地球化学与构造特征

前人对该区形成时代有过初步研究，新疆地勘局第一区域地质调查大队获得该岩体全岩Rb－Sr等时年龄为292Ma，朱志新等 （2006）测得闪长岩中的锆石年龄为308．2±5．4Ma，并认为岩基属富角闪石相钙碱性系列，其形成主要与板块俯冲作用有关。

一、区域地质特征

博罗科努岩体位于伊犁盆地北缘、博罗科努深大断裂南侧，呈近东西向平行于区域构造线展布，为北天山活动陆缘最大的中酸性岩基 （王宝瑜等，1994；高俊等，1995；刘训等， 2006），侵入下石炭统大哈拉军山组，野外估计该岩体为石炭纪陆缘火山岩的深成组分。该区岩基主要由二长或黑云母花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩等组成，岩体位于唐布拉大沟内，中部为花岗岩、在北侧及南侧有钾长花岗岩，围岩包括下石炭统大哈拉军山组、志留系凝灰岩、砂岩、粉砂岩及砾岩等 （图3－16）。

二、地球化学特征

主、微量元素分析结果如表3－3所示。在TAS图中样品落在花岗岩区 ［图3－17（a）］。所测样品的Si O2为69．88％～79．52％，Al2O3为11．31％～15．28％，K2O为3．64％～5．95％，Na2O为2．64％～4．23％，Fe2O3为0．81％～4．23％，Mg O为0．10％～0．68％， Ca O为0．07％～2．41％。在铝饱和指数图解中 ［图3－17（b）］，测试的5个样品都落在过铝质区。里特曼指数均小于3．3，为钙碱性岩石。稀土元素球粒陨石标准化配分图 ［图3－18 （a）］和微量元素原始地幔标准化蛛网图 ［图3－18（b）］较为直接地反映了唐布拉地区花岗岩的地球化学特征。几个样品中稀土元素总量为84．33×10－6～236．31×10－6，轻重稀土分异比较明显；样品TBL02的δEu约为1，无Eu异常；其他样品的δEu在0．14～0．62之间，都具明显Eu负异常。所有样品表现明显的Ba、Sr、Nb、Ti亏损，Th、K、La、Ce、Hf、Nd富集，表现为岛弧花岗岩特征，同时也显示出唐布拉花岗岩与俯冲带岩浆地球化学特征类似 （Wilson，1989）。

图3－16 唐布拉地区地质略图

（据305办公室，2000，略有修改）

表3－3 唐布拉花岗岩主量元素 （wt％）、微量元素 （×10－6）分析结果

续表3－3

注：样品由中科院广州地球化学研究所测试完成。

图3－17 唐布拉花岗岩TAS图解 （a）（据Middlemost，1994）和Al2O3／（Na2O＋K2O）－Al2O3／（Ca O＋Na2O＋K2O）图解 （b）（据Maniar and Piccoli，1989）

图3－18 稀土元素与微量元素标准化图

（球粒陨石标准值据Boynton，1984，微量元素原始地幔标准值据Mc Donough et al．，1992）

三、LA－ICP－MS锆石U－Pb年龄特征

样品TBL01锆石U－Pb同位素年龄数据见附表2，在锆石LA－ICP－MS定年中，年轻或U－Pb含量低的样品，其207Pb／235U和207Pb／206Pb比值精度较差 （袁洪林等，2003），本书采用206Pb／238U加权平均年龄。对样品TBL01共进行了20个测点的分析，所测锆石颗粒多呈浅黄色，半透明－透明，多呈自形短柱状及双锥状晶体，大部分锆石晶棱及晶面清楚，粒度较小，长轴多变化于100～150μm之间，长短轴比例不一，但一般在1∶0．5左右。由于大部分样品颗粒较小，阴极发光效果不佳，但大粒的锆石具有岩浆锆石的平直对称生长环带和扇状环带特征 （Vavra et al．，1996；Vavra et al．，1999；Belousova et al．，2002）。在透射光照片中个别锆石显示含有不透明的包裹体，ICP－MS激光实验中表现为磷过高，有可能为磷灰石的包体。也有个别锆石见有核边结构，核部多呈浑圆状，边部颜色均匀，环带发育明显，但核部与边部的接触界比较模糊 （图3－19），在实验中表现为U的数值过高。

