博格達(dá)造山帶西段輝長(zhǎng)巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 同位素年齡與構(gòu)造環(huán)境

朱國(guó)棟，張為民，李 鵬，王 貝

（陜西地礦區(qū)研院有限公司，陜西 咸陽(yáng) 712000）

博格達(dá)造山帶北臨東準(zhǔn)噶爾盆地、南接吐哈盆地、西連伊林哈爾尕造山帶、東臨卡拉麥里—哈爾里克造山帶（圖1），是一個(gè)構(gòu)造演化復(fù)雜地區(qū)。關(guān)于該造山帶晚古生代的構(gòu)造屬性，多集中在博格達(dá)造山帶東段，對(duì)該造山帶西段基性侵入巖體的研究較少。鑒于此，本次在新疆東天山吉木薩爾林場(chǎng)一帶1：5 萬(wàn)四幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查基礎(chǔ)上，選擇大面積出露于博格達(dá)山脊及兩側(cè)的輝長(zhǎng)巖體，對(duì)其巖石學(xué)、巖石化學(xué)和年代學(xué)進(jìn)行研究，為博格達(dá)造山帶的構(gòu)造演化歷史研究提供新的證據(jù)[1]。

圖1 侵入巖分布略圖

輝長(zhǎng)巖巖體呈呈巖床、巖株產(chǎn)出，NWW 向展布（圖1），呈順層-低角度切層侵入至柳樹(shù)溝組中。

1 巖石地球化學(xué)特征

由巖石化學(xué)分析結(jié)果可知（表1），該地區(qū)輝長(zhǎng)巖類型屬準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性巖石系列；稀土元素總量均較低，輕、重稀土適度分餾，相對(duì)富集輕稀土元素，配分曲線圖為低緩略右傾型（圖略）；微量元素K、Rb、Sr 等大離子親石元素（LILE）相對(duì)富集，Th、Nb、P、Y 等高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）相對(duì)虧損。

2 同位素年代學(xué)特征

選取未經(jīng)蝕變、未風(fēng)化、新鮮的露頭采集樣品，經(jīng)破碎、淘洗、挑選獲得二十多顆鋯石，制靶及陰極發(fā)光工作由北京鋯年領(lǐng)航測(cè)試完成。激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-ICP-MS）原位U-Pb 定年在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

鋯石多呈半自形-他形板柱狀，鋯石粒徑為100μm±，內(nèi)部多具有巖漿振蕩環(huán)帶。選擇內(nèi)部環(huán)帶清晰而純凈的鋯石進(jìn)行LAICP-MS 分析，共獲得18 組有效數(shù)據(jù)，鋯石206Pb/238U 表面年齡為307.19M ～312.34Ma，圖2 中顯示諧和年齡為309.7Ma±1.8Ma（MSWD=0.46，n=18）， 加 權(quán) 平 均 年 齡 為309.62±0.89Ma（MSWD=0.66，n=18），說(shuō)明巖體形成年齡在309Ma 左右，為晚石炭世侵入巖體[2]。

圖2 鋯石U-Pb 年齡協(xié)和圖及加權(quán)平均年齡圖

3 構(gòu)造環(huán)境討論

由研究區(qū)巖石地球化學(xué)特征表明該地區(qū)輝長(zhǎng)巖的巖漿起源于虧損的巖石圈地幔，指示巖漿作用過(guò)程中可能有地殼物質(zhì)的加入，遭到一定程度的地殼混染。輝長(zhǎng)巖在Zr-Zr/Y 圖解中多集中在板內(nèi)玄武巖區(qū)域內(nèi)（圖略），Zr-TiO2圖解投點(diǎn)集中于洋中脊玄武巖（圖略）。由此可見(jiàn)，博格達(dá)造山帶西段巖漿活動(dòng)是在裂谷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[3]。

4 結(jié)論

巖石化學(xué)分析結(jié)果顯示，輝長(zhǎng)巖屬準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性巖石系列；稀土及微量元素特征顯示其具有大陸裂谷巖漿巖活動(dòng)特征，巖漿起源于虧損的巖石圈地幔，運(yùn)移過(guò)程中遭到一定程度的地殼混染。LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年結(jié)果，表明大規(guī)模輝長(zhǎng)巖侵入于晚石炭世末期，形成于板內(nèi)裂谷構(gòu)造環(huán)境[4,5]。

表1 輝長(zhǎng)巖巖體巖石化學(xué)成分、微量元素分析表