17辜平阳

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1 地质科学 2019 年 4 月 CHINESE JOURNAL OF GEOLOGY 54(2): DOI: /dzkx 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质 * 演化的启示 辜平阳 1 徐学义 查显锋 2 1 何世平 陈锐明 1 1 赵惠博 郭亚鹏 1 1 庄玉军 (1. 中国地质调查局西安地质调查中心, 国土资源部作用成矿与找矿重点实验室西安 ; 2. 中国地质调查局北京 ) 1 摘要甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状或透镜状赋存于新太古代米兰岩群和 TTG 片麻岩中 岩石主要由斜方辉石 (Opx)+ 单斜辉石 (Cpx)+ 角闪石 (Amp)+ 斜长石 (Pl)+ 磁铁 矿 (Mt) 等组成, 具有典型中 低压麻粒岩相岩石的矿物组合特征 锆石 U Pb 测年结 果显示镁铁质麻粒岩原岩形成时代可能为 2 561±29 Ma, 与塔里木东南缘 2.6~2.5 Ga 作用 时代基本一致, 说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期 此外, 通过测年还获 得了 ~1.95 Ga ~1.86 Ga 两期年龄 其中,~1.95 Ga 的峰期年龄是塔里木克拉通 东南缘古元古代晚期强烈构造 热事件的地质记录 ~1.86 Ga 的年龄可能与该地区古元 古代末期构造 事件密切相关 镁铁质麻粒锆石 Hf/ 177 Hf 比值均 < ,e Hf (t) 值 为 ~3.12, 两阶段模式年龄 (T DM2 ) 主要集中在 ~2.65 Ga, 指示其原岩起源于新太古 代富集岩石圈地幔 关键词镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄 Hf 同位素安南坝地区塔里木东南缘 中图分类号 :P588,P597 文献标识码 :A 文章编号 : (2019) 塔里木盆地是建立在前震旦纪基底之上的大型沉积盆地 ( 何登发等,1996; 贾承造,1997; 张建新等,2011), 其中心被中 新生代巨厚沉积物覆盖, 基底岩主要出露在盆地东北缘的库鲁克塔格地区 西北缘的阿克苏 柯坪地区 西南缘的铁克里克地区及东 东南缘的敦煌 北阿尔金地区 (Lu et al.,2008; 张建新等,2011) 已有资料显示, 塔里木周缘早前寒武纪岩石形成时代主要集中在 2.6~2.5 Ga( 郑健康, 1995; 胡霭琴等, 2006; 黎敦朋等, 2007; Long et al., 2010, 2014; Zhang et al., 2012a, 2012b; 辛后田等, 2013; Zhang et al., 2013; 赵燕等, 2013; Zong et al., * 陕西省自然科学基金项目 ( 编号 : 2017JM4001, 2017JM4031) 中国地质调查局地质调查项目 ( 编号 : , ,DD ) 和国家自然科学基金项目 ( 编号 : ) 资助 辜平阳, 男,1982 年 4 月生, 博士, 矿物学 岩石学 矿床学专业 E mail:pingyang 322@163.com 收稿, 改回

