柴達(dá)木北緣大通溝南山巖體鋯石U-Pb同位素年代學(xué)及其地質(zhì)意義

王瑞廷, 楊春雷, 李 弦, 秦西社, 袁海潮, 吳少飛, 王 磊

柴達(dá)木北緣大通溝南山巖體鋯石U-Pb同位素年代學(xué)及其地質(zhì)意義

王瑞廷1, 2, 3, 4*, 楊春雷5, 李 弦3, 4, 秦西社2, 4, 袁海潮5, 吳少飛5, 王 磊5

(1. 陜西省礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心, 陜西 西安 710054; 2. 西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司院士專家工作站, 陜西 西安 710054; 3. 陜西西北有色地質(zhì)調(diào)查院有限公司, 陜西 西安 710054; 4. 西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司, 陜西 西安 710054; 5. 咸陽西北有色712總隊有限公司, 陜西 咸陽 726000)

大通溝南山巖體出露于柴達(dá)木北緣與阿爾金構(gòu)造帶結(jié)合部位, 侵入于新元古界青白口系索爾庫里群之中。巖石化學(xué)特征表明, 大通溝南山巖體中的二長花崗巖屬高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)花崗巖類, 稀土表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素配分模式, 具有弱–中等的Eu負(fù)異常, 反映可能存在弱的斜長石分離結(jié)晶作用或部分熔融過程中有斜長石的殘留; 微量元素結(jié)果顯示其富集大離子親石元素Rb、Th、K等和LREE, 相對虧損高場強(qiáng)元素Nb、P、Ti、Y、Yb。石英閃長巖屬鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖類, 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線顯示明顯的右傾型, 表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素配分模式; 富集大離子親石元素Rb、Th、K等和LREE, 相對虧損高場強(qiáng)元素Nb、P、Ti、Y、Yb, 具有明顯的Sr、P和Ti負(fù)異常。巖體中二長花崗巖的鋯石U-Pb同位素年齡為412.4±3.3 Ma, 時代屬晚志留世; 石英閃長巖的鋯石U-Pb同位素年齡為272±3.2 Ma, 時代屬晚二疊世。兩巖體可能形成于大洋閉合–陸陸碰撞和碰撞造山晚期到造山后的伸展環(huán)境。這一新的成果資料對研究柴北緣與阿爾金結(jié)合部位古生代構(gòu)造演化、造山過程具有重要意義。

大通溝南山; U-Pb同位素測年; 柴北緣阿爾金構(gòu)造帶; 地球化學(xué); 花崗巖類

0 引 言

花崗巖成因類型和時代, 可作為探討地殼生長、演化, 探索地球動力學(xué)、大地構(gòu)造演化的指示標(biāo)志(Castro et al., 1991, 1995; Batem et al., 1992; 王濤, 2000; 肖慶輝等, 2003; 吳福元等, 2007, 2017; 陳雋璐等, 2008; 張旗, 2014; 高昕宇和趙太平, 2017)。地處阿爾金構(gòu)造帶、柴達(dá)木北緣的大通溝南山地區(qū), 被大量的大通溝南山巖體侵入, 使原始的地層沉積接觸關(guān)系復(fù)雜化。柴北緣–阿爾金構(gòu)造帶結(jié)合部位不同花崗巖類的時代、成因及就位機(jī)制, 可對阿爾金構(gòu)造帶研究提供幫助。

大通溝南山巖體的巖石類型繁多, 超基性–酸性均可見, 其時代爭論不一。本次地質(zhì)調(diào)查研究工作發(fā)現(xiàn), 加里東晚期中酸性侵入巖分布最為廣泛, 巖性以二長花崗巖為主, 海西晚期石英閃長巖、花崗閃長巖次之。前人對大通溝南山巖體地質(zhì)研究也較多(孫成旺和周曉龍, 2016; 錢兵等, 2017; 孫小攀等, 2018; 王春濤等, 2018; 吳少飛等, 2020), 但對該巖體形成時代缺少同位素年代學(xué)約束, 影響了對其構(gòu)造演化的分析。

