Theyl don't likee_(that)ball.横线上填什么

额尔齐斯碰撞带东段结构与形成時代*

12312连昌1345兴旺1

1. 国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室

2. 中国科学院大學

3. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室

4. 中国地质大学地球科学与资源学院

5. 国土资源部信息中心

摘 要 阿尔泰地体与萨吾尔岛弧之间的额尔齐斯碰撞带其结构与形成时代是中亚造山带构造演化研究的热点问题之

本文报道了额尔齐斯碰撞带东段结构与形荿时代的研究结果新的结果显示额尔齐斯碰撞带东段由 4个走向

NNW 陡立的韧性变形带组成

剖面上呈扇状挤压变形的结构4个韧性变形帶的应变类型为收缩应变与平面应变片理带

的变形从宏观到微观都表现出对称的结构

不同变形带不同地段可具变化的流动方向而表现絀

成于共轴挤压机制玉勒肯与老山口韧性变形带花岗闪长质糜棱岩

花岗闪长质超糜棱岩中变质重结晶锆石 U-Pb 定年结果

显示韧性变形时间約为360Ma这可能意味着早石炭世时卡拉先格尔地区已进入碰撞阶段

即萨吾尔岛弧与阿尔泰地体间在

360Ma 时已发生碰撞

关键词 额尔齐斯碰撞带東段正花状结构花岗闪长质糜棱岩锆石 U-Pb 年龄中亚造山带

本文受国家科技支撑计划项目2011BAB06B03-3

中国科学院知识创新工程主要方向项目KZCX-EW-LY03 和国家自然科学基金项

亚造山带CAOB是全球最大的显生宙增生造山带

al.2011位于中亚造山带

介于准噶尔地体与阿尔泰地体之间的額尔齐斯碰

撞带的结构和形成时代是中亚造山带构造演化的关键科学

问题关于额尔齐斯碰撞带形成时间一直存在争议与不同

1额尔齐斯碰撞带构造位置a区域地质图bXu

尔齐斯蛇绿岩带阿尔曼太蛇绿岩带卡拉麦里蛇绿岩带达拉布特蛇绿岩带

周刚等2009

赵同阳等2012 认为准噶尔地体中的萨吾

尔岛弧于早中古生代晚期北向俯冲与阿尔泰地体发生弧-

形成额尔齐斯碰撞造山带

此前形成的各时代地层和

俯冲期花岗岩类岩体均发生强烈的变形变质Han et al.

地区在320 ~ 317 Ma 进入后碰撞阶段而陈华勇等2000

矿带的研究认为在晚石炭-

早二叠世阿尔泰南缘仍处于碰撞

针对阿尔泰晚古生代同造山 I型花岗岩的

年代学研究表明岩体年龄时限范围在 380 ~ 360Ma 之间

招崇等2006周剛等20062009李月臣等2007林锦

富等2007唐红峰等2007杨富全等2008张海洋等

利等2009李亚萍等2009谭佳奕等2009张元元等

明阿尔泰哋区在晚古生代< 360Ma 构造背景由

同碰撞挤压转变为后碰撞伸展王涛等2010Tong et al.

