韓瓊，趙同陽，靳劉圓，李平，楊碩，鄭加行

摘? 要：瑪因鄂博斷裂兩側侵入巖較為發(fā)育，巖石類型多樣，形成時代跨度大，構造活動復雜。本次研究以瑪因鄂博斷裂北側阿爾勒托別北輝長巖巖體為研究對象，獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（276.4±0.95） Ma，為早二疊世巖漿活動的產物。巖石地球化學顯示為鈣堿-高鉀鈣堿性系列，為亞堿性輝長巖。微量元素表現為Rb，Nb的富集，Ta，P，Ti的虧損。稀土元素蛛網圖整體呈一右傾曲線，輕稀土相對富集，重稀土相對虧損，輕重稀土分餾不明顯，并出現Ce的弱負異常。對比分析認為，該巖體形成于碰撞造山后伸展階段，其成因與下巖石圈地幔拆沉和軟流圈地幔上涌、熔融作用有關系。

關鍵詞：阿熱勒托別北;輝長巖體;鋯石U-Pb年齡;碰撞造山后伸展階段

阿爾泰造山帶作為中亞造山帶（CAOB）的重要組成部分，其構造-熱運動歷史記錄了中亞造山帶的演化過程[1]，對分布于其中的侵入巖研究有助于進一步確定中亞造山帶的活動和發(fā)展歷史[2]。瑪因鄂博斷裂帶為重要的構造界線，構造活動復雜，其兩側巖漿侵入活動頻繁，形成時代跨度大，從中元古代—二疊紀均有發(fā)育。主要巖性有片麻狀英云閃長巖、二長花崗巖、花崗巖、閃長巖、輝綠輝長巖等[1-2]。二疊紀是中國阿爾泰造山帶形成和演化的關鍵時期。近年來，高精度年代學顯示阿爾泰花崗巖的成巖年齡主要集中在2個時間段：早古生代（～400 Ma）和晚古生代（～280 Ma）[3-5]，其中晚古生代（～280 Ma）多為“I”型花崗巖和“A”型堿性花崗巖，多集中或靠近額尓齊斯構造帶[6]。對于阿爾泰造山帶二疊紀的構造環(huán)境，肖文交等認為新疆北部在晚石炭—早二疊世早期仍存在活動陸緣，很可能在晚二疊世新疆北部或其局部地區(qū)仍然存在一定規(guī)模的古洋盆及其相關俯沖作用[7]。韓寶福等認為準噶爾后碰撞深成巖漿活動是從早石炭世中晚期維憲期開始、于早二疊世末期結束[8]。童英等認為350 Ma時，阿爾泰地區(qū)已轉入后造山階段，二疊紀是區(qū)域性伸展階段[9]。高福平等認為阿爾泰南緣早二疊世花崗巖是在后造山拉張背景下，地幔物質減壓熔融形成巖漿上涌底侵于新生地殼之下，使地殼熔融形成的巖漿沿深斷裂帶上侵形成的[10]。李月臣等認為阿爾泰造山帶晚石炭世—二疊紀具有造山后性質的侵入巖是由于俯沖板片拆沉引起玄武巖的底侵，使得年輕的玄武質下地殼發(fā)生重熔作用形成的[11]。趙玉梅認為阿爾泰南緣二疊紀克孜勒花崗巖體是具“I-A”型過渡特點的高分異堿性花崗巖體，為典型的后碰撞巖體，形成于后碰撞伸展環(huán)境。并認為其是中亞造山帶主期造山作用結束、新的板內巖漿作用開展時期大陸地殼伸展在阿爾泰造山帶的表現[12]。汪晟對阿爾泰造山帶以構造形跡和同位素年代學相結合的方法，認為中國阿爾泰南緣在二疊紀仍處于俯沖-增生的構造擠壓環(huán)境，而非碰撞后伸展的大地構造環(huán)境[1]。對于二疊紀構造環(huán)境的爭議歸納起來有以下3類：①增生造山環(huán)境[7，13];②碰撞后伸展環(huán)境[14-16];③地幔柱[12，17-12]。石炭—二疊紀是阿爾泰重要的成礦時期，精確厘定該時代的構造環(huán)境對于進一步認識構造-成礦事件的耦合關系、理清找礦思路有重要作用。

