2.43 2.90 MnO 0.06 0.05 0.06 0.06 0.08 MgO 1.09 0.91 1.11 1.18 1.40 CaO 1.97 1.77 1.82 1.75 2.04 Na2O 2.77 2.77 2.82 2.71 2.96 K2O 5.66 5.76 5.95 5.63 5.06 P2O5 0.13 0.11 0.13 0.14 0.17 烧失量 0.67 0.63 0.61 0.66 0.92 总量 99.24 99.30 99.25 99.31 99.53 A/NK 1.35 1.32 1.33 1.33 1.41 A/CNK 1.01 1.02 1.02 1.02 1.04 Li 58.8 56.3 61.0 65.9 74.8 Be 8.21 8.12 7.79 8.38 9.85 Sc 6.05 4.38 5.39 5.67 6.47 V 37.0 30.9 35.7 37.8 47.1 Cr 15.0 12.0 13.8 15.1 19.6 Co 4.78 4.01 4.77 5.07 6.14 Ni 8.35 7.14 8.27 8.60 11.5 Cu 2.86 2.79 3.48 2.90 4.13 Zn 38.1 33.2 39.7 41.7 50.5 Ga 19.2 19.1 19.6 19.6 21.8 Rb 362 366 382 373 367 Sr 180 181 176 163 199 Y 21.4 19.2 20.0 21.1 30.4 Zr 222 185 207 234 267 Nb 23.5 20.5 21.7 23.5 31.1 Sn 12.1 10.2 11.3 12.2 15.5 Cs 13.4 12.4 13.9 14.6 14.4 Ba 615 607 551 494 430 La 50.4 52.4 59.2 57.2 69.9 Ce 94.3 94.6 105 102 136 Pr 10.2 10.4 11.7 11.5 16.3 Nd 34.9 34.8 38.6 38.6 50.6 Sm 5.22 5.16 5.42 5.72 7.98 Eu 0.91 0.89 0.89 0.85 0.96 Gd 3.70 3.43 3.64 3.72 5.17 Tb 0.60 0.54 0.56 0.58 0.88 Dy 3.41 3.14 3.32 3.32 5.07 Ho 0.69 0.61 0.65 0.66 1.00 Er 2.03 1.85 1.90 2.02 2.93 Tm 0.30 0.28 0.29 0.30 0.45 Yb 2.10 1.88 1.95 2.04 2.96 Lu 0.29 0.29 0.29 0.31 0.42 Hf 6.84 5.75 6.33 7.20 8.09 Ta 2.10 1.89 1.91 2.02 3.10 Tl 2.32 2.33 2.45 2.41 2.45 Pb 34.1 36.1 35.3 34.2 31.9 Th 45.9 44.6 48.4 53.2 68.9 U 8.93 7.75 9.40 8.99 10.4 ΣREE 209 210 233 229 300 LREE 196 198 220 216 281 HREE 13.1 12.0 12.6 12.9 18.9 LREE/HREE 14.9 16.5 17.5 16.7 14.9 LaN/YbN 17.2 20.0 21.8 20.1 16.9 δEu 0.60 0.61 0.58 0.53 0.43 δCe 0.96 0.94 0.92 0.92 0.95 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6 ![]()
图 5 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩SiO2-K2O图解(a)和A/CNK-A/NK图解(b)Figure 5. SiO2-K2O(a)and A/CNK-A/NK(b)plots of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area3.3 微量和稀土元素化学特征
卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的稀土元素总量(不含Y)较高，介于209×10-6~300×10-6之间，平均为236×10-6。在稀土元素球粒陨石标准化配分图(图 6-a)中，配分曲线呈轻稀土元素相对富集的右倾型，岩石具有负Eu异常，δEu值介于0.43~0.61之间(平均为0.55)；LREE/HREE值为14.9~14.8，平均为16.1，显示出重稀土元素相对亏损。在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 6-b)中，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素。高场强元素Zr(185×10-6~267×10-6)、Nb(20.5×10-6~31.1×10-6)、Ta(1.89×10-6~3.10×10-6)含量极低，(Ga/Al)×104值为4.48~5.06，Rb/Sr值为1.84~2.29，均显示出岩浆分异程度较高的特征。
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图 6 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(标准化值据参考文献[9])Figure 6. Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace element patterns(b) of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area4. 讨论
4.1 岩体形成时代
