廖宇斌，李碧樂(lè)，孫永剛，楊佰慧，高歌悅，劉國(guó)文

吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061

0 引言

柴達(dá)木盆地北部邊緣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)柴北緣)是青藏高原北部非常重要的構(gòu)造帶，帶內(nèi)發(fā)育海相火山巖、蛇綠巖套和超高壓變質(zhì)帶[1-7]，產(chǎn)出有中國(guó)著名的錫鐵山超大型鉛鋅礦床，以及近年來(lái)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的青龍溝、金龍溝、細(xì)晶溝和青龍灘等大型金礦。該帶以其獨(dú)特的構(gòu)造背景和找礦突破，近年來(lái)備受地學(xué)界和礦產(chǎn)勘查界關(guān)注。柴北緣海相火山巖為一套呈NW向展布的早古生代淺變質(zhì)火山巖組合，稱(chēng)為灘澗山群，主要出露在賽什騰山—灘間山、綠梁山、錫鐵山和沙柳河等地，也是錫鐵山鉛鋅礦的容礦圍巖。前人趨同認(rèn)為該區(qū)大部分基性巖是與俯沖有關(guān)的島弧火山巖，形成年齡在520～450 Ma[4-5,8]，這種島弧玄武巖是早古生代區(qū)域上洋陸俯沖過(guò)程中不同階段的產(chǎn)物[9]，柴北緣地區(qū)在早古生代已發(fā)育成為一個(gè)成熟的多島洋盆并開(kāi)始發(fā)生俯沖消減[10]，進(jìn)一步研究認(rèn)為柴北緣西段綠梁山大平溝地區(qū)(535±2)Ma的變輝長(zhǎng)巖為弧后盆地型蛇綠巖的組成部分[11]。本次工作在錫鐵山礦區(qū)灘間山群地層中發(fā)現(xiàn)了分布其中的輝長(zhǎng)巖脈，本文旨在通過(guò)該輝長(zhǎng)巖脈的巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)、鋯石U-Pb年齡和Hf同位素研究，揭示巖石成因和構(gòu)造背景，為柴北緣早古生代巖漿演化和構(gòu)造背景的研究提供重要資料，提升錫鐵山鉛鋅礦床成礦地質(zhì)背景的研究程度。

1 成礦地質(zhì)背景與礦床地質(zhì)

1.1 成礦地質(zhì)背景

錫鐵山鉛鋅礦床處于青海省中部，大地構(gòu)造位置處于柴達(dá)木地塊及祁連地塊的交界處的超高壓變質(zhì)帶內(nèi)。該超高壓變質(zhì)帶呈北西西向展布[12](圖1a)，東起都蘭縣，經(jīng)德令哈、錫鐵山、綠梁山和魚(yú)卡等地，西至小賽什騰山，延伸超過(guò)700 km，形成于早古生代[13-14]。

礦區(qū)及外圍出露的主要地層有古元古代達(dá)肯達(dá)坂群、早古生代灘間山群、晚泥盆世阿木尼克組以及早石炭世穿山溝組和新生界(圖1b)。其中，達(dá)肯達(dá)坂群出露范圍最廣，并且是形成時(shí)代最早的結(jié)晶基底，零星分布于礦區(qū)北西和北東兩側(cè)，主要由各種片巖、片麻巖以及規(guī)模不等的榴輝巖所組成。灘間山群是錫鐵山礦區(qū)主要賦礦層位，在礦區(qū)西北側(cè)與達(dá)肯達(dá)坂群呈斷層接觸，巖性主要為變質(zhì)火山巖和少量碳酸鹽巖，受綠片巖相變質(zhì)作用的影響。阿木尼克組沿?cái)鄬臃植?，由紫紅色復(fù)成分細(xì)礫巖、砂巖磨拉石沉積建造組成。穿山溝組主要由紅、棕色粉砂巖組成，細(xì)砂巖，夾砂質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑巖、含礫砂巖及礫巖。研究區(qū)南側(cè)斷續(xù)分布古近紀(jì)地層，巖性為赤色、棕色砂巖、含礫砂巖以及礫巖。

