中国阿尔泰克孜勒花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及其地质意义

赵玉梅，彭 戈，赵得龙,尤悦程

1.新疆地质矿产勘查开发局第七地质大队，新疆乌苏 833000；2.成都理工大学，四川成都 610066;3.甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃兰州 730020)



中国阿尔泰克孜勒花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及其地质意义

赵玉梅1，彭 戈2，赵得龙3,尤悦程1

1.新疆地质矿产勘查开发局第七地质大队，新疆乌苏 833000；2.成都理工大学，四川成都 610066;3.甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃兰州 730020)

克孜勒花岗岩体位于新疆阿尔泰南缘西伯利亚和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位，岩体呈不规则圆形的岩基产出，主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。黑云母二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为289.5±4.3Ma，表明岩体形成于早二叠世。岩体具有高硅(SiO2=70.05%～75.78%)、高碱(K2O=3.32%～5.70%，Na2O=3.07%～4.48%)、富铝(Al2O3=12.49%～14.04%)和低MgO(0.01%～0.72%)、CaO(0.36%～1.60%)、TiO2(0.03%～0.45%)、P2O5(0.07%～0.15%)特征，A/CNK=1.08～1.20，高FeOT/MgO比值(平均44.95)；富集Rb、Th、K、La、Ce，强烈亏损Ba、Sr、Nb、Ti，铕负异常明显(δEu=0.03～0.36)；具有I-A过渡特点的高分异钙碱性花岗岩体。克孜勒花岗岩体可能是区域上“双峰式”岩浆组合中的酸性端元，为典型的后碰撞岩体，是后碰撞拉张背景下幔源岩浆发生底侵作用导致大陆地壳生长过程的产物。

阿尔泰南缘 I-A型花岗岩 后碰撞伸展

0 引言

中亚造山带是全球最大的显生宙增生造山带(Sengoretal., 1993)和陆壳生长区(Jahnetal., 2000)，显著特点是发育巨量的、具有年轻幔源组分特点的侵入岩(王涛等，2005；韩宝福等，2006)。阿尔泰造山带位于俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、中国四国的接合部位，位于中亚造山带的南缘，是中亚造山带的重要组成部分之一，其特点为出露大面积的侵入岩，尤其是花岗岩类。前人对新疆阿尔泰花岗岩做了大量的研究，积累了丰富的资料(邹天人等，1988；赵振华等，1993；王中刚等，1998；袁峰等，2001；王登红等，2002；王涛等，2005，2010；童英等，2010；柴凤梅等，2010)。

王涛等(2010)对阿尔泰地区花岗岩的时空分布特征进行研究认为，该花岗岩体总体可分为3个阶段：

(1)早中古生代(470～360 Ma)，该阶段花岗岩体广泛出露，多具不同程度变形，主要为钙碱性I型。可分为中-晚奥陶世(470～440 Ma)和晚志留世-晚泥盆世(425～360 Ma)两个期次。其中部分岩体变形极强达到片麻岩体的程度，为同造山俯冲增生产物(王涛等，2010)；该阶段花岗岩体分别形成于活动陆缘俯冲过程(470～440 Ma)、继续俯冲弧后盆地伸展过程(420～390 Ma)到聚合碰撞过程(380～360 Ma)(王涛等，2010)。

(2)晚古生代(355～270 Ma)，该阶段可分为早石炭世(355～318 Ma)和早二叠世(290～270 Ma)两个期次。早石炭世(即第一个期次)岩体出露于阿尔泰造山带的南部，具有典型的碱性花岗岩的特征，为不规则状或不变形的圆形状，为晚(后)造山产物(王涛等，2010)；早二叠世(即第二个期次)岩体多数出露于造山带的南部，零星出露于阿尔泰造山带的内部，少量变形的岩体集中出露在额尔齐斯构造带内，地表形状多为圆形、不变形；岩体成因类型主要为I、A型，同时有大量基性岩脉(体)产出，表明为后造山底侵伸展环境的产物。