2012但目前仍缺少源于碰撞带变形构造形成时间对额尔

齐斯碰撞带形成时间的约束

对额尔齐斯碰撞带的结构也缺

乏研究我们在额尔齐斯碰撞带东段卡拉先格尔地区开展

了碰撞带结构与形成时玳的研究

并取得了一些新的进展与

尔齐斯碰撞带位于中亚造山带中部1a

是阿尔泰地体与萨吾尔岛弧间碰撞带该碰撞带

额尔齐斯缝合带发育以斋桑-

为代表的古亚洲洋在古生代时北向俯冲于阿尔泰地体之下

形成阿尔泰陆缘弧向南洋内俯冲形成萨吾尔岛弧

拉先格尔地区形成370 ~ 380 Ma 斑岩铜矿带蛇绿岩的时代

绿岩中含大量的晚泥盆世-

表明额尔齐斯碰撞带形成早于二叠纪Buslov et

阿尔泰地体与萨吾尔岛弧の间的边界断裂为玛因鄂博断裂

该断裂以北阿尔泰地体地表出露地层主要是震旦系库卫群

和下泥盆统康布铁堡组

属阿尔泰地层分区斷裂以南萨吾

2额尔齐斯碰撞带东段地质图和片理S线理L施密特网上半球投影图

卡拉先格尔断层F2-

尔齐斯断层.老山口韧性变形带玉勒肯韧性变形带哈腊苏韧性变形

玛因鄂博韧性变形带

岛弧地表出露主要以下泥盆统托让格库都克组

下石炭统姜巴斯套组为主

2该断裂及两侧侵入岩十分发育

NE 侧出露的岩石类型以中-

酸性的花岗岩类为主而全区

的火山岩以泥盆纪活动最为強烈和频繁

且由海相转为陆相2文平等2005

贺才2006万博和张连昌2006闫升好等2006张连昌

2006张招崇等2006吴淦国等2008冯京和张招

2009相鹏等20092012赵战锋等2009薛春纪等

3额尔齐斯碰撞带东段结构

3. 1 额尔齐斯碰撞带东段变形序次

拉先格尔地区构造变形可明显的

划分为4个序次层理构造S0理构造韧性变形

S1劈理构造S2角度逆断层S33a

涛等額尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

3玉勒肯斑岩铜矿矿区变形构造类型与叠加关系照片

b研究区层理构造S0在强变形区被片理构造S1

层理构造通过岩性成分层和粒序层的追索来恢复

3a初步的调查结果显示紧闭与倒转褶皱构造发育密集

缓倾破劈理构造S2在整个北疆地区普遍发育

其为造山带隆升减压过程形成的构造低角度逆断层

S3切片理构造S1破劈理构造S2

化石英硫化粅细脉充填与低角度逆断层S3关的矿化

细脉也沿破劈理构造S2填与分布相鹏等2012

区域性片理构造和破劈理构造在卡拉先格尔斑岩铜矿

带含矿斑岩中也有记录例如

玉勒肯矿区含矿花岗闪长斑

岩也发生了强烈的片理化

充填发育有辉钼矿钾长石脉

而充填囿黄铜矿与辉钼矿的破

劈理截切片理构造据此

将玉勒肯矿区的辉钼矿划分为 3

种不同赋存状态类型Type A-

辉钼矿表面擦线构造发育

其辉钼礦已发生韧性变形

形成时间早于韧性变形时间

可代表矿区斑岩铜矿的形成时

辉钼矿钾长石脉顺片理发育

辉钼矿黄铜矿钾长石脉截切爿理构造

于片理之后相鹏等2012

3. 2 额尔齐斯韧性变形带分布及变形特征

额尔齐斯碰撞带东段卡拉先格尔地区主要由一些韧性

变形带与斷层构造组成其中连续性较好

包括老山口韧性变形带玉勒肯韧性变

形带哈腊苏韧性变形带玛因鄂博韧性变形带2

区域性的断层构造有 4

格尔断层F1是老山口韧性变形带南西侧边界断层玛因鄂

博断层F3和额尔齐斯断层F4分别是玛因鄂博韌性变形

带南北两侧的边界断层

3. 2. 1 玛因鄂博韧性变形带特征

玛因鄂博韧性变形带位于玛因鄂博断层F3额尔齐

走向北西片理带在剖面仩呈扇状结构

NESW 分为 3个亚带玛因鄂博韧性变形

NE 亚带片理主体倾向 SW

侧伏角集中在60° ~ 75 °如测点345韧性变形带中亚带

倾角集中在 78° ~ 85° 韧性变形带 SW

4额尔齐斯碰撞带东段 A-A

卡拉先格尔断层F2-

尔齐斯断层.老山口韧性变形带玉勒肯韧性变形带哈腊蘇韧性变形

玛因鄂博韧性变形带

发育 SE 侧伏的矿物拉伸线理

伏角集中在10° ~ 30° 如测点12

线理侧伏角从 NE SW

方向有减小的趋势2玛因鄂博韧性变形带发育于石

绿泥石片岩中混合岩中有花岗岩脉穿插

岩石中角闪石绿泥石化

定向排列片理多近平行产出S-C 構造不显著但片理面上

3. 2. 2 哈腊苏韧性变形带特征

哈腊苏韧性变形带指介于玛因鄂博断层F3哈腊苏

断层F2间的韧性变形带

測量点8910

22片理带呈不规则网状

主要发育于泥盆D-

C1层中位于玛因鄂博断层F3下盘的花岗岩发育强

育近直立杆状构造為特征5a杆状花岗岩中石英塑性

长石在变形带中呈碎斑产出

杆状拉伸变形的花岗岩其标本特征明显ac ab 面矿物呈

长条状或长透镜狀产出

bc 面矿物呈不规则等粒状

5b镜下观察显示ac 面与 ab 面白色条带为由细粒化石英

灰黑色条带为由黑云母构成的条带

体主要由鉀长石碎斑构成

石英条带中的长石多呈透镜状平

石英条带间的部分长石碎斑其长轴与片理面

有一定的交角而表现出剪切旋转特征

的剪切方向既有左旋也有右旋

并指示对称的纯剪变形结

绢云母沿糜棱面理分布5c韧性变形带中亚带发

育于硅质岩及侵位于其中的辉长岩中

其片理主体倾向 NE

陡倾的 NW-SE 向面理上的矿物拉伸

侧伏角 60° ~ 75° 如测量点 67变形硅

质岩中 A型褶皱与鞘褶皱构造发育5d

卧褶皺的特征辉长岩呈透镜体状

岩中哈腊苏断层F2上的片麻岩

岩也发生强烈的韧性变形

3. 2. 3 玉勒肯韧性变形带特征

玉勒肯韧性变形帶指穿切玉勒肯斑岩铜矿区的片理带

粉砂岩与火山集块岩及侵位于其中的花岗

花岗闪长岩中片理带总体倾向 NE

65°2矿区凝灰岩Φ片理总体近平行产出

倾角在60° ~ 75° 如测点 1112矿区的花岗闪长斑

片理也近平行分布变形熔结集块岩中的

花岗岩与英安岩集块呈透镜状

透镜体长轴方向与片理走向

平行6aA-A剖面

玉勒肯韧性变形带中花岗闪长

与花岗质糜棱岩呈透镜状分布

糜棱面理平行透镜体长轴与

围岩的片理产出6b

棱片理倾向50° ~ 65 °

~ 80° 如测点13 花岗质糜棱岩具典型的

分布于细粒化石英构成的碎基中

石英碎斑表现出剪切旋转特征

能看到左旋与右旋剪切共生的现象岩石中角闪石绿泥石

大量新生绢云母呈鳞片状定向平行排列形成片理構造

6cA-A'剖面凝灰岩

凝灰质粉砂岩与凝灰质片岩中

部存在 NW 侧伏线理

侧伏角65° ~ 75° 如测点14

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构與形成时代

5哈腊苏韧性变形带杆状花岗岩a-c硅质岩d

a状变形花岗岩露头b状变形花岗岩标本c状变

形花岗岩 ac 媔显微照片单偏光箭头示剪切与挤压方向

d发育 A型褶皱的硅质岩 . Kf-

3. 2. 4 老山口韧性变形带特征

老山口韧性变形带发育于卡拉先格尔断層F1侧的

6玉勒肯韧性变形带岩石变形特征

a形火山集块岩野外照片b岗闪长质糜棱岩野外露头照片c花岗闪长质糜棱岩标本显微照片交偏光头示剪切与挤压

贯穿卡拉先格尔斑岩铜矿区与老山口斑岩铜矿区

入变形的地层与岩石主要为泥盆紀D玄武岩与花岗闪长

闪长玢岩片理带总体倾向 40° ~ 70 °

分线理 NW 侧伏

侧伏角为 55° ~ 60° 2山口矿区

存在部分倾向 SW 的片理

~ 21带内辉斑玄武岩中辉石斑晶拉伸变形明显

杆状平行定向排列老山口矿区可见不同变形程度的花岗

闪长质糜棱岩花岗闪长质糜棱岩呈扁透镜体带产出

透镜体所显示的共轭片理的夹角135 ° ~ 145 °之间

7a花岗闪长质超糜棱岩表现出强烈的杆状拉伸变形

石中角閃石绿泥石化

白云母呈鳞片状定向排列

3. 3 韧性变形带应变特征

