新疆伊吾地区晚石炭世石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

马俊强; 杨峻; 张凯; 潘杨辉; 程柏林; 杨晓君

新疆伊吾地区晚石炭世石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

1.
成都理工大学地球科学学院, 四川成都 610059

2.
四川川核地质工程有限公司, 四川成都 610052

3.
四川省核工业地质调查院, 四川成都 610052

基金项目:
新疆自治区中央返还两权价款基金项目《新疆伊吾县1：5万K46E003022、K46E003023、K46E003024三幅区域地质矿产调查》（编号：T15-1-LQ06）

详细信息

作者简介: 马俊强(1989-), 男, 在读硕士生, 工程师, 从事区域地质调查及矿产勘查工作。E-mail:578133701@qq.com

中图分类号: P534.45;P597⁺.3

收稿日期: 2018-11-06

修回日期: 2019-01-16

刊出日期: 2019-10-15

LA-ICP-MS zircon U-Pb age of Late Carboniferous quartz diorite in Yiwu area of Xinjiang and its geological significance

1.
College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan China

2.
Sichuan Chuan He Geology Engineering, Chengdu 610052, Sichuan, China

3.
Sichuan Institute of Nuclear Geology, Chengdu 610052, Sichuan, China

Received Date: 06 November 2018

Revised Date: 16 January 2019

Publish Date: 15 October 2019

摘要

摘要:
新疆伊吾地区晚石炭世侵入岩产于天山-兴蒙造山系谢米斯台-库兰卡兹干古生代复合岛弧带的东段。用LA-ICP-MS技术测得伊吾地区石英闪长岩中锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为312.4±1.5Ma（MSWD=0.18，n=30），属晚石炭世。岩石化学资料表明，伊吾地区晚石炭世侵入岩为准铝质高钾钙碱性岩系，轻稀土元素富集，重稀土元素平坦，具中等程度的负Eu异常。微量元素中富集轻稀土元素及Ba、Th等大离子亲石元素，而相对亏损Nb、Ti、P元素，P元素较强亏损可能与磷灰石分离结晶作用有关，元素地球化学组成指示其与大陆地壳物质具有明显的亲缘性；以上资料揭示，伊吾地区在晚石炭世已经处于后碰撞构造环境。
- 伊吾地区 /
- 晚石炭世 /
- 石英闪长岩 /
- LA-ICP-MS /
- 锆石U-Pb年龄 /
- 岩石地球化学
Abstract:
The Late Carboniferous intrusions in Yiwu region of Xinjiang were produced in the eastern section of TianshanXingmeng orogenic belt. LA-ICP-MS technological analysis shows that the quartz diorite zircon ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of the study area is 312.4±1.5Ma (MSWD=0.18, n=30), suggesting Late Carboniferous epoch. The petrochemical data show that the late Carboniferous intrusive rocks in Yiwu region belong to aluminum alkaline rock series characterized by LREE enrichment and HREE flat type, with moderate Eu negative anomaly. Trace elements in rocks are characterized by enrichment of light rare earth elements and large ion lithophile elements such as Ba and Th, and the relative loss of Nb, Ti and P; strong P element loss may be associated with apatite crystallization separation. These elements and the continental crust material have an obvious affinity. These data reveal that the Yiwu region was in a post-collision tectonic environment in the Late Carboniferous.
- Yiwu region /
- Late Carboniferous /
- quartz diorite /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb age /
- petrogeochemistry /

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图 1 伊吾地区中酸性侵入岩地质简图（a）^②及构造分区略图（b）^[9]

Figure 1.

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图 2 伊吾地区晚石炭世侵入岩野外照片（a、b）及岩相学显微照片（c、d正交偏光）

Figure 2.

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图 3 晚石炭世石英闪长岩锆石阴极发光照片及测点编号、²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄

Figure 3.

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图 4 石英闪长岩锆石U-Pb谐和图

Figure 4.

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图 5 晚石炭世侵入岩A/CNK-A/NK图解（a）和SiO₂-K₂O图解(b)

Figure 5.

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图 6 晚石炭世侵入岩稀土元素配分模式图(a)和微量元素蛛网图(b)

Figure 6.