研究區(qū)構(gòu)造發(fā)育，拉伸線(xiàn)理方向與鞘褶皺方向近平行，以長(zhǎng)英質(zhì)塑性流變帶、右行剪切褶皺、σ型碎斑系、旋轉(zhuǎn)及拉長(zhǎng)透鏡體為特征的糜棱巖化韌性剪切帶成為達(dá)肯達(dá)坂群及灘間山群地層的分界線(xiàn)；區(qū)內(nèi)礦化主要受北西向斷裂構(gòu)造控制。研究區(qū)發(fā)育不同期次的花崗巖、花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖和英安巖等。近兩年來(lái)在巖石地球化學(xué)方面的研究顯示錫鐵山礦區(qū)內(nèi)出露海西期花崗斑巖及二長(zhǎng)花崗巖鋯石年齡相近，并且有南祁連地塊向柴達(dá)木板塊俯沖碰撞后伸展環(huán)境的結(jié)論[15-16]。

1.2 礦床地質(zhì)特征

錫鐵山鉛鋅礦目前被認(rèn)為是一種噴流沉積-疊加改造型礦床[17]。熱水噴流不僅可以為成巖提供穩(wěn)定的熱力來(lái)源又可為其提供成礦壓力，也為后期熱液蝕變奠定基礎(chǔ)，遂可以解釋為何在巖相學(xué)鑒定中會(huì)有石英的出現(xiàn)。礦體主要賦存于正常沉積巖巖段與基性火山巖和酸性火山巖巖組中，可分為大理巖型、片巖型和復(fù)合型礦體；成礦期次分為噴流沉積成礦期、變形-變質(zhì)改造期和巖漿期后熱液疊加期；物質(zhì)來(lái)源為殼?；旌显?，深部火山巖和上部正常沉積巖的混合；流體以巖漿熱液為主，混合部分海水、變質(zhì)水及淺源水，也顯示出深源與淺源的混合。

2 樣品特征與分析方法

2.1 樣品特征

輝長(zhǎng)巖出露在礦區(qū)中部，呈巖株?duì)詈兔}狀產(chǎn)出，采樣位置坐標(biāo)37°26′40″N， 95°40′23″E(圖1b)。輝長(zhǎng)巖樣品新鮮面呈灰綠色，主要礦物成分斜長(zhǎng)石(±50%)和普通輝石(±30%)及角閃石(±10)。斜長(zhǎng)石呈半自形，板狀，粒徑為 0.25～6 mm，有一定程度的碎裂和絹云母化，偶見(jiàn)聚片雙晶；輝石呈自形短柱狀-半自形，粒徑在0.2～3 mm，發(fā)育綠泥石化；角閃石粒徑在0.2～4 mm，變晶結(jié)構(gòu)，發(fā)育綠泥石化(圖2)。由于該輝長(zhǎng)巖經(jīng)歷了后期的熱動(dòng)力變質(zhì)作用，其中的主要礦物發(fā)生了碎裂和蝕變，故主要礦物顆粒大小差別大。通過(guò)鏡下觀(guān)察分析，原巖為中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。此外，在使用高倍鏡時(shí)可觀(guān)察到巖石中含極少量呈波狀消光的石英集合體狀圍繞斜長(zhǎng)石晶體分布，應(yīng)是斜長(zhǎng)石后期蝕變成石英和絹云母所致。副礦物有少量磷灰石、鋯石等。

Pl.斜長(zhǎng)石; Aug.普通輝石; Px/Am.輝石或角閃石假象; Srt.絹云母。圖2 錫鐵山輝長(zhǎng)巖顯微巖相學(xué)特征 (+)Fig.2 Microscopic characteristics of gabbro in Xitieshan area