(3)早中生代(245～190 Ma)，该阶段花岗岩体具有高分异的I型和S型特征，地表呈不规则状或不变形圆形状，往往伴有稀有金属矿产的产出，显示板内环境的特征。

1 区域地质概况

克孜勒岩体位于阿尔泰山南缘西伯利亚和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位(图1a，b)，隶属于新疆阿勒泰市福海县。岩体侵位于石炭系喀喇额尔齐斯组变质凝灰质砂岩、粉砂岩之中，西侧被第四系和第三系覆盖(图1c)。岩体在地表呈马蹄形，略向NW—SE向延伸，呈岩基状产出，边部呈熔蚀港湾状，长约14km，宽约11km，面积约124.3km2。岩体周围零星出露围岩捕虏体，边部常发育冷凝边，东部与石炭系喀喇额尔齐斯组之间呈犬牙交错，呈外侵式接触关系(图1c)，南部还出露面积较大的围岩的顶蚀残留体，且该残留体被四周上侵的岩体切割，形态极其不规则；残留体边部发生强烈的热接触变质，角岩化现象特别明显。

2 岩石组合及岩石学特征

通过野外对克孜勒岩体进行地质调查发现，岩体主要岩石组合为石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、二长花岗岩、黑云母二长花岗岩(图1c，图2a-d)，部分岩相之间具有相互穿插关系。

石英闪长岩：出露较少，占岩体面积的1%，呈长条形出露于黑云母二长花岗岩内部(图1c)，在黑云母二长花岗岩中可见到石英闪长岩的捕掳体。岩石风化色和新鲜色均为深灰色。微细粒结构，块状构造。岩石由斜长石(50%)、普通角闪石(15%～20%)、石英(5%～10%)、黑云母(20%)和辉石(1%)组成。

花岗闪长岩：出露较少，占岩体面积的1%，呈团块状出露在二长花岗岩内部或边部(图1c)。岩石风化色为灰黑-浅肉红色，新鲜面颜色为浅灰色；块状构造，花岗结构(图2a)。岩石由斜长石(45%)、角闪石(15%)、碱性长石(10%～15%)和石英(20%)组成。斜长石具环带结构，呈板条状，常不均匀分布，嵌布于石英、微斜长石之中；碱性长石粒度较细，呈不规则状或板条状，常交代包裹黑云母和斜长石；石英呈它形粒状和填隙状分布；角闪石呈纤维状分布。

花岗岩：出露较少，占岩体面积的1%，呈团块状出露在黑云母二长花岗岩内部(图1c)。岩石风化色与新鲜色均为肉红色，细中粒花岗结构，块状构造(图2b)。岩石由斜长石(15%～20%)、碱性长石(45%～50%)和石英(35%)组成。微斜长石呈它形不规则状；斜长石呈板条状，常不均匀分布，少数为绢云母替代；石英呈它形粒状和填隙状分布。黑云母呈片状。

二长花岗岩：出露面积较大，占岩体面积的25%，在岩体的四周均有分布(图1c)。岩石的风化色为浅肉红色-灰白色，新鲜面为灰白色，部分岩石具有似斑状结构，块状构造(图2c)。似斑状二长花岗岩由斑晶(50%～55%)和基质(45%～50%)两部分组成，斑晶主要为微斜条纹长石(20%)、斜长石(20%～25%)、石英(5%～10%)；基质由微斜长石(30%)、石英(15%～20%)、斜长石(1%～5%)和少量黑云母组成。微斜长石呈它形不规则状，条纹结构发育；斜长石分布不均匀，嵌布于微斜长石和石英之中，具环带结构，呈板条状，在内环具有少量绢云母化；石英呈它形粒状、填隙分布(图2e)。

黑云母二长花岗岩：岩体中最为发育的岩石类型，占岩石总面积的>70%，在岩体中心分布(图1c)。岩石的风化色为肉红色，新鲜面则为浅肉红色。中粗粒花岗结构，块状构造(图2d)。由斜长石(30%)、微斜长石(35%～40%)、石英(25%)和黑云母(5%～10%)组成。微斜长石呈它形不规则状分布，常交代包裹斜长石和黑云母；斜长石呈板条状，常不均匀分布；石英呈它形粒状、团块状和填隙状分布，波状消光；黑云母片状，不均匀分布，少数绿泥石化(图2f)。