2 550 地质科学 2019 年 2013; Ge et al., 2014), 少数为 3.1~2.7 Ga 及 3.7~3.6 Ga( 李惠民等, 2001; Gehrels et al.,2003;lu et al.,2008; 郭新成等,2013; 赵燕等,2015;Ge et al.,2018) 年代学数据揭示新太古代是塔里木重要的陆壳增生期, 同时还存在中太古代乃至更为古老的地壳物质, 是研究早期大陆地壳形成 演化及动力学机制的重要对象 (Lu et al., 2008; Long et al., 2010; Zhang et al., 2012a, 2012b; 郭新成等, 2013; 赵燕等, 2015;Ge et al.,2018) 同时, 研究也表明塔里木周缘基底岩石普遍经历了古元古代晚期 (2.0~1.8Ga) 事件的改造 ( 郭召杰等, 2003; Zhang et al., 2007; Long et al.,2010; 董昕等,2011; 辛后田等,2011;Lei et al.,2012;zhang et al.,2012a, 2012b; Ge et al., 2013a, 2013b; Zong et al., 2013; Wang et al., 2017; 朱文斌等, 2018) 塔里木东南缘的北阿尔金山基底由新太古代米兰岩群( 亦称为杂岩 ) 和以 TTG 为主的花岗质片麻岩组成 1 ( 刘永顺等, 2009; 辛后田等, ) 前人在米兰岩群和 TTG 片麻岩的形成时代 时代 地球化学等方面取得若干重要研究进展 ( 郑健康等,1995; 车自成等,1996; 李惠民等,2001;Gehrels et al.,2003; 陆松年等,2003;Lu et al.,2008; 辛后田等,2013) 但由于自然交通条件的限制, 前寒武纪地质研究程度远低于库鲁克塔格 敦煌等地区, 限制了对塔里木前寒武纪基底归属及构造演化的认识 麻粒岩相岩石是早前寒武纪地块中最重要的岩石类型之一, 其记录了下地壳的物质组成 物理化学状态 作用程度以及所经历的构造 热事件序列等, 是认识下地壳及地质体构造演化的窗口 (Mohan et a1., 2003; Puelles et al., 2005; Yamamoto et al.,2007) 前人曾在米兰岩群中发现麻粒岩, 认为米兰岩群经历了麻粒岩相 ( 车自成等,1996; 刘永顺等,2009; 辛后田等,2011,2013; 见脚注 1) 米兰岩群长英质片麻岩 麻粒岩及 TTG 片麻岩岩相学资料显示地区岩至少经历了麻粒岩相 角闪岩相两期作用 ( 辛后田等,2013) ~2.50 Ga 强烈的构造 事件造成了米兰岩群中深层次韧性变形, 岩石发生高角闪岩 麻粒岩相 ( 刘永顺等, 2010), 但二辉麻粒岩中成因锆石 测年结果显示角闪岩相时代为 2 382±16 Ma( 一个核部锆石 ) 1 983±19 Ma( 辛后田等,2011) 以上认识对塔里木东南缘前寒武纪基底程度 年代学格架及地质演化等研究具有重要意义 然而, 该地区麻粒岩的野外产状 赋存状态及与围岩的接触关系等不明 ; 加上实验测试数据较少, 缺少麻粒岩原岩的形成时代 源区性质 所经历的精细构造热事件序列及其对塔里木东南缘前寒武纪地质演化意义等方面的相关报道 鉴于此, 本文选择甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩为研究对象, 在详细的野外地质剖面测制和岩相学研究基础上, 开展年代学 Hf 同位素分析, 为塔里木东南缘早前寒武纪地质演化研究提供新的科学依据 1 区域地质背景 研究区位于塔里木盆地东南缘甘肃阿克塞县安南坝地区 ( 图 1a), 亦属阿北地块 ( 校 1 辜平阳, 董增产, 陈锐明等 青海阿尔金 打柴沟等 6 幅区域地质调查报告 ( 内部资料 ).

3 辜平阳 551 辜平阳等 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄 和 Hf 同位素组成 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 2期 551 培喜等 2014 见脚注① 北侧被库姆塔格沙漠所覆盖 南邻早古生代红柳沟 拉配 泉 蛇 绿 构 造 混 杂 岩 带 见 脚 注 ① 区 内 地 质 体 呈 北 西 南 东 向 展 布 主 要 为 新 太 古 代 米兰岩群表壳岩和古侵入体 二者构成该地区早前寒武纪基底 研究区西部 图1 塔里木盆地周缘前寒武纪岩分布图 a 据 Lu et al 及研究区地质图 b 1. 米兰岩群片麻岩段 2. 米兰岩群大理岩段 3. 斜长角闪片麻岩 4. 英云闪长片麻岩 5. 花岗闪长片麻岩 6. 斜长花岗片麻岩 7. 镁铁质麻粒岩 8. 上更新统冲洪积物 9. 中更新统冰水堆积物 10. 二长花岗岩脉 11. 变辉长岩脉 12. 变辉绿岩脉 13. 碳酸岩脉 14. 石英脉 15. 一般断层 16. 遥感解译断层 Fig 研究区 18. 左行走滑断裂 19. 采样位置 Distributions of Precambrian metamorphic rocks around Tarim Basin a after Lu et al and the geological map of study area b

