The discovery of Middle-Late Ordovician syenogranite on the southern margin of Altun orogenic belt and its geological significance
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摘要:
出露于阿尔金造山带帕夏拉依档沟一带的正长花岗岩，LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为455.1±3.6Ma，属中―晚奥陶世。地球化学结果显示，主量元素具有富硅、富铝、富钾，低钛、贫钙、贫镁的特点，为强过铝质花岗岩系列，具高钾钙碱性特征。稀土元素总量较高，轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，稀土元素球粒陨石标准化配分曲线有右倾型特征和明显的负Eu异常，与典型壳源花岗岩配分曲线一致。Ba、Sr、Ti等具负异常，Rb、Th、K等大离子亲石元素具正异常，显示S型花岗岩特征。结合原岩判别图解，推断其源区物质主要来源于上地壳变泥质沉积岩类。结合区域资料，认为正长花岗岩形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境，属后碰撞花岗岩类，表明在中―晚奥陶世阿中地块和柴达木地块已由挤压碰撞阶段转为伸展后碰撞阶段。
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关键词:
- 阿尔金造山带 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb测年 /
- 正长花岗岩 /
- 地球化学 /
- 岩石成因
Abstract:The syenogranite is located in the Paxialayidang ditch of the Altun Mountains. The U-Pb dating of zircons from the syenogranite using LA-ICP-MS yielded a group age of 455.1±3.6Ma, indicating that the crystallization of the intrusion occurred in Middle-Late Ordovician period. The geochemical analysis shows that major elements are characterized by high SiO2, Al2O3 and K2O and low TiO2, CaO and MgO, which suggests that syenogranite belongs to the typical high-K calc-alkaline series with deeply peraluminous feature. In addition, the rocks are enriched in total REE. The samples are enriched in LREE (light rare earth elements) and depleted in HREE (heavy rare earth elements) with Eu anomalies. The chondrite-normalized REE patterns show right-oblique type. The syenogranite is enriched in large ion lithophile elements of Rb, Th, K and depleted in high field strength elements of Ba, Sr, Ti, with the characteristics of S-type granite. In combination with the diagrams for discriminating compositions of original rocks, the authors hold that the rocks were formed by the partial melting of meta-pelitic sedimentary rocks from the lower crust. Combined with the data of regional geological characteristics, the authors consider that the syenogranite was formed in the transitional tectonic setting from the compressional to the extensional regime, thus belonging to the post-collisional granites. It is shown that Azhong Block and Qaidam Block entered into a transformation period from compression to extension during Middle-Late Ordovician period.
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Keywords:
- Altun orogenic belt /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb dating /
- syenogranite /
- geochemistry /
- petrogenesis