阴极发光图像(图 3)显示，似斑状钾长花岗岩锆石形态以自形晶为主，具有明显的生长环带，Th/U值大于0.4，显示出所测锆石均为岩浆锆石，可以代表似斑状钾长花岗岩的结晶时代。因此，笔者认为，岩体的岩浆侵位时限主要集中于184~173 Ma之间，206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7)，可代表似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
4.2 岩石成因
花岗岩按成因类型可分为I型、S型、M型和A型，其中M型花岗岩为地幔岩浆演化的产物，在自然界中出露较少。卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的A/CNK值接近于1，CIPW标准矿物中刚玉分子含量较低，介于0.38~0.92之间(平均0.60)；Chappell等[10]通过实验研究提出，磷灰石在弱过铝质和准铝质溶体(I型)中含量极低，且岩石中P2O5含量与SiO2含量呈负相关关系，在SiO2-P2O5图解(图 7-a)中，样品点与I型花岗岩的变化趋势一致；岩石中矿物成分以钾长石、斜长石、石英、黑云母等为主，未发现堇青石、白云母、钛铁矿等富铝矿物。综合上述岩石地球化学特征，该岩体不属于S型花岗岩。岩体的碱性指数A.I.((K2O+Na2O)/Al2O3)介于0.71~0.76之间，小于1.0，与A型花岗岩的碱性指数通常大于1.0不吻合；高场强元素Zr、Nb、Ce、Yb等含量较低，介于302×10-6~437×10-6之间，多数低于A型花岗岩的下限值350×10-6[11]；在SiO2-Ce图解(图 7-b)中，样品点均落入I型花岗岩区域。此外，在准铝质I型花岗岩演化早期阶段富Th、Y矿物不会结晶出来，导致I型花岗岩中Th、Y含量较高，且随着Rb含量的变化呈明显的正相关，区别于S型花岗岩随Rb含量的变化而呈负相关[12]，研究区似斑状钾长花岗岩样品在Rb-Y图解(图 7-c)和Rb-Th图解(图 7-d)中均显示出Y、Th与Rb呈负相关，与I型花岗岩的变化趋势一致。因此，笔者认为卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩为高分异I型花岗岩。
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图 7 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩成因判别图Figure 7. The genetic discriminant map of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area4.3 构造意义
卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩属于弱过铝质I型花岗岩，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素，显示出岛弧花岗岩的地球化学特征[13]。在Mulle等[14]提出的Zr-Y构造环境判别图解(图 8-a)中，样品点均落入与弧相关的环境中；在TiO2/Al2O3-Zr/Al2O3构造环境判别图(图 8-b)中，样品点均落入大陆边缘与后碰撞弧的环境中。在Gorton等[15]提出的Ta/Yb-Th/Yb构造环境判别图(图 8-c)中，样品点均落入活动大陆边缘环境中。由上述特征可知，卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的形成与俯冲碰撞作用下的活动大陆边缘环境有关。结合区域资料可知，研究区在早侏罗世属于怒江特提斯洋的衰退期，但仍然具俯冲消减作用，向东消减形成侏罗纪弱过铝质I花岗岩，其构造环境由挤压环境逐渐向相对伸展环境转变，伴随着地壳深部压力的减小，导致幔源岩浆上涌，并与上覆地壳发生部分熔融作用而形成。
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图 8 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩构造环境判别图Figure 8. The illustration of tectonic environment discrimination of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area5. 结论
(1) 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩属于高钾弱过铝质I型花岗岩，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素，显示出岛弧花岗岩的地球化学特征。
(2) 似斑状钾长花岗岩的206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7)，代表似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
(3) 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的形成与俯冲消减作用相关，其构造环境由挤压环境逐渐向相对伸展环境转变，伴随地壳深部压力减小，导致幔源岩浆上涌，并与上覆地壳发生部分熔融作用而形成。
致谢: 感谢项目组全体同仁的辛勤工作，为本文编写提供了翔实和丰富的地质成果；感谢审稿专家对本文提出的建议和修改意见。 -
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图 1 涌珠泉侵入岩地质图
N—上新统；T2-3er—中-上三叠统二断井组；S2-3g—中-上志留统公婆泉组；O3b—上奥陶统白云山组；Pt1B.—古元古界北山岩群。1—早石炭世正长花岗岩；2—早石炭世二长花岗岩；3—早石炭世花岗闪长岩；4—晚泥盆世石英闪长岩；5—早志留世斑状二长花岗岩；6—角度不整合界线；7—断层；8—研究区；9—同位素测年样品位置；①—石板井-小黄山构造混杂岩带；②—月牙山-洗肠井蛇绿混杂岩带