4 552 辜平阳 552 地 质 科 学 2019 年 米兰岩群岩以规模不等的捕掳体赋存于新太古代英云闪长质片麻岩 斜长角闪片 麻 岩 原 岩 为 基 性 侵 入 体 及 中 元 古 代 钾 化 斜 长 花 岗 质 片 麻 岩 中 与 变 质 古 岩 体 侵 入 接 触 关 系 较 为 明 显 局 部 受 后 期 构 造 作 用 呈 断 层 接 触 图 1b 研 究 区 东 部 米 兰 岩 群 受 岩 体破坏程度较弱 岩石组合保存相对完整 野外调查显示米兰岩群可分为片麻岩段和 大 理 岩 段 其 中 片 麻 岩 段 由 条 带 状 石 榴 石 黑 云 斜 长 片 麻 岩 条 带 状 含 榴 斜 长 角 闪 片 麻岩 黑云角闪斜长片麻岩 条带状变粒岩 浅粒岩 斜长角闪岩 及少量的二辉镁 铁质麻粒岩 紫苏斜长麻粒岩 石英岩等组成 大理岩段由云母大理岩 含透辉石大 理 岩 等 组 成 辛 后 田 等 2013 见 脚 注 ① 区 内 岩 石 普 遍 混 合 岩 化 发 育 条 带 状 肠 状 网状长英质脉体 构造变形强烈 露头上可见中深层次的揉流褶皱 无根褶皱及 片麻理紧闭同斜褶皱 晚期变辉长岩 变辉绿岩 浅肉红色二长花岗岩 碳酸岩等脉 体呈北东 南西向和北西 南东向侵入 见脚注① 2 宏观地质及岩相学特征 野外调查显示安南坝镁铁质麻粒岩呈脉状产出 与米兰岩群和花岗片麻岩侵入接 触 关 系 较 为 明 显 指 示 麻 粒 岩 的 原 岩 为 基 性 岩 脉 图 2a 局 部 受 后 期 剪 切 作 用 呈 透 镜 图2 安南坝地区镁铁质麻粒岩野外露头及显微镜下矿物组合特征 Opx. 斜方辉石 Cpx. 单斜辉石 Amp. 角闪石 Pl. 斜长石 c. 为单偏光 d. 为正交偏光 Fig. 2 The outcrops and metamorphic minerals assemblages of mafic granulite in Annanba area

5 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 553 状 用于测年及 Hf 同位素研究的镁铁质麻粒岩 ( 编号 Pm ) 采自阿克塞县安南坝 西 10 km, 样品重约 25 kg 岩性为灰黑色中细粒角闪二辉麻粒岩, 岩石为粒状变晶结 构 ( 平衡镶嵌粒状变晶结构 ), 块状构造 ( 图 2b), 主要由斜长石 (~40%) 斜方辉石 + 单 斜辉石 (30%~35%) 角闪石 (20%~25%) 金属矿物 (~5%) 等组成 斜方辉石种属为 紫苏辉石, 薄片中具微弱多色性, 呈粉红色, 高突起, 平行消光, 最高干涉色为一级 橙色, 二轴晶, 负光性, 粒径一般为 0.2~1.5 mm 单斜辉石薄片中无色, 矿物种属为 透辉石, 干涉色较高, 矿物晶体形态为粒状, 粒径大小一般为 0.3~1.1 mm 角闪石矿 物晶体多呈不规则粒状, 粒径大小不等, 介于 0.3~2 mm 斜长石为粒状, 粒径大小一 般为 0.3~1.2 mm, 晶体中双晶发育 金属矿物以磁铁矿为主, 粒径一般 <0.2 mm, 星 散分布, 具有典型中低压麻粒岩相岩石的矿物组合特征 ( 图 2c 图 2d), 且单斜辉石 斜方辉石与斜长石间接触界线平直, 显示平衡共生的特点 ( 刘平华等,2013) 3 分析方法 锆石阴极发光图像 (CL) 分析 锆石微区 U Pb 年龄及锆石原位 Lu Hf 同 位素测定均在西北大学大陆动力学国家重点实验室进行 锆石阴极发光图像在 FEI 公 司生产的场发射扫描电镜附属的 Mono CL3 + 系统上进行 测试点的选取首先根据锆 石反射光和透射光照片进行初选, 再与 CL 图像反复对比, 力求避开内部裂隙和包 裹体, 以获得较准确的年龄信息 LA ICP MS 锆石微区 U Pb 年龄测定采用 Agilent7500 型 ICP MS 和德国 Lambda Physik 公司的 ComPex102 ArF 准分子激光器 ( 工作 物质 ArF, 波长 193 nm), 及 MicroLas 公司的 GeoLas200M 光学系统联机进行 激光束斑 直径为 30 μm, 激光剥蚀深度为 20~40 μm 实验中 He 作为剥蚀物质的载气, 用 NIST SRM610 人工合成硅酸盐玻璃标准作为参考物质调试仪器 采样方式为单点剥蚀, 每 5 个 测试样品前后, 测试 标样一次, 每 12 个测试点前后测试 1 次 NIST610 和 GJ 1 锆 石年龄采用 和 GJ 1 作为外部标准物质 由于 SiO 2 在锆石中的含量较恒定, 选 29 择 Si 作为内标来消除激光能量在点分析过程中以及分析点之间的漂移, 对于大多数元 素单点分析的相对标准偏差为 5%~15% 详细分析步骤和数据处理方法参见相关文献 (Gao et al,2002) 采用 Glitter(ver4.0,Macquarie University) 程序对锆石的同位素比值 及元素含量进行计算, 并按照 Andersen(2002) 的方法, 用 LAMICPMS Common Lead Correction(ver3.15) 对其进行了普通铅校正, 年龄计算及谐和图采用 Isoplot(ver3.0) 完成 (Ludwig,2003) 锆石原位 Lu Hf 同位素分析在配备了 Geolas2500 激光剥蚀系统的 Nu Plasma HR 多接 收电感藕合等离子体质谱仪 (MC ICP MS) 上完成, 激光剥蚀脉冲频率为 10 Hz, 激光束 斑直径为 44 μm, 剥蚀时间约 50 s 用 Lu / 175 Lu = 和 Yb/ 172 Yb = 进行 同量异位干扰校正计算测定样品的 Lu / 177 Hf 和 Hf/ 177 Hf 比值 (Chu et al.,2002) ɛ Hf (t) 的计算采用 Lu 衰变常数为 a -1 (Albarède et al., 2006), 球粒陨石 的 Hf/ 177 Hf = Lu/ 177 Hf = (Bouvier et al.,2008),hf 亏损地幔模式年 龄 (T DM1 ) 的计算采用现今的亏损地幔 Hf/ 177 Hf = 和 Lu/ 177 Hf = 为参考 (Bouvier et al.,2008 ) 两阶段 Hf 模式年龄 (T DM2 ) 计算时, 平均地壳值采用 Lu / 177 Hf 比