2.2 LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年

在河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，利用標(biāo)準(zhǔn)重礦物分離技術(shù)對(duì)錫鐵山輝長(zhǎng)巖鋯石進(jìn)行分選、制靶以及陰極發(fā)光圖像分析。通過(guò)雙目鏡下挑選表面平整光潔且形狀規(guī)則的鋯石顆粒，將其粘在雙面膠上，并用環(huán)氧樹(shù)脂固定，待其固化對(duì)其表面進(jìn)行拋光處理后送至鋯石中心。在進(jìn)行分析前，利用陰極發(fā)光圖像觀(guān)測(cè)鋯石的晶形和結(jié)構(gòu)特征，選擇完整且無(wú)包裹體的樣品進(jìn)行分析。LA-ICP-MS鋯石U-Pb的年齡測(cè)定在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所國(guó)土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，采用的激光器Geo Las 200M剝蝕系統(tǒng)以193 nmArF為準(zhǔn)分子并使用He當(dāng)作剝蝕載氣。ICP-MS為Agilent 7700，激光束斑直徑24 μm。外標(biāo)準(zhǔn)礦物以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500，元素含量采用NIST SRM 610，內(nèi)標(biāo)元素為29Si，儀器參數(shù)及具體操作方法參考[18]；處理數(shù)據(jù)使用Glitter程序，校正普通鉛使用Anderson推薦的方法；鋯石年齡得計(jì)算及繪圖采用Isoplot 3.0插件。

2.3 巖石地球化學(xué)測(cè)試

在吉林大學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)展錫鐵山輝長(zhǎng)巖的巖石地球化學(xué)分析測(cè)試。樣品制備時(shí)首先進(jìn)行清洗，選擇蝕變程度低的樣品進(jìn)行樣品粉碎工作。主量元素采用X射線(xiàn)熒光光譜(XRF)進(jìn)行分析，分析精度優(yōu)于5%；稀土和微量元素采用Agilent 7500A型電感耦合等離子質(zhì)譜儀分析測(cè)試，采用國(guó)際標(biāo)樣BHVO-2、BCR-2和國(guó)家標(biāo)樣GBW07103、GBW07104作為參考物質(zhì)，分析精度優(yōu)于10%。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析方法見(jiàn)文獻(xiàn)[19]。

2.4 鋯石Lu-Hf同位素測(cè)試

鋯石Lu-Hf同位素分析于中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，使用Neptune多接收電感耦合等離子質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)完成鋯石分析測(cè)定。激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP 213，激光束斑直徑根據(jù)鋯石大小采用40 μm或55 μm。實(shí)驗(yàn)中采用He作剝蝕物質(zhì)載氣，采用國(guó)際標(biāo)樣Plesovice作參考物質(zhì)。詳細(xì)儀器操作條件和分析方法可參照相關(guān)文獻(xiàn)[20]。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 巖石地球化學(xué)特征

錫鐵山輝長(zhǎng)巖巖石主量元素化學(xué)分析計(jì)算結(jié)果如表1所示，SiO2含量范圍在47.88%～49.87%之間，具有典型的基性巖特征；全堿(Na2O + K2O)范圍在3.01%～3.74%之間，含量較低；Na2O含量為2.67%～3.24%，K2O含量為0.34%～0.56%，Na2O/K2O > 1，相對(duì)貧鉀富鈉；CaO含量為12.34%～12.51%；Al2O3含量為21.63%～22.08%，高鋁。MgO含量為4.66%～5.21%,里特曼指數(shù)σ的范圍在1.86%～2.12%，σ < 3.3,Mg#變化于62～66之間,TiO2含量為0.47%～0.51%。在TAS全堿-硅分類(lèi)圖解[21]中(圖3a)，樣點(diǎn)集中分布于在輝長(zhǎng)巖區(qū)域；在SiO2-K2O圖解[22]上(圖3b)樣點(diǎn)集中分布在中鈣堿性區(qū)域內(nèi)。在SiO2-K2O圖解中樣點(diǎn)均落入由低鉀拉斑玄武巖系列向鈣堿性玄武巖過(guò)渡區(qū)域內(nèi)， 在F1-F2圖解[23](圖4a)和F2-F3圖解中(圖4b)， 樣點(diǎn)主要落入鈣堿性(高鋁)和島弧玄武巖區(qū)域及附近。

