新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其构造意义.pdf

第一作者简介：杜小亮（1976），男，从事区域地质调查及矿产勘查方面的工作，高级工程师。E-mail： 收稿日期：2021-12-07 改回日期：2022-04-01 基金项目：中央返还新疆两权价款项目 新疆温泉县牙马特一带 15 区域地质调查（编号：T15-1-LQ17）第45卷 第2期 化 工 矿 产 地 质 Vol.45 No.2 2023 年 06 月 GEOLOGY OF CHEMICAL MINERALS Jun.2023 地质矿产 新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩 地球化学特征、锆石 U-Pb 年龄及其构造意义 杜小亮 孟令华 吴树明 崔庆岗 中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东 泰安 271000 摘 要 新疆温泉县城以南哈布特乌兰一带，花岗岩较发育，共划分出 2 个侵入序次，由 6 个岩体组成。在该区第一侵入次获得 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 加权平均年龄值为 882.88.5Ma，时代为青白口纪。该期花岗岩中 K2O、Na2O 含量偏高，K2O/Na2O 较低，Al2O3CaO+Na2O+K2O，A/NKC 大于 1.1，为 S 型花岗岩，属高硅、高钾钙碱性过铝质岩石。稀土元素总量为(19.1470.3)10-6，微量元素中 RbN/YbN1，Eu 为 0.10.35，小于 0.7，有明显亏损。综合分析，本期侵入岩为交代成因的壳源型花岗岩，表明岩浆源于壳源的产物，随着岩浆温度、压力的不同逐渐分异结晶冷凝而成。关键词 新元古代 西天造山带 锆石 U-Pb 年龄 地球化学 S 型花岗岩 构造环境 中图分类号：P588.121；P595；P597 文献标识码：A 文章编号：10065296（2023）02009710 西天山造山带位于北亚造山带南部，其构造演化过程代表了新疆北部古亚洲洋演化的缩影1，是古亚洲洋在古生代消减闭合下塔里木、准噶尔、哈萨克斯坦等板块的俯冲-碰撞-增生中形成的2-5，自中新元古代以来历经俯冲造山、陆陆碰撞造山、陆陆叠覆造山和陆内再生造山等多机制多旋回的造山作用6。同时西天山造山带发育着大面积的花岗岩体，这些花岗岩时代遍及新元古代、古生代及中生代。新元古代岩体出露面积相对较少，前人研究其形成时代主要集中于 960910Ma7，同时 750800Ma 也存在岩浆热事件记录8，一般认为其是全球性 Rodinia 超大陆汇聚和裂解事件的响应7,9-10。新疆温泉县哈布特乌兰一带岩浆活动较为强烈，前人将其划为中元古代晚期第二侵入次（22b）11，但同位素测年资料较少，缺乏可靠的年代学数据和岩石地球化学资料。笔者参与了新疆温泉县牙马特一带 15 万区域地质调查野外剖面测制、地质填图等工作，对该区哈布特乌兰一带的花岗岩进行了重新定位与解体，划分出 2 个侵入序次（QbaQ、QbbQ）：第一侵入次侵入体为中细粒二长花岗岩（QbaQ），由 5个岩体组成；第二侵入次侵入体为细粒二云二长花岗岩（QbbQ），由 1 个岩体组成。通过对这 2个期次花岗岩锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征研究，探讨其形成时代、岩石成因及构造背景12。1 地质背景 研究区大地构造位于天山兴蒙造山系（级）伊宁-中天山地块（级）赛里木陆缘盆地（级）赛里木地块（级）13，地层区划隶属塔里木-南疆地层大区，中南天山-北山地层区，中天山-马鬃山地层分区之温泉地层小区14（图 1）。研究区位于赛里木地块的北缘，赛里木地块是长期处于相对稳定的构造单元，位于温泉县博尔塔拉河断裂以南直至伊犁盆地北缘15，该地块为青白口纪末发生的塔里木运动从古塔里木板块分裂出来的微板块，由早元古代温泉岩群变质地层构成褶皱基底。早元古代温泉岩群主要由片麻岩、片岩、大理岩、角闪岩、石英岩等组成11,14，并含有火98 化 工 矿 产 地 质 2023 年 山岩和花岗岩16。库鲁克塔格运动时期赛里木地块南部的科古琴山一带发生裂陷，海水浸入，形成了一套浅变质碎屑岩夹碳酸盐岩及少量火山岩建造和海相碳酸盐岩台地低能环境的沉积，此后至早泥盆世晚期处于隆起，未接受沉积。