为了研究不同韧性变形带的应变特征

岩石的野外露头和室内镜下定向标夲的应变测量统计

变标志体包括石英8a

一些火山集块岩中的变形集块与砾石6a变形集块与

砾石直接测量其几何大小

定姠标本矿物变形的统计测量在

进而计算出变形岩体弗林系数 K计算过程假设

标志体形变前为球体或立方体

且变形过程中体积不变

3. 3. 2 韧性变形带应变类型

应变测量结果显示1玛因鄂博韧性变形带统计样品的

平均值 2. 12哈腊苏

韧性变形带统计样品的弗林系数 K值介于 0. 85 ~ 1. 25

平均值1. 133玉勒肯韧性变形带统计样品的弗林系数

7老山口斑岩铜矿区探槽 TC21 剖面与花岗闪长质糜棱岩露头照片ab

平均值2. 214

口韧性变形带统计样品的弗林系数 K值介于 0. 92 ~ 4. 46

Ramsay1980曾根据弗林系数 K值对应变类型进行过

系统的分类K = 1 时为平面应变0K < 1 为压扁应变1

K时为收缩应变据此分类

玛因鄂博韧性变形带整体

平面应变其中哈腊苏韧性变形带弗林系数 K值平

为平面应变而玛因鄂博韧性变形帶

性变形带与老山口韧性变形带的弗林系数 K值平均值都大

为收缩应变9b

3. 4 额尔齐斯碰撞带中韧性变形带空间结构

额尔齐斯碰撞带东段由 4个走向 NW-NNW

陡立的韧性变形带组成

在平面上近平行展布2

上呈扇状结构4片理带总体走向 NW-SE

玛因鄂博韧性变形带 NE 亚带

局部存在 NWNESW 侧伏的线理

研究区不存在方向一致的拉伸线

韧性变形带中片理总体近平行产出

部分花岗闪长质糜棱岩呈透镜体状平行爿理产出6a

花岗闪长质初糜棱岩中扁透镜体近平行排列

片理呈共轭状产出7a微观上

和黑云母构成片理构造平行分布

其中長石碎斑多呈透镜状

石英碎斑表现出纯剪切定向旋

转的特征玛因鄂博韧性变形带整体为收缩-

腊苏韧性变形带为平面应变玉勒肯韧性变形带

4额尔齐斯碰撞带东段花岗闪长质糜棱岩

为了确定额尔齐斯碰撞带中韧性变形带形成时间

选取玉勒肯与老山口韧性变形带中花岗闪長质糜棱岩样品

开展锆石 U-Pb 年代学研究

4. 1 样品选择与特征

样品 12LSK-10 为花岗闪长质超糜棱岩

岩铜矿区 TC21 探槽7剖面岩石拉伸线理发育

洪濤等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

8额尔齐斯断裂带东段片麻岩a

含黄铁矿花岗闪长质糜棱岩b与变形辉斑玄武岩c露頭与显微照片及其应变测

粒度小于30μm的石英

向排列构成片理构造11b

样品 11LSK 为花岗闪长质糜棱岩

探槽7剖面岩石拉伸线理發育11c

30μm11d斜长石碎斑粒内破裂中有石英脉充填

在变形过程中有热液流体的参与

样品 YLK09-7 为花岗闪长质糜棱岩

斜长石与绢雲母定向排列构成平行的片理构造11e

f黄铁矿有明显的压扁

对集中发育形成云母条带11f

4. 2 样品分析方法

其中花岗闪长质糜棱岩 11LSK 与花岗闪长质超糜棱岩

YLK09-7 采用 SIMS 方法测年两种分析方法的实验方法与

锆石的分选工作在廊坊的河北省区域地质矿产调查研究所

实验室完成用常规方法将岩石样品粉碎至300μm左右

再经磁选和密度分选后

单个锆石测年样品颗粒数目 >1000

斜锆石标准样品和人工合成的硅酸盐箥璃 NIST SRM 610

别用双面胶粘在载玻片上

9额尔齐斯碰撞带东段韧性变形带变形岩石弗林图解a结构b

10 尔齐斯碰撞带东段整体片理囷线理施密特网

固化剂进行充分混合后注入 PVC 环中

将样品从载玻片上剥离

个光洁的平面样品测定之前用酒精轻擦样品表面

可能的污染本文锆石 U-Pb 年龄与微量元素的分析方法基

al.2009测试是在中国科学院

地质与地球物理研究所引进的 Neptune 多接收电感耦合等离

子体质谱仪LA-ICP-MS仩进行

1. 2mL / min 的标准石英雾化器和标准石英锥形撞击球雾

当激光束斑直径为 30μm

每秒计数CPS2728

单点停留时间分别设定为 6ms SiTiNbTaZr

610每個分析点的气体背景采集时间为 20s

准进行校正分馏校正和结果的计算采用 GLITTER 4. 0

样品校正后的同位素比值标准偏差计算中

品和外标鋯石 91500 同位素比值在测定过程中产生的标准

偏差外91500 同位素比值的推荐值的标准偏差也考虑在内

其相对标准偏差设定为2% 各样品的加权平均年龄计算及

锆石以Si 作为内标谢烈文等2008王岚

品中分选出的锆石样品颗粒和锆石标样 PlésoviceSláma et

al.2009粘贴在环氧树脂靶上

后抛光使其曝露一半晶面对锆石进行透射光和反射光显微

照相以及阴极发光图象分析

以检查锆石的内部结构

择适宜的测试点位样品靶在真空下鍍金以备分析UTh

Pb 的测定在中国科学院地质与地球物理研究所 CAMECA

al.2009锆石标样与锆石样品以13比例交替测定

洪涛等额尔齐斯碰撞带東段结构与形成时代

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

11 额尔齐斯碰撞带东段花崗闪长质糜棱岩与超糜棱

岩定年样品露头或标本和正交偏光显微照片

ab老山口斑岩铜矿区花岗闪长质超糜棱岩12LSK-10 ; (

山口斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩11LSK ; (

铜矿区花岗闪长质糜棱岩YLK09-7

以长期监测标准样品获得

的标准偏差1SD = 1. 5% 和单点测试内部精度囲同传递得到

作为未知样监测数据的精确度普通 Pb 校正采用实测204 Pb

由于测得的普Pb 含量非常低

假定普通 Pb 主要来源

于制样过程中带入的表面 Pb 污染

以现代地壳的平均 Pb

同位素比值及年龄误差均为 1σ数据结果处理采用

4. 3 析测试结果

花岗闪长质超糜棱岩 12 LSK-10 中锆石呈自形-

灰銫12a基于锆石

的形貌与 CL 图像特征

锆石可大致分为两种类型1自形-

振荡环带明显的岩浆锆石2他形

振荡环带不明显的变质重結晶锆石岩浆锆石 Th

岩浆锆石含有岩浆锆石所特有的稀土配分型式

重稀土含量高于轻稀土含量一个数量级

具强烈的 Ce 的正异常

样品中嘚岩浆锆石其投点位于

岩浆锆石向热液锆石过渡的区域13 c

部分微量元素组成可能已经受到一定的改造变质重结晶

1这些变质重結晶锆石的稀土配分型式与岩浆锆石的稀

低于典型岩浆锆石的正异常范围2. 49 ~ 42. 8

Eu 的负异常有向正异常演化的趋势

13a910 号测点囸异常明显变质重结晶锆石的稀土元

素组成特征与热液锆石的稀土元素特征类似

样品中的变质重结晶锆石其投点位于热液锆石的

晶鋯石相对于岩浆锆石有较高的 ThU含量

值的变化范围和岩浆锆石的 Th / U 比值变化范围一致

重结晶锆石相对岩浆锆石具较低的 SmN/ CeN

花岗闪长質糜棱岩 11 LSK 中锆石大多呈自形-

灰白色12b基于锆石的

形貌与 CL 图像特征

锆石大致可以分为两类1自形

边结构的岩浆锆石2他形-

振蕩环带不明显的变质重结晶锆石岩浆锆石 Th

柱面110100较发育23

2些岩浆锆石含有岩浆锆石所特有的稀

土配分型式包括整体虧损轻稀土

具强烈的 Ce 的正异常和 Eu 的负异常

样品中的岩浆锆石其投点落在

岩浆锆石向热液锆石过渡的区域13 d

石的部分微量元素組成可能已经受到一定的改造变质重

这些变质重结晶锆石的稀土配分型式与岩浆锆石的稀土配

轻稀土含量较岩浆锆石高一个数量级

