中天山卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

尼加提·阿布都逊，木合塔尔·扎日，吴兆宁

1.新疆大学地质与矿业工程学院，乌鲁木齐 830046 2.新疆大学中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室，乌鲁木齐 830046



中天山卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

尼加提·阿布都逊1,2，木合塔尔·扎日1,2，吴兆宁1

1.新疆大学地质与矿业工程学院，乌鲁木齐 830046 2.新疆大学中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室，乌鲁木齐 830046

卡瓦布拉克杂岩带出露于中天山地块东段卡瓦布拉克--阿克塔格地区，沿卡瓦布拉克断裂呈东西向展布。笔者选择构成该杂岩带的中--基性岩石主体——闪长岩，开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素研究。结果表明：闪长岩中锆石呈自形--半自形，发育典型的岩浆锆石振荡生长环带，Th/U值较高(均大于0.40)，且Th、U含量呈现较好的正相关关系，为典型的岩浆成因锆石；这些锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为(375±1) Ma，MSWD=0.081，属晚泥盆世，可代表其结晶年龄；锆石具有较均一的Hf同位素组成，初始比值为0.282 655～0.282 747、εHf(t)值为4.0～7.2，其对应的亏损地幔模式年龄为714～842 Ma。结合区域地质资料认为，卡瓦布拉克杂岩带中的闪长岩由亏损岩石圈地幔发生部分熔融而形成。

中天山；卡瓦布拉克；闪长岩；锆石U-Pb年龄；Hf同位素

0 引言

卡瓦布拉克杂岩带主要由中--基性、超基性岩石组成，东西向延伸100多千米，是中天山地块最具有学术价值的地质现象之一。这两套成因和来源都不相同、形成时代也可能不同的岩石产出在一起，它们所蕴含的地质演化和大地构造信息，对重建中天山南缘古生代期间洋陆构造格局及其演变过程具有重要意义。新疆地矿局于20世纪60年代初首次发现该杂岩带，但因当时以地质找矿为主要工作目的，对其年代学、成因等没有进行深入研究*新疆维吾尔自治区地矿局地质科学研究所. 新疆维吾尔自治区超基性岩及铬铁矿资料汇编.乌鲁木齐： 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，1979.。21世纪初，李锦轶*李锦轶. 国土资源大调查项目“东天山构造格架研究”研究报告. 北京：中国地质科学院地质研究所, 2002.在探索东天山南部地区地质构造演化的研究过程中，基于该杂岩的岩石组合、野外地质产状和地球化学分析结果，认为其中的中--基性岩不是蛇绿岩的组成部分，是后碰撞造山阶段热侵入作用的产物，而超基性岩可能来自大洋岩石圈地幔的岩石，并指出它们可能代表一条古俯冲-碰撞带，卡瓦布拉克断裂带则是一条古板块之间的分界线 。虽然前人②对该杂岩带总体地质特征及岩石组合有一定的研究，但关于其侵位时间序列至今仍没有确切的同位素年代学证据，从而制约了人们对该杂岩的深入认识。笔者选择构成卡瓦布拉克杂岩带中--基性岩石主体的闪长岩，首次对其进行精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素研究，以期为该杂岩带的成因及构造演化过程研究提供依据。

1 区域地质背景

研究区位于中天山地块东段的卡瓦布拉克--阿克塔格一带，为前寒武系中深变质区，其北以阿奇克库都克--沙泉子断裂与觉罗塔格构造带相接，南以卡瓦布拉克断裂与南天山造山带相邻(图1)。区内地层出露相对连续和完整，以长城系星星峡群和蓟县系卡瓦布拉克群为主。星星峡群岩性为石英片岩、二云石英片岩、石英岩，夹少量大理岩，局部见层理构造。卡瓦布拉克群主要为一套滨海相碳酸盐岩建造，与下伏星星峡岩群多呈断层接触。该群可划分为3个组:第一组主要为灰岩、白云岩、白云质大理岩夹少量石英片岩及二云石英片岩；第二组主要为石英片岩、石英岩；第三组主要为大理岩、白云岩及灰岩，夹有硅质岩和石英砂岩，发育一定程度的硅化，富含不同类型叠层石[2-3]。新元古代及海西两期岩浆热液活动在该区影响强烈，造成该区地质构造异常复杂[4-5]。星星峡群和卡瓦布拉克群中广泛发育韧性剪切带，呈 NWW 向或近 EW 向延伸[3]。