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中亚造山带东段二连-贺根山缝合带，既发育晚古生代SSZ型蛇绿岩和岛弧型岩浆岩[1-16]，亦分布有大量中生代后造山A型花岗岩[17-22]和流纹岩[23]。然而，与蛇绿岩、岛弧岩浆岩和后造山A型花岗岩相比, 贺根山缝合带内中生代后造山A型流纹岩锆石U-Pb年代学、地球化学和地球动力学背景的研究相对缺乏[23]。对于二连-贺根山缝合带晚二叠世—早三叠世最终缝合与中三叠世-早白垩世后造山伸展作用演化阶段与过程的认识[24-35]，尚缺乏后造山伸展阶段岩浆活动的证据。前人1:20万罕乌拉幅区域地质矿产调查将该区火山岩划归为上侏罗统兴安岭群，1:25万西乌旗幅等将其归为上侏罗统满克头鄂博组，缺少年代学、地球化学等资料。因此, 本文在1:5万区域地质调查的基础上，选择贺根山缝合带典型发育区的西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩进行年代学和地球化学研究，探讨满克头鄂博组火山岩的岩石属性、成因和构造环境，以期为中亚造山带东段二连-贺根山缝合带的最终缝合时限和后造山伸展作用演化阶段与过程研究，提供岩石学、地球化学和年代学证据与约束。
1. 地质背景和岩石学特征
内蒙古西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组火山岩，位于二连-贺根山缝合带东段晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩和晚石炭世（—早二叠世）岛弧岩浆岩带内[10, 13-15]（图 1-a）。研究区出露的地层主要为中生界上侏罗统满克头鄂博组火山岩和上古生界中二叠统哲斯组沉积岩(图 1-b)，岩浆岩主要有早白垩世花岗斑岩、正长花岗岩[21]和晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩[10, 13-15]、奥长花岗岩、英云闪长岩等(图 1-b)。该区满克头鄂博组火山岩覆于晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩[10, 13-15]、奥长花岗岩、英云闪长岩和上古生界中二叠统哲斯组沉积岩之上，与早白垩世正长花岗岩[21]和花岗斑岩为侵入接触(图 1)。
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图 1 内蒙古白音瑞地区满克头鄂博组火山岩区域大地构造(a)和区域地质简图(b)[3]Figure 1. Sketch tectonic map (a) and geological map (b) of volcanic rocks of the Manketouebo Formation in Baiyinrui area, Inner Mongolia白音瑞地区满克头鄂博组火山岩主要为球粒流纹岩、石泡流纹岩和角砾流纹岩，少量流纹质火山角砾岩、流纹质凝灰岩、英安岩、英安质凝灰岩、凝灰质砾岩等。流纹岩主要为斑状结构，流纹构造（图 2-a、b）、基质球粒结构（图 2-c、d），部分基质为玻璃质结构和霏细结构。流纹质凝灰岩主要包括流纹质熔结凝灰岩、流纹质玻屑、晶屑、岩屑凝灰岩、流纹质含角砾凝灰岩等。其中，熔结凝灰岩主要为流纹质含角砾浆屑玻屑熔结凝灰岩，岩石为熔结凝灰结构，假流纹构造；其他凝灰岩均为凝灰结构，块状构造。
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图 2 满克头鄂博组流纹岩野外(a、b)和显微照片(c、d)a、b—流纹构造；c、d—球粒结构Figure 2. Representative field photos (a, b) and photomicrograph (c, d) of the rhyolites in the Manketouebo Formation2. 锆石U-Pb测年
笔者在研究区满克头鄂博组流纹岩中采集了1件锆石U-Pb同位素测年样品（RL05），采样位置见图 1，采样点地理位置为北纬45°07′50″、东经118°23′15″。
2.1 测试方法
本次流纹岩测年样品（RL05）的锆石分选在河北省廊坊区域地质调查研究所完成，样品制靶、透射光、反射光照片拍摄和阴极发光(CL)图像分析（图 3）在北京锆年领航科技有限公司完成。
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图 3 满克头鄂博组流纹岩（RL05）锆石阴极发光图像及206Pb/238U年龄Figure 3. Cathodoluminescence images and 206Pb/238U ages of zircons from the rhyolite in the Manketouebo Formation锆石U-Pb年龄测定在中国地质调查局天津地质调查中心进行。首先，根据锆石的阴极发光(CL)图像和反射光、透射光照片，选择锆石原位LAICP-MS U-Pb同位素测年的最佳区域。然后，利用193nm激光器对锆石进行烧蚀，激光烧蚀的斑束直径为35μm, 剥蚀采样时间为45s。测试数据的普通铅校正采用Anderson的方法[36], 锆石U-Pb同位素比值及元素含量运用4.4版本Glitter程序, 年龄加权平均计算使用3.0版本的Isoplot程序完成。
2.2 测试结果
在阴极发光图像（CL）(图 3)上，流纹岩样品中的锆石结构均一，呈自形-半自形柱状，长宽比为2:1~4:1，24颗锆石均具清晰的振荡岩浆生长环带，为酸性火山岩成因锆石特征[37]。流纹岩样品（RL05）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb测试结果见表 1。