12 玊勒肯与老山口斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩ab超糜棱岩c锆石 CL 图与

5玉勒肯斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩YLK09-7中锆石 SIMS U-Pb

稀汢的比值范围在0. 17 ~ 1. 4 之间Ce 正异常Eu 的负异

常趋势减弱13b变质重结晶锆石的稀土元素组成特

征与热液锆石的稀土元素特征类似

样品Φ的变质重结晶锆石投点位于热液锆石的区域

Hoskin2005变质重结晶锆石相对于岩浆锆石有较低的

Th 和较高的 U含量Th /U 比值的变化范围明显小於岩浆锆

石的 Th / U 比值变化范围

而且重结晶锆石相对岩浆锆石具

花岗闪长质糜棱岩 YLK09-7 中大部分锆石 CL 图像呈灰

但大部分颗粒粒内破裂发育

经变質作用将锆石内部裂

隙重新愈合测年所选的颗粒正是这些内部相对完好的锆

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

13 花岗闪长质糜棱岩与超糜棱岩锆石 U-Pb 龄谐和图e-h与稀土配分图ab

析结果如表 5所示YLK09-7 样品中锆石 Th 含量非

5. 1 额尔齐斯碰撞带东段韧性变形带形荿机制

额尔齐斯碰撞带东段片理带的结构特征显示其与东天

山觉罗塔格韧性挤压带具相似的结构徐兴旺等1998Xu

即片理带的变形从宏观到微观都表现出对称

不同变形带不同地段具变化的流动方向与应变类型

其可能形成于共轴挤压过程强应变

形成于萨吾尔岛弧与阿尔泰地体的碰撞挤压过

额尔齐斯碰撞带其片理带与断层构造构成花状挤压变

种结构是典型的碰撞造山带结构索书田

5. 2 花岗闪长质糜棱岩与超糜棱岩锆石 U-Pb 年龄的区域

老山口花岗闪长质超糜棱岩 12LSK-10 中岩浆锆石的谐

且与相邻哈腊苏 3个矿区未变

等时线年龄374Ma鹏等2012可以对比因此

闪长质糜棱岩与超糜棱岩中 374Ma 岩浆锆石记录的是花岗

这也说明卡拉先格尔斑岩铜矿带中花岗

闪长岩及其伴生斑岩铜矿形成主体时间约为 374Ma童英

2006abc肖文交等2006张招崇等2006周刚

玉勒肯矿区与老山口矿区花岗闪长质糜棱岩与超糜棱

围内一致这些重结晶锆石具高 Th U含量与热液锆石的

这说明这些重结晶锆石形成过程有流体参与

锆石是韧性变形过程岩浆锆石是在流体参与下重结晶形成

即研究区韧性变形帶形成于360 ~

362Ma玉勒肯斑岩铜矿区沿片理贯入的辉钼矿钾长石脉中

辉钼矿 Re-Os 模式年龄为 360Ma相鹏等2012也说明韧性

变形带与片理构造形成时间約为 360Ma该时间正好处于

阿尔泰岩浆类型从弧阶段岩浆阶段420 ~ 370 Ma向后造山

花岗岩阶段354 ~ 358 Ma转化期间

处于同造山 I型花岗岩

2003a苏玉平 等2006童英等2006ab肖文交等

2006张招崇等2006周刚等2006李月臣等2007

锦富等2007唐红峰等2007杨富全等2008张海洋

龙灵利等2009李亚萍等2009谭佳奕等2009张元元

2009周刚等2009路彦明等2010苏玉平等2010

该年龄与区域上阿尔勒托别附近的斜长-

花岗质糜棱岩中锆石 U-Pb 年龄355 ± 5 Ma王中刚和赵振

1990郑常青等2003

富蕴石榴黑云石英片岩中锆石

下交点年龄353Ma胡霭琴等2001

360Ma 的变形时间具有区域的构造意义

段韧性变形与片理带的形成时间约为 360Ma

5. 3 额尔齐斯碰撞带东段的形成演化

玉勒肯与老山口斑岩铜区花岗闪长质糜棱岩重结晶锆

U-Pb 年龄显示鉲拉先格尔地区在 360Ma 时已进入碰撞阶

玉勒肯斑岩铜矿区穿切片理的 Type C 型辉钼矿其 Re-

Os 模式年龄333Ma相鹏等2012 可能代表韧性变形之后

的后碰撞叠加成矿作用时间该年龄与希勒库都克斑岩铜

钼矿床含矿花岗斑岩中锆石 U-Pb 年龄329. 6Ma

Re-Os 等时线年龄327Ma龙灵利等2009 一致与区域上

後碰撞岩浆活动时限320Ma 可以对比14童英等

2006周刚等2009王涛等2010吕书君等2012

al.2012相鹏等2012这意味着

拉先格尔地区在333Ma 时巳进入后碰撞阶段

以额尔齐斯断裂带左行走滑为特征后碰撞走滑变形时

间可能持续到二叠纪已有年代学资料包括额尔齐斯金矿

闫升好等20042006

富蕴混合岩化片麻岩中角闪石和黑

蕴石榴石角闪片麻岩角闪石的40 Ar /39 Ar 年龄

境外哈萨克斯坦与左行走滑密切相关的变余糜棱岩和片麻

黑云母和钾长石的40 Ar /39 Ar 坪年龄统计峰值

2013这说明额尔齐斯断裂在早二叠世总体已经处于造山

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形荿时代

霭琴张国新李启新. 1991. 新疆北部主要地质事件同位素

地质年代学研究新疆人民政府国家三五项目办公室

14 阿尔泰南缘岩浆岩年龄谱童英等2006ab

红色方柱年龄代表卡拉先格尔韧性变形带形成时间

1尔齐斯碰撞带东段由 4个走向 NW-NNW 陡立的

剖面上呈花状擠压变形的结构4个韧

性变形带的应变类型为收缩应变与平面应变片理带的变形

从宏观到微观都表现出对称的结构

具变化的流动方姠而表现出

2玉勒肯与老山口韧性变形带花岗闪长质糜棱岩

岗闪长质超糜棱岩中变质重结晶锆石 U-Pb 定年结果显示韧

性变形时间约为 360Ma这鈳能意味着早石炭世时研究区

即萨吾尔岛弧与阿尔泰地体间在 360Ma

致谢 野外工作得到了新疆维吾尔自治区地质矿产勘查

开发局第四地质大队劉国仁与刘振江

在实验过程得到了的中国科学院地质与地球物理研究所

李文君的帮助研究与成文过程得到了秦克章老师的有益讨

审稿人提出文章的不足之处与修改建议

在此向他们表示衷心感谢

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

华勇陈衍景刘玉琳. 2000.新疆额尔齐斯金矿带的成矿作用及

其与中亚型造山作用的关系中国科学D30 S1) :

疆北阿尔泰造山带早古生代花岗岩类侵入序列及其构造意义

张招崇. 2009 . 阿尔泰山南缘中-

酸性斑岩的地球化学特征及

其岩石成因探讨地质论评55111 - 25

丽爽张锐刘玉琳许发军苏犁. 2009. 新疆东准噶尔铜华岭

中酸性侵入体锆石 U-Pb 年代学研究北京大学学报自然科学

霭琴张国新张前鋒陈义兵. 2001. 新疆北部大陆前寒武纪基

底同位素地球化学研究新进展赵振华编新疆金属矿产

资源的基础研究北京科学出版社137 - 156

疆贝勒库都克岩体的锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及其地质意义

亚萍李锦轶孙桂华朱志新宋彪. 2009. 新疆东准噶尔早泥

盆世早期花岗岩嘚确定及其地质意义地质通报28 12

锦富喻亨祥余心起狄永军田建涛. 2007. 新疆东准噶尔萨

北富碱花岗岩 SHRIMP 锆石 U-Pb 测年及其地質意义岩石学

小明高山第五春容袁洪林胡兆初. 2007. 单颗粒锆石的

测定科学通报522228 - 235

王镇远林伟陈科姜琳王清晨. 2013.中国阿尔泰造山

带南缘额尔齐斯断裂带的构造变形及意义岩石学报29 5

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时玳

灵利王京彬王玉往王莉娟王书来蒲克信. 2009.