1.吐哈地块；2.觉罗塔格构造带；3.康古尔塔格碰撞带；4.阿奇山--雅满苏构造带；5.中天山地块；6.南天山造山带；7.塔里木地块；8.敦煌地块北部活动陆缘；9.红柳河--玉石山碰撞带；10.区域性断裂：①康古尔塔格--黄山--镜儿泉断裂；②雅满苏断裂；③阿奇克库都克--沙泉子断裂；④卡瓦布拉克断裂；⑤塞里克沙依--星星峡断裂；⑥辛格尔断裂；⑦红柳河断裂。据参考文献[1]修编。图1 卡瓦布拉克地区大地构造位置图Fig.1 Tectonic map of Kawabulak area

2 岩体地质及岩相学特征

卡瓦布拉克杂岩带出露于中天山地块东段卡瓦布拉克--阿克塔格地区，地理坐标西起E91°38′、N41°32′，东至E92°49′、N41°25′，沿卡瓦布拉克断裂大致呈东西向展布，长105 km，宽4～8 km，总出露面积约8.01 km2(图2)。在该杂岩带中，出露岩体共计100多个，被分成19个岩体群。多数岩体长宽比大，呈脉状和透镜状，长轴延长与区域构造线一致；个别因后期断裂影响改造，呈不规则等轴状，规模稍大。杂岩带的构造变形，主要集中在卡瓦布拉克断裂带内，表现为强烈劈理化，劈理面产状为175°∠71°，走向与卡瓦布拉克断裂基本相同。岩石类型包括以蛇纹岩为主的超基性杂岩、劈理化辉长岩及变质玄武岩、闪长岩为主的中--基性杂岩和红色花岗岩。其中以闪长岩为主的杂岩体，沿整个岩带都比较发育。

1.杂岩带岩体；2.断裂；3.岩体(群)编号；4.地名；5.采样位置。据脚注①修编。图2 卡瓦布拉克杂岩带地质简图Fig.2 Geological sketch map of Kawabulak complex——————————① 新疆维吾尔自治区地矿局地质科学研究所. 新疆维吾尔自治区超基性岩及铬铁矿资料汇编.乌鲁木齐： 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，1979.

本次研究对象为卡瓦布拉克杂岩带中出露面积相对较大且露头较新鲜的闪长岩(图3)，采用LA-ICP-MS法对其进行U-Pb同位素年龄测试。样品采自哈-罗公路(235省道)250 km处，地理坐标为N41°30′11.6″，E91°47′23.9″。样品呈深灰色，半自形细粒状结构，块状构造。主要矿物组成为斜长石、角闪石和少量辉石。斜长石体积分数约为64%，为更-中长石，半自形板状，粒径为0.5～1.5 mm。角闪石体积分数约为35%，半自形柱状，粒径为0.5～2.0 mm，分布于斜长石颗粒之间。副矿物有锆石、磷灰石、黄铁矿等，其中黄铁矿多褐铁矿化，粒度为0.05～0.1 mm(图3)。

Pl.斜长石；Hb.角闪石；Aug.辉石。图3 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的野外照片与镜下显微照片Fig.3 Field photographs and microphotographs of the studied diorite from Kawabulak complex

3 分析方法

锆石单矿物分离由河北省廊坊区域地质调查队实验室完成。样品经破碎、细磨筛选和淘选分离后，在双目显微镜下挑选具代表性、晶形好、无裂纹和无包裹体的锆石进行年代学研究。将分选出的锆石与标准锆石(TEM)用环氧树脂固定在玻璃板上，然后将被固定的锆石颗粒磨至约一半，以便全面观察锆石的内部结构。再经过抛光、清洗处理后，对其进行阴极发光扫描电子显微镜照相，以了解锆石的内部结构，选择最佳测试部位进行U-Pb同位素年龄测试。激光剥蚀熔融等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb同位素分析在北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室完成。锆石的U-Th-Pb同位素分析是将美国相干公司(Coherenc)的ComPex 102 ArF准分子激光器(工作物质ArF，波长193 nm)与Agilent 7500cs型ICP-MS以及MicroLas 公司的GeoLas 200M光学系统连接，用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST610进行仪器最优化，采用PLE标准锆石外部校正法进行锆石原位U-Pb分析，用He气做为剥蚀物质的载气。分析中采用的激光束斑直径为32 μm，激光剥蚀深度为30～40 μm，频率为5 Hz，能量密度为12 J/cm2。数据采集为20 s气体空白和60 s激光剥蚀。每隔4个样品分析点测一次PL2标准样，每隔12个样品分析点测一次610标准样，以便保证标准样和样品的仪器条件完全一致。同位素比值采用Glitter(4.0)程序[6]处理，样品的加权平均年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot(3.0)软件[7]完成。普通铅校正采用Anderson[8]的方法实现，单个数据点误差均为1σ，加权平均值误差为2σ。