中泥盆世开始，赛里木地块依次沉积了中泥盆统汗吉尕组、上泥盆统托斯库尔他乌组、下石炭统阿克沙克组、上石炭统东图津河组。早二叠世末的构造运动使赛里木地块进入新的发展时期，经过这次运动后，赛里木地块长期处于隆起遭受剥蚀，仅在山间洼地和山前堆积了上更新统-全新统。另外，伴随新元古代早期的构造运动有大规模的酸性岩浆侵入活动，形成二长花岗岩体，并发生区域混合岩化作用，形成了地块的结晶基底17。研究区出露的地层除了早元古代温泉岩群外，还包括中泥盆统汗吉尕组、上泥盆统托斯库尔他乌组、下石炭统阿克沙克组以及上石炭统东图津河组。1-第四系；2-东图津河组；3-阿克沙克组上段；4-阿克沙克组下段；5-托斯库尔他乌组中段；6-托斯库尔他乌组下段；7-汗吉尕组；8-温泉岩群；9-奥陶纪第二侵入次侵入体；10-奥陶纪第一侵入次侵入体；11-青白口纪第二侵入次侵入体；12-青白口纪第一侵入次侵入体；13-实测地质界限；14-实测不整合界线；15-糜棱岩化带；16-逆断层；17-性质不明断层；18-推测断层；19-城市名；20-研究区 图 1 研究区地质简图 Fig.1 Geological sketch map of the study area 2 岩石学特征 青白口纪侵入岩主要分布于哈布特乌兰南、查马根萨依等地，呈岩株、岩枝、岩瘤状产出，岩性简单，为中细粒二长花岗岩、细粒二云二长花岗岩；地貌上呈低山状、残丘陵状，侵位于古元古代滹沱纪温泉岩群中，与围岩侵入界线较清楚，接触界线多呈波状、港湾状、锯齿状。受动力变质作用影响，岩体内部分岩石破碎，多呈碎裂结构和糜棱结构，整体上，第二侵入次岩石受变质作用影响更明显；另外，由于二长花岗岩的侵入，使温泉岩群混合岩化较强烈（图 2），岩体与变质地层之间一般存在破碎带。1-二长花岗岩；2-二云石英片岩；3-二云二长变粒岩 图 2 二长花岗岩与混合岩侵入接触关系素描图 Fig.2 Sketch section of intrusive contact relationship between monzogranite and migmatite 第 2 期 杜小亮，等：新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩地球化学特征、锆石 U-Pb 年龄及其构造意义 99 第一侵入次侵入体主要是中细粒二长花岗岩，呈长条状、树枝状东西向展布，与奥陶纪闪长岩、花岗闪长岩体呈超动接触；第二侵入次侵入体主要是细粒二云二长花岗岩，侵位于古元古代温泉岩群混合岩组中（图 3）。1-二云二长变粒岩；2-长石石英岩；3-二长花岗岩；4-石英闪长岩；5-超动接触关系；6-断层 a 青白口纪第一侵入次接触关系示意图 1-条带状混合岩；2-二云二长变粒岩；3-二长花岗岩 b 青白口纪第二侵入次接触关系示意图 图 3 青白口纪各侵入次接触关系示意图 Fig.3 Schematic section of contact relationships of various intrusions in Qingbaikouan Period 二长花岗岩呈灰白色，中细粒花岗结构，块状构造，岩石由斜长石（45%）、钾长石（30%）、石英（20%）和云母（5%-）组成。斜长石：呈半自形板状-它形粒状，粒径一般为 0.22.0mm的细粒，2.02.5mm 的中粒次之，杂乱分布，可见聚片双晶和卡钠复合双晶，粒间可见细粒变晶集合体，大部分颗粒呈不均匀绢云母、高岭土和碳酸盐化，表面比较脏。钾长石：呈半自形板状-它形粒状，可见条纹长石和微斜长石，粒径一般为0.22.0mm的细粒，2.02.5mm的中粒次之，粒间可见板条状斜长石，轻微高岭土化，与石英接触部位可见文象结构，多数呈单晶状分布，可见细粒集合体。石英：呈它形粒状，粒径一般为0.22.0mm 的细粒，局部变晶集合体状产出，粒间呈镶嵌状分布，显波状、带状消光，边缘呈齿状、缝合线状。云母：呈叶片状，粒径一般 0.31.6mm，白云母为主，黑云母次之，星散分布，其中白云母发生扭折变形（图 4）。