表 1 满克头鄂博组流纹岩（RL05）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb测试结果Table 1. LA-ICP-MS U-Th-Pb dating results of zircons from the rhyolite in the Manketouebo Formation点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 表面年龄/Ma Pb U 207Pb*206Pb* ±% 207Pb*235U ±% 206Pb*238U ±% 206Pb/238U 1 9 322 0.92 0.055 6.6 0.19 6.7 0.0250 0.88 159 ±1 2 7 228 0.78 0.052 11 0.18 11 0.0250 0.93 159 ±1 3 8 269 0.78 0.058 7.2 0.20 7.2 0.0246 0.86 157 ±1 4 4 137 0.62 0.051 19 0.18 18 0.0253 1.3 161 ±2 5 3 114 0.47 0.051 102 0.18 67 0.0250 2.4 159 ±4 6 10 322 0.85 0.052 7.2 0.18 7.2 0.0248 0.87 158 ±1 7 2 88 0.49 0.061 26 0.21 22 0.0252 2.3 160 ±4 8 6 194 0.75 0.064 10 0.22 10 0.0248 1.0 158 ±2 9 5 173 0.74 0.060 12 0.21 11 0.0250 1.1 159 ±2 10 6 198 0.73 0.052 13 0.18 12 0.0250 1.0 159 ±2 11 4 161 0.52 0.051 15 0.17 14 0.0245 1.0 156 ±2 12 6 221 0.70 0.055 10 0.19 10 0.0247 0.92 158 ±1 13 5 167 0.80 0.054 14 0.18 13 0.0248 1.1 158 ±2 14 9 290 0.83 0.054 6.4 0.18 6.4 0.0248 0.90 158 ±1 15 5 147 0.65 0.12 9.9 0.40 9.9 0.0256 1.4 163 ±2 16 7 239 0.91 0.064 7.3 0.22 7.3 0.0246 0.89 157 ±1 17 1 48 0.52 0.083 103 0.27 29 0.0242 3.0 154 ±5 18 2 65 0.063 0.106 27 0.37 23 0.0255 2.9 162 ±5 19 4 125 0.73 0.086 14 0.29 13 0.0247 1.5 157 ±2 20 3 85 0.80 0.126 18 0.43 16 0.0247 1.9 158 ±3 21 3 95 0.78 0.061 68 0.21 44 0.0250 1.7 159 ±3 22 5 173 1.04 0.058 32 0.19 32 0.0241 2.1 153 ±3 23 7 232 0.96 0.051 9.9 0.17 9.9 0.0244 0.94 155 ±1 24 6 195 0.86 0.058 9.1 0.20 9.1 0.0248 1.1 158 ±2 注：误差为1σ；Pb*指示放射成因铅。实验测试在中国地质调查局天津地质调查中心完成 24颗锆石的Th/U值为0.063~1.04，平均值为0.72（表 1），与岩浆锆石的Th/U值（大于0.4）一致[37-38]，为岩浆成因锆石特征。该样品24个测点的数据点集中于谐和线上及其附近，获得的206Pb/238U年龄加权平均值为158.0 ±0.7Ma（MSWD=0.87），代表了流纹岩的成岩年龄（表 1；图 4），故将白音瑞地区满克头鄂博组火山岩的形成时代置于晚侏罗世。
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图 4 满克头鄂博组流纹岩（RL05）锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄直方图（b）Figure 4. U-Pb concordia diagram (a) and 206Pb/238U age histogram (b) of zircons from the rhyolite in the Manketouebo Formation3. 地球化学特征
研究区满克头鄂博组流纹岩共采集了5件地球化学样品, 全岩主量、微量和稀土元素的化学分析在河北省廊坊区域地质调查研究所完成。主量元素分析采用X射线荧光光谱(XRF)分析, 选用不同含量和不同基体的国家一级地球化学标准物质同时完成测定，检测下限为0.01%，分析误差优于5%。微量元素采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定，检测限优于5×10-9，相对标准偏差优于5%。白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩的主量、微量和稀土元素测试分析结果见表 2。
表 2 满克头鄂博组流纹岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 2. Major element, trace element and REE analyses of the rhyolites in the Manketouebo Formation样品号
岩性RL01
流纹岩RL02
流纹岩RL03
流纹岩RL05
流纹岩RL06
流纹岩世界A型花岗岩平均
（148）[40]中国A型花岗岩平均