6 554 辜平阳 554 地 质 科 学 2019 年 值为 Rudnick and Gao 分析结果 锆石 U Pb 年代学特征 安南坝地区镁铁质麻粒岩中锆石大部分为暗紫红色 不透明 半透明 多数呈半 自形浑圆状 少数为短柱状或等轴状 粒度介于 μm 长宽比多为 图 3 在 阴 极 发 光 图 像 CL 分 析 的 基 础 上 选 取 不 同 种 类 且 具 代 表 性 的 锆 石 46 粒 进 行同位素定年研究 测试结果见表 1 依据锆石内部结构 安南坝镁铁质麻粒岩中的锆 石可分为两种类型 其中 第一类锆石粒度 CL 强度均一 具有很弱的发光效应 大部 分表现为黑色均质体 不显环带结构 锆石边部发育不完整的白色增生边 极少数锆 石发育不清晰的冷杉叶结构 与角闪岩到麻粒岩过渡相岩石中的增生锆石锆 石类似 Vavra et al Corfu et al 该类锆石 40 个测点数据协和度均较高 Th 含 量 为 U 含 量 介 于 Th/U 比 值 总 体 较 低 为 平 均 为 0.28 从 另 一 方 面 也 佐 证 其 变 质 成 因 锆 石 的 推 断 该 类 锆 石 测 点 在 207 Pb/235 U 206 Pb/238 U 图 解 中 沿 谐 和 线 集 中 分 布 图 4a 207 Pb/206 Pb 年 龄 介 于 1 984±31 Ma 1 835±32 Ma 其 中 32 个 测 点 在 年 龄 统 计 图 上 形 成 1 个 主 峰 值 年 龄 1.95 Ga 图 4b 加权平均年龄为 1 954±11 Ma 图 4c 8 个测点形成 1 个次峰值年 龄 1.86 Ga 图 4b 加权平均年龄为 1 865±22 Ma 图 4d 第二类锆石具有弱的发 光性 CL 图像为灰 深灰色 不同程度的发育振荡环带 边部可见不连续的增生 边 Th U 含量分别为 Th/U 比值相 图3 Fig. 3 安南坝地区镁铁质麻粒岩中代表性锆石样品 CL 图像与年龄值 图中实圈表示锆石 U Pb 年龄测试点位 虚圈表示锆石 Hf 同位素测试点位 Representative zircon CL images and ages of mafic granulite in Annanba area Gansu

7 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 555 测点编号 Pb/ 10-6 U/ 10-6 Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm 表 1 安南坝地区镁铁质麻粒岩 锆石 U Pb 同位素分析结果 Table 1 zircon U Pb isotopic analysis of mafic granulite in Annanba area,akesai,gansu 同位素比值 年龄 /Ma Th Th/U 207 Pb/ 206 Pb 1σ 207 Pb/ 235 U 1σ 206 Pb/ 238 U 1σ 208 Pb/ 232 Th 1σ 206 Pb/ 238 U 1σ 207 Pb/ 235 U 1σ 207 Pb/ 206 Pb 1σ