3 样品采集与分析方法

3.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

本次工作中锆石U-Pb测年样品采自黑云母二长花岗岩，坐标为E88°24′04″，N47°20′46″(图1c)，岩石具中粗粒结构，块状构造；样品新鲜，重约10kg。锆石单矿物分离工作在河北廊坊完成。根据矿物的颜色、晶体自形程度、透明度等特征在双目镜下挑选出有代表性的锆石；将挑选出来的锆石颗粒尽量整齐的粘在载玻片上并放入PVC环内；然后再将固化剂与环氧树脂进行完全混合，同时注入在PVC环中，待树脂完全固化后使整个锆石靶与载玻片进行分离；然后抛光至使样品表面光洁、平整；随后在显微镜下对已经抛光后的锆石靶进行透射光和反射光照相，为激光测年做前期准备。最后用体积百分比为3%的HNO3清洗样品并镀碳。锆石靶在测定之前需用酒精轻擦靶表面，以除去表面的灰尘或者可能产生的污染。

图1 a-新疆北部地区板块构造图(据Jahn et al., 2000修改)；b-中国阿尔泰地区石炭纪、二叠纪花岗岩分布简图(据童英等，2010修改)；c-克孜勒花岗岩体地质简图Fig.1 a-Tectonic map of North Xinjiang (modified from Jahn et al., 2000). b-Distribution of Carboniferous and Permian granites in Altay of China (modified from Tong et al., 2010). c-Simplified geological map of the Kezile granitic pluton. 1-石炭纪花岗岩；2-二叠纪花岗岩；3-石炭纪碱性花岗岩；4-二叠纪碱性花岗岩；5-第四系；6-第三系；7-石炭系；8-石英闪长岩；9-花 岗闪长岩；10-花岗岩；11-二长花岗岩；12-黑云母二长花岗岩；13-取样位置1-Carboniferous granite; 2-The Permian granite; 3-Carboniferous alkaline granite; 4-Permian alkaline granites; 5-Quaternary; 6-Third series; 7-Carboniferous system; 8-Quartz flash; 9-Granitic rock; 10-Granite; 11-Monzonitic granite; 12-Biotite monzonite granite; 13-Sampling location

锆石的LA-ICP-MS微区原位分析在中国地质调查局西安地质调查中心小岩体成矿与找矿国土资源部重点实验室完成。激光剥蚀束斑直径为24μm，深度20～40μm。在样品测试开始之前首先测定三个标样(NIST610、91500、GJ-1)作为外标对设备进行质量歧视和漂移校正，测定6个目标样品之后插入一个91500标样测试点；测定12个目标样品后插入三个标样(NIST610、91500、GJ-1)测试点。

3.2 岩石主微量元素分析

岩石的主、微量元素在长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室完成。其中，全岩主量元素分析采用XRF熔片法按国家标准GB/T 14506.28-1993完成，在日本理学RIX2100XRF仪上测定，分析精度一般优于2%；全岩稀土、微量元素采用美国X-7型ICP-MS测定。

4 分析结果

4.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb测年

本次工作所获得的黑云母二长花岗岩中锆石大多为无色透明或浅黄色，晶形发育较好，多呈长柱状、正方双锥状自形晶体，长100～250μm，宽80～160μm，长宽比3 ∶1～1 ∶1；大部分锆石的阴极发光图像(图3)表现出清晰的明暗相间的条带结构和典型的岩浆震荡环带，表明锆石应该属于岩浆结晶锆石。

图3 克孜勒岩体中黑云母二长花岗岩典型锆石Cl图像Fig.3 Cl images of representative zircons from biotite monzonitic granite of the Kezile pluton

31颗锆石U-Pb测试分析结果表明(表1)，锆石Th含量为63.71～487.05×10-6，U含量为132.06～1263.25×10-6，Th/U比值为0.29～0.78，为典型的岩浆锆石比值特征。206Pb/238U比值为0.0439～0.0482，206Pb/238U年龄为277.1～303.7Ma(表1)；31个测点的平均年龄值为289.5±4.3Ma(n=31)，MSWD=0.31(图4)；该年龄值代表了岩体的结晶年龄，表明岩体形成于早二叠世。

图4 克孜勒岩体中黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄谐和图Fig.4 U-Pb concordia diagram for biotite monzonitic granite of the Kezile pluton.