（197）[40]SiO2 77.08 76.33 76.92 76.12 75.92 73.81 73.55 Al2O3 12.40 12.42 12.65 12.65 12.86 12.4 12.81 TiO2 0.051 0.063 0.041 0.039 0.088 0.26 0.23 Fe2O3 0.54 0.89 0.53 0.87 0.79 1.24 1.42 FeO 0.26 0.12 0.12 0.43 0.41 1.58 1.18 CaO 0.44 0.77 0.33 0.39 0.44 0.75 0.82 MgO 0.081 0.042 0.044 0.048 0.11 0.2 0.27 K2O 4.54 4.75 4.57 4.42 4.89 4.65 4.69 Na2O 3.93 3.90 4.20 3.97 3.48 4.07 3.76 MnO 0.011 0.011 0.010 0.018 0.012 0.06 0.09 P2O5 0.021 0.018 0.021 0.017 0.022 0.04 0.07 烧失量 0.64 0.67 0.55 0.87 0.87 总量 99.98 99.98 99.97 99.85 99.89 Ba 25.20 21.50 32.90 31.40 29.80 352 235.96 Rb 302.00 345.40 276.60 184.70 196.30 169 269.69 Sr 7.10 6.90 16.50 10.21 9.94 48 57.54 Pb 17.70 16.90 13.20 16.50 21.50 24 Cr 3.70 3.20 3.30 6.30 5.60 Co 0.30 0.20 0.30 0.80 0.90 Ni 1.80 2.70 2.50 3.20 3.10 < 1 V 3.10 1.60 2.30 2.50 4.10 6 Zr 115.90 89.60 112.20 284.20 231.10 528 333.77 Hf 6.71 4.17 6.56 8.94 9.86 Sc 2.20 1.80 1.30 1.70 1.90 4 Nb 22.56 23.05 15.40 15.23 16.32 37 34.93 Ta 4.01 2.88 2.84 5.84 3.65 Th 15.43 29.98 31.31 29.61 14.25 23 U 3.27 5.37 3.27 6.57 4.21 5 Cs 5.98 5.13 5.67 9.46 8.25 Ga 34.20 34.70 27.90 32.50 27.50 24.6 18.54 Y 60.67 72.91 35.72 23.98 19.24 75 54.03 La 8.78 21.80 24.99 26.96 27.21 Ce 26.66 56.82 40.29 49.87 59.15 Pr 4.66 8.47 9.41 7.96 9.02 Nd 21.61 36.52 39.21 27.54 34.26 Sm 7.87 10.64 10.18 6.84 6.23 Eu 0.061 0.058 0.11 0.12 0.12 Gd 6.46 8.82 6.84 5.13 4.97 Tb 1.51 1.85 1.31 0.89 0.84 Dy 9.64 10.94 7.08 6.24 5.21 Ho 2.00 2.20 1.26 1.14 0.97 Er 5.64 5.84 3.33 2.85 3.12 Tm 1.05 1.00 0.60 0.63 0.54 Yb 6.23 5.69 3.65 3.14 3.24 Lu 1.12 0.83 0.69 0.79 0.68 ΣREE 103.29 171.48 148.95 140.10 155.56 δEu 0.03 0.02 0.04 0.06 0.06 (La/Yb)N 0.95 2.58 4.62 5.79 5.66 Ga/Al 5.21 5.28 4.17 4.86 3.74 3.75 注：主量元素含量单位为%，稀土、微量元素含量单位为10-6 3.1 主量元素
由表 2可知, 西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩以富硅(SiO2=75.92%~77.08%)、富钾(K2O=4.42%~4.89%)、富碱(Na2O+K2O 8.37%~8.77%)和贫CaO(0.33% ~0.77%)、MgO(0.042% ~0.11%)、P2O5(0.017%~0.022%)、TiO2(0.039%~0.088%)为特征。在火山岩TAS分类命名图解（图 5）中，5个样品点均落入亚碱性系列的流纹岩范围。岩石的Na2O/K2O值为0.71~0.92，在岩浆系列硅碱(SiO2-K2O)判别图解中，5个样品点均落在高钾钙碱性系列（图 6）。该岩石的Al2O3含量为12.40%~12.86%，A/CNK值变化于0.96~1.09之间，A/NK值变化于1.07~1.17之间, 属于弱过铝质岩石。
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图 5 满克头鄂博组流纹岩TAS分类图解Pc—苦橄玄武岩；B—玄武岩；O1—玄武安山岩；O2—安山岩；O3—英安岩；R—流纹岩；S1—粗面玄武岩；S2—玄武质粗面安山岩；S3—粗面安山岩；T—粗面岩、粗面英安岩；F—副长石岩；U1—碱玄岩、碧玄岩；U2—响岩质碱玄岩；U3—碱玄质响岩；Ph—响岩；Ir—Irvine分界线，上方为碱性，下方为亚碱性Figure 5. Total alkali versus silica (TAS) diagram of the rhyolites in the Manketouebo Formation![]()
图 6 满克头鄂博组流纹岩SiO2-K2O分类图解[39]Figure 6. SiO2-K2O classification diagram of the rhyolites in the Manketouebo Formation3.2 稀土和微量元素