本次工作選擇出露于大通溝南山的二長花崗巖、石英閃長巖體進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查、鋯石U-Pb同位素測年及巖石地球化學(xué)研究, 以期對柴北緣–阿爾金構(gòu)造帶結(jié)合部位早古生代造山作用過程研究提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大通溝南山地區(qū)地處柴達(dá)木盆地北緣、阿爾金山南麓, 是我國地質(zhì)礦產(chǎn)研究程度最為薄弱的地區(qū)之一。阿爾金山南緣斷裂帶在該區(qū)北側(cè)通過, 該斷裂帶規(guī)模宏偉、活動期長、連續(xù)性好, 構(gòu)成舉世聞名的青藏高原北界, 斷裂帶兩側(cè)在地層出露、構(gòu)造形變、變質(zhì)特征及發(fā)展歷史等方面顯著不同(徐志琴等, 1999, 2001, 2011; 潘桂堂等, 2002; 任收麥等, 2003; 伍躍中等, 2009; 校培喜等, 2014)。

該區(qū)發(fā)育的地層為新元古界青白口系索爾庫里群, 曾遭受了低壓區(qū)域變質(zhì)作用。巖性下部主要為白云質(zhì)大理巖、透閃石大理巖、碳質(zhì)大理巖、結(jié)晶灰?guī)r偶夾石英巖; 上部主要為二云石英片巖、綠泥石英片巖夾大理巖, 局部出露花崗質(zhì)片麻巖。

大通溝南山巖體分布于大通溝南山–斑紅山一帶, 主要侵入于新元古界青白口系小泉達(dá)坂組中, 巖體兩側(cè)受柴達(dá)木北緣斷裂、大通溝南山斷裂2個大斷裂控制, 呈EW向長條狀展布, 出露面積較大, 東西長40 km, 南北寬10 km, 面積約為270 km2。巖性由老到新依次為深灰色中細(xì)粒閃長巖、灰色中細(xì)粒石英閃長巖、灰白色中粗粒二長花崗巖3類巖石(圖1)。其中, 以二長花崗巖(樣品-1, 采樣位置: 38°43′43″N, 91°54′10″E)出露面積最大, 約占巖體出露面積的92%; 石英閃長巖(樣品-2, 采樣位置: 38°44′56″N, 91°54′33″E)次之, 主要分布在大通溝南山以北、大通溝南山斷裂以南; 閃長巖僅在巖體中局部有出露。二長花崗巖與石英閃長巖沒有直接接觸, 均侵入于元古界青白口系小泉達(dá)坂組中, 與閃長巖有明顯的界限, 呈突變接觸; 花崗閃長巖與閃長巖界限不清, 呈漸變過渡關(guān)系。

2 分析方法

本次野外地質(zhì)調(diào)查采集的所有樣品分析測試均在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

在野外挑選、采集新鮮巖石樣品, 并進(jìn)行巖礦鑒定, 在薄片下觀察其礦物成分、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造, 保證巖石的新鮮。巖石經(jīng)過加工研磨至200目后開展主、微量元素分析。主量元素分析是將其制成堿熔玻璃片在日本理學(xué)RIX2100 XRF儀上測定。測試時經(jīng)BCR-2和GBW07105標(biāo)樣監(jiān)控, 元素分析誤差小于5%。微量元素測定是在美國Perkin Elmer公司的ELan 6100DRC ICP-MS上進(jìn)行, 詳細(xì)的分析測試方法見Gao et al. (1999)。樣品測試過程中經(jīng)AVG-1、BCR-1和BHVO-1國際標(biāo)樣監(jiān)控, 并做空白樣進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。Co、Ni、Zn、Ga、Rb、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、REE(除Lu和Hf外)等元素分析精度優(yōu)于5%, 其他濃度低的元素分析精度為5%～10%。

1. 第四系; 2. 采石嶺組; 3. 大煤溝組; 4. 小泉達(dá)坂組; 5. 平洼溝組; 6. 閃長巖; 7. 石英閃長巖; 8. 花崗閃長巖; 9. 二長花崗巖; 10. 基性–超基性巖; 11. 斷層; 12. 采樣位置。