8 556 地质科学 2019 年 测点编号 Pb/ 10-6 U/ 10-6 Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm 同位素比值 Th Th/U 207 Pb/ 206 Pb 1σ 207 Pb/ 235 U 1σ 206 Pb/ 238 U 1σ 208 Pb/ 232 Th 1σ 续表 1 年龄 /Ma 206 Pb/ 238 U 1σ 207 Pb/ 235 U 1σ 207 Pb/ 206 Pb 1σ

9 557 辜平阳 辜平阳等 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄 和 Hf 同位素组成 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 2期 b 206 个数 Pb/238 U a Pb/235 U 年龄/Ma 年龄/Ma d 年龄/Ma c Mean = 1 954±11 Ma MSWD = 0.28 n = 32 Fig. 4 图4 Mean = 1 865±22 Ma MSWD = 0.30 n = 8 安南坝地区镁铁质麻粒岩 锆石 U Pb 年龄谐和图及加权平均图 zircon U Pb ages concordia diagrams and weighted average graphs of mafic granulite in Annanba area Gansu 对较高 平均为 0.41 结合锆石结构特征 该类锆石为锆石 并受作 用影响 锆石 207 Pb/206 Pb 年龄为 ±31 Ma 2 551±31 Ma 加权平均年龄为 2 561±29 Ma 此 外 两 粒 锆 石 CL 图 像 特 征 基 本 同 第 二 类 锆 石 Th / U 比 值 分 别 为 锆 石 207 Pb/206 Pb 年龄为 2 617±34 Ma 2 643±29 Ma 可能为捕获相对较老的锆石 4. 2 锆石 Hf 同位素组成 研究认为在作用过程中虽然锆石的 U Pb 体系可能被重置 但 Hf 同位素在锆石 晶格中扩散很慢 Lu Hf 体系依然会保持封闭 使得锆石 Hf 同位素组成的测定对于经历 了复杂地质演化历史的岩石研究具有很大的优越性 能为探讨岩石源区及大陆地壳生 长 演化等提供重要信息 Amelin et al Kinny and Maas 2003 赵燕等 2015 安 南 坝 地 区 二 辉 麻 粒 岩 在 锆 石 年 龄 U Pb 测 试 的 基 础 上 对 46 颗 锆 石 进 行 原 位 Hf 同 位 素 分 析 有 效 测 点 38 个 其 锆 石 Lu/177 Hf 比 值 均 小 于 表 2 表 明 因 Lu 衰 变 形 成 的放射性成因 Hf 同位素积累量极少 可代表锆石形成时的初始 Hf 同位素比值 Hf/177Hf 比 值 为 ε Hf t 值 介 于 图 5 测 试 数 据 显 示 安 南 坝 镁铁质麻粒岩两阶段 Hf 模式年龄 TDM2 分布在 Ga 主要集中在 2.65 Ga 图 6

10 558 地质科学 2019 年 表 2 安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 Lu Hf 同位素组成分析数据 Table 2 Lu Hf isotopic compositions of zircons form mafic granulite in Annanba area,akesai,gansu 编号年龄 /Ma Hf/ 177 Hf 2σ Lu/ 177 Hf 2σ Yb/ 177 Hf 2σ εhf (t) 2σ T DM1 /Ma T DM2 /Ma f Lu/Hf Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm

11 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 559 续表 2 编号年龄 /Ma Hf/ 177 Hf 2σ Lu/ 177 Hf 2σ Yb/ 177 Hf 2σ εhf (t) 2σ T DM1 /Ma T DM2 /Ma f Lu/Hf Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm Pm