a 青白口纪第一侵入次中细粒二长花岗 b 青白口纪第二侵入次细粒二云二长花岗岩 Qtz-石英；Pl-斜长石；Kfs-钾长石；Ms-白云母；Bt-黑云母 图 4 二长花岗岩和二云二长花岗显微结构特征照片 Fig4.Microstructural characteristics micrograph of monzogranite and biotite-muscovitize monzogranite 二云二长花岗岩呈灰白色，细粒花岗结构，块状构造，岩石由斜长石（30%+）、钾长石（40%-）、石英（20%+）、黑云母（5%+）、白云母（5%+）组成。斜长石：呈近半自形板状，粒度一般为 0.21.5mm，杂乱分布，高岭土化、绢云母化，与钾长石接触处可见蠕虫结构。钾长石：呈近半自形板状，主要为微斜长石，粒度一般为 0.52mm，少数粒度为 22.5mm，杂乱分布，高岭土化，晶内嵌布少量板条状斜长石、黑云母，并见格子双晶，局部交代斜长石。石英：呈它形粒状，粒度一般为 0.52mm，少数粒度为 23mm，杂乱分布，干涉色一级黄白，粒内可见波状消光。云母：100 化 工 矿 产 地 质 2023 年 呈片状，粒度一般为 0.21mm，星散分布，黑云母在薄片中多色性很明显，Ng-褐色，Np-浅黄，局部绿泥石化（图 4）。3 样品采取及测试方法 样品选取露头新鲜岩石，样品全岩主量、微量和稀土含量测试均在中国冶金地质总局山东局测试中心完成。主量元素分析测试仪器为ALR9900XP 型 X 射线荧光光谱仪，误差小于0.5%；微量和稀土元素测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪，误差范围为 5%10%（表 1）。锆石 LA-ICP-MS 微区原位 U-Pb 同位素年龄测定由中国冶金地质总局山东局测试中心完成。首先将送检岩石样品磨碎至 0.1250.178mm，再通过淘洗、重选、磁选等方法挑选出透明度较好、较完整的锆石颗粒放在双面胶纸上，灌注环氧树脂，待其固化后打磨并抛光，使锆石中心暴露，然后拍摄阴极发光图像，用于测定时选取锆石颗粒和测试部位18。阴极发光图像采用日本电子探针显微分析仪（型号 JXA-8230）拍摄，同位素年龄采用美国 Thermo 公司生产的 Thermo X2 电感耦合等离子体质谱仪，激光剥蚀系统为 Coherent Geo-Las Pro，分析原理流程参照李凤春等19。锆石年龄采用国际标准锆石 91500 作为外标，元素含量校正采用 NISTSRM610 作外标，29Si 作内标。检测环境：温度 2025，湿度 40%45%。对以上分析数据的处理采用软件 ICPMSDataCal4.3程序20，采用 Isoplot 软件21进行锆石年龄加权平均值计算及谐和图绘制。样品分析结果见表 2。表表 1 新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩主量元素（新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩主量元素（%）、微量和稀土元素（）、微量和稀土元素（10-6）分析结果）分析结果 Table 1 Analysis results of major elements(%),trace elements and rare earth elements(10-6)in Qingbaikouan granites in Habutewulan area,Wenquan County,Xinjiang 样品编号 岩石名称 主量元素分析结果（%）SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 S 0030/1 二云二长花岗岩 77.67 0.13 11.42 0.74 0.77 0.019 0.24 0.3 1.18 6.45 0.15 0.007 0011/1 二长花岗岩 73.53 0.05 16.13 0.41 0.08 0.013 0.05 0.17 6.37 3.13 0.013 0.008 样品编号 岩石名称 主量元素分析结果 LOI（%）A/NK A/CNK 里特曼指数（）碱度率（AR）固结指数（SI）长英指数（FL）镁铁指数（MF）分异指数（DI）K2O/Na2O Fe3+/Fe2+0030/1 二云二长花岗岩 0.82 1.279 1.207 1.68 4.74 2.56 96.28 86.25 93.32 5.45 0.86 0011/1 二长花岗岩 0.31 1.163 1.138 2.96 3.8 0.5 98.25 90.76 