表1 克孜勒岩体黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析结果Table 1 LA-ICP-MS Zircon U-Pb age for biotite monzonitic granite of the Kezile granitic pluton)

表2 克孜勒岩体主量元素(wt.%)和微量元素(×10-6)分析结果Table 2 Analys’s The results of major elements (wt.%) and trace elements (×10-6) for the Kezile granitic pluton

续表2

4.2 主微量元素

对克孜勒花岗岩体中花岗岩、二长花岗岩和黑云母二长花岗岩进行了主微量元素测试分析，结果见表2。岩体具有高硅(SiO2=70.05%～75.78%)、高碱(K2O=3.32%～5.70%，Na2O=3.07%～4.48%)、富铝(Al2O3=12.49%～14.04%)和低MgO(0.01%～0.72%)、CaO(0.36%～1.60%)、TiO2(0.03%～0.45%)、P2O5(0.07%～0.15%)；铝饱和指数A/CNK=1.08～1.20，为准铝质到过铝质特征(图5a，表2)，A/NK=1.11～1.36，过碱指数AKL=0.74～0.90，里特曼指数σ=1.88～2.45；在SiO2-K2O关系图上(图5b)样品显示高钾钙碱性特点。样品FeOT/MgO比值较高(4.51～150.32)，平均为44.95，远高于一般I型(平均值2.27)、S型(平均值2.38)M型(平均值2.37)花岗岩(Whalen., 1987)。

图5 克孜勒花岗岩主量元素岩石类型图解a-A/CNK-A/NK图解；b-K2O-SiO2图解(据Peccerillo and Taylor, 1976)Fig.5 Major element diagrams for rock types of the Kezile granites in Altaia-Diagram of A/CNK-A/NK; b-Diagram of K2O-SiO2 (after Peccerillo and Taylor, 1976)

岩石样品中稀土元素总量相对较高，∑REE=(31.98～324.11)×10-6，平均127.63×10-6；(La/Sm)N=3.25～17.12，平均6.71；(Gd/Yb)N=1.05～2.802，平均1.98；(La/Yb)N=2.37～17.71，平均8.52；表明轻稀土元素内部分馏程度高于重稀土元素内部的分馏程度，轻、重稀土元素之间分馏程度很高。样品具有明显的铕负异常(δEu=0.03～0.36)；这也与稀土元素球粒陨石标准化配分图解一致(图6a)，略具有“海鸥”式的特点。

样品的Ga含量较高(Ga=8.73～21.03×10-6，平均13.18×10-6)，104Ga/Al=1.26～2.83，处于A型和I型的过渡范围；HFSE元素含量较高，Zr+Nb+Ce+Y=86.13～439.90×10-6，平均244.39×10-6，略低于A型花岗岩的下限值(350×10-6，Whalen., 1987)；在全岩微量元素的原始地幔标准化配分图解上(图6b)，表现为Rb、Th、K、La、Ce的正异常，Ba、Sr、Nb、Ti的负异常；在A型花岗岩的判别图解中(图7)，样品均位于I、S型和A型花岗岩范围的边界附近；这些特点表明克孜勒花岗岩体可能为I、S型和A型过渡的花岗岩。

图6 a-稀土元素球粒陨石标准化图解；b-微量元素原始地幔标准化图解(标准数据来自Sun andMc-Donough, 1989)Fig.6 a-Chondrite-normalized REE patterns.b-PM-normalized trace elements spider diagram (normal-ized values are from Sun andMcDonough, 1989)

图7 克孜勒花岗岩在A型花岗岩判别图解中的位置(底图据Whalen, 1987)Fig.7 Locations of the Kezile granites in the discrimination diagrams of the A-type granites (after Whalen, 1987)

5 讨论

5.1 花岗岩成因类型与岩石组合

克孜勒花岗岩体具有高硅、高碱、富铝、低镁、低钛、低磷的特点，铝饱和指数A/CNK=1.08～1.20不具有典型S型花岗岩的特征(表2)；高的FeOT/MgO比值(平均44.95)反映具有A型花岗岩的特点。Rb、Th、K、La、Ce的富集，Ba、Sr、Nb、Ti的强烈亏损以及铕的明显负异常(δEu=0.03～0.36)反映了岩体应该为岩浆高分异的产物(图6b)；而且这些元素的亏损特别是铕的负异常程度随着SiO2含量的增高而明显(表2)。Nb的亏损以及Zr+Nb+Ce+Y含量(平均244.39×10-6)表明岩体又不具有典型A型花岗岩的特点。王涛等(2005)认为这种类型的花岗岩体不同于阿尔泰乃至新疆地区典型的富碱花岗岩(碱性花岗岩)，而是I-A过渡型花岗岩的特点。克孜勒花岗岩体的判别图解(图7)中也反映岩体介于I、S型和A型花岗岩的过渡类型。岩体中极少量的白云母可能是岩体高分异的产物，而不是S型花岗岩的指示标志(王涛等，2005)；相反，岩体含有较多角闪石，特别是花岗闪长岩和石英闪长岩中较多的角闪石，应该是I型花岗岩的典型矿物学标志；而高硅、高碱、高FeOT/MgO比值以及Ba的强烈亏损显示了A型花岗岩的特点。所以，克孜勒岩体应该是具有I-A过渡特点的高分异钙碱性花岗岩体。