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图 7 晚石炭世侵入岩ACF图解

Figure 7.

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图 8 晚石炭世侵入岩R₁-R₂图解

Figure 8.

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图 9 晚石炭世侵入岩Y-Nb（a）和（Y+Nb）-Rb（b）判别图解

Figure 9.

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表 1 晚石炭世侵入岩锆石U-Th-Pb同位素数据（样品YQ06-TW02）

Table 1. U-Th-Pb isotope composition of the zircon in Late Carboniferous intrusive rock (YQ06-TW02)

测试点	含量/10^-6		Th/U	同位素比值及误差						同位素年龄及误差/Ma
测试点	Th	U	Th/U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ
1	109	212	0.51	0.053	0.0028	0.373	0.018	0.0511	0.0007	327.0	116.9	321.8	13.6	321.1	4.6
2	53	141	0.38	0.053	0.0045	0.367	0.030	0.0498	0.0011	346.8	179.5	317.4	22.0	313.4	6.6
3	51	115	0.44	0.054	0.0039	0.3696	0.025	0.0499	0.0009	360.2	155.1	319.4	18.8	313.7	5.7
4	382	389	0.98	0.054	0.0041	0.3688	0.026	0.0498	0.001	359.4	161.5	318.8	19.6	313.2	6.0
5	103	297	0.35	0.053	0.0038	0.3606	0.024	0.0493	0.0009	329.0	153.5	312.7	18.2	310.4	5.6
6	56	159	0.35	0.053	0.0063	0.3586	0.042	0.0495	0.0015	309.2	251.0	311.2	31.0	311.4	9.0
7	309	337	0.92	0.054	0.004	0.3662	0.026	0.049	0.001	379.9	158.0	316.9	19.1	308.3	5.9
8	213	314	0.68	0.053	0.0023	0.3589	0.014	0.0496	0.0006	308.1	98.5	311.4	10.7	311.7	3.9
9	564	551	1.02	0.053	0.0022	0.3614	0.014	0.0495	0.0006	328.3	93.1	313.2	10.1	311.2	3.7
10	404	430	0.94	0.053	0.0044	0.3615	0.029	0.0499	0.0011	310.8	178.4	313.3	21.5	313.6	6.6
11	385	367	1.05	0.053	0.0048	0.3635	0.032	0.0493	0.0012	346.9	192.2	314.8	23.6	310.5	7.1
12	151	285	0.53	0.053	0.0016	0.3624	0.009	0.0498	0.0005	321.2	68.7	314	6.6	313.0	3.0
13	168	309	0.54	0.053	0.0019	0.3632	0.011	0.0496	0.0006	332.9	80.3	314.6	8.3	312.1	3.4
14	69	182	0.38	0.053	0.0019	0.3588	0.011	0.0495	0.0005	308.9	80.7	311.3	8.2	311.6	3.3
15	251	305	0.82	0.053	0.0019	0.365	0.011	0.0499	0.0006	330.9	80.3	315.9	8.3	313.9	3.4
16	218	261	0.83	0.054	0.0058	0.3653	0.038	0.0494	0.0014	356.6	227.6	316.1	28.4	310.6	8.3
17	96	240	0.4	0.053	0.0023	0.3644	0.014	0.0497	0.0006	334.6	96	315.5	10.6	312.8	3.8
18	585	560	1.04	0.053	0.0015	0.3604	0.008	0.0496	0.0005	316.3	63.3	312.5	5.7	312.0	2.9
19	109	153	0.71	0.053	0.0026	0.3597	0.016	0.0495	0.0007	317.5	108.6	312.0	12.1	311.2	4.1
20	124	272	0.45	0.054	0.0037	0.3661	0.024	0.0495	0.0009	353.5	149.4	316.8	17.9	311.7	5.6
21	223	232	0.96	0.053	0.002	0.3638	0.012	0.0497	0.0006	333.0	82.9	315	8.7	312.5	3.4
22	85	139	0.61	0.053	0.0025	0.3641	0.015	0.0496	0.0007	339.3	102.7	315.3	11.5	312.0	4.0
23	122	195	0.63	0.053	0.0025	0.3614	0.015	0.0497	0.0007	319.0	103.9	313.2	11.5	312.4	4.1
24	151	184	0.82	0.053	0.0048	0.3636	0.031	0.0499	0.0012	321.4	192.0	314.9	23.4	314.0	7.1
25	463	375	1.24	0.053	0.0017	0.3646	0.010	0.0497	0.0005	336.4	71.5	315.6	7.0	312.8	3.2
26	142	220	0.65	0.053	0.0019	0.3638	0.011	0.0496	0.0005	338.2	78.1	315.0	8.0	311.8	3.3
27	37	245	0.15	0.054	0.0028	0.3675	0.018	0.0497	0.0007	356.9	114.4	317.8	13.3	312.4	4.5
28	208	295	0.7	0.054	0.0029	0.3667	0.018	0.0495	0.0007	359.4	116.6	317.2	13.5	311.4	4.5
29	41	528	0.08	0.053	0.0015	0.363	0.008	0.0495	0.0005	336.8	63.3	314.5	5.6	311.4	2.9
30	79	151	0.53	0.053	0.0061	0.3623	0.041	0.0499	0.0014	313.4	243.6	314.0	30.3	313.9	8.8
注：测试单位为中国地质科学院矿产资源研究所