由表 2可知, 与世界上酸性火成岩稀土元素总量（∑REE）平均值288×10-6相比，白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩的稀土元素总量明显较低，∑REE为103.29×10-6~171.48×10-6（表 2）。在稀土元素球粒陨石标准化配分图(图 7)上，5个流纹岩样品均具有典型的海鸥式分布特征和轻稀土元素略富集的平缓右倾变化趋势(图 7；表 2)，可能反映亏损地幔的岩浆源区性质或与源区IAB有关[42]。该岩石5个样品的负Eu异常均较显著，δEu值为0.02~0.06 (图 7；表 2)，可能反映流纹岩的岩浆源区有斜长石残留。
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图 7 满克头鄂博组流纹岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式[41]Figure 7. Chondrite-normalized REE patterns of the rhyolites in the Manketouebo Formation如表 2和图 8所示，该区满克头鄂博组流纹岩相对富集Ga（27.50×10-6~34.70×10-6）、Rb、Th、U、K等, 而明显贫Ba、Sr、P和Ti。在微量元素原始地幔标准化蛛网图（图 8）上，5个流纹岩样品均具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti负异常“槽”和Rb、Th、U、Ta等略微富集的“峰”（图 8），可能与岩浆成因或A型花岗岩浆的特有性质有关。
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图 8 满克头鄂博组流纹岩微量元素原始地幔标准化蛛网图[43]Figure 8. Primitive mantle-normalized trace element spider diagram of the rhyolites in the Manketouebo Formation4. 讨论
4.1 岩石成因类型
如前所述，本区满克头鄂博组流纹岩具有富Si、K-碱-Ga、贫Ca、Mg-Ba-Sr-Ti-P，以及显著的负Eu异常等地球化学特征，其地球化学属性明显不同于I、S和M型花岗岩，而与二连-贺根山缝合带内的中生代A型花岗岩和世界上典型A型花岗岩的地球化学特征一致[17-23, 44-49]，表明其岩石成因类型属于A型花岗岩的喷出岩——A型流纹岩[49-51]。在A型花岗岩与I、S和M型花岗岩成因类型判别图解（图 9）中，5个流纹岩样品均位于A型花岗岩区，明显区别于I、S和M型花岗岩（图 9）[46]。且在K2O-Na2O和SiO2-Zr岩浆岩成因类型判别图解（图 10）中，研究区满克头鄂博组流纹岩样品点同样投在A型花岗岩区，明显区别于I和S型花岗岩（图 10）[45]。这些特征进一步表明，西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩的岩石成因类型为A型流纹岩[17-23, 49-51]。研究区满克头鄂博组A型流纹岩与二连-贺根山缝合带内晚侏罗世或中生代A型花岗岩地球化学特征的一致性，可能表明二连-贺根山缝合带具有统一的A型花岗岩浆源区、成因及构造环境[21, 23]。
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图 9 满克头鄂博组流纹岩10000×Ga/Al对(K2O+Na2O)(a)、(K2O+Na2O)/CaO)(b)、K2O/MgO(c)和TFeO/MgO(d)判别图解[46]Figure 9. K2O+Na2O)(a), (K2O+Na2O)/CaO(b), K2O/MgO(c) and TFeO/MgO(d) versus 10000×Ga/Al discrimination diagrams of the rhyolites in the Manketouebo Formation![]()
图 10 满克头鄂博组流纹岩K2O-Na2O(a)和SiO2-Zr(b)图解[45]I、A、S—分别为I型、A型和S型花岗岩Figure 10. K2O-Na2O (a) and SiO2-Zr (b) plots of the rhyolites in the Manketouebo Formation4.2 构造环境
依据岩浆成因和构造环境，A型花岗岩类又进一步细分为非造山（anorogenic）A1型花岗岩和后造山(post-orogenic)A2型花岗岩[42, 45-51]。在A1和A2型花岗岩类的微量元素Nb-Y-Ce和Nb-Y-3Ga判别图解（图 11）上[44]，白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩样品点均落入后造山A2型花岗岩范围，并可与二连-贺根山缝合带内的中生代A2型花岗岩[17-22]和A2型酸性火山岩[23]相比，反映了造山带后造山伸展构造环境形成的后造山A2型花岗岩类特征。
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图 11 满克头鄂博组流纹岩A1和A2型花岗岩类Y-Nb-Ce(a)和Y-Nb-3Ga(b)三角形判别图解[44]Figure 11. Y-Nb-Ce (a) and Y-Nb-3Ga (b) triangular plots for distinguishing between A1 and A2 granitoids from the rhyolites in the Manketouebo Formation在SiO2- Al2O3、SiO2- TFeO/(TFeO + MgO)、Rb-(Y+Nb)、Nb-Y和R1-R2构造环境判别图解（图 12-图 14）中，研究区流纹岩样品点均落入后造山(POG)花岗岩区，反映了造山带后造山阶段形成的后造山花岗岩特征，并与二连-贺根山缝合带内的中生代A2型花岗岩[17-22]和A2型酸性火山岩[23]吻合。