從大約10 kg的新鮮巖石樣品中通過破碎、淘洗、重液、電磁法等方法初步分離出數(shù)百粒巖石顆粒, 之后經(jīng)雙目鏡挑選出晶形完整、無裂隙、透明的顆粒制成膠餅, 拋光后進(jìn)行鋯石的光學(xué)和陰極熒光(CL)觀察, 并將照片記錄下來, 最后利用LA-ICP- MS進(jìn)行U-Th-Pb同位素分析。其中CL發(fā)光儀為加載于掃描電鏡上的英國Gatan公司的Mono CL3+陰極熒光探頭, LA-ICP-MS分析在Hewlett Packard公司的Agilient 7500a ICP-MS和德國Lambda Physik公司的ComPex102 Excimer激光器(工作物質(zhì)ArF, 波長193 nm)、MicroLas公司的GeoLas 200M光學(xué)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)上進(jìn)行。激光束斑直徑為30 μm, 激光剝蝕樣品的適度為20～40 μm。實(shí)驗(yàn)中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣, 用美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院研制的人工合成硅酸鹽玻璃標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì) NIST SRM610進(jìn)行一起最佳化。鋯石年齡采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 元素含量采用NIST SRM610作為外標(biāo),29Si作為內(nèi)標(biāo)。詳細(xì)分析步驟和數(shù)據(jù)處理方法見Yuan et al. (2004)。

3 巖體地質(zhì)特征

3.1 巖石學(xué)特征

二長花崗巖(圖2a): 灰–肉紅色, 中細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為鉀長石、斜長石、石英及少量的黑云母(圖2b), 其中鉀長石含量40%以上, 成分主要是微斜長石; 斜長石占30%～35%, 呈板狀, 它形粒狀, 粒徑大小在0.5～5 mm, 發(fā)生了較強(qiáng)的絹云母化; 石英占20%～25%, 呈它形粒狀, 粒徑大小在0.5～3 mm; 黑云母少量, 占5%以下, 呈細(xì)片狀, 片徑小于1 mm, 發(fā)生了綠泥石化。副礦物主要有褐簾石、磁鐵礦等。

石英閃長巖(圖2c): 灰色, 中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造。斜長石含量75%～80%, 成分是An為30～40的中長石, 少數(shù)具環(huán)帶構(gòu)造, 呈半自形板狀, 粒徑大小為0.5～3 mm的中細(xì)粒級, 有輕度絹云母化, 聚片雙晶清楚, 雜亂分布; 石英占5%～10%, 呈它形粒狀, 粒徑大小在0.1～0.5 mm, 雜亂散布于斜長石晶體之間。暗色礦物總含量10%～15%, 成分以角閃石為主, 其次有黑云母。角閃石呈柱粒狀, 粒徑大小在0.5～2 mm, 少數(shù)發(fā)生了綠泥石化和黑云母化, 雜亂分布; 黑云母呈板狀, 片徑大小在0.5～2 mm,雜亂分布, 少數(shù)黑云母呈細(xì)小片狀分布于角閃石顆粒的邊部, 系角閃石次變質(zhì)形成(圖2d)。

3.2 巖石地球化學(xué)特征

本次工作通過野外調(diào)查, 綜合考慮巖體宏觀地質(zhì)特征和鏡下巖相、巖礦鑒定, 把所采樣品分別定名為二長花崗巖和石英閃長巖。

巖石化學(xué)成分分析(表1)表明, 二長花崗巖中SiO2含量為68.29%～72.28%, 平均值為70.14%; Al2O3含量為13.50%～14.59%, 平均值為14.10%; K2O+Na2O平均值為7.60%, K2O/Na2O平均值為1.52, K2O>Na2O, 屬正常的花崗巖類。

大通溝南山巖體二長花崗巖中K含量較高, K2O/Na2O值為0.89～2.20。里特曼指數(shù)()介于1.62～2.50, 反映其為鈣堿性系列; K2O-SiO2圖解(圖3a)也指示樣品多為高鉀鈣堿系列, 其中有2個樣品落入了鉀玄巖系列。A/CNK介于1.01～1.18, 在A/NK- A/CNK圖解(圖3b)中屬過鋁質(zhì)花崗巖。MgO含量較低, 鎂指數(shù)(Mg#)較小。

(a) 二長花崗巖; (b) 二長花崗巖(正交偏光×50); (c) 石英閃長巖; (d) 石英閃長巖(單偏光×50)。1. 鉀長石; 2. 斜長石; 3. 石英; 4. 黑云母; 5. 磷灰石; 6. 金屬礦物; 7. 角閃石。

表1 大通溝南山巖體二長花崗巖和石英閃長巖主量元素(%)、微量元素(×10?6)含量

續(xù)表1:

圖3 大通溝南山地區(qū)巖體K2O-SiO2圖解(a,底圖據(jù)Morrison, 1980)和A/NK-A/CNK圖解(b,底圖據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976)

