Geochemical characteristics and formation age of Keke Pluton in South Qilian Mountain, Qinghai Province
-
摘要:
为探讨南祁连喀克图蒙克山科克岩体的构造属性,对南祁连喀克图蒙克山中奥陶世科克岩体进行了详细的地球化学和定年研究。研究结果表明,该岩体主体岩性为正长花岗岩,具有高SiO2(68.41%~73.10%)、高Al2O3(13.03%~14.35%)的特征,亏损高场强元素Nb、P、Ti和重稀土元素,发育明显的负Eu异常,反映岩石经历了强烈的分离结晶作用,其稀土元素配分曲线类型与壳源花岗岩相似;构造成因分类图解表明,这些花岗岩属同碰撞环境的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,岩体形成于461±2.7Ma,时代为中奥陶世,表明该岩体的源岩为壳源或壳幔混合的产物。结合区域地质特征认为,该岩体为同碰撞作用的产物,佐证了南祁连地块在奥陶纪处于挤压状态,对进一步研究南祁连造山带的演化具有重要意义。
-
关键词:
- LA-ICP-MS锆石U-Pb测年 /
- 地球化学 /
- 南祁连
Abstract:Lying in the middle of Kaketumengke Mountain, the Keke pluton which was formed in Middle Ordovician is located in the southeastern part of South Qilian massif. Geochemical and geochronological studies were conducted to investigate the tectonic at-tribute of the Keke pluton. The pluton is mainly composed of syenogranite and is characterized by high content of SiO2 (68.41%~73.10%) and high content of Al2O3 (13.03%~14.35%). Geochemical data also show depletion of Nb, P, Ti and HREE with Eu nega-tive anomaly. The REE patterns show the characteristics of crustal anatectic granite, and the genetic classification diagram shows that the granite was formed in a syn-collisional setting. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating shows that gneissic granite was formed at 461±2.7Ma. Combined with regional geology, the authors hold that Keke pluton was probably derived from the source of the crust and re-sulted from syn-collision, which supports the argument of compressive regime of the Qilian block during the Mid-Ordovician and is of great significance for the further study of the evolution of the Qilian block.
-
Keywords:
- LA-ICP-MS zircon U-Pb dating /
- geochemistry /
- South Qilian Mountain
-
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)。
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。
2. 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。
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。
3. 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。
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。
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。
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]。
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。
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。
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: 中国地质调查局西安地质调查中心何世平研究员对论文提出了宝贵修改意见, 在此致以诚挚的谢意。 -
图 4 科克岩体微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素原始地幔标准化分布型式(原始地幔标准化值据参考文献[12])
Figure 4. Primitive mantle-normalized spidergram for trace elements and primitive mantle-normalized REE patterns of Keke pluton
表 1 科克侵入岩主量、微量和稀土元素含量及特征值
Table 1 Major, trace, REE compositions features in Keke pluton