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图 12 满克头鄂博组流纹岩SiO2-Al2O3(a)和SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)(b)构造环境判别图解[52]IAG—岛弧花岗岩；CAG—大陆弧花岗岩；CCG—大陆碰撞花岗岩；POG—后造山花岗岩；RRG—裂谷型花岗岩；CEUG—大陆造陆隆升花岗岩Figure 12. SiO2-Al2O3 (a) and SiO2-TFeO/(TFeO+MgO) (b) tectonic discriminant diagrams of the rhyolites in the Manketouebo Formation![]()
图 13 满克头鄂博组流纹岩(Y+Nb)-Rb(a)和Y-Nb(b)构造环境判别图解[53]syn-COLG—同碰撞花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；WPG—板内花岗岩；ORG—洋脊花岗岩Figure 13. (Y+Nb)-Rb (a) and Y-Nb (b) tectonic discriminant diagrams of the rhyolites in the Manketouebo Formation![]()
图 14 满克头鄂博组流纹岩R2-R1构造环境判别图解(R1=4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti), R2=6Ca+2Mg+Al)[54]Figure 14. R2-R1 tectonic discriminant diagram of the rhyolites in the Manketouebo Formation这些地球化学特征和判别图解表明，研究区满克头鄂博组流纹岩形成于后造山伸展构造环境。
综上所述，西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组流纹岩岩石属性为A型流纹岩，形成于后造山伸展构造环境，为后造山A型花岗岩浆作用的产物。该A型流纹岩上覆于贺根山缝合带晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩、晚石炭世—早二叠世岛弧岩浆岩带[10, 13-15]和上古生界中二叠统哲斯组沉积岩之上(图 1)，被早白垩世铝质A2型花岗岩（130.4±1.4Ma）[21]和花岗斑岩侵入(图 1)，新获得的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为158.0±0.7Ma，表明其为晚侏罗世A型花岗岩浆喷发活动的产物，反映了二连-贺根山缝合带晚侏罗世后造山A型花岗岩浆作用事件。而且，该A型流纹岩的形成年龄与二连-贺根山缝合带内中三叠世—早白垩世后造山A花岗岩岩浆活动吻合[17-23]，进一步揭示二连-贺根山缝合带在晚侏罗世处于后造山伸展作用阶段。因此，结合区内晚石炭世梅劳特乌拉蛇绿岩、晚石炭世—早二叠世岛弧岩浆岩[10, 13-15]和早白垩世后造山A型花岗岩[21]的密切时空伴生关系，二连-贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧岩浆岩[1-16, 25-31, 33-34, 55-57]和中三叠世—早白垩世后造山A型岩浆岩[17-23, 35]的时空分布与演化关系，以及西乌旗白音瑞地区晚侏罗世后造山A型流纹岩喷发活动，认为中亚造山带东段二连-贺根山缝合带在晚二叠世—早三叠世最终缝合后，在中三叠世—早白垩世经历了后造山伸展作用演化阶段与过程。
5. 结论
（1）岩石学和岩石地球化学研究表明，西乌旗白音瑞地区满克头鄂博组火山岩主要为A型流纹岩，其形成于贺根山缝合带后造山伸展构造环境，为后造山A型花岗岩岩浆作用的产物。
（2）白音瑞满克头鄂博组A型流纹岩的形成年龄为158.0±0.7Ma，时代为晚侏罗世，反映了贺根山缝合带晚侏罗世后造山A型花岗岩浆作用事件。
（3）白音瑞晚侏罗世后造山A型流纹岩的识别与确定，及其与梅劳特乌拉晚石炭世SSZ型蛇绿岩及区域二连-贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧岩浆岩和中三叠世—早白垩世后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系，反映二连-贺根山缝合带在晚二叠世—早三叠世最终缝合后，在中三叠世—早白垩世经历了后造山伸展作用。
致谢: 在成文过程中得到中国地质调查局西安地质调查中心李向民研究员的帮助，审稿专家提出宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。 -
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图 1 阿尔金造山带地质构造图(a)及研究区地质简图(b, 据参考文献①修改)
TRB—塔里木盆地；QL—祁连山；QDB—柴达木盆地；WKL—西昆仑；EKL—东昆仑；HMLY—喜马拉雅山；INP—印度板块；Q—第四系；N2y—新近系油砂山组；J1—2dm—侏罗系大煤沟组；
Figure 1. Geological and tectonic map of Altun orogenic belt (a) and geological sketch map of the study area (b)
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图版Ⅰ
a、b、c.正长花岗岩宏观露头照片；d.正长花岗岩遥感影像特征；e.正长花岗岩中条纹长石；f.正长花岗岩中斜长石绢云母化、粘土化。Pt1A—古元古代阿尔金岩群；γδQb—盖里克片麻岩；ηγO2-3a—二长花岗岩；ξγO2-3c—正长花岗岩；Qhpal—全新统冲洪积物
图版Ⅰ.