二長花崗巖中稀土總量變化較大, ∑REE=82.3× 10?6～244×10?6, LREE/HREE=4.25～11.2。δEu小于1(0.32～0.84), 呈現(xiàn)負(fù)異常。(La/Sm)N值為2.29～5.26, (La/Yb)N值變化于3.65～15.28之間, 反映了巖石具有較強(qiáng)的輕、重稀土分餾及輕稀土富集的特征。重稀土相對虧損可能是殘留體中含量較高的富重稀土的石榴子石和角閃石引起的(Sunand McDonough, 1989)。在巖石的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖中, 6個二長花崗巖樣品具有一致的稀土配分曲線, 呈明顯的右傾型, 表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素配分模式(圖4a), 各樣品中Eu均具有弱–中等的負(fù)異常, 反映可能存在弱的斜長石分離結(jié)晶作用或部分熔融過程中有斜長石的殘留(張旗等, 2006)。

微量元素分析結(jié)果表明, 二長花崗巖的微量元素含量變化較大, Rb=39.1×10?6～213×10?6, Sr=89.8× 10?6～166×10?6, Ba=388×10?6～1072×10?6, Y=6.89×10?6～ 35.6×10?6, Nb=7.87×10?6～18.6×10?6, Ta=0.730×10?6～ 1.78×10?6。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖4b)中, 表現(xiàn)出不同程度地富集大離子親石元素Rb、Th、K等和LREE, 相對虧損高場強(qiáng)元素Nb、P、Ti、Y、Yb。具有明顯的Sr、P和Ti負(fù)異常, Ta異常不明顯。

大通溝南山巖體的石英閃長巖中K含量較低, K2O/Na2O值為0.13～0.44。介于1.28～1.67, 反映其為鈣堿性系列; K2O-SiO2圖解(圖3a)顯示樣品大部分位于鈣堿系列與低鉀系列的邊界處, 其中有1個樣品落入了低鉀系列。A/CNK介于0.89～0.98之間, 在A/NK-A/CNK圖解(圖3b)中屬準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖。

石英閃長巖中稀土總量變化較大, ∑REE=48.2× 10?6～83.3×10?6, LREE/HREE=5.27～5.95。δEu變化于0.74～1.10, 大部分小于1, 僅1個樣品的δEu大于1, 總體呈現(xiàn)負(fù)異常。(La/Sm)N值為1.92～2.62, (La/Yb)N值變化于4.79～5.69之間, 反映了巖石具有輕、重稀土分餾, 輕稀土富集的特征。在巖石的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(圖4c)中, 5個石英閃長巖樣品具有一致的稀土配分曲線, 呈明顯的右傾型, 表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素配分模式, 各樣品中Eu均具有弱–中等的負(fù)異常, 也可能存在弱的斜長石分離結(jié)晶作用或部分熔融過程中有斜長石的殘留(張旗等, 2006)。

圖4 大通溝南山巖體二長花崗巖和石英閃長巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式(a、c)及微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b、d)(球粒隕石和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)來自Sun and McDonough, 1989)

微量元素分析結(jié)果表明, 石英閃長巖的微量元素含量變化較大, Rb=2.77×10?6～35.9×10?6, Sr=267× 10?6～355×10?6, Ba=98.8×10?6～366×10?6, Y=3.88×10?6～ 15.2×10?6, Nb=2.49×10?6～7.59×10?6, Ta=0.180×10?6～ 0.570×10?6。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖4d)中, 表現(xiàn)出不同程度地富集大離子親石元素Rb、Th、K等和LREE, 相對虧損高場強(qiáng)元素Nb、P、Ti、Y、Yb, 具有明顯的Sr、P和Ti負(fù)異常。

4 U-Pb同位素年齡

本次工作在大通溝南山巖體二長花崗巖中采集鋯石U-Pb同位素年齡樣品, 陰極發(fā)光照片(圖5)表明, 樣品中鋯石的形態(tài)大多呈柱狀, 自形程度較好, 長寬比約為2∶1～3∶1, 粒徑在100～300 μm之間不等。大多數(shù)鋯石具有相對完整的晶形, 只有少數(shù)鋯石的內(nèi)部具有裂紋。在鋯石的陰極發(fā)光圖像上, 大多數(shù)鋯石具有清晰的巖漿鋯石成分韻律環(huán)帶, 少數(shù)鋯石顏色較深, 可能是含有較高的Th和U所致。樣品的Th/U值均大于0.1(表2), 表明鋯石為典型的巖漿成因鋯石(吳元保和鄭永飛, 2004; 鐘玉芳等, 2006)。分析結(jié)果在U-Pb同位素年齡諧和線上構(gòu)成了一致的年齡組, 在置信度為95%時, 獲得大通溝南山巖體中二長花崗巖鋯石U-Pb同位素加權(quán)平均年齡為412.4±3.3 Ma (圖6), 時代屬晚志留世。