12 560 地质科学 2019 年 ε Hf (t) 个数 年龄 t/ma 图 5 安南坝地区镁铁质麻粒岩 ε Hf (t) t 图解 Fig. 5 ε Hf (t) t diagram of mafic granulite in Annanba area 两阶段模式年龄 (T DM2 )/Ma 图 6 安南坝地区镁铁质麻粒岩两阶段 Hf 模式年龄 (T DM2 ) 频率分布图 Fig. 6 Probability plots of two stage Hf model ages of mafic granulite in Annanba area 5 讨论 5. 1 镁铁质麻粒岩的形成时代与时代 研究表明塔里木东南缘米兰岩群原岩由中酸性火山岩 基性火山岩 陆源碎屑岩 及碳酸盐岩组成的火山 沉积岩系 ( 刘永顺等,2009,2010; 见脚注 1), 且酸性火山 岩和基性火山岩 互层 状产出, 具有双峰式火山岩的特征 ( 辛后田等,2013) 在米 兰岩群的形成时代方面也取得若干重要研究进展, 如山斜长角闪岩中一 组锆石 U Pb 年龄平均值为 Ma, 认为米兰岩群形成时代为新太古代 ( 郑健康等, 1995) 该岩群中基性岩全岩 Sm Nd 等时线年龄为 2 792±208 Ma; 中酸性片麻岩 基性 麻粒岩及斜长角闪岩全岩等时线年龄为 2 787±151 Ma, 从而将米兰岩群形成时代定为 新太古代 ( 车自成等,1996) 近年来, 研究者获得米兰岩群长英质片麻岩 ( 原岩为酸 性火山岩 ) 锆石 U Pb 年龄 2 592±15 Ma, 岩石中长英质脉体核部锆石年龄 为 Ma( 刘永顺等,2010; 辛后田等,2013), 并结合前人资料将米兰岩群的形成 时代厘定为 2.60~2.55 Ga( 辛后田等,2013) 上述综合说明米兰岩群形成于新太古代 安南坝镁铁质麻粒岩原岩为基性岩脉, 与米兰岩群侵入接触关系显示其形成时代应晚 207 于或接近米兰岩群 岩石中 4 粒锆石 Pb/ 206 Pb 加权平均年龄为 2 561±29 Ma, 与塔 里木周缘 2.6~2.5 Ga 作用时代基本一致 ( 表 3), 可能代表了镁铁质麻粒岩原岩的成 岩时代, 表明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期 已有资料显示, 塔里木东南缘地区片麻状石英闪长岩 二长花岗岩 脉 英云闪长质片麻岩及闪长质片麻岩结晶年龄分别为 2 052±10 Ma 2 050±16 Ma 2 015±20 Ma 及 2 031±20 Ma( 辛后田等,2011; 朱文斌等,2018); 变基性岩和变酸性 岩成岩时代为 2 061±9 Ma 和 1 963±8 Ma(Wang et al.,2017), 且该地区米兰岩群大理岩 在深熔作用条件下形成碳酸岩的时代为 1 931±18 Ma( 辛后田等,2012) 相对于作

13 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 561 Table 3 表 3 塔里木周缘太古代 古元古代 事件锆石 U Pb 年龄统计表 Zircon U Pb ages statistical table of magmatic metamorphic events in Archean and Paleoproterozoic around Tarim 采样位置岩性方法年龄 /Ma 年龄意义参考文献 塔里木东南缘 拉配泉东 闪长质片麻岩 ID TIMS 2926±10 Gehrels et al.,2003 拉配泉 混合角闪斜长片麻岩 2007±25 刘函等,2012 花岗片麻岩 ID TIMS 3605±43 李惠民等,2001 斜长角闪岩 ID TIMS 郑健康等,1995 麻粒岩相岩石 Sm Nd 等时线 2787±151 车自成等,1996 基性岩 Sm Nd 等时线 2792±208 车自成等,1996 英云闪长片麻岩 ID TIMS 2604±102 陆松年等,2003 二长质片麻岩 2830±45 Lu et al.,2008 黑云斜长片麻岩 2592±15 辛后田等,2013 英云闪长片麻岩 2567±32 辛后田等,2013 英云闪长片麻岩 3713 ± 8 Ge et al.,2018 花岗片麻岩 TIMS 1938±180 李惠民等,2001 石英二长岩 ( 脉 ) TIMS 1825±23 陆松年等,2003 奥长花岗片麻岩 1978±50 Lu et al.,2008 石榴夕线石英片麻岩 1986±29 Lu et al.,2008 黑云斜长变粒岩 ( 酸性山岩 ) 2140±9.5 辛后田等,2011 黑云斜长变粒岩 ( 酸性山岩 ) 1906±78 辛后田等,2011 片麻状闪长岩 2135±110 辛后田等,2011 片麻状石英闪长岩 2052±10 辛后田等,2011 片麻状石英正长岩 1873±10 辛后田等,2011 二长花岗岩脉 2050±16 辛后田等,2011 二长花岗岩脉 1968±22 辛后田等,2011 碳酸岩 1931±18 辛后田等,2012 黑云斜长片麻岩 2020±53 辛后田等,2013 基性岩 2061±9 Wang et al.,2017 变酸性岩 1963±8 Wang et al.,2017 英云闪长质片麻岩 2041±38 朱文斌等,2018 英云闪长质片麻岩 1935±20 朱文斌等,2018 英云闪长质片麻岩 1976±15 朱文斌等,2018 闪长质片麻岩 2031±20 朱文斌等,2018 斜长角闪岩 2012±20 朱文斌等,2018 斜长角闪岩 1975±16 朱文斌等,2018 单斜辉石斜长角闪岩 2048±36 朱文斌等,2018 安南坝 1965±27 脚注 1 安南坝 镁铁质麻粒岩 2561±29 本文 安南坝 镁铁质麻粒岩 1954±11 本文 安南坝 镁铁质麻粒岩 1864±22 本文