样品编号 PM17-YQ1 PM17-YQ2 PM17-YQ3 PM17-YQ4 PM17-YQ5 PM17-YQ6 PM17-YQ7 SiO2 73.10 69.91 70.00 69.74 69.05 68.41 72.50 Al2O3 13.03 13.40 13.54 13.49 14.35 13.67 14.14 Fe2O3 0.73 1.24 1.13 1.07 0.99 0.79 0.44 FeO 1.55 3.25 3.21 3.09 2.44 3.83 1.63 CaO 1.10 1.95 1.85 2.25 2.00 1.95 1.80 MgO 0.37 0.59 0.60 0.69 0.66 1.05 0.48 K2O 5.77 4.14 4.31 4.88 5.63 4.57 5.30 Na2O 2.67 2.84 2.85 2.26 2.51 2.60 2.58 TiO2 0.31 0.62 0.62 0.62 0.63 0.71 0.33 P2O5 0.10 0.14 0.14 0.14 0.14 0.20 0.10 MnO 0.05 0.08 0.08 0.09 0.07 0.09 0.05 烧失量 0.93 1.22 1.08 1.06 1.11 1.52 0.71 H2O+ 0.68 1.20 1.12 1.18 1.06 1.36 0.42 TFe2O3 2.45 4.85 4.70 4.50 3.70 5.05 2.25 总计 0.98 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 A/CNK 1.03 1.06 1.07 1.03 1.04 1.07 1.07 SI 3.34 4.89 4.96 5.76 5.40 8.18 4.60 AR 2.22 2.17 2.18 1.81 1.89 2.00 1.96 σ 2.36 1.81 1.90 1.91 2.55 2.01 2.11 R1 2513.00 2555.00 2515.00 2572.00 2276.00 2450.00 2588.00 R2 393.00 503.00 495.00 539.00 527.00 536.00 490.00 DI 89.72 81.02 81.55 80.03 82.10 78.84 85.29 Rb 37.1 78.8 73.5 76.2 62.5 73.5 38.8 K 47900 34368 35779 40511 46737 37938 43998 Ba 937 1080 1090 1220 1100 957 560 Th 20.3 26.9 27.1 31.1 42.6 7 24.6 U 1.3 1.85 1.88 2 1.94 1.44 2.83 Nb 11 15.2 16.9 18.4 24.7 21.5 9.14 La 65.94 102.31 151 116.24 124.53 107.03 75.1 Ce 118.36 166.96 227 203.11 187.57 130.09 128 Sr 92.4 161 157 170 104 140 128 Nd 43.58 70.92 111.6 81.09 71.69 69.88 52.81 Zr 166 342 320 337 531 214 132 Hf 5.85 9.76 9.83 9.58 15.1 6.77 5.79 Sm 7.96 12.92 18.27 14.37 13.42 14.53 10.59 Ti 1858 3717 3717 3717 3777 4257 1978 Y 39.78 57.02 60.71 57.24 52.49 72.86 53.28 Yb 4.36 5.78 5.83 5.69 4.53 6.31 4.43 Lu 0.67 0.86 0.86 0.86 0.72 0.94 0.65 La 65.94 102.31 151 116.24 124.53 107.03 75.1 Ce 118.36 166.96 227 203.11 187.57 130.09 128 Pr 11.77 19.04 30.19 21.89 20 18.47 14.71 Nd 43.58 70.92 111.6 81.09 71.69 69.88 52.81 Sm 7.96 12.92 18.27 14.37 13.42 14.53 10.59 Eu 1.08 2.38 2.71 2.48 1.91 3.27 1.71 Gd 7.32 11.51 16.17 12.94 11.88 13.7 9.84 Tb 1.32 2.06 2.67 2.24 2.06 2.63 1.83 Dy 6.75 10.04 11.97 10.69 10.19 12.93 9.06 样品号 PM17-1 PM17-2 PM17-3 PM17-4 PM17-5 PM17-6 PM17-7 Ho 1.25 1.77 1.99 1.82 1.88 2.39 1.7 Er 3.64 5.05 5.69 5.2 4.89 6.56 4.74 Tm 0.68 0.87 0.93 0.91 0.76 1.08 0.76 Yb 4.36 5.78 5.83 5.69 4.53 6.31 4.43 Lu 0.67 0.86 0.86 0.86 0.72 0.94 0.65 Y 39.78 57.02 60.71 57.24 52.49 72.86 53.28 ΣREE 274.66 412.48 586.86 479.53 456.02 389.79 315.93 LREE 248.69 374.54 540.77 439.17 419.12 343.27 282.93 HREE 25.97 37.94 46.09 40.36 36.9 46.53 33 LREE/HREE 9.57 9.87 11.73 10.88 11.36 7.38 8.57 LaN/YbN 14.26 16.68 24.43 19.24 25.88 15.98 15.99 δEu 0.46 0.63 0.51 0.58 0.49 0.75 0.54 δCe 0.74 0.67 0.6 0.71 0.64 0.51 0.69 注:测试单位为国土资源部西安矿产资源监督检测中心;主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量为10-6 表 2 正长花岗岩岩体锆石U-Th-Pb测试结果
Table 2 Zircon U-Th-Pb analytical results of syenogranite
测点编号 元素含量/10-6 Th/