96.42 0.49 4.63 样品编号 岩石名称 微量元素分析结果（10-6）Rb Ba Th U Nb Ta K Sr P Zr Hf 0030/1 二云二长花岗岩 319 173 14.7 2.93 7.74 0.48 51796 46.9 655 74.1 2.79 0011/1 二长花岗岩 103 498 2.91 1.07 12 0.76 25722 103 58.2 30.5 1.22 样品编号 岩石名称 微量元素分析结果（10-6）Rb/Sr Nb/Ta RbN/YbN Ti Sc V Co Ni Cu Zn 0030/1 二云二长花岗岩 741 4.56 55 0.59 1.62 1.91 28.6 6.8 16.125 113.14 0011/1 二长花岗岩 247 6.74 49.8 0.23 1.63 0.95 5.83 1 15.79 74.75 样品编号 岩石名称 稀土元素分析结果（10-6）La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er 0030/1 二云二长花岗岩 10.3 27.9 2.98 10.6 3.14 0.11 3.43 0.73 4.73 0.93 2.59 0011/1 二长花岗岩 2.88 6.77 0.69 2.73 0.81 0.1 0.95 0.21 1.4 0.3 0.92 样品编号 岩石名称 稀土元素（10-6）分析结果 REE LREE/HREE La/Sm La/Yb(La/Yb)N(La/Sm)N Eu Tm Yb Lu Y 0030/1 二云二长花岗岩 0.37 2.19 0.3 23.4 70.3 3.6 3.28 4.7 3.17 2.06 0.1 0011/1 二长花岗岩 0.15 1.07 0.16 7.67 19.14 2.71 3.56 2.69 1.81 2.24 0.35 第 2 期 杜小亮，等：新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩地球化学特征、锆石 U-Pb 年龄及其构造意义 101 表表 2 研究区青白口纪侵入岩研究区青白口纪侵入岩 TW0011/1 样品样品 LA-ICP-MS 锆石锆石 U-Pb 同位素分析结果同位素分析结果 Table 2 La-ICP-MS Zircon U-Pb isotopic analysis of TW0011/1 sample from Qingbaikouan intrusive rock in the study area 测 点 号 元素含量（10-6）Th/U 同位素比值 同位素年龄（Ma）谐和度（%）Pb Th U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 测值 1 测值 1 测值 1 测值 1 测值 1 测值 1 1 240 106 1457 0.07 0.0676 0.0015 1.3810 0.0297 0.1466 0.0022 857 46.3 881 12.7 882 12.2 99%2 81.0 128 461 0.28 0.0781 0.0023 1.6111 0.0481 0.1473 0.0018 1150 54.6 975 18.7 886 10.3 90%3 246 527 689 0.76 0.1001 0.0020 3.6988 0.1070 0.2620 0.0055 1628 37.0 1571 23.1 1500 28.1 95%4 99.3 84.6 583 0.15 0.0724 0.0024 1.4853 0.0424 0.1467 0.0024 998 67.8 924 17.3 882 13.6 95%5 79.7 271 440 0.62 0.0711 0.0016 1.4462 0.0328 0.1459 0.0019 961 45.5 908 13.6 878 10.7 96%6 89.5 93.2 526 0.18 0.0680 0.0015 1.4094 0.0322 0.1479 0.0016 878 47.1 893 13.6 889 8.9 99%7 43.6 96.3 147 0.65 0.0922 0.0027 2.8424 0.0783 0.2213 0.0030 