锆石原位Lu-Hf同位素测试在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室完成。采用仪器为Finnigan Neptune多接收等离子质谱(LA-MC-ICP-MS)，用New wave UP213紫外激光剥蚀系统熔样。实验过程中采用 He 作为剥蚀物质载气，根据锆石大小，剥蚀直径采用 55 μm或40 μm，激发频率为10 Hz，平均激光能量为2.5 g/cm3。测定时使用锆石国际标样 GJ1 和 Plesovice 作为参考物质，分析点与U/Pb定年分析点为同一位置。相关仪器运行条件及详细分析流程见文献[9]。具体原理与分析方法见文献[10]，Hf同位素计算参数据文献[11]。

4 锆石U-Pb分析结果及Hf同位素组成

4.1 锆石U-Pb年代学

样品(KB2)中选取的测年锆石多为浅黄色--无色透明短柱状、半截锥状、中长柱状、浑圆状等，粒度多为800～150 μm。阴极发光(CL)图像(图4)表现出典型的岩浆韵律环带和明暗相间的条带结构，表明锆石为岩浆成因。

U-Pb年龄(白字)和Hf同位素(红字)测试位置(黄圈)。图4 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩锆石代表性CL图像Fig.4 Representative zircon CL images of diorites from Kawabulak complex

图6 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图(a、b)和直方图(c)Fig.6 LA-ICP-MS zircon U-Pb Concordia diagrams (a, b) and line diagrams of weighted average ages(c) of diorites from Kawabulak complex

锆石U-Pb分析共测试了31个点，测试结果见表1。一般认为，岩浆成因的锆石 Th/U值大于0.40，且Th和U之间具有明显的正相关关系，而变质重结晶锆石则小于0.10[12]。本次测定的31个数据的Th/U值为0.38～1.05，其中除有1个测点(KB2-4)的Th/U值(0.38)稍低外，其余30个测点的Th/U值均>0.40，且Th、U质量分数呈现出较好的正相关关系(图5)，同样表明了本次测试的锆石为岩浆成因。

图5 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石w(Th)-w(U)图解Fig.5 w(Th)-w(U) plots of zircons of diorites from Kawabulak complex

由锆石U-Pb谐和图(图6a)上可以看出，锆石年龄可以分为2组：第一组只有1个测点KB2-28，位于锆石边部，其边缘较亮且晶体稍破碎，较低的年龄值(164 Ma)可能代表了后期变质热事件年龄，也或者与晶体破碎导致放射性成因Pb丢失有关；第二组共有30个测点，其年龄变化范围较小，在误差范围内有一致的207Pb/206Pb、207Pb/235U、206Pb/238U值，所有分析点都集中于一致线上很小的区域(图6b)，表明这些锆石颗粒形成后U-Pb同位素体系是封闭的，基本上没有U或Pb的丢失或加入。其中206Pb/238U的年龄变化于374～377 Ma，其加权平均值为(375±1)Ma(图6c)。这组年龄数据点在谐和图上集中分布，可信度高(MSWD=0.081)，是锆石结晶年龄或岩浆侵位时代的具体展现，代表了卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的形成年龄。

4.2 锆石Hf同位素组成

在LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的基础上，对KB2样品的30颗锆石进行了锆石微区Hf同位素测定，测试对象与测年颗粒相一致，分析结果列于表2。εHf(t)值和模式年龄用岩体的谐和年龄计算。所测锆石的176Yb/177Hf和176Lu/177Hf值范围分别为0.010 311～0.032 436、0.000 298～0.001 066。所有锆石176Lu/177Hf值均小于0.002，表明锆石在形成以后没有放射性成因Hf的积累，且没有受后期岩浆热事件的影响，所测样品的176Lu/177Hf值可以代表其形成时的Hf同位素比值[13]。