圖3 青海錫鐵山輝長(zhǎng)巖TAS (a) [21]和SiO2--K2O(b)圖解[22]Fig.3 TAS diagram (a) and SiO2 versus K2O diagram (b) for gabbro in Xitieshan area

表1 錫鐵山輝長(zhǎng)巖主量元素分析結(jié)果及特征值Table 1 Analysis results and eigenvalues for major elements of gabbro in Xitieshan area /10-2

圖4 錫鐵山輝長(zhǎng)巖F1--F2(a)和F2--F3(b)圖解[23]Fig.4 F1--F2 (a) and F2--F3 (b) diagrams of gabbro in Xitieshan area

輝長(zhǎng)巖樣品的微量和稀土元素分析結(jié)果如表2所示，巖石稀土總量豐度較低，∑REE在18.38×10-6～22.65×10-6之間；輕重稀土之比LREE/HREE=3.43～3.79，(La/Yb)N=3.07～3.45，具有富集輕稀土，重稀土元素分餾的特征；δEu含量為1.84～1.92，全部>1，顯示出正銪異常特征，說(shuō)明源區(qū)沒(méi)有斜長(zhǎng)石結(jié)晶或殘留。Sm/Nd比值為0.22～0.28，具備典型地幔源巖漿特征[24]。稀土元素曲線(xiàn)總體呈現(xiàn)略微右傾且平坦的曲線(xiàn)變化形式(圖5a)。

表2 錫鐵山輝長(zhǎng)巖微量和稀土元素含量分析結(jié)果及相關(guān)參數(shù)Table 2 Trace and rare elements analysis results and parameters of gabbro in Xitieshan area /10-6

續(xù)表2

在原始地幔為標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素比值蛛網(wǎng)圖[26]上(圖5b)，樣品的(Rb/Yb)N比值>1，曲線(xiàn)呈雙隆起右傾的型式，其中富集大離子親石元素K、Ba、Sr，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Zr。

圖5 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖(a) [25]和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)[26]Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive matle-normalized trace element spider diagrams (b) of gabbro in Xitieshan area

3.2 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

錫鐵山輝長(zhǎng)巖中的鋯石呈他形及長(zhǎng)條狀自形晶體，長(zhǎng)軸約100～350 μm，長(zhǎng)寬比多介于(2∶ 1)～(3∶ 1)， 多具有比較明顯的韻律環(huán)帶及條帶結(jié)構(gòu)(圖6)，顯示為巖漿鋯石特征。此外在挑選的百粒鋯石樣品CL圖像下，僅見(jiàn)兩粒鋯石呈現(xiàn)核部為橢圓形邊部為環(huán)帶的捕獲鋯石。

圖6 錫鐵山輝長(zhǎng)巖鋯石CL圖像Fig.6 CL images of zircon grains from gabbro in Xitieshan area

選取14個(gè)分析點(diǎn)的U含量介于(30.25～408.43)×10-6、Th含量介于(22.71～396.24)×10-6，Th/U比值介于0.59～0.98之間，均值0.8，理論上指示了鋯石為巖漿成因[27-28]。鋯石206Pb/238U年齡范圍于531～510 Ma之間(圖7a)，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(514.7 ± 1.1)Ma(n= 22，MSWD = 0.27)(圖7b)。錫鐵山輝長(zhǎng)巖U-Pb測(cè)年結(jié)果見(jiàn)表3。近年來(lái)也有研究表明，同成因鋯石具有不同的Th、U含量及Th/U比值,但有些變質(zhì)過(guò)程中形成的鋯石不僅可能具有振蕩環(huán)帶，而且其 Th/U比值也有可能較高(>0.7)[29],而不同于以往通過(guò)對(duì)鋯石Th/U比值的劃分來(lái)區(qū)分鋯石的成因。由于該輝長(zhǎng)巖鋯石年齡值較集中，諧和較好，基本可反映為巖石的形成年齡，屬中寒武世。

圖7 錫鐵山輝長(zhǎng)巖鋯石U--Pb年齡諧和年齡(a)和加權(quán)平均年齡(b)Fig.7 Diagrams of zircon U--Pb concordia age(a) and weighted mean age (b) of gabbro in Xitieshan area