1472 55.6 1367 20.7 1288 15.8 94%8 105 267 584 0.46 0.0675 0.0016 1.3942 0.0340 0.1473 0.0019 854 50.0 886 14.4 886 10.4 99%9 129 269 386 0.70 0.0909 0.0022 3.2685 0.0815 0.2574 0.0039 1444 50.9 1474 19.4 1476 19.8 99%10 104 150 608 0.25 0.0705 0.0017 1.4344 0.0352 0.1451 0.0018 943 48.1 903 14.7 873 10.1 96%11 21.5 19.6 145 0.14 0.0736 0.0028 1.3187 0.0490 0.1287 0.0019 1031 77.8 854 21.5 781 11.0 91%12 83.3 289 270 1.07 0.0884 0.0019 2.6347 0.0577 0.2130 0.0027 1391 40.7 1310 16.1 1245 14.2 94%13 97.6 284 512 0.55 0.0781 0.0017 1.6079 0.0353 0.1469 0.0015 1150 42.6 973 13.7 884 8.7 90%14 81.7 87.4 487 0.18 0.0706 0.0016 1.4469 0.0363 0.1460 0.0021 946 45.2 909 15.1 879 11.8 96%15 62.6 138 443 0.31 0.0690 0.0015 1.1188 0.0355 0.1150 0.0026 898 44.4 762 17.0 702 15.2 91%16 30.8 375 315 1.19 0.0579 0.0018 0.5290 0.0166 0.0655 0.0009 528 68.5 431 11.0 409 5.7 94%17 45.6 135 268 0.50 0.0690 0.0020 1.3192 0.0384 0.1367 0.0018 900 60.0 854 16.8 826 10.4 96%18 145 216 884 0.24 0.1052 0.0025 1.8533 0.0381 0.1273 0.0016 1717 44.3 1065 13.6 772 9.2 68%19 72.3 77.5 236 0.33 0.1037 0.0023 3.5183 0.0914 0.2423 0.0041 1692 41.1 1531 20.5 1398 21.2 90%20 71.8 139 884 0.16 0.0629 0.0019 0.6210 0.0205 0.0705 0.0010 706 64.8 490 12.8 439 5.9 89%21 54.9 119 311 0.38 0.0676 0.0026 1.3751 0.0488 0.1461 0.0024 857 113.9 878 20.9 879 13.3 99%22 15.7 57.5 110 0.52 0.0671 0.0025 1.0788 0.0386 0.1175 0.0020 839 77.8 743 18.9 716 11.4 96%23 54.0 91.1 311 0.29 0.0790 0.0020 1.6272 0.0422 0.1479 0.0021 1172 49.2 981 16.3 889 11.7 90%24 85.5 204 497 0.41 0.0697 0.0017 1.4271 0.0348 0.1473 0.0019 918 51.1 900 14.6 886 10.5 98%25 54.1 175 297 0.59 0.0715 0.0019 1.4697 0.0370 0.1480 0.0020 972 57.6 918 15.2 890 11.1 96%注：测试单位为中国冶金地质总局山东局测试中心 4 分析结果 4.1 主量元素特征 从表 1 可以看出花岗岩总体表现为富硅（SiO2含量为 73.53%77.67%）、高钾（K2O 含量为 3.13%6.45%）、高铝（Al2O3含量为11.42%16.13%），K2O/Na2O 值 0.495.45，岩石铝饱和度指数 Al2O3/CaO+Na2O+K2O=1.1381.207，比值均大于 1.1，DI 值较高，说明岩浆分异程度较高22。