表2 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的Lu-Hf同位素分析数据及相关的特征参数

注：tDM为亏损地幔模式年龄；fLu/Hf为分馏因子。

样品KB2所测30颗锆石中，除点KB2-04具较高的Hf同位素组成及较年轻的亏损地幔模式年龄(176Hf/177Hf=0.282 860；εHf(t)=11.2；tDM=553 Ma)之外，其余29颗锆石Hf同位素组成较均一：176Hf/177Hf值为0.282 655～0.282 747，加权平均值为0.282 692±0.000 020(2σ，n=29)；εHf(t)值为4.0～7.2，平均值为5.3；亏损地幔模式年龄变化范围为714～842 Ma(均值为788 Ma)。

5 讨论

5.1 杂岩带的形成时代

对中天山地块卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得206Pb/238U表面年龄为(375±1) Ma。结合所测锆石的阴极发光特征及Th/U值，将上述年龄解释为闪长岩的侵位年龄。从野外接触关系可以判断，杂岩带中以蛇纹岩为主的超基性岩与劈理化辉长岩及玄武岩为主的基性岩组合，形成比较早；以闪长岩为主的中--基性杂岩形成较晚，属于后期火成岩；红色花岗岩形成最晚。尽管目前尚未获得其他岩石类型结晶成岩的同位素年龄，但由本文所报道的年龄数据可推断，超基性--基性岩石侵位早于375 Ma，而酸性岩则晚于375 Ma。

5.2 地质意义

卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的Hf同位素组成比较均一，由表2可知,176Lu/177Hf值为0.000 298～0.001 066，176Hf/177Hf值为0.282 655～0.282 747，εHf(t)均为正值，为4.0～7.2，平均值为5.3。在锆石εHf(t)直方图(图7)上，所有数据都落在球粒陨石演化线的右侧。176Hf/177Hf-t年龄图解(图8)中，锆石投点落于球粒陨石与亏损地幔演化线之间。这些数值表明，其母岩浆起源于亏损地幔源区。中天山其他地区的幔源岩石也具有与该闪长岩一致的Hf同位素组成，如白石泉和天宇二叠纪铁镁--超铁镁质岩体[14]，反映中天山地幔经历了长期基性岩浆熔融和抽提作用，并造成了地幔储库的亏损。这些幔源岩石在成因上与古洋壳的俯冲以及碰撞后造山带伸展、垮塌作用密切相关[15-19]，反映古生代是中天山地区地壳增生的重要时段[20-24]。卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的矿物学及Hf同位素特征，显示其自身就是晚古生代地壳增生的重要组分之一。

图7 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石εHf(t)直方图Fig.7 Zircons εHf(t) histograms of diorites from Kawabulak compelx

图8 卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石176Hf/177Hf-t年龄图解Fig.8 Zircons 176Hf/177Hf-t diagram of diorites from Kawabulak compelx

中天山地块南缘古生代岩浆岩被视为南天山洋构造演化过程的产物[25-28]。巴仑台--库米什地区出露一套早泥盆世((396±4)～(416±5)Ma)的弧型花岗岩[29-30]，说明至少在早泥盆世之前南天山洋已经开始向北俯冲于中天山地块之下。洋壳俯冲-消减过程中，俯冲板片上部地幔楔发生熔融及玄武质岩浆上涌带来的热引起中、下地壳的局部熔融，引起大陆边缘火山-岩浆活动，分别形成玄武质侵入岩及重熔型花岗岩[31-33]。中天山南缘存在的高压变质带中，榆树沟蛇绿岩的锆石U-Pb年龄为(364±5)Ma[34]、斜长角闪岩中变质角闪石40Ar/39Ar坪年龄为(368±5)Ma[35]，代表其变质作用的年龄；其东侧铜花山一带蓝片岩中蓝闪石40Ar/39Ar坪年龄为(360.7±1.6) Ma[36]，说明该期高压变质事件的形成年龄约为360 Ma。此外，巴仑台地区340 Ma的早石炭世侵入岩具有钙碱性火山弧花岗岩的地球化学特征[37]。据此推测，中天山南缘洋壳俯冲事件一直持续到早石炭世。中天山地块南缘在卡瓦布拉克地区存在晚泥盆世的杂岩为典型的幔源岩浆活动产物，可能代表该区活动大陆边缘岩浆弧的一部分。然而，由于缺乏岩石地球化学和全岩Sr-Nd同位素证据，该杂岩体形成的具体构造环境和深部岩浆过程还有待于进一步研究。