图3－19 锆石阴极发光图像

对样品进行U－Pb实验时，最开始打了2个SRM610和2个Temorastd点，然后每隔5个测点加入2个Temorastd点进行校正，最后以2个SRM610结束。20个测试点的锆石年龄在46．0～424．3Ma之间，其中年龄为40～50Ma的4个测点数据偏离较大，成图时舍弃掉了，有2个测点可能是因锆石太小、在很短的时间内就被激光束击穿、接收信息非常少且不稳定引起的；另外2个测点对照反射光照片和透射光照片发现，除锆石偏小外，激光测点的位置发育一条裂隙，这样就有可能造成了测试结果偏小。测点TBL0103、TBL0113、TBL0117的U－Pb年龄值过大，可能是因测点时打到锆石的核部引起，所以也舍弃。舍去数据偏离较大的点，大部分锆石年龄数据位于300．5～312．4Ma之间，相对比较集中，分布在谐和线附近，这些测点从数据点谐和性及分布概率而言，笔者认为还是能够较好地反映岩石的年龄。对分布于此区间的所有数据点进行加权平均年龄计算后，结果为306±5．7Ma（图3－20）。其分析结果具有较高的可信度，代表了该样品岩浆结晶的年龄。

四、构造环境分析

在Rb－（Nb＋Y）和Yb－Ta图解中，样品分布在火山弧花岗岩区 （图3－21）。将唐布拉岩体放在区域地质背景下，可以勾画出泥盆纪－石炭纪北天山的基本构造格架。徐学义等（2006）利用巴音沟蛇绿岩的辉长岩和斜长花岗岩测得该蛇绿岩的堆晶岩和斜长花岗岩的锆石SHRIMP U－Pb年龄值分别是344．0±3．4Ma和324．8±7．1Ma，相当于早石炭世晚期。左国朝等 （2008）对巴音沟附近的下石炭统英安岩采样，获得SHRIMP U－Pb年龄值为317 ±6Ma。在达巴特一带有中石炭世岛弧型英安岩喷溢活动，采样获得锆石SHRIMP U－Pb年龄值为315．9±5．9Ma。在吐拉苏断陷盆地毋瑞身等用Ar－Ar法测得大哈拉军山组中辉石安山岩年龄值为325．1±0．6Ma，Rb－Sr法测得阿希金矿中灰白色含金石英脉年龄值为340± 8Ma及311．5±14Ma（李华芹等，1998）、碳酸盐石英脉为301±29Ma。最近王博等（2007）测得博罗科努岩体中的辉石闪长岩的年龄值为301±7Ma，朱志新等 （2007）测得博罗科努岩体主体岩石闪长岩锆石SHRIMP U－Pb的年龄值为308．2±5．4Ma。这表明博罗科努岩体与伊犁地区石炭纪火山岩和花岗岩共同构成了一个晚古生代的活动大陆边缘岩浆弧。在该花岗岩的边缘发育有大量的钙碱性中酸性火山岩，具代表性的是石炭世的大哈拉军山组。该组火山岩在西天山大量出露，广泛分布于伊犁盆地两侧及博罗科努山一带，为一套以中酸性岩为主的火山岩建造，很多学者针对不同地区的大哈拉军山组火山岩进行过地质、地球化学及年代学研究 （沙德铭等，2003b；杨志华等，2004；夏林圻等，2004；朱永峰等，2005a，2005b；翟伟等，2006），大部分学者认为该组火山岩低钾安山岩发育，并伴有低钾的拉斑玄武岩出露，岩石组合常以安山岩－英安岩－流纹岩和玄武岩－安山岩－流纹岩为主。唐布拉钙碱性中酸性侵入岩紧邻伊犁微板块与博罗科努古生代岛弧带，其深成组分可能主要为与北天山陆缘俯冲作用有关的壳幔物质相互作用带入，说明了在古生代存在着古板块的俯冲作用，这与前人研究的陆缘型岩浆弧组分环境相吻合 （朱志新等，2006）。

图3－20 唐布拉花岗岩LA－ICP－MS锆石U－Pb谐和年龄图

图3－21 Y＋Nb－Rb（a）和Yb－Ta（b）构造环境判别图

（据Pearce et a1．，1984）