里特曼指数（）1.682.96，显示为钙碱性。在 SiO2-K2O 图解中，1 个样品落入钾玄岩系列上，1 个样品落入钙碱性系列（图 5）；在 A/NK-A/CNK 图解中，样品落入过铝质区域（图 6）。表明研究区青白口纪侵入岩是高硅、钙碱性过铝质特征岩石，与 S 型花岗岩主量元素特征相同。注：图中虚线代表各岩石系列之间的（过渡）分界线 图 5 SiO2-K2O 图解23 Fig.5 SiO2-K2O diagram 102 化 工 矿 产 地 质 2023 年 A/NK=Al2O3/（Na2O+K2O）（分子数比）；A/CNK=Al2O3/（CaO+Na2O+K2O）（分子数比）图 6 A/NK-A/CNK 图解24 Fig.6 A/NK-A/CNK diagram 4.2 微量元素特征 从表 1 中可以看到，微量元素含量变化较大，其中大离子亲石元素 Ba 有降低趋势；放射性生热元素、活动性元素、过渡族元素总体有升高趋势；非活动性元素的 Zr、Hf、P 有升高趋势，Nb、Ta 有降低趋势。从微量元素原始地幔标准化曲线图中看到，各侵入次相关性较好、曲线形态相似（图 7）。RbN/YbN比值为 74.75113.14，均大于 1，属于强不相容元素富集分配形式，微量元素标准化曲线呈近“W”型，均向右倾斜。2 个侵入次的 Rb/Sr 比值变化范围较大，为 1.06.8，与地壳平均值较为接近，说明其来源较深。Nb/Ta 比值为 15.7916.13，远低于地幔平均值，接近地壳平均值，表明青白口纪花岗岩为地壳熔融的产物。图 7 青白口纪侵入岩微量元素原始地幔标准化曲线图25 Fig.7 Trace element curve graph standardized by the primitive mantle in Qingbaikouan intrusive rocks 4.3 稀土元素特征 从表 1 中可以看到，样品的稀土总量偏低（REE 为 19.1410-670.310-6），(La/Yb)N为1.813.17，(La/Sm)N为 2.062.24，属轻稀土富集型，轻重稀土分异程度较高，轻稀土内部分馏较明显，重稀土分馏不明显。Eu 有明显亏损（Eu=0.10.35），从稀土元素配分曲线图上看，样品的总体变化趋势基本一致，在 Eu 处呈“深-中等 V 型谷”状（图 8）。图 8 青白口纪侵入岩稀土元素配分曲线图26 Fig.8 REE distribution curves of Qingbaikouan intrusive rocks 4.4 锆石 U-Pb 年龄 在第一侵入次的中细粒二长花岗岩中采集的锆石同位素年龄样品测试结果如表 2 所示，锆石CL 阴极发光图像及结果分布情况如图 9 所示。从锆石 CL 阴极发光图像可以看出，锆石颗粒普遍较大，为自形-半自形柱状，粒径为 50150m，长宽比为 1131，锆石发育清晰的韵律环带结构，具典型岩浆结晶锆石的内部结构，锆石测点的 Th 含量为 91.110-652710-6，U 含量为11010-6145710-6，Th、U 含量呈现出较好的正相关关系，Th/U 值多为普遍集中在 0.141.19，平均 0.44，为典型的岩浆成因锆石。对锆石颗粒进行了分析，除去不达标的测试点，剩余的测试点均位于谐和线附近，且成群分布（图 10）。其中206Pb/238U 加权平均年龄为 882.88.5Ma（平均标准权重偏差 MSWD=0.24），代表了该组锆石的结晶年龄（图 11）。图 9 青白口纪侵入岩样品（TW0011/1）锆石 CL 图像及测点位置 Fig.9 Zircon CL images of the Qingbaikouan intrusive rock sample(TW0011/1)and their measurement point location 第 2 期 杜小亮，等：新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩地球化学特征、锆石 U-Pb 年龄及其构造意义 103 图10 青白口纪花岗岩样品TW0011/1 的锆石U-Pb 谐和图 Fig.10 Zircon U-Pb concordant diagram of the Qingbaikouan granite sample TW0011/1 图11 青白口纪花岗岩样品TW0011/1的锆石加权平均年龄图 Fig.11 Weighted average age of zircon from the Qingbaikouan granite sample TW0011/1/1 5 讨论 5.1 岩石成因 花岗岩是地壳中分布最广的一种酸性火成岩，亦是造山带的重要组成部分27，花岗岩可以划分为 I 型、S 型、M 型和 A 型23,28-32。