克孜勒花岗岩体呈不规则圆形岩基状产出(图1c)，岩石普遍具有花岗结构，表明岩体应该在相对拉张的环境下形成；另外，岩石的A/CNK=1.08～1.20，I-A过渡型花岗岩的特点表明岩体应该为非造山花岗岩(邹天人等，1988)。在区域岩浆组合及地质背景上，克孜勒岩体可能是区域上双峰式岩浆组合的组成部分(李华芹等，1998；王登红等，2002)。阿尔泰造山带具有增生造山的特点(Windleyetal., 2002; Xiaoetal., 2004)，在造山带南缘和额尔齐斯断裂发育较多的后造山或后碰撞花岗岩体以及碱性岩和基性岩(韩宝福等，2006)；克孜勒岩体位于阿尔泰南缘西伯利亚和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位(图1a，b)，其岩体产状、岩石组合、构造型式、岩石地球化学特征均表明岩体为典型的后碰撞岩体，应该形成于后碰撞构造环境。

5.2 年龄意义

阿尔泰造山带发育大量的花岗岩体，可以分为造山和非造山两个系列(邹天人等，1988)。柴凤梅等(2010)对造山带南缘克朗盆地北西侧特木尔特黑云母花岗岩进行锆石定年，结果为459±4.9Ma；表明岩体可能形成于俯冲作用的初期，在挤压背景下由于局部伸展减压以及异常地幔和深部热流不均匀上升提供的热影响，从而产生部分熔融；刘峰等(2010)对阿尔泰造山带南缘萨尔布拉克铁矿区的花岗岩体进行了锆石U-Pb定年，结果为410±4Ma；表明岩体应该形成于与板块俯冲有关的陆缘弧环境中，岩浆中可能有在板块俯冲过程中熔融形成的洋壳镁铁质岩石；王涛等(2005)对阿尔泰喇嘛昭岩体进行锆石U-Pb定年，结果为276±9Ma；表明岩体形成于后造山或后碰撞伸展的构造环境；张亚峰等(2015)对阿尔泰造山带南缘可可托海地区阿拉尔花岗岩体进行锆石U-Pb定年，结果为210±5Ma；表明岩体可能形成于后碰撞造山向板内环境转换阶段。

克孜勒岩体的黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为289.5±4.3Ma，代表了岩体的结晶年龄，表明岩体形成于早二叠世，与区域上喇嘛昭岩体年龄较为近似；与区域上典型的基性岩体，如喀拉通克(287±6Ma，韩宝福等，2004)形成时代一致，显示了区域上“双峰式”的岩浆组合(李华芹等，1998；王登红等，2002)。阿尔泰造山带经历了陆缘俯冲(奥陶纪-志留纪)，陆弧及陆缘边缘裂解、弧后盆地(泥盆纪)，洋盆闭合(晚泥盆世)，最后进入晚或后造山阶段(早石炭世)的构造演化过程(Wangetal., 2006)。阿尔泰造山带中部地块的主造山期或者主碰撞期应该在400～360Ma左右(王涛等，2005)，在350 Ma之前发生了主要的区域(韧性)变形变质作用(峰期年龄为390 Ma，王涛等，2010)；所以，阿尔泰造山带在晚石炭世应该进入了晚(后)造山阶段，二叠纪时期应该为后造山环境(王涛等，2010)，标志着中亚造山带的主期造山作用已经结束，开始新的板内岩浆作用和新的大陆裂解。早二叠世克孜勒I-A型花岗岩体是这一时期大陆地壳伸展作用在阿尔泰造山带中的表现，是后碰撞幔源岩浆发生底侵作用导致大陆地壳生长的产物。