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图 2 中―晚奥陶世正长花岗岩锆石阴极发光(CL)图像及U-Pb年龄
Figure 2. Zircon CL images and U-Pb ages of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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图 3 中―晚奥陶世正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图
Figure 3. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram for the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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图 5 中―晚奥陶世正长花岗岩球粒陨石标准化稀土元素分布型式(a)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b) [15]
Figure 5. Chondrite-normalized REE patterns(a) and primitive mantle-normalized trace element patterns (b) of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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图 6 中―晚奥陶世正长花岗岩10000Ga/Al-FeO/MgO(a)和10000Ga/Al-Y图解(b)
Figure 6. Diagrams of 10000Ga/Al-FeO/MgO (a) and 10000Ga/Al-Y (b) of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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图 7 中―晚奥陶世正长花岗岩ACF图解
Figure 7. ACF diagram of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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图 8 中―晚奥陶世正长花岗岩Rb/Sr-Rb/Ba图解
Figure 8. Rb/Sr-Rb/Ba diagram of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
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表 1 正长花岗岩(PM030-25) LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analyses of the syenogranite(PM030/25-1)
点号 同位素比值 年龄/Ma 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 208Pb/232Th 207Pb/206U 207Pb/235U 206Pb/238Th 208Pb/232Th 比值 误差
(1σ)比值 误差
(1σ)比值 误差
(1σ)比值 误差
(1σ)年龄 误差
(1σ)年龄 误差
(1σ)年龄 误差
(1σ)年龄 误差
(1σ)01 0.05707 0.00171 0.57749 0.00941 0.07342 0.00112 0.05629 0.0011 494 65 463 6 457 7 1107 21 02 0.05687 0.00168 0.57305 0.00885 0.0731 0.00111 0.07703 0.00145 486 65 460 6 455 7 1500 27 03 0.05535 0.00164 0.55877 0.00869 0.07323 0.00112 0.02783 0.00069 426 64 451 6 456 7 555 14 04 0.05688 0.00174 0.57085 0.00989 0.0728 0.00113 0.05736 0.00174 486 67 459 6 453 7 1127 33 05 0.06285 0.00188 0.58845 0.00961 0.06792 0.00105 0.14796 0.00256 703 63 470 6 424 6 2789 45 06 0.0543 0.0016 0.54623 0.00841 0.07297 0.00112 0.0405 0.00066 383 65 443 6 454 7 803 13 07 0.07356 0.00224 0.68855 0.0118 0.0679 0.00106 0.27561 0.00532 1029 60 532 7 424 6 4920 84 08 0.05507 0.00162 0.55805 0.00866 0.0735 0.00114 0.04739 0.00075 415 64 450 6 457 7 936 15 09 0.0534 0.00173 0.52987 0.01078 0.07197 0.00114 0.0417 0.00171 346 72 432 7 448 7 826 33 10 0.05618 0.00166 0.56795 0.00899 0.07332 0.00114 0.04302 0.00086 459 65 457 6 456 7 851 17 11 0.08164 0.0024 0.70473 0.01088 0.0626 0.00098 0.37524 0.00498 1237 56 542 6 391 6 6440 73 12 0.05635 0.00166 0.56979 0.00893 0.07332 0.00115 0.06536 0.00104 466 64 458 6 456 7 1280 20 13 0.05457 0.00161 0.55501 0.0087 0.07375 0.00116 0.06298 0.00094 395 64 448 6 459 