6 结论

1)锆石U-Pb同位素测年获得卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的侵位年龄为(375±1) Ma(MSWD=0.081)，表明中天山地块南缘在卡瓦布拉克地区存在晚泥盆世的岩浆活动。

2)闪长岩具有较均一的Hf同位素组成，初始比值为0.282 655～0.282 747、εHf(t)值为4.0～7.2，其对应的亏损地幔模式年龄为714～842 Ma。结合矿物学特征，认为其母岩浆起源于亏损岩石圈地幔的部分熔融，可能代表该区活动大陆边缘岩浆弧的一部分。

本研究在测试分析各环节中，先后得到了河北省廊坊区域地质调查队实验室、北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室、中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室等相关单位和个人的大力支持与帮助；北京大学孙克克、中国地质大学(北京)博士生秦切等同学为样品测试、数据处理提供了帮助，在此表示诚挚的谢意。

[1] 孙桂华,李锦轶,王德贵,等. 东天山阿其克库都克断裂南侧花岗岩和花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义[J]. 地质通报, 2006, 25(8): 945-952. Sun Guihua, Li Jinyi, Wang Degui, et al. Zircon SHRIMP U-Pb Ages of Granite and Granodiorite at the South Side of the Aqqikkuduk Fault, East Tianshan, Xinjiang, China, and Its Tectonic Implications[J]. Geological Bulletin of China, 2006, 25(8): 945-952.

[2] 董丽霞. 新疆东天山原卡瓦布拉克群的解体及重新厘定[J]. 新疆地质, 2005, 23(1): 19-22. Dong Lixia. The Split and Rearranged of Original Kawabulake Group of East Tianshan in Xinjiang[J]. Xinjiang Geology, 2005, 23(1): 19-22.

[3] 彭明兴,钟春根,左琼华,等. 东天山卡瓦布拉克地区片麻状花岗岩形成时代及地质意义[J]. 新疆地质, 2012, 30(1): 12-18. Peng Mingxing, Zhong Chungen, Zuo Qionghua, et al. The Formation Age and Their Geological Significance of Gneissose Granites Neighbouring Kawabulake Area[J]. Xinjiang Geology, 2012, 30(1): 12-18.

[4] 田少亭,彭明兴,张雄华,等. 中天山卡瓦布拉克地区中元古代卡瓦布拉克群硅质岩成因[J]. 新疆地质, 2012, 30(4): 309-403. Tian Shaoting, Peng Mingxing, Zhang Xionghua, et al. The Origin of Siliceous Rock in Kawabulake Group of Mesoproterozoic in Zhongtianshan of Xinjiang[J]. Xinjiang Geology, 2012, 30(4): 309-403.

[5] 李锦轶,张进,杨天南,等. 北亚造山区南部及其毗邻地区地壳构造分区与构造演化[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2009, 39(4): 584-605. Li Jinyi, Zhang Jin, Yang Tiannan, et al. Crustal Tectonic Division and Evolution of the Southern Part of the North Asian Orogenic Region and Its Adjacent Areas[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2009, 39(4): 584-605.

[6] Jackson S E, Pearson N J. The Application of Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry in Situ U-Pb Zircon Geochronology[J]. Chemical Geology, 2004, 211: 47-69.

[7] Ludwig K. User’s Manual for Isoplot/EX Version 3.00 A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel Brkeley Geochronology Center[J]. Special Publication, 2003, 4: 1-70.

[8] Andersen T. Correction of Common Lead in U-Pb Analyses that do not Report204Pb[J]. Chemical Geolgoy, 2003, 192: 59-79.

[9] 侯可军,李延河,邹天人,等. LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素的分析方法及地质应用[J]. 岩石学报, 2007, 23(10): 2595-2604. Hou Kejun, Li Yanhe, Zou Tianren, et al. Laser Ablation-MC-ICP-MS Technique for Hf Isotope Micronalysis of Zircon and Its Geological Applications[J]. Acta Petrologica Sinica, 2007, 23(10): 2595-2604.