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表 2 晚石炭世侵入岩主量、微量和稀土元素分析数据及特征参数

Table 2. The major, trace and rare earth elements composition and characteristic parameters of Late Carboniferous intrusive rocks

元素	石英闪长玢岩		石英二长闪长玢岩	石英闪长岩
元素	YQ06-11	YQ06-52	YQ06-54	YQ06-03	YQ06-04	YQ06-09	YQ06-40	YQ06-44
SiO₂	60.45	63.93	60.15	57.85	56.00	58.67	57.80	50.88
TiO₂	0.86	0.88	0.93	1.32	1.49	1.32	1.27	2.20
Al₂O₃	16.56	14.84	15.15	14.97	15.46	15.28	14.97	14.45
Fe₂O₃	3.84	3.36	4.87	4.95	5.04	4.79	5.26	6.16
FeO	5.10	5.01	6.27	6.79	7.57	6.51	6.94	10.27
MnO	0.12	0.10	0.15	0.15	0.14	0.15	0.15	0.19
MgO	2.23	1.34	1.16	1.98	2.59	2.07	1.96	3.13
CaO	2.66	3.41	2.89	3.84	4.31	3.12	3.16	5.14
Na₂O	6.74	3.02	4.67	4.68	4.86	5.13	5.03	4.39
K₂O	1.00	3.65	3.17	2.71	1.81	2.29	2.71	1.77
P₂O₅	0.25	0.24	0.35	0.50	0.46	0.48	0.50	0.87
总计	99.81	99.77	99.75	99.72	99.72	99.81	99.74	99.46
σ	3.38	2.13	3.44	3.48	3.18	3.34	3.83	4.29
SI	11.69	8.09	5.67	9.24	11.68	9.88	8.83	11.92
DI	69.80	68.62	69.68	64.14	58.23	65.98	66.03	49.47
AR	2.35	1.99	2.54	2.29	2.02	2.35	2.49	1.92
FL	74.43	66.17	73.03	65.83	60.77	70.40	71.02	54.51
MF	80.35	86.49	90.79	85.87	83.28	84.71	86.42	84.43
OX	0.57	0.60	0.56	0.58	0.60	0.58	0.57	0.63
A/NK	1.36	1.67	1.36	1.41	1.55	1.40	1.34	1.58
A/CNK	0.98	0.99	0.93	0.86	0.88	0.93	0.89	0.79
KN	7.83	6.65	8.07	7.63	6.91	7.66	7.99	6.34
La	18.00	33.60	45.20	36.10	20.80	29.10	40.50	44.20
Ce	38.30	70.20	92.60	80.00	46.10	66.80	82.70	115.00
Pr	5.00	10.50	13.60	10.60	6.30	8.90	12.20	14.90
Nd	21.40	43.40	56.60	47.80	30.00	41.10	52.30	65.80
Sm	4.80	9.98	12.70	10.60	6.70	9.20	11.70	15.20
Eu	1.70	2.19	2.89	2.50	2.10	2.50	2.81	3.54
Gd	4.50	8.81	10.90	9.60	6.40	8.80	10.30	13.20
Tb	0.82	1.59	1.95	1.70	1.10	1.60	1.80	2.33
Dy	4.60	9.46	11.40	10.00	6.60	9.70	10.80	13.50
Ho	0.90	1.96	2.34	2.00	1.30	1.90	2.24	2.81
Er	2.50	5.20	6.11	5.40	3.60	5.30	5.93	7.19
Tm	0.40	0.86	1.03	0.0.	0.56	0.81	0.98	1.16
Yb	2.60	6.08	6.94	5.00	3.50	5.40	6.97	7.80
Lu	0.47	0.92	1.05	0.78	0.54	0.89	1.05	1.19
Y	23.60	49.4	58.40	50.70	32.90	50.10	55.30	67.00
∑REE	129.59	254.15	323.71	273.58	168.50	242.10	297.58	374.82