在大通溝南山巖體石英閃長巖中采集鋯石U-Pb同位素年齡樣品, 鋯石形態(tài)表明其也屬于巖漿成因鋯石(圖7), 分析結(jié)果顯示(表3), 大通溝南山巖體石英閃長巖鋯石U-Pb同位素加權(quán)平均年齡為272±3.2 Ma(圖8), 時代屬晚二疊世。

圖5 大通溝南山巖體二長花崗巖鋯石CL圖像

表2 大通溝南山巖體二長花崗巖鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果

圖6 大通溝南山巖體二長花崗巖鋯石U-Pb同位素年齡諧和圖

5 構(gòu)造環(huán)境

在柴達(dá)木造山帶北緣分布大量的古生代花崗巖, 前人詳細(xì)探討了其構(gòu)造演化與花崗巖巖漿期次的關(guān)系, 建立了洋陸轉(zhuǎn)換過程中的區(qū)域構(gòu)造演化框架, 認(rèn)為該區(qū)洋殼俯沖發(fā)生在496～446 Ma(賴紹聰?shù)? 1996; 史仁燈等, 2004; 吳才來等, 2008); 大洋閉合–陸陸碰撞發(fā)生在440～420 Ma(宋述光等, 2009; 周賓等, 2013)。碰撞后板塊折返階段發(fā)生在410～395 Ma (吳才來等, 2008); 造山后陸內(nèi)伸展階段發(fā)生在275～260 Ma(吳才來等, 2008)。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化, 筆者初步認(rèn)為, 大通溝南山巖體二長花崗巖形成于早古生代(412.4±3.3 Ma), 可能是區(qū)域大洋閉合–陸陸碰撞的產(chǎn)物; 大通溝南山巖體石英閃長巖形成于晚古生代(272±3.2 Ma), 與該區(qū)構(gòu)造演化過程中碰撞造山晚期到造山后的伸展環(huán)境相對應(yīng)。

圖7 大通溝南山巖體石英閃長巖鋯石CL圖像

表3 大通溝南山巖體石英閃長巖鋯石U-Pb同位素測試結(jié)果

續(xù)表3:

圖8 大通溝南山巖體石英閃長巖鋯石U-Pb同位素年齡諧和圖

在Y-Nb構(gòu)造判別圖解中, 樣品分別投入到同碰撞花崗巖及火山弧花崗巖區(qū)(圖9a), 而在Y+Nb-Rb構(gòu)造判別圖解中, 樣品進(jìn)一步被限定在火山弧花崗巖區(qū)(圖9b), 個別點(diǎn)落在火山弧及板內(nèi)花崗巖區(qū)的交界處(圖9a、b)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征, 筆者認(rèn)為大通溝南山巖體在早古生代可能形成于大洋閉合–陸陸碰撞環(huán)境, 晚古生代可能形成于碰撞造山晚期到造山后的伸展環(huán)境, 反映了研究區(qū)內(nèi)大通溝巖體的形成侵位與俯沖–碰撞花崗巖的構(gòu)造環(huán)境有關(guān)(孟繁聰?shù)? 2005; 劉永江等, 2012; 董順利等, 2013; 周賓等, 2013; 朱小輝等, 2016)。

6 結(jié) 論

(1) 大通溝南山巖體二長花崗巖為高鉀鈣堿系列的過鋁質(zhì)花崗巖, 鋯石U-Pb同位素年齡為412.4±3.3 Ma, 時代屬晚志留世; 石英閃長巖為鈣堿性系列準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖, 鋯石U-Pb同位素年齡為272±3.2 Ma, 時代為晚二疊世。這2種侵入體的稀土、微量元素均表現(xiàn)出較強(qiáng)分異的元素配分模式, 均具有弱–中等的Eu負(fù)異常, 顯示富集大離子親石元素Rb、Th、K等和LREE, 相對虧損高場強(qiáng)元素Nb、P、Ti、Y、Yb等的特征。