14 562 地质科学 2019 年 续表 3 采样位置岩性方法年龄 /Ma 年龄意义参考文献 塔里木东缘 石包城 英云闪长片麻岩 ID TIMS 2670±12 梅华林等,1998 石包城 英云闪长片麻岩 2549±20 Zhang et al.,2013 石包城 英云闪长片麻岩 2492±18 Zhang et al.,2013 石包城 英云闪长片麻岩 2498±25 Zhang et al.,2013 石包城 2533±30 Zhang et al.,2013 石包城 高压基性麻粒岩 1834±12 Zhang et al.,2012 石包城 高压基性麻粒岩 1842±5 Zhang et al.,2012 石包城 高压基性麻粒岩 1818±16 Zhang et al.,2013 石包城 英云闪长质片麻岩 1885±32 Zhang et al.,2013 石包城 1856±39 Zhang et al.,2013 水口峡 英云闪长质片麻岩 2561±16 赵燕等,2013 水口峡 2510±22 赵燕等,2013 东巴兔 奥长花岗片麻岩 2717±31 Zong et al.,2013 东巴兔 奥长花岗片麻岩 2642±63 Zong et al.,2013 东巴兔 奥长花岗片麻岩 2708±54 Zong et al.,2013 东巴兔 3056±57 赵燕等,2015 东巴兔 3059±72 赵燕等,2015 东巴兔 奥长花岗片麻岩 1914±45 Zong et al.,2013 东巴兔 奥长花岗片麻岩 2003±31 Zong et al.,2013 东巴兔 奥长花岗片麻岩 1966±40 Zong et al.,2013 东巴兔 1922±58 赵燕等,2015 东巴兔 1867±27 赵燕等,2015 好布拉 英云闪长质片麻岩 1829±7 Zhang et al.,2013 红柳河 1825±11 Zhang et al.,2013 红柳河 1853±12 Zhang et al.,2013 红柳河 1838±25 Zhang et al.,2013 三危山 角闪岩 1987±9 He et al.,2013 党河水库 花岗片麻岩 1852±34 He et al.,2013 塔里木东北缘 辛格尔 花岗闪长岩 ID TIMS 2582±11 陆松年,1992 辛格尔 SIMS 2565±18 胡霭琴等,2006 辛格尔 花岗片麻岩 2516±6 Long et al.,2010 辛格尔 混合花岗岩 TIMS 1912±12 黄存焕等,1986 辛格尔 花岗片麻岩 TIMS 2071±37 陆松年,1992 辛格尔 红色花岗片麻岩 Sm Nd 等时线 2059±14 董富荣等,1999 辛格尔 花岗片麻岩 TIMS 1943±6 郭召杰等,2003 辛格尔 花岗片麻岩 1915±13 Long et al.,2010 兴地 中粒辉长岩 2502±31 邓兴梁等,2008 兴地 蓝石英花岗岩 ID TIMS 2582±11 高振家等,1984 兴地 英云闪长片麻岩 2601±21 Zhang et al.,2012a 兴地 奥长花岗片麻岩 2640±41 Zhang et al.,2012a