U同位素比值 年龄/Ma 谐和度 Pb Th U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 1 75 429 726 0.59 0.0553 0.0014 0.5328 0.0133 0.0700 0.0007 433 54 434 9 436 4 99% 2 46 208 369 0.57 0.0803 0.0039 0.8620 0.0523 0.0743 0.0010 1206 96 631 29 462 6 69% 3 38 206 358 0.58 0.0586 0.0018 0.5634 0.0176 0.0699 0.0009 554 67 454 11 436 5 95% 4 66 236 717 0.33 0.0585 0.0012 0.5660 0.0123 0.0700 0.0006 550 46 455 8 436 3 95% 5 60 221 592 0.37 0.0569 0.0016 0.5779 0.0153 0.0741 0.0007 487 56 463 10 461 4 99% 6 43 246 334 0.74 0.0554 0.0017 0.5806 0.0194 0.0761 0.0012 428 66 465 12 473 7 98% 7 61 264 594 0.44 0.0564 0.0013 0.5771 0.0139 0.0742 0.0008 478 50 463 9 462 5 99% 8 105 364 1198 0.30 0.0562 0.0011 0.5415 0.0110 0.0699 0.0006 461 44 439 7 436 4 99% 9 55 206 577 0.36 0.0582 0.0015 0.5640 0.0157 0.0700 0.0006 539 57 454 10 436 4 95% 10 47 179 452 0.40 0.0585 0.0015 0.5939 0.0139 0.0745 0.0009 550 56 473 9 463 5 97% 11 68 437 521 0.84 0.0570 0.0016 0.5528 0.0146 0.0706 0.0007 500 63 447 10 440 4 98% 12 49 223 421 0.53 0.0696 0.0019 0.6883 0.0197 0.0716 0.0007 917 57 532 12 446 4 82% 13 90 619 698 0.89 0.0638 0.0014 0.6197 0.0136 0.0706 0.0007 744 51 490 9 440 4 89% 14 46 227 380 0.60 0.0571 0.0017 0.5838 0.0171 0.0741 0.0006 494 69 467 11 461 4 98% 15 91 629 706 0.89 0.0628 0.0013 0.5693 0.0116 0.0656 0.0005 702 44 458 8 409 3 88% 16 139 356 782 0.45 0.0693 0.0012 1.1547 0.0247 0.1200 0.0014 909 36 779 12 731 8 93% 17 52 147 506 0.29 0.0831 0.0028 0.8243 0.0300 0.0710 0.0007 1272 67 610 17 442 4 68% 18 49 228 426 0.53 0.0563 0.0015 0.5760 0.0153 0.0742 0.0008 465 57 462 10 461 5 99% 19 47 301 354 0.85 0.0551 0.0016 0.5648 0.0164 0.0745 0.0008 417 65 455 11 463 5 98% 20 40 192 381 0.50 0.0562 0.0016 0.5458 0.0154 0.0705 0.0007 461 61 442 10 439 4 99% 21 55 275 504 0.55 0.0567 0.0013 0.5499 0.0131 0.0703 0.0006 480 52 445 9 438 4 98% 22 41 187 357 0.52 0.0576 0.0021 0.5880 0.0217 0.0739 0.0006 522 80 470 14 460 4 97% 23 48 234 438 0.53 0.0550 0.0014 0.5317 0.0128 0.0703 0.0006 413 49 433 8 438 4 98% 24 57 286 519 0.55 0.0558 0.0013 0.5348 0.0126 0.0697 0.0006 456 54 435 8 435 4 99% 25 119 533 1087 0.49 0.0738 0.0023 0.6903 0.0232 0.0675 0.0005 1035 62 533 14 421 3 76% 26 50 247 403 0.61 0.0559 0.0013 0.5716 0.0139 0.0742 0.0006 450 54 459 9 461 4 99% 27 65 233 692 0.34 0.0575 0.0012 0.5566 0.0126 0.0702 0.0006 522 51 449 8 437 4 97% 28 65 281 642 0.44 0.0559 0.0011 0.5411 0.0107 0.0704 0.0006 456 17 439 7 438 3 99% 29 55 264 502 0.53 0.0554 0.0013 0.5664 0.0131 0.0744 0.0007 428 52 456 8 462 4 98% 30 53 266 488 0.54 0.0569 0.0014 0.5482 0.0133 0.0700 0.0007 487 52 444 9 436 4 98% -
许志琴, 杨经绥, 姜枚, 等.大陆俯冲作用及青藏高原周缘造山带的崛起[J].地学前缘, 1999, 6(3): 139-151. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dxqy199903014 樊光明, 雷东宁.祁连山东南段加里东造山期构造变形年代的精确限定及其意义[J].地球科学, 中国地质大学学报, 2007, 32(1): 39-44. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqkx200701005 冯益民, 何世平.祁连山大地构造与造山作用[M].北京:地质出版社, 1996. 张博文. 青海南祁连造山带内生金属矿床成矿作用研究[D]. 吉林大学博士学位论文, 2010. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10183-2011014686.htm 夏林圻, 李向民, 余吉远, 等.祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化[J].中国地质, 2016, 43(4): 1087-1138. http://www.cqvip.com/QK/90050X/201604/669848882.html 宋述光.北祁连山俯冲杂岩带的构造演化[J].