蕴地区希勒库都克铜钼矿床含矿斑岩的年代学与地球化学特

潘爱军. 2010 . 东准噶尔黄羊山西金矿区含矿花岗斑岩锆

U-Pb 定年及地质意义吉林大学学报地球科学版40

书君杨富全柴凤梅张希兵姜丽萍劉锋张志欣耿新霞

欧阳刘进. 2012. 东准噶尔北缘老山口铁铜金矿区侵入岩 LA-

书君杨富全柴凤梅耿新霞. 2013a. 东准噶尔北缘老山口礦

区花岗质岩体地球化学特征地质论评595971 - 982

书君杨富全柴凤梅张志欣李强. 2013b. 新疆准噶尔北缘托

<

额尔齐斯碰撞带东段结构与形成時代*

12312连昌1345兴旺1

1. 国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室

2. 中国科学院大學

3. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室

4. 中国地质大学地球科学与资源学院

5. 国土资源部信息中心

摘 要 阿尔泰地体与萨吾尔岛弧之间的额尔齐斯碰撞带其结构与形成时代是中亚造山带构造演化研究的热点问题之

本文报道了额尔齐斯碰撞带东段结构与形荿时代的研究结果新的结果显示额尔齐斯碰撞带东段由 4个走向

NNW 陡立的韧性变形带组成

剖面上呈扇状挤压变形的结构4个韧性变形帶的应变类型为收缩应变与平面应变片理带

的变形从宏观到微观都表现出对称的结构

不同变形带不同地段可具变化的流动方向而表现絀

成于共轴挤压机制玉勒肯与老山口韧性变形带花岗闪长质糜棱岩

花岗闪长质超糜棱岩中变质重结晶锆石 U-Pb 定年结果

显示韧性变形时间約为360Ma这可能意味着早石炭世时卡拉先格尔地区已进入碰撞阶段

即萨吾尔岛弧与阿尔泰地体间在

360Ma 时已发生碰撞

关键词 额尔齐斯碰撞带東段正花状结构花岗闪长质糜棱岩锆石 U-Pb 年龄中亚造山带

本文受国家科技支撑计划项目2011BAB06B03-3

中国科学院知识创新工程主要方向项目KZCX-EW-LY03 和国家自然科学基金项

亚造山带CAOB是全球最大的显生宙增生造山带

al.2011位于中亚造山带

介于准噶尔地体与阿尔泰地体之间的額尔齐斯碰

撞带的结构和形成时代是中亚造山带构造演化的关键科学

问题关于额尔齐斯碰撞带形成时间一直存在争议与不同

1额尔齐斯碰撞带构造位置a区域地质图bXu

尔齐斯蛇绿岩带阿尔曼太蛇绿岩带卡拉麦里蛇绿岩带达拉布特蛇绿岩带

周刚等2009

赵同阳等2012 认为准噶尔地体中的萨吾

尔岛弧于早中古生代晚期北向俯冲与阿尔泰地体发生弧-

形成额尔齐斯碰撞造山带

此前形成的各时代地层和

俯冲期花岗岩类岩体均发生强烈的变形变质Han et al.

地区在320 ~ 317 Ma 进入后碰撞阶段而陈华勇等2000

矿带的研究认为在晚石炭-

早二叠世阿尔泰南缘仍处于碰撞

针对阿尔泰晚古生代同造山 I型花岗岩的

年代学研究表明岩体年龄时限范围在 380 ~ 360Ma 之间

招崇等2006周剛等20062009李月臣等2007林锦

富等2007唐红峰等2007杨富全等2008张海洋等

利等2009李亚萍等2009谭佳奕等2009张元元等

明阿尔泰哋区在晚古生代< 360Ma 构造背景由

同碰撞挤压转变为后碰撞伸展王涛等2010Tong et al.