LREE	89.20	169.87	223.59	187.60	112.00	157.60	202.21	258.64
HREE	16.79	34.88	41.72	35.28	23.60	34.40	40.07	49.18
LREE/HREE	5.31	4.87	5.36	5.32	4.75	4.58	5.05	5.26
(La/Yb)_N	4.67	3.73	4.39	4.87	4.01	3.63	3.92	3.82
δEu	1.10	0.70	0.73	0.74	0.97	0.84	0.77	0.75
Zr	243.00	555.00	579.00	480.00	219.00	443.00	518.00	335.00
V	77.67	78.13	82.31	91.84	173.00	74.09	101.74	88.54
Th	1.67	6.55	7.87	3.76	1.28	1.86	7.47	4.55
Sc	14.38	12.71	17.66	18.04	18.93	23.43	19.56	29.35
Sr	360.00	566.00	436.00	520.00	647.00	358.00	417.00	404.00
Rb	16.20	60.90	79.90	68.60	39.60	48.40	63.70	38.77
Nb	6.44	16.90	18.82	12.83	8.89	11.39	17.25	16.95
Cr	7.95	10.46	8.17	8.76	15.35	8.14	17.19	19.06
Ba	757.00	766.00	693.00	702.00	684.00	660.00	585.00	435.00
Hf	6.03	11.12	19.89	13.94	4.91	9.22	15.08	9.84
Ta	0.31	0.58	0.40	0.37	0.17	0.14	0.51	0.26
注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10^-6

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参考文献(32)

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①	新疆地矿局第六地质大队.新疆伊吾县和尔赛一带1: 5万区域地质矿产调查报告. 2010.
②	四川省核工业地质调查院.新疆伊吾县1: 5万K46E003022、K46E003023、K46E003024三幅区域地质矿产调查报告. 2018.

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新疆伊吾地区晚石炭世石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

1. 成都理工大学地球科学学院, 四川 成都 610059 2. 四川川核地质工程有限公司, 四川 成都 610052 3. 四川省核工业地质调查院, 四川 成都 610052

作者简介: 马俊强(1989-), 男, 在读硕士生, 工程师, 从事区域地质调查及矿产勘查工作。E-mail:578133701@qq.com

LA-ICP-MS zircon U-Pb age of Late Carboniferous quartz diorite in Yiwu area of Xinjiang and its geological significance

1. College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan China 2. Sichuan Chuan He Geology Engineering, Chengdu 610052, Sichuan, China 3. Sichuan Institute of Nuclear Geology, Chengdu 610052, Sichuan, China

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1.
成都理工大学地球科学学院, 四川成都 610059

2.
四川川核地质工程有限公司, 四川成都 610052

3.
四川省核工业地质调查院, 四川成都 610052

1.
College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan China

2.
Sichuan Chuan He Geology Engineering, Chengdu 610052, Sichuan, China

3.
Sichuan Institute of Nuclear Geology, Chengdu 610052, Sichuan, China