鑒于此，本次研究選擇前人未報道過的瑪因鄂博北側二疊紀輝長巖巖體為研究對象，開展巖石、地球化學及年代學特征的研究，探討其形成機制和地質意義，以期為研究阿爾泰造山帶乃至中亞造山帶的侵入巖漿特征、造山帶地質演化歷史提供依據。

1? 區(qū)域地質背景

阿爾泰造山帶花崗巖較為發(fā)育，主要形成于加里東晚期和華力西期，而華力西期巖體大多形成于中晚期（圖1）。額爾齊斯-瑪因鄂博斷裂為西伯利亞板塊和哈薩克斯坦-準噶爾板塊的分界線[2，20-22]，在華力西晚期發(fā)生了大型的走滑剪切活動。該斷裂兩側侵入巖漿活動強烈，侵入巖較發(fā)育，規(guī)模較大，巖基呈NW向展布。大量的研究表明，阿爾泰造山帶侵入巖具多時代、多類型、多成因、多來源以及形成于多種構造環(huán)境的特點[23-24]。區(qū)內出露地層較發(fā)育，元古代至第四系均有發(fā)育（圖1）。其中發(fā)育于中元古代的蘇普特巖群被認為是瑪因鄂博斷裂以北最老地層，為一套無序中深變質巖系，主要巖石類型有片麻巖、片巖及變質砂巖等。次為中泥盆統(tǒng)北塔山組，為一套以中基性熔巖、火山碎屑巖及火山沉積碎屑巖為主夾少量正常沉積碎屑巖、碳酸鹽巖建造。下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組巖性主要為一套長英質糜棱巖、超糜棱巖、糜棱巖化酸性凝灰?guī)r、硅質凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、和正常碎屑巖巖石組合。下石炭統(tǒng)姜巴斯套組為濱淺海相陸源碎屑巖和火山碎屑巖建造（圖2）12。

2? 巖體特征

阿熱勒托別北輝長巖巖體位于瑪因鄂博巖體北側，位于青河縣西南約10 km（圖1），處于中阿爾泰塊體的南部邊緣。該巖體出露面積小，以脈狀展布，走向為NW向，與區(qū)域構造線方向基本一致，具拉長特征（圖2），與二疊紀二長花崗巖體為侵入接觸關系（圖3-a），受后期構造活動影響，局部為斷層接觸。二者侵入于中元古代蘇普特巖群（圖3-a），主要巖性為黑云母石英片巖、二云母石英片巖、矽線石黑云石英片巖、含十字石紅柱石黑云片巖。巖體巖性為灰綠色弱蝕變中粒輝長巖，巖石為中細粒輝長結構，塊狀構造。礦物組成為斜長石、輝石、角閃石、黑云母及副礦物。其中斜長石為半自形板粒狀，粒徑為0.3～2.2 mm，聚片雙晶發(fā)育，測得牌號An55，為拉長石，略顯環(huán)帶構造，雜亂分布，構成巖石格架，含量55%～65%;輝石，自形粒狀，粒徑0.4～0.9 mm，部分見自形八邊形形態(tài)，為典型普通輝石特征，多數陽起石化較強，均勻分布于斜長石間，含量20%～25%;角閃石為褐-黃色，呈輝石反應邊分布，可能為輝石退變產物，少數獨立分布，為巖漿成因，柱粒狀，粒徑0.2～1 mm，陽起石化、輕度綠簾石化，10%～15%;黑云母為鱗片狀，片徑0.3～0.7 mm，交代角閃石、輝石分布，含量約5%;磁鐵礦為自形粒狀，粒徑0.1～0.5 mm，呈浸染狀分布，含量2～5%，微量磷灰石（粒徑0.08～0.4 mm，柱粒狀）。在部分薄片可見少量石英，呈填隙狀分布于斜長石間或交代斜長石，他形粒狀，粒徑0.2～0.4 mm。