表3 錫鐵山輝長(zhǎng)巖鋯石LA--ICP--MS U--Pb測(cè)年結(jié)果Table 3 LA--ICP--MS zircon U--Pb dating results of gabbro in Xitieshan area

3.3 鋯石Lu-Hf同位素

在鋯石測(cè)年基礎(chǔ)上，開(kāi)展了鋯石中的Hf同位素分析(表4)。鋯石中176Lu/177Hf=0.000 378～0.000 895， 表示鋯石在形成后Hf呈低放射成因累積， 同時(shí)有較低的比值，結(jié)合地質(zhì)背景考慮可能與淺變質(zhì)作用有關(guān)， 例如某些礦物重結(jié)晶。 測(cè)得176Hf/177Hf=0.282 570～0.282 67， 均值為0.282 615， 結(jié)合輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡計(jì)算得出Hf同位素εHf(t)值為4.0～7.7，單階段模式年齡(TDM1)為950～812 Ma，均值為891 Ma，二階段模式年齡(TDM2)為1 221～991 Ma，均值為1 123 Ma。

表4 錫鐵山輝長(zhǎng)巖鋯石Lu--Hf同位素分析結(jié)果Table 4 Zircon Lu--Hf isotopic compositions for gabbro in Xitieshan area

4 討論

4.1 巖石成因及巖漿源區(qū)

巖石地球化學(xué)特征上，錫鐵山礦區(qū)輝長(zhǎng)巖貧堿、富鋁、貧鉀、富鈉、富鈣，富集大離子親石元素K、Ba、Sr，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Zr。不相容元素具相近的分配系數(shù)而不受分離結(jié)晶作用影響，且當(dāng)幔源物質(zhì)在部分熔融過(guò)程時(shí)只產(chǎn)生微小的變化，因此常用來(lái)指示源區(qū)特征[30]。

錫鐵山輝長(zhǎng)巖的Th/La比為(0.036～0.063),均值為0.054,原始地幔和大陸殼的均值分別是0.125、0.204[31]，接近地幔值而明顯低于大陸殼的均值；La/Sm比為(2.314～2.665)，均值為2.530，與受地殼物質(zhì)混染的幔源巖漿值近一致(受到巖石圈地?；烊竞驦a/Sm > 25，受地殼物質(zhì)混染La/Sm > 5[32])。Nb/La比值為(0.521～0.926)，均值為0.705，來(lái)自軟流圈的玄武巖質(zhì)巖漿的比值較高,通常>1,而來(lái)自巖石圈的比值相對(duì)較低，一般<0.5[33]，反映巖漿源區(qū)主要為巖石圈地幔。(Th/Nb)N比值(0.33～0.90)<1又表明巖漿未受到明顯地殼混染[34]。

研究巖石地球化學(xué)時(shí)Mg#數(shù)值主要跟原始巖漿的成分(源區(qū)+部分熔融程度)和巖漿演化程度有關(guān)。錫鐵山輝長(zhǎng)巖具有較高M(jìn)g#值(62～66),與原生幔源巖漿的Mg#值為(65～75)[35]相近；巖石Cr、Ni、Co、Sc和V含量分別為(70.9～77.8)×10-6、(31.5～35.4) ×10-6、(16.6～21.3)×10-6、(10.7～19.0)×10-6、(96.5～145.1)×10-6，含量均較高； Sr元素含量(499.80～551.00)×10-6，平均值為534.88×10-6，明顯比原始地幔值17.8×10-6 [30]更高；上述巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)反映巖漿源區(qū)不僅來(lái)自于地幔，還很有可能遭受到來(lái)自圍巖的混染或是由于俯沖板塊產(chǎn)生的流體交代作用所影響[36-37]。

除火成巖微量稀土素外，鋯石Hf同位素對(duì)巖漿源區(qū)性質(zhì)同樣可以提供制約[38-39]。輝長(zhǎng)巖巖漿鋯石εHf(t)為+4.0～+7.7,均 > 0。在T-εHf(t)圖解(圖8)上位于球粒隕石與虧損地幔的過(guò)渡區(qū)域，指示巖漿主要來(lái)源于虧損地幔。