Figure 1. Geological map of intrusive rocks in Yongzhuquan
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图 2 涌珠泉侵入岩显微照片
a—中细粒花岗闪长岩；b—中粒二长花岗岩；c—中粒正长花岗岩。Pl—斜长石；Kf—钾长石；Qz—石英；Bi—黑云母
Figure 2. Microstructure photographs of intrusive rocks in Yongzhuquan
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图 3 侵入岩A/CNK-A/NK判别图解[16]
Figure 3. A/CNK-A/NK discriminant diagram of intrusive rocks
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图 5 稀土元素配分模式图（球粒陨石标准化值据参考文献[18]）
Figure 5. Schematic diagram of the rare earth element distribution pattern
表 1 涌珠泉侵入岩主量元素分析结果
Table 1 Major element analytical results of intrusive rocks in Yongzhuquan
% 测试项 YQ02 P21YQ3 P14YQ2 YQ34 YQ35 P27YQ1 P20YQ1 YQ24 P21YQ2 P14YQ1 YQ1 P20YQ2 YQ25 正长花岗岩 二长花岗岩 花岗闪长岩 SiO2 70.50 68.86 65.53 69.02 70.90 70.66 73.02 72.55 74.04 71.12 76.03 72.17 75.76 TiO2 0.32 0.33 0.61 0.34 0.30 0.46 0.28 0.31 0.18 0.37 0.08 0.21 0.08 Al2O3 14.67 14.88 15.73 14.93 14.26 14.12 13.50 13.86 13.45 14.03 13.14 13.41 12.97 Fe2O3 0.81 0.60 1.39 1.24 1.68 0.74 0.61 0.55 0.35 1.10 0.48 0.53 0.61 FeO 1.41 1.65 2.47 1.01 0.34 2.63 1.41 1.72 1.03 1.42 0.13 1.92 0.65 MnO 0.044 0.034 0.067 0.032 0.035 0.05 0.044 0.05 0.044 0.029 0.01 0.04 0.008 MgO 0.99 0.79 2.29 0.91 0.37 0.80 0.64 0.63 0.43 1.05 0.09 0.14 0.08 CaO 3.31 2.74 3.94 2.57 2.68 1.46 1.56 1.30 1.82 1.28 0.61 1.15 0.48 Na2O 4.83 3.85 3.68 4.61 4.00 2.96 3.44 3.48 5.30 4.78 3.94 3.12 4.16 K2O 1.03 2.40 2.69 1.44 2.00 4.45 4.32 4.23 1.32 2.68 4.69 5.88 4.44 P2O5 0.088 0.091 0.158 0.098 0.089 0.15 0.109 0.09 0.052 0.089 0.03 0.03 0.013 H2O+ 1.10 2.12 0.96 2.08 1.49 0.71 0.62 0.59 1.09 1.16 0.45 0.64 0.37 H2O- 0.23 0.13 0.11 0.55 0.32 0.17 0.17 0.17 0.13 0.17 0.13 0.15 0.15 烧失量 1.94 3.72 1.30 3.70 3.24 1.21 0.93 1.1 1.95 1.89 0.73 1.22 0.70 总计 99.94 99.95 99.86 99.89 99.89 99.69 99.86 99.87 99.97 99.84 99.96 99.83 99.95 σ 1.25 1.51 1.80 1.41 1.29 1.98 2.01 2.01 1.41 1.98 2.25 2.78 2.26 AR 1.97 2.10 1.96 2.06 2.10 2.81 3.13 3.07 2.53 2.90 4.36 4.24 4.54 DI 76.75 76.50 68.47 77.52 79.45 82.60 86.58 86.30 85.91 85.06 94.88 89.16 94.81 SI 10.92 8.50 18.29 9.88 4.41 6.88 6.10 5.96 5.10 9.52 0.94 1.21 0.84 K/Na 0.21 0.62 0.73 0.31 0.50 1.50 1.26 1.22 0.25 0.56 1.19 1.88 1.07 A/CNK 0.97 1.07 0.97 1.08 1.04 1.14 1.02 1.10 1.00 1.08 1.04 0.99 1.03 A/NK 1.61 1.68 1.75 1.64 1.63 1.45 1.29 1.34 1.32 1.31 1.41 1.18 1.14 τ 30.75 33.42 19.75 30.35 34.20 24.02 36.39 34.03 45.28 25 118.84 49.96 117.47 注：表中所列误差均为1σ；2~6、8、11~13、15、17~20、23、25号点的206Pb/238U年龄加权平均值为330.7±2.9Ma 