3? 巖石地球化學特征

本次研究在阿熱勒托別輝長巖巖體中采集同位素測年樣1件（采樣位置：N：90°16′8.91″;E46°36′21.04″），全巖分析樣6件，通過鏡下鑒定，巖性為灰綠色弱蝕變中粒輝長巖。

3.1? 主量元素

主量元素測試結果見表1，CIPW標準礦物含量見表2。SiO2含量48.09%～51.95%，為基性巖。在CIPW標準礦物計算中，樣品中含橄欖石（Ol），反映為SiO2不飽和型。TiO2含量0.89%～1.34%。K2O含量0.91%～1.87%，Na2O含量2.33%～2.94%，且Na2O含量均高于K2O含量。CaO含量在8.12%～10.91%，較穩(wěn)定。K2O+Na2O含量3.4%～4.81%。組合指數δ為1.63～2.59，小于3，為鈣堿性巖。從硅-堿圖解中可看出（圖4-a），所有樣品均落在“Ir”線下，且均在“2b”區(qū)內，為亞堿性輝長巖。在SiO2-K2O圖解中，樣品落在鈣堿性-高鉀鈣堿性范圍內。A/CNK值小于1（表2），為準鋁質巖石，在A/CNK-A/NK圖解中也顯示相同的結果（圖5）。

3.2? 微量、稀土元素特征

微量、稀土元素測試結果見表3。微量元素原始地幔標準化圖解表現為較為一致的分布模式（圖6），表現為Rb（39.24×10-6～88.43×10-6），Nb（6.42×10-6～8.86×10-6）元素的富集，Ta（0.1×10-6～0.74×10-6），P（362.2×10-6～567.3×10-6），Ti（3536.45×10-6～8031.95×10-6）元素虧損，Sr相對富集和Ba相對虧損，ΣREE為43.13×10-6～64.55×10-6，LREE為30.32×10-6～47.95×10-6，HREE為12.81×10-6～18.19×10-6，LREE/HREE為2～2.89。δEu為0.828～1.074，δCe為0.894～1.021。從球粒隕石標準化圖解可看出（圖7），除樣品YQ08外，其余樣品表現為高度一致的分布形式，整體上呈一右傾曲線，表現為輕稀土相對富集，重稀土相對虧損，輕重稀土分餾不明顯，并出現Ce的弱負異常。

4? 鋯石U-Pb年齡

本次工作鋯石測年樣的巖性為灰綠色弱蝕變中粒輝長巖，在鋯石陰極發(fā)光照片中（圖8），鋯石表面較細膩，但形態(tài)不規(guī)則。本次研究選擇無裂紋、具清晰環(huán)帶的鋯石，運用LA-ICP-MS法進行測年。在測試結果中，Th含量為17.46×10-6～324.57×10-6、 U含量為33.61×10-6～538.22×10-6（表4）。Th/U為0.42～1.08，均大于0.4，為巖漿結晶鋯石。在諧和圖中（圖9），表現為成群集中分布的特征， 鋯石206U/238Pb年齡為267.5～288.3 Ma，諧和年齡為（276.4±0.95） Ma，說明其為早二疊世巖漿活動的產物，據巖漿鋯石特征可將其解釋為巖漿結晶年齡。綜上認為，阿爾勒托別輝長巖巖體為早二疊世侵入巖。