圖8 錫鐵山輝長(zhǎng)巖石Hf同位素鋯石特征Fig.8 Zircon Hf isotopic compositions for gabbro in Xitieshan area

綜上所述，該輝長(zhǎng)巖巖漿主要來(lái)源于俯沖板塊脫水及巖石圈地幔交代共同作用所形成的流體，巖漿侵位過(guò)程中可能有少量地殼物質(zhì)的加入。

4.2 構(gòu)造背景

錫鐵山輝長(zhǎng)巖為鈣堿性系列巖石，高鋁(Al2O3=21.63%～22.08%)、鉀含量低(K2O = 0.34%～0.56%)、全堿含量低(Na2O + K2O = 3.01%～3.74%)的特點(diǎn)與典型的高鋁玄武巖相似[40]。巖石Zr含量(17.7～24.22) ×10-6< 130×10-6，Zr/Y比值為2.85～4.58(總體 < 4)，具有島弧玄武巖特征[41]；La/Nb比值(1.08～1.92)>1。

a/Yb比值(0.38～0.54)>0.2，也與活動(dòng)陸緣環(huán)境鈣堿性玄武巖的特征相似[26]。Zr/Nb比值(9.09～12.21)< 30，指示輝長(zhǎng)巖不具備典型N-MORB性質(zhì)[42]。巖石微量元素標(biāo)準(zhǔn)分配圖并不是呈現(xiàn)出顯著的線(xiàn)性特點(diǎn)，而是指示富集K、Ba、Sr等大離子親石元素還有Nb、Zr等元素的虧損，尤其是Nb的虧損，暗示了這與典型大洋中脊玄武巖根本區(qū)別[43]。巖石富集大離子親石元素K、Ba、Sr和不相容元素U，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、P和Ti，顯示為典型的島弧火山巖特征。在Ti-Zr構(gòu)造判別圖解上(圖9)，樣點(diǎn)落入火山弧和島弧區(qū)域[44]。

圖9 錫鐵山輝長(zhǎng)巖巖石成因判別圖解[44]Fig.9 Tectonic discrimination diagrams for gabbro in Xitieshan area

史仁燈等在柴北緣發(fā)現(xiàn)了代表島弧環(huán)境的埃達(dá)克質(zhì)英安巖，其鋯石U-Pb年齡為(514.2±8.5)Ma，袁桂邦等[45]在柴北緣的綠梁山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了形成于島弧環(huán)境的輝長(zhǎng)巖(鋯石U-Pb年齡為496.3 Ma)，與錫鐵山輝長(zhǎng)巖形成年齡(514.7±1.1)Ma一致，因此二者形成于同一構(gòu)造背景，均為柴達(dá)木盆地北緣洋向祁連地塊俯沖的島弧環(huán)境，說(shuō)明柴北緣在中寒武世已經(jīng)發(fā)生了洋殼俯沖作用。由于區(qū)內(nèi)缺乏同時(shí)期典型的枕狀熔巖和超鎂鐵質(zhì)巖體的證據(jù)，未能確定該輝長(zhǎng)巖是否為蛇綠巖的組成部分，需要進(jìn)一步工作。

5 結(jié)論

(1)錫鐵山鉛鋅礦區(qū)輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡為(514.7±1.1)Ma，巖石地球化學(xué)特征表現(xiàn)為高鋁的中鉀鈣堿性系列，巖石中富含大離子親石元素K、Ba、Sr與不相容元素U,并且高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta和P和Ti較為虧損，具有典型島弧巖漿巖特征。

(2)巖石鋯石Hf同位素εHf(t)為4.1～7.67，單階段模式年齡(TDM1)為950～812 Ma，巖漿源區(qū)為虧損地幔。

(3)錫鐵山輝長(zhǎng)巖形成于柴達(dá)木洋殼向祁連地塊俯沖的島弧環(huán)境，表明柴北緣在中寒武世已經(jīng)發(fā)生了洋殼俯沖作用。