VAG. 火山弧花崗巖; ORG. 洋脊花崗巖; WPG. 板內(nèi)花崗巖; syn-COLG. 同碰撞花崗巖。

(2) 大通溝南山巖體二長花崗巖、石英閃長巖不同的同位素年齡表明, 古生代阿爾金斷裂帶內(nèi)伴隨區(qū)域造山運(yùn)動發(fā)生了多期次構(gòu)造–巖漿活動。

(3) 志留世、二疊世各侵入體形成于不同的構(gòu)造環(huán)境——大洋閉合–陸陸碰撞和碰撞造山晚期到造山后的伸展環(huán)境。該區(qū)侵入巖時代的厘定, 對該區(qū)大地構(gòu)造演化恢復(fù)具有較大的地質(zhì)意義。

致謝:感謝西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司的各位項目同仁在野外工作過程中給予的幫助！同時感謝中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心校培喜教授級高級工程師和另一位匿名審稿專家提出的寶貴意見！

陳雋璐, 徐學(xué)義, 王洪亮, 王宗起, 曾佐勛, 李平, 王超. 2008. 北秦嶺西段早古生代埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征及巖石成因. 地質(zhì)學(xué)報, 82(4): 475–484.

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Zircon U-Pb isotope chronology dating of Nanshan rock mass in the Datonggou area, northern margin of Qaidam Basin and its geological significance

WANG Ruiting1, 2, 3, 4*, YANG Chunlei5, LI Xian3, 4, QIN Xishe2, 4, YUAN Haichao5, WU Shaofei5, WANG Lei5

(1. Engineering and Technology Research Center for Comprehensive Utilization of Mineral Resources in Shaanxi Province, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 2. Academician and Expert Work Station of Northwest Geological and Mining Group Co., Ltd. for Nonferrous Metals, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 3. Shaanxi Northwest Geological Survey Institute Co., Ltd. for Nonferrous Metals, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 4. Northwest Nonferrous Geology and Mining Group Co., Ltd., Xi’an 710054, Shaanxi, China; 5. Northwest Nonferrous712 Co., Ltd., Xianyang 726000, Shaanxi, China)

The Nanshan rock mass of Datonggou is located at the junction between the northern margin of Qaidam and the Altun tectonic belt, and intrudes into the Suoerkuli Group of Neoproterozoic Qingbaikou system. The petrochemical characteristics show that the monzogranite in the Nanshan rock mass of Datonggou belongs to the high-k calc alkaline peraluminous granite. The REE characteristics show a strong differentiation pattern of element distribution, and have weak to medium negative Eu anomalies, indicating that there may be weak fractional crystallization of plagioclase or residual plagioclase during partial melting. The trace element characteristics show that LILE is enriched in Rb, Th, K and LREE, and relatively depleted in high field strength elements (HFSE) such as Nb, P, Ti, Y and Yb. The quartz diorite belongs to calc alkaline meta-aluminous granite. The normalized REE chondrite distribution curve shows obvious right dipping type, showing a strong differentiation pattern of element distribution. LILE is rich in Rb, Th, K and LREE, and relatively depleted in high field strength elements (HFSE) such as Nb, P, Ti, Y and Yb, with obvious negative Sr, P, and Ti anomalies. The zircon U-Pb isotopic age of monzonitic granite is 412.4±3.3 Ma, indicating a late Silurian origin; the zircon U-Pb isotopic age of quartz diorite is 272±3.2 Ma, indicating a late Permian origin. The two rock bodies may have formed in an extensional environment from ocean closure-continentalcollision and late collisional orogeny to post orogeny. This new data is of great significance to the study of the Paleozoic tectonic evolution and orogenic process at the junction of the northern Qaidam Basin and Altun tectonic belt.

Datonggou Nanshan; zircon U-Pb ages; combination of the Qaidam and Altum; geochemistry; granitoids

P595; P597

A

0379-1726(2022)06-0728-12

10.19700/j.0379-1726.2022.06.010

2021-01-25;

2022-03-07

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目(1212011140094)資助。

王瑞廷(1969–), 男, 教授級高級工程師, 主要從事礦產(chǎn)勘查與礦床地球化學(xué)研究。E-mail: wrtyf@163.com