5? 討論

阿爾泰二疊紀侵入巖主要分布在造山帶的南緣和中部，大部分巖體為近圓形或橢圓形，未發(fā)生變形，呈被動侵位于圍巖中，多切割區(qū)域構造線，總體顯示出典型的后構造特點，反映阿爾泰二疊紀構造環(huán)境是拉張環(huán)境而非擠壓造山環(huán)境。二疊紀花崗巖的主要類型有3種：“I”型花崗巖、鋁質“A”型花崗巖-正長巖及“I-A”型過渡型花崗巖，其中“I”型和鋁質“A”型花崗巖主要形成于320～280 Ma，巖體內部發(fā)育基性包體，并伴隨基性-超基性巖，具 “雙峰式”特點?！癐-A”型過渡型花崗巖主要形成于280～250 Ma，該套鈣堿-堿性的巖漿組合是在伸展背景下地幔底侵，不同區(qū)域不同部位物質發(fā)生熔融形成的[9]。王濤等對阿爾泰造山帶二疊紀花崗巖研究認為，在北疆乃至整個中亞造山帶發(fā)育大量晚石炭—早二疊紀巖漿事件和裂谷盆地，指示大規(guī)模地殼伸展[30]。童英等對二疊紀花崗巖的變形特征開展研究認為，阿爾泰地區(qū)后造山剪切作用及相應變形在中二疊世已減弱[31]。

構造演化方面，阿爾泰造山帶于晚前寒武紀晚期到早古生代早期為穩(wěn)定大陸邊緣階段，從奧陶世開始，形成了分割準噶爾板塊與西伯利亞板塊的大洋，且經歷了俯沖、碰撞、增生等過程[25-29]。進入晚古生代后，隨西伯利亞南移和塔里木板塊及準噶爾板塊北移，哈薩克斯坦板塊與西伯利亞板塊在早石炭世發(fā)生碰撞[28]，中石炭世準噶爾洋盆完全閉合后進入陸內演化階段。說明阿爾泰造山帶在早石炭世中晚期已形成，阿爾泰南緣二疊紀地層已是陸相沉積，反映二疊紀阿爾泰已處于碰撞造山后演化階段。

區(qū)域上，沿阿爾曼太-扎河壩蛇綠巖帶上發(fā)育的烏倫古“A”型花崗巖形成時代為292～309 Ma，表明在板塊碰撞后，晚石炭世至早二疊世區(qū)域上發(fā)生過碰撞后的伸展[29]。斷裂帶南側喀拉通克巖體的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（285±5） Ma，與烏倫古后碰撞花崗巖的形成時代相近[14]，認為二者的形成時代具有普遍意義，為與后碰撞伸展背景下巖石圈地幔拆沉和軟流圈地幔上涌、熔融作用有關。位于該巖體南側的哈旦遜基性-酸性巖體的Rb-Sr等實線年齡為281 Ma[29]，與喀拉通克基性雜巖體近同期形成，屬拉張作用較晚期的產物，其巖漿形成可能與巖漿底侵作用有關[14]?，斠蝾~博斷裂帶兩側發(fā)育的二疊紀哈達遜巖體、喀拉通克巖體均為后碰撞環(huán)境下巖漿活動的產物，在地球化學方面具一定相似性，均為亞堿性輝長巖，具高鉀鈣堿性特征。稀土含量具輕重稀土弱分餾，輕稀土相對富集，Eu和Ce弱負異常等特征。在Yb+Ta-Rb圖解中可看出（圖10-a），阿熱勒托別北輝長巖體所有樣品落在后碰撞范圍內。在Zr-Zr/Y圖解中（圖10-b），樣品落在"WPB"范圍內，為板內環(huán)境，可能是幔源巖漿帶入的造山期殼源物質引起。該套巖石為堿性-鈣堿性巖石組合，反應阿熱勒托別輝長巖體形成于碰撞后伸展階段。

6? 結論

（1） 阿熱勒托別北輝長巖巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（276.4±0.95） Ma，為早二疊世巖漿活動的產物。

（2） 阿熱勒托別北輝長巖巖體形成于碰撞后伸展階段，其成因與下巖石圈地幔拆沉和軟流圈地幔上涌、熔融作用有關系。

參考文獻

[1]? ? 汪晟，徐扛，黃艷瓊 ，等.中國阿爾泰造山帶西部二疊紀構造演化：來自構造地質及獨居石U-Pb年代學的制約[J].大地構造與成礦學，2018，42（5）：798-811.