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表 2 涌珠泉侵入岩稀土和微量元素含量及特征参数
Table 2 Rare earth and trace element content and characteristic parameters of Yongzhuquan intrusive rocks
10-6 测试项 XT02 P21XT3 P14XT2 XT34 XT35 P27XT1 P20XT1 XT24 P21XT2 P14XT1 XT1 P20XT2 XT25 正长花岗岩 二长花岗岩 花岗闪长岩 La 17.51 23.83 57.50 13.03 12.83 30.29 27.48 27.80 15.22 17.39 21.90 83.46 18.22 Ce 36.10 44.30 107.4 24.97 24.67 63.65 51.82 59.71 30.32 31.88 54.92 153.9 40.04 Pr 4.20 4.87 10.75 2.99 2.80 7.73 7.15 7.44 3.68 3.81 7.66 18.46 5.99 Nd 15.74 16.62 34.80 11.33 10.55 30.06 25.69 28.80 13.89 14.20 31.32 62.53 24.67 Sm 3.01 2.59 5.38 2.23 2.06 6.22 5.77 6.74 3.11 2.62 8.84 9.31 6.68 Eu 0.90 0.51 1.31 0.67 0.51 1.59 0.77 0.73 0.56 0.72 0.26 1.09 0.14 Gd 2.67 2.37 4.92 2.07 1.84 5.70 5.68 6.50 3.01 2.41 6.72 8.03 6.24 Tb 0.44 0.34 0.68 0.29 0.27 0.95 0.97 1.20 0.57 0.38 1.19 0.95 1.24 Dy 2.37 1.92 3.85 1.62 1.44 5.68 6.45 7.54 3.70 2.20 6.23 5.00 8.12 Ho 0.50 0.37 0.73 0.27 0.24 1.06 1.30 1.51 0.74 0.43 1.23 0.93 1.61 Er 1.38 1.16 2.00 0.78 0.68 2.84 3.84 4.09 2.27 1.16 3.48 2.59 4.49 Tm 0.22 0.18 0.35 0.12 0.11 0.50 0.67 0.73 0.41 0.21 0.62 0.40 0.84 Yb 1.32 1.63 2.09 0.81 0.75 2.98 4.00 4.16 2.71 1.33 3.63 2.40 5.34 Lu 0.18 0.23 0.36 0.21 0.16 0.47 0.73 0.77 0.42 0.27 0.68 0.44 0.95 Y 13.53 9.68 20.40 8.13 7.35 28.38 39.78 41.79 20.05 12.29 32.05 0.40 0.84 ΣREE 100.07 110.6 252.52 69.52 66.26 188.11 182.09 199.49 100.66 91.3 161.31 374.99 167.17 LREE/HREE 8.53 11.31 14.5 8.95 9.73 6.91 5.02 4.95 4.83 8.42 4.44 15.85 3.32 δEu 0.95 0.62 0.76 0.94 0.79 0.8 0.41 0.33 0.55 0.86 0.1 0.38 0.06 δCe 0.98 0.94 0.97 0.93 0.95 0.98 0.87 0.98 0.95 0.9 1.92 0.91 0.92 (La/Yb)N 8.94 9.86 18.55 10.83 11.53 6.85 4.63 4.5 3.79 8.82 0.46 23.45 2.3 (La/Sm)N 3.66 5.79 6.72 3.67 3.92 3.06 2.99 2.60 3.08 4.17 0.18 5.64 1.71 (Gd/Yb)N 1.63 1.17 1.90 2.06 1.98 1.54 1.15 1.26 0.90 1.46 1.49 2.70 0.94 Li 15.43 10.13 18.11 26.79 5.26 23.22 42.78 45.12 6.33 13.34 5.29 10.54 14.10 Rb 27.8 79.28 91.4 35.7 48.4 173.8 246.0 271.2 59.92 61.8 267.0 141.2 264.1 Sr 301.8 152.8 585.0 285.7 194.4 116.8 102.8 101.7 167.2 209.3 37.6 23.8 12.3 K 8574 19914 22372 11975 16574 36944 35894 35140 10953 22248 38918 48808 36842 Ba 178.8 237.0 1039 231.5 265.2 2612 713.5 794.3 201.6 673.3 207.5 1029.3 107.4 Zr 134.5 159.5 188.6 141.1 139.6 386.5 188.7 220.1 121.7 156.7 161.9 383.1 122.4 Hf 8.44 6.77 7.82 3.61 4.15 12.22 6.73 8.62 5.73 5.52 5.88 9.70 5.61 Nb 5.25 4.88 12.30 4.14 2.81 20.99 18.29 29.62 8.99 7.91 24.96 14.70 17.47 Ta 0.54 0.49 1.17 0.56 0.35 1.82 2.02 3.07 0.84 0.82 2.17 0.79 2.48 Th 7.92 9.17 20.53 4.75 5.59 15.85 20.19 30.65 15.75 11.71 46.41 13.99 18.62 