[10] Wu F Y, Yang Y H, Xie L W, et al. Hf Isotopic Compisitions of the Standard Zircons and Baddeleyites Used in U-Pb Geochronology[J]. Chemical Geology, 2006, 234: 105-126.

[11] Scherer E E, Cameron K L, Blicher-Toft J. Lu-Hf Garnet Geochronology: Closure Temperature Relative to the Sm-Nd System and the Effects of Trace Mineral Inclusions[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, 64: 3413-3432.

[12] Corfu F, Hanchar J M, Hoskin P W O, et al. Atlas of Zircon Textures[J]. Rev Miner Grochem, 2003, 53: 469-500.

[13] 吴福元,李献华,郑永飞,等. Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用[J]. 岩石学报, 2007, 23(2): 185-220. Wu Fuyuan, Li Xianhua, Zheng Yongfei, et al. Lu-Hf Isotopic Systematics and Their Application in Petrology[J]. Acta Petrologica Sinica, 2007, 23(2): 180-220.

[14] Su B X, Qin K Z, Sakyi P A, et al. U-Pb Ages and Hf-O Isotopes of Zircons from Late Paleozoic Mafic-Ultramafic Units in the Southern Central Asian Orogenic Belt: Tectonic Implications and Evidence for an Early-Permian Mantle Plume[J]. Gondwana Research, 2011, 20: 516-531.

[15] 周长勇,葛文春,吴福元,等. 大兴安岭北段塔河辉长岩的岩石学特征及其构造意义[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2005, 35(2):143-150. Zhou Changyong, Ge Wenchun, Wu Fuyuan, et al. Petrological Characteristics and Tectonic Implications of the Tahe Gabbro in the Northern Part of the Great Xing’an Rang[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2005, 35(2): 143-150.

[16] Su B X, Qin K Z, Sun H, et al. Subduction-Induced Mantle Heterogeneity Beneath Eastern Tianshan and Beishan: Insights from Nd-Sr-Hf-O Isotopic Mapping of Late Paleozoic Mafic-Ultramafic Complexes[J]. Lithos, 2012, 134-135: 41-51.

[17] 夏昭德,姜常义,凌锦兰. 新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因：来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2014, 44(3): 817-833. Xia Zhaode, Jiang Changyi, Ling Jinlan. Petrogenesis of Early Permian Bijiashan Volcanic Rocks in Beishan Area, Xinjiang, NW China: Evidence from Petrology, Geochemistry and Isotopic Geochronology[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2014, 44(3): 817-833.

[18] Huang Z Y, Long X P, Kroner A, et al. Geochemistry, Zircon U-Pb Ages and Lu-Hf Isotopes of Early Paleozoic Plutons in the Northwestern Chinese Tianshan: Petrogenesis and Geological Implications[J]. Lithos, 2013(182/183): 48-66.

[19] Tang D M, Qin K Z, Li C, et al. Zircon Dating, Hf-Sr-Nd-Os Isotopes and PGE Geochemistry of the Tianyu Sulfide-Bearing Mafic-Ultramafic Intrusion in the Central Asian Orogenic Belt, NW China[J]. Lithos, 2011(126): 84-98.

[20] 李锦轶,何国琦,徐新,等. 新疆北部及邻区地壳构造格架及其形成过程的初步探讨[J]. 地质学报, 2006, 80(1): 148-168. Li Jinyi, He Guoqi, Xu Xin, et al. Crustal Tectonic Framework of Northern Xinjiang and Adjacent Regions and Its Formation[J]. Acta Geologica Sinica, 2006, 80(1): 148-168.

[21] Xiao W J, Windley B F, Badarch G, et al. Palaeozoic Accretionary and Convergent Tectonics of the Sou-thern Altaids: Implications for the Crustal Growth of Central Asia[J]. Journal of the Geological Society, 2004, 161: 339-342.

[22] 高俊,钱青,龙灵利,等. 西天山的增生造山过程[J]. 地质通报, 2009, 28(12): 1804-1816. Gao Jun, Qian Qing, Long Lingli, et al. Accretionary Orogenic Process of Western Tianshan, China[J]. Geological Bulletin of China, 2009, 28(12): 1804-1816.

[23] Shi Y R, Jian P, Kroner A, et al. Zircon Ages and Hf Isotopic Compositions of Plutonic Rocks from the Central Tianshan (Xinjiang, Northwest China) and Their Significance for Early to Mid-Palaeozoic Crustal Evolution[J]. International Geology Review, 2014, 56: 1413-1434.