6 结论

(1)克孜勒花岗岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为289.5±4.3Ma，代表了岩体的结晶年龄，表明岩体形成于早二叠世。

(2)岩体岩石化学具有高硅、高碱、富铝、低镁、低钛、低磷以及高FeOT/MgO比值(平均44.95)的主量元素特征，微量元素表现为Rb、Th、K、La、Ce的富集，Ba、Sr、Nb、Ti的强烈亏损以及铕的明显负异常(δEu=0.03～0.36)；以上特征表明岩体应该是具有I-A过渡特点的高分异钙碱性花岗岩体，为阿尔泰南缘典型的后碰撞岩体。

(3)克孜勒花岗岩体可能是区域上“双峰式”岩浆组合中酸性端元，是中亚造山带主期造山作用结束、新的板内岩浆作用开始时期大陆地壳伸展作用在阿尔泰造山带中的表现，是后碰撞拉张背景下幔源岩浆发生底侵作用导致大陆地壳生长背景下的产物。

Chai Feng-mei, Dong Lian-hui, Yang Fu-quan, Geng Xin-xia, Huang Cheng-ke. 2010. Age, geochemistry and petrogenesis of Tiemierte granites in the Kelang basin at the southern margin of Altay, Xinjiang [J]. Acta Petrologica Sinica, 26(2):377-386 (in Chinese with English abstract)

Han Bao-fu, JiI Jian-qing, Song Biao 2004. SHRIMP U-Pb zircon age of the mafic-ultramafic rocks and geological significance in Kalatongke and Huangshan, Xinjiang [J]. Chinese Science Bulletin, 49 (22): 2324-2328 (in Chinese with English abstract)

Han Bao-fu, JiI Jian-qing, Song Biao, Chen Li-hui, Zhang Lei. 2006. Late Paleozoic vertical growth of continental crust around the Junggar Basin, Xinjiang, China (PartⅠ): Timing of post-collisinal plutonism [J]. Acta Petrologica Sinica, 22 (5): 1077-1086 (in Chinese with English abstract)

Jahn B M, Wu F Y, Chen B. 2000. Masssive granitoid generation in central Asia: Nd isotopic evidence and implication for continental growth in the Phanerozoic [J]. Episodes, 23: 82-92

Li Hua-qin, Xie Cai-fu, Chang Hai-liang 1998. Study on metallogenetic chronology of nonferrous and precious metallic ore deposits in north Xinjiang, China [M]. Beijing: Geological Publishing House, 134-177 (in Chinese)

Li J Y, Xiao W J, Wang K Z,etal. 2003. Neoproterozoic-Paleozoic tectonostratigraphy, magmatic activities and tectonic evolution of eastern Xinjiang, NW China [A]. Mao J W, Goldfarb S, Wang Xetal. Tectonic Evolution and Metallogeny of the Chinese Altay and Tianshan [C]. IAGOD Guidebook Series, 10: 31-74

Liu Feng, Yang Fu-quan, Li Yan-he, Guo Zheng-lin, Chai Feng-mei, Geng Xin-xia, Zhang Zhi-xin. 2010. The Chronology and geochemistry of the granite from the Sarbulak iron deposit in the southern margin of Altay, Xinjiang [J]. Acta Geologica Sinica, 84(2): 195-205 (in Chinese with English abstract)

Peccerillo R., Taylor S.R. 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey [J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58:63-81

Sengor A M C, Natal'in B A, Burtman V S. 1993. Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Eurasia [J]. Nature, 364: 299-307

Sun SS, McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes [C]. In: Saunder A D, Norry M J (eds.), Magmatism in the ocean basins, Geological Society Publication: 42,313-345

Tong Ying, Wang Tao, Hong Da-wei, Han Bao-fu, Zhang Jian-jun, Shi Xing-jun, Wang Chao. 2010. Spatial and temporal distribution of the Carboniferous-Permian granitoids in northern Xinjiang and its adjacent areas, and its tectonic significance[J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 29(6): 619-641 (in Chinese with English abstract)

Wang Deng-hong, Chen Yu-chuan, Xu Zhi-gang, Li Tian-de,Fu Xu-jie. 2002. Minerogenetic Series and Regularity of Mineralization in the Altai Metallogenetic Province, China [M]. Beijing: Atomic Press, 1-498 (in Chinese)