从岩石化学、微量元素、稀土元素资料综合分析，该期花岗岩中 K2O、Na2O 含量偏高，K2O/Na2O 比值较低，Al2O3CaO+Na2O+K2O，A/NKC 值大于 1.1，为S 型花岗岩，属碱性岩系列钾质岩石。稀土元素总量为 19.1410-670.310-6，稀土总量偏低。微量元素中 RbN/YbN1，说明该期侵入岩属花岗质岩石，亏损型地幔，来源于地壳，岩浆属分离结晶程度强的残余熔体。Eu 为 0.10.35，小于 0.7，属于王中刚分类33第二类，岩浆源于上部地壳，为晚期演化阶段，形成碱性花岗岩，岩浆发生明显的结晶分异。在 ACF 图解中，1 个样点落入“S”型花岗岩区内，1 个样点落入“S”型与“I”型分界处，说明其为典型的“S”型花岗岩（图 12）。在Q-Ab-Or花岗质岩浆成因分析图解中投影可知：2 个样点均落入低温槽外围，说明该期侵入岩主要为交代成因的花岗岩（图 13）。另外，在岩石化学成分及微量元素 SiO2-Rb 相关图上，该期的2 个样品落入壳源型花岗岩区（图 14）。综合分析，研究区侵入岩为交代成因的壳源型花岗岩，表明岩浆源于壳源的产物，随着岩浆温度、压力的不同逐渐分异结晶冷凝而成。图 12 ACF 判别图解34 Fig.12 ACF discrimination diagram dwc-低温槽（中心圈），落入低温槽内者为深熔岩浆成因的花岗岩，落入低温槽外围者为交代成因的花岗岩 图 13 花岗质岩浆成因分析图解35 Fig.13 Genetic analysis diagram of granitic magma 图 14 SiO2-Rb 相关图 Fig.14 SiO2-Rb correlation diagram 5.2 构造环境分析 有关过铝质花岗岩形成的构造背景，早期认为是在汇聚背景下地壳加厚进而部分熔融形成的，但随着对花岗岩认识的不断深入，伸展环境形成的过铝质花岗岩的认识逐渐被认可。对于过铝质104 化 工 矿 产 地 质 2023 年 花岗岩形成环境的判别，Pearce 等36提出了洋脊花岗岩（ORG）、火山弧花岗岩（VGA）、板内花岗岩（WPG）和碰撞花岗岩的微量元素判别图解；Harris等37进一步利用Rb-Hf-Ta三元图解区分碰撞带中不同构造演化阶段花岗岩。在 Rb-Hf-Ta 三元图解中，第一侵入次样点落于同碰撞区，第二侵入次样点落于火山弧并靠近同碰撞区（图 15）。图 15 不同构造环境花岗岩的 Rb-Hf-Ta 判别图解 Fig.15 Rb-Hf-Ta discrimination diagram of granites in different tectonic environments 以上表明该期花岗岩构造环境复杂，但总体上具有同碰撞和碰撞晚期-后碰撞花岗岩的特点；另外从稀土元素配分模式上看，花岗岩具有负 Eu异常，Gd 处出现明显的拐点，且重稀土元素呈近似平坦分布，具挤压环境中花岗岩的特征。综上所述，在新元古代早期，塔里木板块向北、准噶尔板块向南相对运动，两大板块发生汇聚作用，进入联合古陆形成阶段。青白口纪花岗岩就是在此板块汇聚至碰撞的过程中形成的，其形成的构造环境以同碰撞的挤压环境为主导，逐渐向后碰撞的伸展环境过渡。6 结论（1）岩石学和地球化学研究表明新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩是地壳熔融的高钾钙碱性过铝质 S 型花岗岩。（2）该期岩体内两个侵入次的二长花岗岩和二云二长花岗岩具同源岩浆演化的特征，获得的LA-ICP-MS 锆 石 U-Pb 加 权 平 均 年 龄 值 为882.88.5Ma，代表了岩体的结晶年龄，岩体的形成时代为青白口纪。（3）青白口纪花岗岩是在塔里木板块、准噶尔板块汇聚至碰撞的过程中形成的，其形成的构造环境以同碰撞的挤压环境为主导，逐渐向后碰撞的伸展环境过渡。