[24] 顾连兴,张遵忠,吴昌志,等. 关于东天山花岗岩与陆壳垂向增生的若干认识[J]. 岩石学报, 2006, 22(5): 1103-1120. Gu Lianxing, Zhang Zunzhong, Wu Changzhi, et al. Some Problems on Granites and Vertical Growth of the Continental Crust in the Eastern Tianshan Mountains, NW China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006, 22(5): 1103-1120.

[25] 胡远清,廖群安,施文翔,等. 中天山路白山一带晚石炭世I型和A型花岗岩组合的厘定及其意义[J]. 地质科技情报, 2009, 28(3): 10-18. Hu Yuanqing, Liao Qun’an, Shi Wenxiang, et al. Determination and the Geological Significances of the Late Carboniferous I-Type and A-Type Granites from Middle Tianshan Block, East Tianshan District, NW China[J]. Geological Science and Technology Information, 2009, 28(3): 10-18.

[26] Dong Y P,Zhang G W,Neubauer F,et al.Syn-and Post-Collisional Granitoids in the Central Tianshan Orogen: Geochemistry, Geochronology and Implications for Tectonic Evolution[J]. Gondwana Research, 2011, 20: 568-581.

[27] 朱志新,李锦轶,董连慧,等. 新疆西天山古生代侵入岩的地质特征及构造意义[J]. 地学前缘, 2011, 18(2): 170-179. Zhu Zhixin, Li Jinyi, Dong Lianhui, et al. Geological Characteristics and Tectonic Significance of Paleozoic Intrusive Rocks in Western Tianshan of Xinjiang Province[J]. Earth Science Frontiers, 2011, 18(2): 170-179.

[28] Long L L, Gao J, Klemd R, et al. Geochemical and Geochronological Studies of Granitoid Rocks from the Western Tianshan Orogen: Implications for Continental Growth in the Southwestern Central Asian Orogenic Belt[J]. Lithos, 2011(126): 321-340.

[29] 杨天南,李锦轶,孙桂华,等. 中天山早泥盆世陆弧: 来自花岗质糜棱岩地球化学及SHRIMP-U/Pb定年的证据[J]. 岩石学报, 2006, 22(1): 41-48. Yang Tiannan, Li Jinyi, Sun Guihua, et al. Earlier Devonian Active Continental Arc in Central Tian-shan: Evidence of Geochemieal Analysis and Zicron SHRIMP Dating on Mylonitizd Granitic Rock[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006 22(1): 41-48.

[30] 杨天南,王小平. 新疆库米什早泥盆世侵入岩时代、地球化学及大地构造意义[J]. 岩石矿物学杂志, 2006, 25(5): 401-411. Yang Tiannan, Wang Xiaoping. Geochronology, Petrochemistry and Tectonic Implications of Early Devonian Plutons in Kumux Area, Xinjiang[J]. Acta Petrologica at Mineralogica, 2006, 25(5): 401-411.

[31] 雷如雄,吴昌志,屈迅,等. 中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中天山古生代构造演化的启示[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2014, 44(5): 1541-1552. Lei Ruxiong, Wu Changzhi, Qu Xun, et al. Geochronology, Geochemistry and Zircon Hf Isotope Compisitions of the Ore-Bearing Gneiss Granite of the Tianhudong Iron-Molybdenum Ore Deposit in the Central Tianshan, West China: Implications for the Early Paleozoic Tectonic Evolution of Central Tianshan[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2014, 44(5):1541-1552.

[32] 马中平,夏林圻,徐学义,等. 南天山北部志留系巴音布鲁克组火山-侵入杂岩的形成环境及构造意义[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2006, 36(5): 736-743. Ma Zhongping, Xia Linqi, Xu Xueyi, et al. The Tectonic Setting and Implication of Volcanic-Magmatic Complex from the Upper-Silurian Bayinbuluke Formation, Southern Tianshan[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2006, 36(5): 736-743.

[33] 曹锐,木合塔尔·扎日,陈斌,等.东天山板块缝合带石炭纪火山岩的元素和Sr-Nd同位素地球化学特征及其大地构造意义[J]. 吉林大学学报：地球科学版, 2012, 42(2): 400-408. Cao Rui, Muhtar Zari, Chen Bin, et al. Geochemistry and Sr-Nd Isotopic Characteristics of the Carboniferous Volcanic Rocks from the Eastern Tianshan Suture Zone and Tectonic Implications[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2012, 42(2): 400-408.