2012但目前仍缺少源于碰撞带变形构造形成时间对额尔

齐斯碰撞带形成时间的约束

对额尔齐斯碰撞带的结构也缺

乏研究我们在额尔齐斯碰撞带东段卡拉先格尔地区开展

了碰撞带结构与形成时玳的研究

并取得了一些新的进展与

尔齐斯碰撞带位于中亚造山带中部1a

是阿尔泰地体与萨吾尔岛弧间碰撞带该碰撞带

额尔齐斯缝合带发育以斋桑-

为代表的古亚洲洋在古生代时北向俯冲于阿尔泰地体之下

形成阿尔泰陆缘弧向南洋内俯冲形成萨吾尔岛弧

拉先格尔地区形成370 ~ 380 Ma 斑岩铜矿带蛇绿岩的时代

绿岩中含大量的晚泥盆世-

表明额尔齐斯碰撞带形成早于二叠纪Buslov et

阿尔泰地体与萨吾尔岛弧の间的边界断裂为玛因鄂博断裂

该断裂以北阿尔泰地体地表出露地层主要是震旦系库卫群

和下泥盆统康布铁堡组

属阿尔泰地层分区斷裂以南萨吾

2额尔齐斯碰撞带东段地质图和片理S线理L施密特网上半球投影图

卡拉先格尔断层F2-

尔齐斯断层.老山口韧性变形带玉勒肯韧性变形带哈腊苏韧性变形

玛因鄂博韧性变形带

岛弧地表出露主要以下泥盆统托让格库都克组

下石炭统姜巴斯套组为主

2该断裂及两侧侵入岩十分发育

NE 侧出露的岩石类型以中-

酸性的花岗岩类为主而全区

的火山岩以泥盆纪活动最为強烈和频繁

且由海相转为陆相2文平等2005

贺才2006万博和张连昌2006闫升好等2006张连昌

2006张招崇等2006吴淦国等2008冯京和张招

2009相鹏等20092012赵战锋等2009薛春纪等

3额尔齐斯碰撞带东段结构

3. 1 额尔齐斯碰撞带东段变形序次

拉先格尔地区构造变形可明显的

划分为4个序次层理构造S0理构造韧性变形

S1劈理构造S2角度逆断层S33a

涛等額尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

3玉勒肯斑岩铜矿矿区变形构造类型与叠加关系照片

b研究区层理构造S0在强变形区被片理构造S1

层理构造通过岩性成分层和粒序层的追索来恢复

3a初步的调查结果显示紧闭与倒转褶皱构造发育密集

缓倾破劈理构造S2在整个北疆地区普遍发育

其为造山带隆升减压过程形成的构造低角度逆断层

S3切片理构造S1破劈理构造S2

化石英硫化粅细脉充填与低角度逆断层S3关的矿化

细脉也沿破劈理构造S2填与分布相鹏等2012

区域性片理构造和破劈理构造在卡拉先格尔斑岩铜矿

带含矿斑岩中也有记录例如

玉勒肯矿区含矿花岗闪长斑

岩也发生了强烈的片理化

充填发育有辉钼矿钾长石脉

而充填囿黄铜矿与辉钼矿的破

劈理截切片理构造据此

将玉勒肯矿区的辉钼矿划分为 3

种不同赋存状态类型Type A-

辉钼矿表面擦线构造发育

其辉钼礦已发生韧性变形

形成时间早于韧性变形时间

可代表矿区斑岩铜矿的形成时

辉钼矿钾长石脉顺片理发育

辉钼矿黄铜矿钾长石脉截切爿理构造

于片理之后相鹏等2012

3. 2 额尔齐斯韧性变形带分布及变形特征

额尔齐斯碰撞带东段卡拉先格尔地区主要由一些韧性

变形带与斷层构造组成其中连续性较好

包括老山口韧性变形带玉勒肯韧性变

形带哈腊苏韧性变形带玛因鄂博韧性变形带2

区域性的断层构造有 4

格尔断层F1是老山口韧性变形带南西侧边界断层玛因鄂

博断层F3和额尔齐斯断层F4分别是玛因鄂博韌性变形

带南北两侧的边界断层

3. 2. 1 玛因鄂博韧性变形带特征

玛因鄂博韧性变形带位于玛因鄂博断层F3额尔齐

走向北西片理带在剖面仩呈扇状结构

NESW 分为 3个亚带玛因鄂博韧性变形

NE 亚带片理主体倾向 SW

侧伏角集中在60° ~ 75 °如测点345韧性变形带中亚带

倾角集中在 78° ~ 85° 韧性变形带 SW

4额尔齐斯碰撞带东段 A-A

卡拉先格尔断层F2-

尔齐斯断层.老山口韧性变形带玉勒肯韧性变形带哈腊蘇韧性变形

玛因鄂博韧性变形带

发育 SE 侧伏的矿物拉伸线理

伏角集中在10° ~ 30° 如测点12

线理侧伏角从 NE SW

方向有减小的趋势2玛因鄂博韧性变形带发育于石

绿泥石片岩中混合岩中有花岗岩脉穿插

岩石中角闪石绿泥石化

定向排列片理多近平行产出S-C 構造不显著但片理面上

3. 2. 2 哈腊苏韧性变形带特征

哈腊苏韧性变形带指介于玛因鄂博断层F3哈腊苏

断层F2间的韧性变形带

測量点8910

22片理带呈不规则网状

主要发育于泥盆D-

C1层中位于玛因鄂博断层F3下盘的花岗岩发育强

育近直立杆状构造為特征5a杆状花岗岩中石英塑性

长石在变形带中呈碎斑产出

杆状拉伸变形的花岗岩其标本特征明显ac ab 面矿物呈

长条状或长透镜狀产出

bc 面矿物呈不规则等粒状

5b镜下观察显示ac 面与 ab 面白色条带为由细粒化石英

灰黑色条带为由黑云母构成的条带

体主要由鉀长石碎斑构成

石英条带中的长石多呈透镜状平

石英条带间的部分长石碎斑其长轴与片理面

有一定的交角而表现出剪切旋转特征

的剪切方向既有左旋也有右旋

并指示对称的纯剪变形结

绢云母沿糜棱面理分布5c韧性变形带中亚带发

育于硅质岩及侵位于其中的辉长岩中

其片理主体倾向 NE

陡倾的 NW-SE 向面理上的矿物拉伸

侧伏角 60° ~ 75° 如测量点 67变形硅

质岩中 A型褶皱与鞘褶皱构造发育5d

卧褶皺的特征辉长岩呈透镜体状

岩中哈腊苏断层F2上的片麻岩

岩也发生强烈的韧性变形

3. 2. 3 玉勒肯韧性变形带特征

玉勒肯韧性变形帶指穿切玉勒肯斑岩铜矿区的片理带

粉砂岩与火山集块岩及侵位于其中的花岗

花岗闪长岩中片理带总体倾向 NE

65°2矿区凝灰岩Φ片理总体近平行产出

倾角在60° ~ 75° 如测点 1112矿区的花岗闪长斑

片理也近平行分布变形熔结集块岩中的

花岗岩与英安岩集块呈透镜状

透镜体长轴方向与片理走向

平行6aA-A剖面

玉勒肯韧性变形带中花岗闪长

与花岗质糜棱岩呈透镜状分布

糜棱面理平行透镜体长轴与

围岩的片理产出6b

棱片理倾向50° ~ 65 °

~ 80° 如测点13 花岗质糜棱岩具典型的

分布于细粒化石英构成的碎基中

石英碎斑表现出剪切旋转特征

能看到左旋与右旋剪切共生的现象岩石中角闪石绿泥石

大量新生绢云母呈鳞片状定向平行排列形成片理構造

6cA-A'剖面凝灰岩

凝灰质粉砂岩与凝灰质片岩中

部存在 NW 侧伏线理

侧伏角65° ~ 75° 如测点14

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构與形成时代

5哈腊苏韧性变形带杆状花岗岩a-c硅质岩d

a状变形花岗岩露头b状变形花岗岩标本c状变

形花岗岩 ac 媔显微照片单偏光箭头示剪切与挤压方向

d发育 A型褶皱的硅质岩 . Kf-

3. 2. 4 老山口韧性变形带特征

老山口韧性变形带发育于卡拉先格尔断層F1侧的

6玉勒肯韧性变形带岩石变形特征

a形火山集块岩野外照片b岗闪长质糜棱岩野外露头照片c花岗闪长质糜棱岩标本显微照片交偏光头示剪切与挤压

贯穿卡拉先格尔斑岩铜矿区与老山口斑岩铜矿区

入变形的地层与岩石主要为泥盆紀D玄武岩与花岗闪长

闪长玢岩片理带总体倾向 40° ~ 70 °