地球科学进展, 1997, 12(4): 351-365. doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.1997.04.0351 邱家骧, 曾广策, 朱云海, 等.北秦岭—南祁连早古生代裂谷造山带火山岩与小洋盆蛇绿岩套特征及纬向对比[J].高校地质学报, 1998, 4(4): 34-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXDX804.003.htm 董国安, 杨怀仁, 杨宏仪, 等.祁连地块前寒武纪基底锆石SHR IMP U- Pb年代学及其地质意义[J].科学通报, 2007, 52(13): 1572-1585. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2007.13.015 青海省地质矿产局.青海省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社, 1997. 李荣社, 计文化, 潘晓萍, 等.昆仑山及邻区地质图[M].北京:地质出版社, 2008. 黄瑞华.祁连山地区大地构造演化及其性质特征[J].大地构造与成矿学, 1996, 20(2): 95-104. http://www.oalib.com/paper/4892200 李怀坤, 耿建珍, 郝爽, 等, 用激光烧蚀多接收器等离子质谱仪测定锆石U-Pb同位素年龄的研究[J].矿物学报, 2009, Z1(增刊): 600-602. http://mall.cnki.net/magazine/Article/KWXB2009S1311.htm Compston W, Williams I S, Meyer C. U- Pb gesochronology of zir- cons from lunar breccia 73217 using a sensitive high massreso- lution ion microprobe[C]//Proceedings of the 14th Lunar and Planetary Science Conference, Part 2. J Geophys. Res., 1984, 89: 525-534.
Black L P, Kamo S L, Allen C M, et al. TEMORA 1: A new zircon standard for Phanerozoic U- Pb geochronology[J]. Chem Geol., 2003, 200: 155-170. doi: 10.1016/S0009-2541(03)00165-7
Ludwig K R. Isoplot/Ex version 2. 4. A geochronological toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley Geochron Centre Spec. Publ., 2000: 1-56.
De La Roche H, Leterrier J, Grandclaude P, et al. A classification of volcanic and plutonic rocks using R1-R2 diagrams and major element analysis-its relationships and current nomenclature[J]. Chemical Geology, 1980, 29:183-210. doi: 10.1016/0009-2541(80)90020-0
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: 108-109. 王中刚.稀土元素地球化学[M].北京:科学出版社, 1989: 78-99. 涂光炽, 等.地球化学[M].上海:上海科学技术出版社, 1984. 卢欣祥, 孙延贵, 张雪亭, 等.柴达木盆地北缘塔塔楞环斑花岗岩的SHRIMP年龄[J].地质学报, 2007, 81(5): 626-634. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_dizhixb200705006.aspx 马旭东, 陈丹玲.柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年[J].地质通报, 2006, 25(1): 99-103. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20060115&flag=1 王惠初, 陆松年, 袁桂邦, 等.柴达木盆地北缘滩间山群的构造属性及形成时代[J].地质通报, 2003, 22(7): 487-493. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030794&flag=1 吴才来, 郜源红, 吴锁平, 等.柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年[J].岩石学报, 2007, 23(8): 1861-1875. http://www.ysxb.ac.cn/ysxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200708178 Batchelor R A, Bowden P. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters[J]. Chemistry Geology, 1985, 50: 63-81. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009254185900348
青海省地质局. 中华人民共和国区域地质调查报告——怀头他拉幅(1: 20万). 西宁: 青海省地质局, 1976. -
期刊类型引用(3)
1. 杜庆祥,伍赛男,张永,沈晓丽,韩金瑞. 内蒙古北山造山带圆包山—希热哈达地区白山组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及对古亚洲洋俯冲作用的启示. 地质通报. 2023(11): 1875-1893 . 本站查看
2. 程海峰,张正平,段先乐,刘广,李慧,孟庆涛,杨菊,朱炜,提振海,冯翼鹏,苏朋涛,范超. 内蒙古黑红山-园包山地区石炭纪火山岩的发现及其地质意义. 地质与勘探. 2022(02): 335-351 . 百度学术
3. 田健,辛后田,滕学建,段霄龙,程先钰,孙立新,张永,任邦方. 内蒙古北山造山带白云山蛇绿混杂岩的厘定及其对北山洋俯冲消减的指示. 地质通报. 2020(09): 1436-1447 . 本站查看
其他类型引用(4)