[2]? ? 周剛，張招崇，羅世賓，等.新疆阿爾泰山南緣麻因鄂博高溫型強過鋁質花崗巖：年齡、地球化學特征及其地質意義[J].巖石學報，2007，23（8）：1903-1920.

[3]? ? Wang T，Hong D W，Jahn B M，et al.Timing，petrogenesis，and setting of Paleozoic synorogenic intrusions from the Altai Mountains，Northwest China：Implication for the tectonic evolution of an accretionary oro? ? gen[J].Journal of Geology，2006， 114（6）：735-751.

[4]? ? Yuan C，Sun M，Xiao W J，et al.，Accretionary orogenesis of the Chinese Altai：Insights from Paleozoic granitoids.Chemical Geology[J]，2007， 242（1-2）：22-39.

[5]? ? Sun M，Long X P，Cai K D，et al.，Early Paleozoic ridge subduction in the Chinese Altai：Insight from the abrupt change in zircon Hf isotopic compositions[J].Science in China Series D：Earth Sciences，2009， 52（9）：1345-1358.

[6]? ? 童英，王濤， V P Kovach，等. 阿爾泰中蒙邊界塔克什肯口岸后造? 山富堿侵入巖體的形成時代、成因及其地殼生長意義[J]. 巖石? ? 學報， 2006b， 22（5）：1267-1278.

[7]? ? 肖文交，韓春明，袁超，等.新疆北部石炭—二疊紀獨特的構造-成礦作用：對古亞洲洋構造域南部大地構造演化的制約[J].巖石學報，2006，22（5）：1062-1076.

[8]? ? 韓寶福，季建清，宋彪，等.新疆準噶爾晚古生代陸殼垂向生長（Ⅰ）--后碰撞深成巖漿活動的時限[J]. 巖石學報， 2006， 22（5）：1077-1086.

[9]? ? 童英.阿爾泰造山帶晚古生代花崗巖年代學、成因及其地質意義[D].中國地質科學院，2006，36-86.

[10]? 高福平，周剛，雷永孝，等 .新疆阿爾泰山南緣沙爾布拉克一帶早二疊世花崗巖的年齡、地球化學特征及地質意義[J].地質通報，2010， 29（9）：1281-1293.

[11]? 李月臣，董永觀，丁汝福，等.新疆阿爾泰青海地區(qū)瑪因鄂博二疊紀輝長巖年齡、地球化學特征及地質意義[J].新疆大學學報（自然? ?科學版）， 2010， 27（4）：493-498.

[12]? 趙玉梅，彭戈，趙得龍，等. 中國阿爾泰克孜勒花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、巖石地球化學特征及其地質意義[J]. 地質與勘探， 2016， 52（2）：271-282.

[13]? 陳漢林，楊樹鋒，厲子龍，等.阿爾泰造山帶南緣基性雜巖的形成背景及動力學含義[J].巖石學報，2006b，22（1）：127-134.

[14]? 韓寶福，季建清，宋彪，等.新疆喀拉通克和黃山東含銅鎳礦鎂鐵-超鎂鐵雜巖體的SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其地質意義[J].科學? 通報，2004，49（22）：2324-2328.

[15]? 楊高學，李永軍，吳宏恩，等. 新疆東準噶爾錫礦北花崗斑巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年[J]. 地質通報， 2009， 28（5）：572-577.

[16]? 甘林，唐紅峰，韓宇捷.新疆東準噶爾野馬泉花崗巖體的年齡地? ? ?球化學特征[J]. 巖石學報， 2010， 26（8）：2374-2388.

[17]? 楊高學，李永軍，司國輝，等. 新疆貝勒庫都克鋁質A型花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、地球化學及其成因[J]. 地質學報， 2010， 84（12）：1759-1769.

[18]? Zhang C L， Li Z X， Li X H，et al. A Permian large igneous province in Tarim and Central Asian orogenic belt， NW China： Results of a ca.275 Ma mantle plume？ [J]. Geological Society of America? Bulletin，2010， 122（11-12）： 2020–2040.