参参 考考 文文 献献 1朱志新,董连慧,王克卓,等.西天山造山带构造单元划分与构造演化J.地质通报，2013,32(2-3):297-306.2Yakubchuk A.Architecture and mineral deposit settings of the Altaid orogenic collage:a revised modeJ.Journal of Asian Earth Sciences，2004,23(5):761-779.3车自成,刘良,刘洪福,等.论伊犁古裂谷J.岩石学报，1996,12(3):478-490.4贠杰,孙吉明,朱小辉,等.新疆博乐哈夏林场一带下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征及地质意义J.地质科技情报，2017,36(3):71-81.5任纪舜,王作勋,陈炳蔚,等.从全球看中国大地构造：中国及邻区大地构造图简要说明M.北京:地质出版社,1999.6于海峰,王福君,潘明臣,等.西天山构造带区域构造演化及其大陆动力学解析J.西北地质，2011,44(2):25-40.7胡蔼琴,韦刚健,江博明,等.天山0.9Ga新元古代花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义J.地球科学,2010,39(3):197-212.8李继磊,苏文,张喜,等.西天山阿吾拉勒西段麻粒岩相片麻岩锆石Cameca U-Pb年龄及其地质意义J.地质通报,2009,28(12):1852-1862.9陈义兵,胡蔼琴,张国新,等.西天山独库公路花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义J.科学通报,1999,44(21):2328-2332.10陈新跃,王岳军,孙林华,等.天山冰达坂和拉尔敦达坂花岗片麻岩SHRIMP锆石年代学特征及其地质意义J.地球科学,2009,38(5):424-431.11甄保生.温泉幅L-44-28 L-44-22部分1/20万区域地质调查报告R.乌鲁木齐：新疆地质矿产局第一区域地质调查大队，1992.12梁猛,王之晟,马国祥,等.河北围场朝阳地晚泥盆世侵入岩的发现及锆石U-Pb年代学证据J.矿产勘查，2020,11(2):221-231.第 2 期 杜小亮，等：新疆温泉县哈布特乌兰一带青白口纪花岗岩地球化学特征、锆石 U-Pb 年龄及其构造意义 105 13潘桂棠,肖庆辉,陆松年,等.中国大地构造单元划分J.中国地质,2009,36(1):1-16.14新疆维吾尔自治区地质矿产局.新疆维吾尔自治区区域地质志M.北京:地质出版社,1993.15曾祥武,赵军,聂晓勇.新疆温泉县别珍套山新元古代花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其成因J.地质通报,2020,39(2-3):177-193.16胡霭琴,张国新,陈义兵.中国新疆地壳演化主要地质事件年代学和地球化学M.北京:地质出版社,2006：119-161.17孟令华,周龙涛,杜小亮,等.新疆温泉县牙马特一带 1:5 万区域地质调查报告R.济南：中化地质矿山总局山东地质勘查院，2018.18卜涛,王国强,唐卓,等.北祁连造山带窑洞沟地区中奥陶世花岗岩成因锆石U-Pb年代学和岩石地球化学制约J.岩石矿物学杂志,2019,38(2):145-159.19李凤春,侯明兰,栾日坚,等.电感耦合等离子体质谱仪与激光器联用测量条件优化及其在锆石U-Pb定年中的应用J.岩矿测试,2016,35(1):17-23.20Liu Y S,Hu Z C,Gao S,et al.In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standardJ.Chemical Geology,2008,257:34-43.21Ludwing K R.ISOPLOT 3.0-A Geochronological Tool Kit for Microsoft ExcelM.Berkeley:Berkeley Geochronology 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