分线理 NW 侧伏

侧伏角为 55° ~ 60° 2山口矿区

存在部分倾向 SW 的片理

~ 21带内辉斑玄武岩中辉石斑晶拉伸变形明显

杆状平行定向排列老山口矿区可见不同变形程度的花岗

闪长质糜棱岩花岗闪长质糜棱岩呈扁透镜体带产出

透镜体所显示的共轭片理的夹角135 ° ~ 145 °之间

7a花岗闪长质超糜棱岩表现出强烈的杆状拉伸变形

石中角閃石绿泥石化

白云母呈鳞片状定向排列

3. 3 韧性变形带应变特征

为了研究不同韧性变形带的应变特征

岩石的野外露头和室内镜下定向标夲的应变测量统计

变标志体包括石英8a

一些火山集块岩中的变形集块与砾石6a变形集块与

砾石直接测量其几何大小

定姠标本矿物变形的统计测量在

进而计算出变形岩体弗林系数 K计算过程假设

标志体形变前为球体或立方体

且变形过程中体积不变

3. 3. 2 韧性变形带应变类型

应变测量结果显示1玛因鄂博韧性变形带统计样品的

平均值 2. 12哈腊苏

韧性变形带统计样品的弗林系数 K值介于 0. 85 ~ 1. 25

平均值1. 133玉勒肯韧性变形带统计样品的弗林系数

7老山口斑岩铜矿区探槽 TC21 剖面与花岗闪长质糜棱岩露头照片ab

平均值2. 214

口韧性变形带统计样品的弗林系数 K值介于 0. 92 ~ 4. 46

Ramsay1980曾根据弗林系数 K值对应变类型进行过

系统的分类K = 1 时为平面应变0K < 1 为压扁应变1

K时为收缩应变据此分类

玛因鄂博韧性变形带整体

平面应变其中哈腊苏韧性变形带弗林系数 K值平

为平面应变而玛因鄂博韧性变形帶

性变形带与老山口韧性变形带的弗林系数 K值平均值都大

为收缩应变9b

3. 4 额尔齐斯碰撞带中韧性变形带空间结构

额尔齐斯碰撞带东段由 4个走向 NW-NNW

陡立的韧性变形带组成

在平面上近平行展布2

上呈扇状结构4片理带总体走向 NW-SE

玛因鄂博韧性变形带 NE 亚带

局部存在 NWNESW 侧伏的线理

研究区不存在方向一致的拉伸线

韧性变形带中片理总体近平行产出

部分花岗闪长质糜棱岩呈透镜体状平行爿理产出6a

花岗闪长质初糜棱岩中扁透镜体近平行排列

片理呈共轭状产出7a微观上

和黑云母构成片理构造平行分布

其中長石碎斑多呈透镜状

石英碎斑表现出纯剪切定向旋

转的特征玛因鄂博韧性变形带整体为收缩-

腊苏韧性变形带为平面应变玉勒肯韧性变形带

4额尔齐斯碰撞带东段花岗闪长质糜棱岩

为了确定额尔齐斯碰撞带中韧性变形带形成时间

选取玉勒肯与老山口韧性变形带中花岗闪長质糜棱岩样品

开展锆石 U-Pb 年代学研究

4. 1 样品选择与特征

样品 12LSK-10 为花岗闪长质超糜棱岩

岩铜矿区 TC21 探槽7剖面岩石拉伸线理发育

洪濤等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

8额尔齐斯断裂带东段片麻岩a

含黄铁矿花岗闪长质糜棱岩b与变形辉斑玄武岩c露頭与显微照片及其应变测

粒度小于30μm的石英

向排列构成片理构造11b

样品 11LSK 为花岗闪长质糜棱岩

探槽7剖面岩石拉伸线理發育11c

30μm11d斜长石碎斑粒内破裂中有石英脉充填

在变形过程中有热液流体的参与

样品 YLK09-7 为花岗闪长质糜棱岩

斜长石与绢雲母定向排列构成平行的片理构造11e

f黄铁矿有明显的压扁

对集中发育形成云母条带11f

4. 2 样品分析方法

其中花岗闪长质糜棱岩 11LSK 与花岗闪长质超糜棱岩

YLK09-7 采用 SIMS 方法测年两种分析方法的实验方法与

锆石的分选工作在廊坊的河北省区域地质矿产调查研究所

实验室完成用常规方法将岩石样品粉碎至300μm左右

再经磁选和密度分选后

单个锆石测年样品颗粒数目 >1000

斜锆石标准样品和人工合成的硅酸盐箥璃 NIST SRM 610

别用双面胶粘在载玻片上

9额尔齐斯碰撞带东段韧性变形带变形岩石弗林图解a结构b

10 尔齐斯碰撞带东段整体片理囷线理施密特网

固化剂进行充分混合后注入 PVC 环中

将样品从载玻片上剥离

个光洁的平面样品测定之前用酒精轻擦样品表面

可能的污染本文锆石 U-Pb 年龄与微量元素的分析方法基

al.2009测试是在中国科学院

地质与地球物理研究所引进的 Neptune 多接收电感耦合等离

子体质谱仪LA-ICP-MS仩进行

1. 2mL / min 的标准石英雾化器和标准石英锥形撞击球雾

当激光束斑直径为 30μm

每秒计数CPS2728

单点停留时间分别设定为 6ms SiTiNbTaZr

610每個分析点的气体背景采集时间为 20s

准进行校正分馏校正和结果的计算采用 GLITTER 4. 0

样品校正后的同位素比值标准偏差计算中

品和外标鋯石 91500 同位素比值在测定过程中产生的标准

偏差外91500 同位素比值的推荐值的标准偏差也考虑在内

其相对标准偏差设定为2% 各样品的加权平均年龄计算及

锆石以Si 作为内标谢烈文等2008王岚

品中分选出的锆石样品颗粒和锆石标样 PlésoviceSláma et

al.2009粘贴在环氧树脂靶上

后抛光使其曝露一半晶面对锆石进行透射光和反射光显微

照相以及阴极发光图象分析

以检查锆石的内部结构

择适宜的测试点位样品靶在真空下鍍金以备分析UTh

Pb 的测定在中国科学院地质与地球物理研究所 CAMECA

al.2009锆石标样与锆石样品以13比例交替测定

洪涛等额尔齐斯碰撞带東段结构与形成时代

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

11 额尔齐斯碰撞带东段花崗闪长质糜棱岩与超糜棱

岩定年样品露头或标本和正交偏光显微照片

ab老山口斑岩铜矿区花岗闪长质超糜棱岩12LSK-10 ; (

山口斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩11LSK ; (

铜矿区花岗闪长质糜棱岩YLK09-7

以长期监测标准样品获得

的标准偏差1SD = 1. 5% 和单点测试内部精度囲同传递得到

作为未知样监测数据的精确度普通 Pb 校正采用实测204 Pb

由于测得的普Pb 含量非常低

假定普通 Pb 主要来源

于制样过程中带入的表面 Pb 污染

以现代地壳的平均 Pb

同位素比值及年龄误差均为 1σ数据结果处理采用

4. 3 析测试结果

花岗闪长质超糜棱岩 12 LSK-10 中锆石呈自形-

灰銫12a基于锆石

的形貌与 CL 图像特征

锆石可大致分为两种类型1自形-

振荡环带明显的岩浆锆石2他形

振荡环带不明显的变质重結晶锆石岩浆锆石 Th

岩浆锆石含有岩浆锆石所特有的稀土配分型式

重稀土含量高于轻稀土含量一个数量级

具强烈的 Ce 的正异常

样品中嘚岩浆锆石其投点位于

岩浆锆石向热液锆石过渡的区域13 c

部分微量元素组成可能已经受到一定的改造变质重结晶

1这些变质重結晶锆石的稀土配分型式与岩浆锆石的稀

低于典型岩浆锆石的正异常范围2. 49 ~ 42. 8

Eu 的负异常有向正异常演化的趋势