[19]? 張傳林，周剛，王洪燕，等.塔里木及中亞造山帶西段二疊紀大火山巖省的兩類地幔源區(qū)[J].地質通報， 2010， 29（6）：1-16.

[20]? 蔡文俊.新疆準噶爾東北緣板塊構造初步研究[M].中國北方板塊構造論文集，北京：地質出版社，1986，1-26.

[21]? 曹榮龍，朱壽華，朱祥坤，等.新疆北部固體地球科學新進展[M].，? ? 北京：科學出版社，1989，11-26.

[22]? 王宗秀，韓寶福，李辛子，等.新疆準噶爾地區(qū)花崗巖中微粒閃長質包體特征及后碰撞花崗巖漿和演化[J].巖石礦物學雜志，2004，23（3）：214-226.

[23]? 鄒天仁，曹惠志，吳柏青.新疆阿爾泰造山花崗巖和非造山花崗巖及其判別標志[J].新疆地質，1988，62（3）：228-243.

[24]? 王濤，童英，李舢，等.阿爾泰造山帶花崗巖時空演化、構造環(huán)境及地殼生長意義——以中國阿爾泰為例[J].礦物巖石學雜志，2010，29（6）：595-618.

[25]? 何國琦，李茂松，劉德權，等.中國古生代地殼演化及成礦[M].香港：香港文化教育出版社，1994.

[26]? Windley F B，Kroner， Gao J et al. Neoproterozoic to Paleozoic geology of the Aletai orogen，NW China： New zircon age data and tectonic evolution [J].J Geol，2002，100：719-737.

[27]? 張招崇，閆升好，陳柏林，等.新疆東準噶爾北部俯沖花崗巖的SHRIMP U-Pb鋯石定年[J].科學通報，2006，51（13）：1565-1574.

[28]? 肖序常，湯耀慶，馮益民，等.新疆北部及其鄰區(qū)大地構造[M].北京：地質出版社.1992

[29]? 周剛，張招崇，王新昆，等.新疆瑪因額博斷裂帶中花崗質糜棱巖鋯石U-Pb SHRIMP年齡和黑云母40Ar-39Ar年齡及意義[J].地質學報，2007，81（3）：359-369.

[30]? 王濤，洪大衛(wèi)，童英，等.中國阿爾泰造山帶后造山喇嘛昭花崗巖體鋯石SHRIMP年齡、成因及陸殼垂向生長意義[J].巖石學報，? ? 2005，21（3）：640-650.

[31]? 童英，洪大衛(wèi)，王濤，等.阿爾泰造山帶南緣富蘊后造山線形花崗巖體鋯石U-Pb年齡及其地質意義[J].巖石礦物學雜志，2006，25（2）：85-89.

Characteristics and Geological Significance of Intrusive Magmatism of Gabbro Body in the North of Areletobei in the Eastern Part of Altay Orogenic Belt

Han Qiong，Zhao Tongyang， Jin Liuyuan，Li Ping，Yang Shuo，Zheng Jiaxing

（Xinjiang Institute of Geological Survey，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

Abstract：The intrusive rocks on both sides of the Mayinebo fault are well developed， with many types of rocks， large span of formation age and complex tectonic activities. This study takes the northern altobe gabbro rock mass on the north side of Mayinebo fault as the research object.LA-ICP-MS zircon U-Pb age of 276.4 ± 0.95Ma is the product of early Permian Magmatism. The rock geochemistry shows that it is calc alkaline - high-k calc alkaline series， which is sub alkaline gabbro. Trace elements are enriched in Rb and Nb and depleted in Ta， P and Ti. On the whole， the spider web diagram of REE shows a right inclined curve， showing that LREE is relatively enriched， hree is relatively depleted， LREE fractionation is not obvious， and weak negative anomaly of CE appears. Combined with the comparative analysis， it is considered that the pluton was formed in the post collisional orogenic extension stage， and its genesis is related to the delamination of the lower lithospheric mantle and the upwelling and melting of the asthenosphere mantle.

Key words：North Areletuobei;Gabbro body;Zircon U-Pb age;Post collisional extension stage