U 0.70 1.21 2.88 1.15 1.45 4.54 2.44 5.65 1.56 1.14 4.26 2.19 1.91 Ti 1899 1980 3632 2053 1797 2785 1657 1829 1080 2222 464 1235 450 Cr 27.0 7.11 29.3 11.8 7.1 23.3 14.71 20.4 6.59 9.7 19.1 8.32 4.8 V 62.21 48.05 83.5 43.6 36.0 35.0 33.36 35.8 39.17 36.6 48.60 26.43 12.5 Cs 1.10 7.45 4.63 2.83 1.79 9.12 10.96 14.92 1.91 3.42 6.54 4.14 15.37 Rb/Sr 0.09 0.52 0.16 0.12 0.25 1.49 2.39 2.67 0.36 0.30 7.10 5.93 21.47 Ba/La 10.21 9.95 18.07 17.77 20.67 86.23 25.96 28.57 13.25 38.72 9.47 12.33 5.89 Zr/Hf 15.94 23.56 24.12 39.09 33.64 31.63 28.04 25.53 21.24 28.39 27.53 39.49 21.82 Nb/Ta 9.72 9.96 10.51 7.39 8.03 11.53 9.05 9.65 10.70 9.65 11.50 18.61 7.04 Th/U 11.31 7.58 7.13 4.13 3.86 3.49 8.27 5.42 10.10 10.27 10.89 6.39 9.75 Sm/Nd 0.19 0.16 0.15 0.20 0.20 0.21 0.22 0.23 0.22 0.18 0.28 0.15 0.27
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表 3 涌珠泉侵入岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测定结果
Table 3 LA-MC-ICP-MS U-Th-Pb analyses of zircons from intrusive rocks in Yongzhuquan
测点号 含量/10-6 同位素比值 年龄/Ma Pb U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 232Th/238U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 1.1 48 747 0.0476 0.0003 0.8228 0.0180 0.1254 0.0026 0.5237 0.0014 300 2 610 13 2034 36 1.2 15 265 0.0514 0.0004 0.3919 0.0229 0.0553 0.0031 0.3149 0.0009 323 2 336 20 424 123 1.3 68 1257 0.0517 0.0003 0.3797 0.0047 0.0533 0.0007 0.4298 0.0008 325 2 327 4 340 29 1.4 82 1414 0.0539 0.0003 0.4010 0.0054 0.0540 0.0008 0.3883 0.0012 338 2 342 5 369 32 1.5 15 270 0.0524 0.0003 0.3907 0.0145 0.0541 0.0020 0.3986 0.0007 329 2 335 12 376 83 1.6 24 406 0.0528 0.0003 0.3913 0.0090 0.0537 0.0012 0.5143 0.0006 332 2 335 8 359 52 1.7 25 355 0.0611 0.0004 0.7204 0.0245 0.0856 0.0027 0.4059 0.0021 382 3 551 19 1328 62 1.8 18 324 0.0537 0.0003 0.3944 0.0142 0.0533 0.0019 0.3518 0.0007 337 2 338 12 341 80 1.9 110 2838 0.0332 0.0002 0.5290 0.0054 0.1154 0.0012 0.3843 0.0009 211 1 431 4 1886 18 1.10 17 241 0.0696 0.0004 0.5562 0.0145 0.0580 0.0015 0.3425 0.0015 434 2 449 12 529 56 1.11 19 336 0.0528 0.0003 0.3951 0.0121 0.0542 0.0016 0.4508 0.0012 332 2 338 10 380 68 1.12 46 835 0.0506 0.0003 0.3661 0.0063 0.0525 0.0009 0.5133 0.0005 318 2 317 5 307 39 1.13 43 785 0.0529 0.0003 0.3937 0.0057 0.0539 0.0008 0.3988 0.0033 333 2 337 5 369 32 1.14 31 618 0.0459 0.0003 0.3411 0.0075 0.0539 0.0012 0.6120 0.0041 289 2 298 7 366 49 1.15 36 665 0.0531 0.0003 0.3896 0.0068 0.0532 0.0010 0.3708 0.0007 333 2 334 6 338 41 1.16 119 1587 0.0728 0.0004 0.6033 0.0065 0.0601 0.0007 0.3508 0.0004 453 3 479 5 609 24 1.17 40 725 0.0520 0.0003 0.3785 0.0092 0.0528 0.0013 