7 1235 18 14 0.05535 0.00163 0.55715 0.00873 0.07298 0.00115 0.06047 0.00084 426 64 450 6 454 7 1187 16 15 0.05469 0.00161 0.55186 0.00871 0.07316 0.00116 0.02667 0.00039 400 63 446 6 455 7 532 8 16 0.05455 0.00161 0.55219 0.00877 0.07339 0.00117 0.03629 0.00059 394 64 446 6 457 7 721 12 17 0.05348 0.00158 0.54063 0.00861 0.07329 0.00117 0.02897 0.00048 349 65 439 6 456 7 577 9 18 0.0608 0.00179 0.52975 0.00842 0.06316 0.00101 0.11114 0.00152 632 62 432 6 395 6 2130 28 
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表 2 中―晚奥陶世正长花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果
Table 2 Major, trace and rare earth elements analyses of the syenogranite in Middle-Late Ordovician period
样号 PM030/25-1 PM030/25-2 PM030/27-1 PM030/27-2 SiO2 73.53 73.49 72.15 72.21 TiO2 0.14 0.15 0.11 0.13 Al2O3 13.96 13.68 14.49 14.52 Fe2O3 0.68 0.70 0.65 0.65 FeO 0.76 0.72 0.86 0.85 MnO 0.02 0.02 0.02 0.02 MgO 0.32 0.30 0.29 0.29 CaO 0.52 0.51 0.55 0.50 Na2O 2.36 2.18 1.99 2.01 K2O 6.68 6.59 8.20 8.17 P2O5 0.06 0.05 0.06 0.06 烧失量 0.54 0.66 0.40 0.52 总计 99.57 99.05 99.77 99.93 σ 2.68 2.52 3.56 3.55 K2O/Na2O 2.83 3.02 4.12 4.06 AR 1.97 1.89 1.72 1.73 SI 2.96 2.86 2.42 2.42 FL 94.56 94.50 94.88 95.32 MF 81.77 82.56 83.93 83.84 R1 2455.31 2537.80 2138.28 2141.96 R2 345.35 337.79 357.47 352.70 AIK 0.80 0.78 0.84 0.84 A/CNK 1.16 1.17 1.10 1.11 K2O+Na2O 9.04 8.77 10.19 10.18 Na2O/K2O 0.35 0.33 0.24 0.25 m/f 0.41 0.39 0.35 0.35 La 25.4 23.66 15.1 18.23 Ce 54.6 50.38 32.3 36.66 Pr 7.23 7.42 4.22 5.64 Nd 25.8 23.66 15.1 17.23 Sm 7.17 6.98 4.24 4.67 Eu 0.598 0.61 0.635 0.63 Gd 6.66 5.99 4 4.26 Tb 1.08 1.02 0.665 0.85 Dy 5.77 4.99 3.68 3.95 Ho 0.966 0.95 0.632 0.72 Er 2.33 2.16 1.53 1.73 Tm 0.318 0.29 0.208 0.26 Yb 1.78 1.78 1.14 1.28 Lu 0.264 0.2 0.164 0.19 Y 30.2 28.76 19.1 21.93 ∑REE 170.17 158.85 102.71 118.23 LREE 120.80 112.71 71.60 83.06 HREE 49.37 46.14 31.12 35.17 LREE/HREE 2.45 2.44 2.30 2.36 δEu 0.26 0.28 0.46 0.42 δCe 0.94 0.89 0.94 0.84 (La/Yb)N 9.64 8.98 8.95 9.62 (La/Sm)N 2.23 2.13 2.24 2.46 (Gd/Yb)N 3.03 2.73 2.84 2.70 Cu 14.10 13.99 13.50 13.65 Pb 66.90 66.40 65.80 66.10 Zn 35.50 34.60 26.00 28.20 Co 1.88 1.94 2.59 2.42 Ni 2.13 2.45 3.57 3.31 Cr 17.10 16.96 15.30 16.10 V 6.60 8.20 11.90 10.30 Ga 17.20 17.10 16.20 16.80 Sr 86.10 88.20 92.30 91.40 Ba 255.70 266.00 295.80 289.00 Rb 319.20 327.00 339.50 338.00 Nb 28.70 26.80 11.10 13.70 Ta 3.42 3.32 0.94 1.45 Zr 67.80 65.90 26.40 27.10 Hf 7.46 7.32 1.77 1.89 U 7.23 7.13 6.40 6.41 Th 16.70 15.10 9.24 10.30 Ag 0.03 0.03 0.04 0.04 Au/10-9 3.17 3.16 3.12 3.16 Cs 7.47 7.58 7.87 7.79 Mg# 29.43 28.37 26.30 26.43 Rb/Sr 3.71 3.71 3.68 3.70 K/Rb 173.65 167.23 200.42 200.57 Ba/Sr 2.97 3.02 3.20 3.16 Th/Ta 4.88 4.55 9.82 7.10 K 55429.79 54682.98 68042.55 67793.62 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量为10-6
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