Wang Tao, Hong Da-wei, Tong Ying, Han Bao-fu, Shi Yu-ruo. 2005. Zircon U-Pb SHRIMP age and origin of post-orogenic Lamazhao granitic pluton from Altai orogen: its implications for vertical continental growth[J]. Acta Petrologica Sinica, 21(3): 640-650 (in Chinese with English abstract)Wang Tao, Hong Da-wei, Jahn Borming,etal. 2006. Timing, petrogenesis, and setting of paleozoic synorogenic intrusions from the Altai mountains, Northwest China: implications for the tectonic evolution of an accretionary Orogen [J]. Journal of Geology, 114: 735-751

Wang Tao, Tong-ying, Li Shan, Zhang Jian-jun, Shi Xing-jun, Li Jin-yi, Han Bao-fu, Hong Da-wei. 2010. Spatial and temporal variations of granitoids in the Altai orogen and their omplications for tectonic setting and crustal growth: examples from the Chinese Altai [J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 29(6): 595-618 (in Chinese with English abstract)

Whalen J B, Currie K L, Chappel B W. 1987. A-type granites: geochemical characteristics, dirimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology, 95: 407-419

Windley B F, KrönerA, Guo J H,etal. 2002. Neoproterozoic to palaeozoic geology of the Altai orogen, NW China: new zircon age data and tectonic evolution [J]. The Journal of Geology, 110: 719-737

Xiao W, Windley B F, Badarch G,etal. 2004. Palaeozoic accretionary and convergent tectonicsof the southern Altaids:implications for the growth of Central Asia [J]. Journal of the Geological Society, 161: 339-342

Yuan Feng, Zhou Tao-fa, Yue Shu-lun. 2001. The ages and the genetic types of the granites in the Nurt area, Altay [J]. Xinjiang Geology, 19(4): 292-296 (in Chinese with English abstract)

Zhang Ya-feng, Lin Xin-wang, Guo Qi-ming, Wang Xing, Zhao Duan-chuang, Dang Chen, Yao Shan. 2015. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and geochemistry of Aral granitic plutons in Koktokay area in the southern Altay margin and their source significance [J]. Acta Geologica Sinica, 89(2): 339-354 (in Chinese with English abstract)

Zhao Zhen-hua, Wang Zhong-gang, Zou Tian-ren,etal. 1993. The Ree, isotopic composition of O, Pb, S and petrogenesis of granitoids in the Altai region [A]. Tu Guangzhi. Progress of Solids Earth Sciences in Northern Xinjiang, China[C]. Beijing: Science Press, 239-266(in Chinese)

Zhu Y F, Zeng YS, Gu LB. 2006. Geochemistry of the rare metal-bearing pegmatite No.3 vein and related granites in the Keketuohai region, Altay Mountains, northwest China [J]. Journal of Asian Earth Sciences, 27: 61- 77

Zou Tian-ren, Cao Hui-zhi, Wu Bo-qing. 1988. Orogenic and anorogenic granitoids of the Altay Moutains, XinJiang and their discrimination criteria [J]. Acta Geologica Sinica, 62(3): 229-243(in Chinese with English abstract)

[附中文参考文献]

柴凤梅，董连慧，杨福全，刘 峰，耿新霞，黄承科. 2010. 阿尔泰南缘克朗盆地铁木尔特花岗岩体年龄、地球化学特征及成因[J]. 岩石学报，26(2)：377-386

韩宝福，季建清，宋 彪. 新疆喀拉通克和黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁杂岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 科学通报，2004，49(22)：2324-2328

韩宝福，季建清，宋 彪，陈立辉，张 磊. 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(Ⅰ)—后碰撞深成岩浆活动时限[J]. 岩石学报，2006，22(5)：1077-1086

李华芹，谢才富，常海亮. 1998. 新疆北部有色金属矿床成矿作用年代学[M].北京:地质出版社，46-176

刘 峰，杨富全，李延河，郭正林，柴凤梅，耿新霞，张志欣. 2010. 新疆阿尔泰南缘萨尔布拉克铁矿区花岗岩年代学及地球化学研究[J]. 地质学报，84(2)：195-205

童 英，王 涛，洪大卫，韩宝福，张建军，史兴俊，王 超. 2010. 北疆及邻区石炭-二叠纪花岗岩时空分布特征及其构造意义[J]. 岩石矿物学杂志，29(6)：619-641