[34] 王润三,王焰,李惠民,等. 南天山榆树沟高压麻粒岩地体锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 地球化学, 1998, 27(6): 517-522. Wang Runsan, Wang Yan, Li Huimin, et al. Zircon U-Pb Age and Its Geological Significance of High-Pressure Terrance of Granulite Facies in Yushougou Area, Southern Tianshan Mouantain[J]. Geochemica, 1998, 27(6): 517-522.

[35] 王润三,周鼎武,王焰,等. 南天山榆树沟高压麻粒岩地体多期变质定年研究[J]. 岩石学报, 2003, 19(3): 452-460. Wang Runsan, Zhou Dingwu, Wang Yan, et al. Geochronology for the Multiple-Stage Metamorphism of High-Pressure Terrane of Granulite Facies from Yushugou Area, South Tianshan[J]. Acta Petrologica Sinica, 2003, 19(3): 452-460.

[36] 刘斌,钱一雄. 东天山三条高压变质带地质特征和流体作用[J]. 岩石学报, 2003, 19(2): 283-296. Liu Bin, Qian Yixiong. The Geologic Characteristics and Fluid Evolution in the Three High-Pressure Metamorphic Belts of Eastern Tianshan[J]. Acta Petrologica Sinica, 2003, 19(2): 283-296.

[37] Ma X X, Shu L S, Meert J G, et al. The Paleozoic Evolution of Central Tianshan: Geochemical and Geochronological Evidence[J]. Gondwana Research, 2014, 25: 797-819.

Zircon U-Pb Isotopic Chronology and Hf Isotopes of Diorites from Kawabulak Complex,Central Tianshan

Nijat Abdursul1,2, Muhtar Zari1,2, Wu Zhaoning1

1.CollegeofGeologyandMiningEngineering,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China2.XinjiangKeyLaboratoryforGeodynamicProcessesandMetallogenicPrognosisoftheCentralAsianOrogenicBelt,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China

Kawabulak complex is distributed within Kawabulak-Aktagh area in the east section of Central Tianshan block, and extended nearly latitudinally along the Kawabulak fault. We present zircon LA-ICP-MS U-Pb chronology and LA-MC-ICP-MS Hf isotopes analyses of diorites that comprise the main parts of the intermediate and basic rocks of the complex. The zircons of diorites are mainly euhedral and hypidiomorphic texture with clear rings and high Th/U ratios(>0.40). The Th and U contents show a well positive correlation. This indicates that the zircons are typically from magma. The results show that the diorites intruded during the Late Devonian period with the206Pb/238U weighted average age of 375±1 Ma (MSWD=0.081). Zircon Hf analyses show a relatively homogeneous isotopic composition; the initial Hf values fall in between 0.282 655-0.282 747 and positiveεHf(t) values of +4.0-+7.2 with a depleted mantle mode age (from 714 to 842 Ma). Combining with previous studies, we suggest that the diorites from Kawabulak complex were formed through a partial melting of depleted lithospheric mantle.

Central Tianshan; Kawabulak; diorite; zircon U-Pb dating; Hf isotopes

10.13278/j.cnki.jjuese.201506112.

2015-01-20

国家自然科学基金项目(41162006，40862006)；新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室开放基金项目(XJDX1102-2013-01)

尼加提·阿布都逊(1987--)，男，维吾尔族，讲师，主要从事火成岩及区域大地构造学方面的教学与科研工作，E-mail:nijatxju@163.com

木合塔尔·扎日(1960--)，男，维吾尔族， 教授，主要从事区域大地构造及成矿预测方面的教学与科研工作，E-mail:1205215168@qq.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201506112

P588.12

A

尼加提·阿布都逊，木合塔尔·扎日，吴兆宁.中天山卡瓦布拉克杂岩带中闪长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征.吉林大学学报:地球科学版,2015,45(6):1-14.

Nijat Abdursul,Muhtar Zari,Wu Zhaoning.Zircon U-Pb Isotopic Chronology and Hf Isotopes of Diorites from Kawabulak Complex,Central Tianshan.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(6):1-14.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201506112.