0.4805 0.0013 327 2 326 8 320 55 1.18 82 1584 0.0529 0.0003 0.3940 0.0046 0.0541 0.0006 0.2349 0.0005 332 2 337 4 373 25 1.19 16 330 0.0532 0.0003 0.4990 0.0179 0.0680 0.0024 0.0628 0.0001 334 2 411 15 869 74 1.20 21 383 0.0527 0.0003 0.3959 0.0097 0.0545 0.0013 0.4631 0.0021 331 2 339 8 391 52 1.21 25 337 0.0738 0.0004 0.6657 0.0137 0.0654 0.0014 0.3342 0.0006 459 3 518 11 786 43 1.22 28 840 0.0276 0.0002 0.2516 0.0053 0.0660 0.0013 1.0189 0.0022 176 1 228 5 807 43 1.23 9 168 0.0527 0.0004 0.3907 0.0234 0.0538 0.0032 0.5584 0.0017 331 2 335 20 363 134 1.24 15 359 0.0385 0.0002 0.2764 0.0118 0.0521 0.0022 0.6378 0.0020 243 1 248 11 291 96 1.25 41 755 0.0535 0.0003 0.3952 0.0062 0.0536 0.0009 0.4879 0.0004 336 2 338 5 354 36
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左国朝, 何国琦.北山板块构造及成矿规律[M].北京:北京大学出版社, 1990. 穆治国, 刘驰, 黄宝玲, 等.甘肃北山地区同位素定年与构造岩浆热事件[J].北京大学学报(自然科学版), 1992, 28(4):486-497. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BJDZ199204015.htm 王谐, 李迎香, 左介辞, 等.北山地区花岗岩类岩石的初步研究[J].甘肃地质, 1988, 9:1-15. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GSDZ198900000.htm 梅华林, 李惠民, 陆松年, 等.甘肃柳园地区花岗质岩石时代及成因[J].岩石矿物学杂志, 1999, 18(1):14-17. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW901.002.htm 修群业.甘肃北山地区花岗岩类地球化学特征及大地构造意义[J].前寒武纪研究进展, 1999, 22(1):31-39. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ199901003.htm 王涛.花岗岩研究与大陆动力学[J].地学前缘, 2000, 7(S1):137-146. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY2000S2020.htm 聂凤军, 江思宏, 白大明, 等.北山地区金属矿床成矿规律及找矿方向[M].北京:地质出版社, 2002. 江思宏, 聂凤军, 陈文, 等.北山明水地区花岗岩时代的确定及其地质意义[J].岩石矿物学杂志, 2003, 22(2):377-387. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW200302000.htm 何世平, 周会武, 任秉琛, 等.甘肃内蒙古北山地区古生代地壳演化[J].西北地质, 2005, 38(8):6-15. http://youxian.cnki.com.cn/yxdetail.aspx?filename=CJXB20161230000&dbname=CAPJ2015 余吉远, 李向民, 梁积伟, 等.甘新蒙北山地区古生代构造演化研究[J].新疆地质, 2012, 30(2):205-209. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJDI201202021.htm 胡新茁, 赵国春, 胡新悦, 等.内蒙古北山地区月牙山蛇绿质构造混杂岩带地质特征、形成时代及大地构造意义[J].地质通报, 2015, 34(2/3):425-436. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2015020318&journal_id=gbc 王立社, 杨建国, 谢春林, 等.甘肃北山火石山哈尔根头口布花岗岩年代学、地球化学及其地质意义[J].地质学报, 2009, 83(3):107-111. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200903008.htm 夏林圻, 李向民, 夏祖春, 等.天山石炭-二叠纪大火成岩省裂谷火山作用与地幔柱[J].西北地质, 2006, 39(1):1-49. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI200601001.htm 夏林圻, 张国伟, 夏祖春, 等.天山古生代洋盆开启、闭合时限的岩石学约束[J].地质通报, 2006, 21(2):55-62. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20020220&journal_id=gbc 杨合群, 李英, 李文明, 等.北山成矿构造背景概论[J].西北地质, 2008, 41(1):22-28. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJDI201401011.htm Ewart A. The mineralogy and petrology of Tertiary-Recent orogenic volcanic rocks with special reference to the andesitic-basaltic compositional range[M]. New York:John wile and Sons, 1982:25-95.