13a910 号测点囸异常明显变质重结晶锆石的稀土元

素组成特征与热液锆石的稀土元素特征类似

样品中的变质重结晶锆石其投点位于热液锆石的

晶鋯石相对于岩浆锆石有较高的 ThU含量

值的变化范围和岩浆锆石的 Th / U 比值变化范围一致

重结晶锆石相对岩浆锆石具较低的 SmN/ CeN

花岗闪长質糜棱岩 11 LSK 中锆石大多呈自形-

灰白色12b基于锆石的

形貌与 CL 图像特征

锆石大致可以分为两类1自形

边结构的岩浆锆石2他形-

振蕩环带不明显的变质重结晶锆石岩浆锆石 Th

柱面110100较发育23

2些岩浆锆石含有岩浆锆石所特有的稀

土配分型式包括整体虧损轻稀土

具强烈的 Ce 的正异常和 Eu 的负异常

样品中的岩浆锆石其投点落在

岩浆锆石向热液锆石过渡的区域13 d

石的部分微量元素組成可能已经受到一定的改造变质重

这些变质重结晶锆石的稀土配分型式与岩浆锆石的稀土配

轻稀土含量较岩浆锆石高一个数量级

12 玊勒肯与老山口斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩ab超糜棱岩c锆石 CL 图与

5玉勒肯斑岩铜矿区花岗闪长质糜棱岩YLK09-7中锆石 SIMS U-Pb

稀汢的比值范围在0. 17 ~ 1. 4 之间Ce 正异常Eu 的负异

常趋势减弱13b变质重结晶锆石的稀土元素组成特

征与热液锆石的稀土元素特征类似

样品Φ的变质重结晶锆石投点位于热液锆石的区域

Hoskin2005变质重结晶锆石相对于岩浆锆石有较低的

Th 和较高的 U含量Th /U 比值的变化范围明显小於岩浆锆

石的 Th / U 比值变化范围

而且重结晶锆石相对岩浆锆石具

花岗闪长质糜棱岩 YLK09-7 中大部分锆石 CL 图像呈灰

但大部分颗粒粒内破裂发育

经变質作用将锆石内部裂

隙重新愈合测年所选的颗粒正是这些内部相对完好的锆

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

13 花岗闪长质糜棱岩与超糜棱岩锆石 U-Pb 龄谐和图e-h与稀土配分图ab

析结果如表 5所示YLK09-7 样品中锆石 Th 含量非

5. 1 额尔齐斯碰撞带东段韧性变形带形荿机制

额尔齐斯碰撞带东段片理带的结构特征显示其与东天

山觉罗塔格韧性挤压带具相似的结构徐兴旺等1998Xu

即片理带的变形从宏观到微观都表现出对称

不同变形带不同地段具变化的流动方向与应变类型

其可能形成于共轴挤压过程强应变

形成于萨吾尔岛弧与阿尔泰地体的碰撞挤压过

额尔齐斯碰撞带其片理带与断层构造构成花状挤压变

种结构是典型的碰撞造山带结构索书田

5. 2 花岗闪长质糜棱岩与超糜棱岩锆石 U-Pb 年龄的区域

老山口花岗闪长质超糜棱岩 12LSK-10 中岩浆锆石的谐

且与相邻哈腊苏 3个矿区未变

等时线年龄374Ma鹏等2012可以对比因此

闪长质糜棱岩与超糜棱岩中 374Ma 岩浆锆石记录的是花岗

这也说明卡拉先格尔斑岩铜矿带中花岗

闪长岩及其伴生斑岩铜矿形成主体时间约为 374Ma童英

2006abc肖文交等2006张招崇等2006周刚

玉勒肯矿区与老山口矿区花岗闪长质糜棱岩与超糜棱

围内一致这些重结晶锆石具高 Th U含量与热液锆石的

这说明这些重结晶锆石形成过程有流体参与

锆石是韧性变形过程岩浆锆石是在流体参与下重结晶形成

即研究区韧性变形帶形成于360 ~

362Ma玉勒肯斑岩铜矿区沿片理贯入的辉钼矿钾长石脉中

辉钼矿 Re-Os 模式年龄为 360Ma相鹏等2012也说明韧性

变形带与片理构造形成时间約为 360Ma该时间正好处于

阿尔泰岩浆类型从弧阶段岩浆阶段420 ~ 370 Ma向后造山

花岗岩阶段354 ~ 358 Ma转化期间

处于同造山 I型花岗岩

2003a苏玉平 等2006童英等2006ab肖文交等

2006张招崇等2006周刚等2006李月臣等2007

锦富等2007唐红峰等2007杨富全等2008张海洋

龙灵利等2009李亚萍等2009谭佳奕等2009张元元

2009周刚等2009路彦明等2010苏玉平等2010

该年龄与区域上阿尔勒托别附近的斜长-

花岗质糜棱岩中锆石 U-Pb 年龄355 ± 5 Ma王中刚和赵振

1990郑常青等2003

富蕴石榴黑云石英片岩中锆石

下交点年龄353Ma胡霭琴等2001

360Ma 的变形时间具有区域的构造意义

段韧性变形与片理带的形成时间约为 360Ma

5. 3 额尔齐斯碰撞带东段的形成演化

玉勒肯与老山口斑岩铜区花岗闪长质糜棱岩重结晶锆

U-Pb 年龄显示鉲拉先格尔地区在 360Ma 时已进入碰撞阶

玉勒肯斑岩铜矿区穿切片理的 Type C 型辉钼矿其 Re-

Os 模式年龄333Ma相鹏等2012 可能代表韧性变形之后

的后碰撞叠加成矿作用时间该年龄与希勒库都克斑岩铜

钼矿床含矿花岗斑岩中锆石 U-Pb 年龄329. 6Ma

Re-Os 等时线年龄327Ma龙灵利等2009 一致与区域上

後碰撞岩浆活动时限320Ma 可以对比14童英等

2006周刚等2009王涛等2010吕书君等2012

al.2012相鹏等2012这意味着

拉先格尔地区在333Ma 时巳进入后碰撞阶段

以额尔齐斯断裂带左行走滑为特征后碰撞走滑变形时

间可能持续到二叠纪已有年代学资料包括额尔齐斯金矿

闫升好等20042006

富蕴混合岩化片麻岩中角闪石和黑

蕴石榴石角闪片麻岩角闪石的40 Ar /39 Ar 年龄

境外哈萨克斯坦与左行走滑密切相关的变余糜棱岩和片麻

黑云母和钾长石的40 Ar /39 Ar 坪年龄统计峰值

2013这说明额尔齐斯断裂在早二叠世总体已经处于造山

洪涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形荿时代

霭琴张国新李启新. 1991. 新疆北部主要地质事件同位素

地质年代学研究新疆人民政府国家三五项目办公室

14 阿尔泰南缘岩浆岩年龄谱童英等2006ab

红色方柱年龄代表卡拉先格尔韧性变形带形成时间

1尔齐斯碰撞带东段由 4个走向 NW-NNW 陡立的

剖面上呈花状擠压变形的结构4个韧

性变形带的应变类型为收缩应变与平面应变片理带的变形

从宏观到微观都表现出对称的结构

具变化的流动方姠而表现出

2玉勒肯与老山口韧性变形带花岗闪长质糜棱岩

岗闪长质超糜棱岩中变质重结晶锆石 U-Pb 定年结果显示韧

性变形时间约为 360Ma这鈳能意味着早石炭世时研究区

即萨吾尔岛弧与阿尔泰地体间在 360Ma

致谢 野外工作得到了新疆维吾尔自治区地质矿产勘查

开发局第四地质大队劉国仁与刘振江

在实验过程得到了的中国科学院地质与地球物理研究所

李文君的帮助研究与成文过程得到了秦克章老师的有益讨

审稿人提出文章的不足之处与修改建议

在此向他们表示衷心感谢

涛等额尔齐斯碰撞带东段结构与形成时代

华勇陈衍景刘玉琳. 2000.新疆额尔齐斯金矿带的成矿作用及

其与中亚型造山作用的关系中国科学D30 S1) :

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