王登红，陈毓川，徐志刚，李天德，傅旭杰. 2002. 阿尔泰成矿省的成矿系列及成矿规律[M]. 北京：原子能出版社：1-498

王 涛，洪大卫，童 英，韩宝福，石玉若. 2005.中国阿尔泰造山带后造山喇嘛昭花岗岩体锆石SHRIMP年龄、成因及陆壳垂向生长意义[J]. 岩石学报，21(3)：640-650

王 涛，童 英，李 舢，张建军，石兴俊，李锦轶，韩宝福，洪大卫. 2010. 阿尔泰造山带花岗岩时空演变、构造环境及地壳生长意义—以中国阿尔泰为例[J]. 岩石矿物学杂志，29(6)：595-618

袁 峰，周涛发，岳书仓. 2001. 阿尔泰诺尔特地区花岗岩形成时代及成因类型[J]. 新疆地质，19(4)：292-296

张亚峰，蔺新望，郭岐明，王 星，赵端昌，党 晨，姚 珊. 2015. 阿尔泰南缘可可托海地区阿拉尔花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及其源区意义[J]. 地质学报，89(2)：339-354

赵振华，王中刚，邹天人.1993. 阿尔泰花岗岩类REE及O、Pb、Sr、Nd同位素组成及成岩模型[A]. 涂光炽.新疆北部固体地球科学新进展[C]. 北京：科学出版社，239-266

邹天人，曹惠志，吴柏青. 1988. 新疆阿尔泰造山和非造山花岗岩及其判别标志[J].地质学报， 62(3)：229-243

LA-ICP-MS Zircon U-Pb Age and Geochemistry of the Kezile Granitic Pluton in Altay of China and their Geological Implications

ZHAO Yu-mei1, PENG Ge2, ZHAO De-long3,YOU Yue-cheng1

(1.No.7GeologicalPartyoftheXinjiangBureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopment,Wusu,Xinjiang833000;2.ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610066;3.SecondInstitudeofGeologicalandMineralExplorationofGansuProvincialBureauofGeologyandMineralResources,Lanzhou,Gansu730020)

The Altay orogenic zone in China is an important unit of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), characterized by numerous young mantle source composition of intrusive rocks, especially a number of granitic plutons. These granitic plutons have the features such as multiple times, many types, and a variety of tectonic settings. The Kezile granitic pluton is an irregular round batholiths, occurring at the southern margin of Altay between the Siberia and Kazakhstan-Junggar plates. Its main rock types include biotite monzonitic granite, monzonitic granite, granite, granodiorite and quartz diorite. The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating age of the biotite monzonitic granite is 289.5±4.3Ma, suggesting that the Kezile granitic pluton formed at early Permian. Petrological and geochemical data show that the pluton is characterized by high silicon(SiO2=70.05%～75.78%),high alkali (K2O=3.32%～5.70%, Na2O=3.07%～4.48%), abundant aluminum (Al2O3=12.49%～14.04%) and low MgO (0.01%～0.72%), CaO (0.36%～1.60%), TiO2(0.03%～0.45%), P2O5(0.07%～0.15%). It has a ratio of A/CNK=1.08～1.20 and high FeOt/MgO ratio (average 44.95). Enrichment of Rb, Th, K, La, and Ce, strong depletion of Ba, Sr, Nb and Ti, and low δEu (0.03～0.36) characterize this rock. All of these data suggest that the Kezile granitic pluton has transition features from high-fractionated and high-K calc-alkaline I-type granites to A-type granites, and the pluton could be the acidic components of the “bimodal type” magma in the area, which is the product of growth of the continental crust triggered by the underplaying of the post-collision mantle-derived magma in Altay in an extensional tectonic setting.

southern margin of the Altay orogenic belt，I-A type granite,post-collision extension

2015-12-21；

2016-01-22；[责任编辑]陈英富。

赵玉梅(1984年-)，女，工程师，从事区域地质矿产调查与构造地质研究工作。E-mail: zym2005mm@126.com。

P584

A

0495-5331(2016)02-0271-12

Zhao Yu-mei, Peng Ge, Zhao De-long,You Yue-cheng. LA-ICP-MS zircon U-Pb age and geochemistry of the Kezile granitic pluton in Altay of China and their geological implications [J]. Geology and Exploration, 2016, 52(2):0271-0282