Peccerillo R, Taylor S R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area[J]. Northern Turkey Contrib. Mineral Petrol., 1976, 58:63-81. doi: 10.1007/BF00384745
Sun S S, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implications for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publications, 1989, 42:313-345.
李怀坤, 耿建珍, 郝爽, 等.用激光烧蚀多接受器等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)测定锆石U-Pb同位素年龄的研究[J].矿物学报, 2009, 28(增刊):600-601. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB201206005.htm Jackson S E, Pearson N J, Griffin W L, et al. The application of laser ablation-inductinvely coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology[J]. Chemical Geology, 2004, 211:47-69. doi: 10.1016/j.chemgeo.2004.06.017
Liu Y S, Gao S, Hu Z C, et al. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen:U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths[J]. Journal of Petrology, 2009, 51:537-571. https://academic.oup.com/petrology/article/51/1-2/537/1463381/Continental-and-Oceanic-Crust-Recycling-induced
Ludwig K P. User's manual for Isoplot/Ex version3.00/A geochronological toolkit for Microsoft Excel[J]. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2003, 4:1-70.
Anderson T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192(1/2):59-79.
吴元保, 郑水飞.锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约[J].科学通报, 2004, 49(16):1589-1604. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2004.16.002 Taylor S R, Mclennan S M. The Continental Crust:Its Composition and Evolution[M]. London:Blackwell, 1985:57-72.
李昌年.火成岩微量元素岩石学[M].武汉:中国地质大学出版社, 1992:178-181. 陈德潜, 陈刚.实用地球化学[M].北京:冶金工业出版社, 1990:226-242. 左国朝, 李茂松.甘肃北山地区早古生代岩石圈形成与演化[M].兰州:甘肃科学技术出版社, 1996:1-93. Brown G G. Calcalkaline intrusive rocks:their diversity, evolu-tion, and relation to volcanic arcs[C]//Thorpe R S. Andesites. New York:John Wiley & Sons, 1982:437-461.
甘肃省地质矿产勘查开发局. 中华人民共和国区域地质测量报告: 路井幅(K-47-XXII). 1977. 河北省区域地质矿产调查研究所. 内蒙古1: 5万旱山、小尘包、望京山、涌珠泉幅区域地质矿产调查报告. 2015. -
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1. 黄亮，黄钊，孙载波，曾文涛，何云龙，吕卫，杨旭山，刘福来，何兆荣. 滇中扬子西南缘戛洒地区大红山岩群高压榴闪岩的发现及厘定. 地质通报. 2024(10): 1818-1829 . 
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2. 骆亚南，许栋，余少华，莘丰培，冼源宏，罗帅. 北大别山仙桥中生代酸性火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其成矿构造背景. 地质通报. 2023(05): 802-812 . 本站查看
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