15 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 563 塔里木东北缘 续表 3 采样位置岩性方法年龄 /Ma 年龄意义参考文献 兴地 钾质花岗片麻岩 2534±19 Zhang et al.,2012a 兴地 英云闪长片麻岩 1855±14 Zhang et al.,2012a 兴地 奥长花岗片麻岩 1819±35 Zhang et al.,2012a 角闪斜长片麻岩 ID TIMS 2492±19 郭召杰等,2003 花岗片麻岩 2575±13 Long et al.,2010 黑云斜长片麻岩 (TTG) 2659±15 龙晓平等,2011 角闪黑云斜长片麻岩 2714±10 Ge et al.,2014 角闪黑云斜长片麻岩 2712±18 Ge et al.,2014 黑云角闪斜长片麻岩 2742±29 Ge et al.,2014 斜长角闪岩 2710±10 Ge et al.,2014 斜长角闪岩 TIMS 1836±25 郭召杰等,2003 白云母片麻岩 1889±6 董昕等,2011 含石榴子石片岩 1878±26 董昕等,2011 含石榴子石片麻岩 1852±42 董昕等,2011 黑云斜长片麻岩 1800±19 Zhang et al.,2012b 黑云母片岩 1856±12 Zhang et al.,2012b 黑云斜长片麻岩 1864±14 Zhang et al.,2012b 云母石英片岩 1845±16 Ge et al.,2013a 云母石英片岩 1853±17 Ge et al.,2013a 云母石英片岩 1842±18 Ge et al.,2013a 云母石英片岩 1854±9 Ge et al.,2013a 云母石英片岩 1838±11 Ge et al.,2013a 云母石英片岩 1853±15 Ge et al.,2013a 条带状混合岩 1828±22 Ge et al.,2013b 条带状混合岩 1842±42 Ge et al.,2013b 混合岩暗色体 1853±27 Ge et al.,2013b 混合岩暗色体 1835±26 Ge et al.,2013b 闪长质片麻岩 1844±39 He et al.,2013 角闪黑云斜长片麻岩 1936±18 Ge et al.,2014 角闪黑云斜长片麻岩 1898±55 Ge et al.,2014 黑云角闪斜长片麻岩 1968±46 Ge et al.,2014 斜长角闪岩 1864±39 Ge et al.,2014 西山口 片麻状石英闪长岩 1934±13 Lei et al.,2012 西山口 片麻状花岗闪长岩 1944±19 Lei et al.,2012 塔里木西南缘 和田 布雅村 辉长岩 2675±12 黎敦朋等,2007 柯岗 基性麻粒岩 3137±4 郭新成等,2013 阿卡孜 片麻状花岗闪长岩 1916±7 Zhang et al.,2007

16 564 地质科学 2019 年 用时代而言, 古元古代晚期事件在塔里木东南缘也表现明显, 如地 区米兰岩群黑云斜长片麻岩发生作用的时代为 2 020±53 M( 辛后田等,2013); 斜 长角闪岩两期年龄 (2 012±20 Ma 2 048±36 Ma 和 1 975±16 Ma 1 964±15 Ma) 分别 代表了早期麻粒岩相作用及晚期角闪岩相退作用的时代 ( 朱文斌等,2018), 且该地区花岗片麻岩普遍存在 1.98~1.93 Ga 年龄 ( 李惠民等, 2001; Lu et al., 2008; 辛后田等,2011; 朱文斌等,2018) 由上可知, 塔里木东南缘明显存在 2.05~1.9 Ga 的 事件 表 3 统计结果表明塔里木东缘 东北缘及西南缘也存在该阶段的岩 浆岩和年龄, 综合说明塔里木克拉通记录了 2.05~1.9 Ga 的构造 热事件 安南坝 207 镁铁质麻粒岩测年结果显示 32 粒锆石 Pb/ 206 Pb 加权平均年龄为 1 954±11 Ma, 表 明该地区麻粒岩经历了 ~1.95 Ga 强烈的构造 热事件, 与塔里木周缘 2.05~1.9 Ga 岩 浆 事件基本一致 ( 董昕等,2011; 吴海林等,2012; 赵燕等,2013;Zong et al., 2013) 此外, 安南坝地区麻粒岩还获得的 ~1.86 Ga 年龄, 与塔里木东南缘形成于 后造山伸展环境的石英正长岩 (1 873±9.6 Ma) 正长花岗岩脉 (1 834±7 Ma) 的形成时代 基本一致 ( 辛后田等,2011; 见脚注 1) 统计结果还显示 ( 表 3), 塔里木东缘 东北缘 花岗片麻岩 基性岩及沉积岩普遍存在 1.9~1.8 Ga 年龄, 且发育近同时代岩 浆岩, 说明塔里木克拉通经历了 1.9~1.8 Ga 构造 热事件的叠加改造 因此,~1.86 Ga 年龄可能是古元古代末期塔里木东南缘构造 事件的记录 5. 2 镁铁质麻粒岩原岩的物质来源 岩石地球化学资料显示塔里木东南缘地区米兰岩群中镁铁质麻粒岩 全碱含量较低,Cr Ni 含量较高, 稀土配分曲线与 E MORB 类似, 在岩原岩恢复 图解中样品投点均落入玄武岩区, 表明该地区镁铁质麻粒岩原岩为玄武质岩石 ( 刘永顺 等,2010; 辛后田等,2013), 与野外宏观特征基本一致 锆石是极抗风化性的矿物, 且具有很高的 Hf 同位素体系封闭温度及极低的 Lu/Hf 比值, 这使得锆石可以记录 源区不同性质源岩的特征, 成为探讨起源及壳幔相互作用过程的重要工具 ( 吴福元 等, 2007) 研究表明不同地球化学储库 Lu/ 177 Hf 比值不同, 亏损地幔和球粒陨石 的 Hf/ 177 Hf 比值较高 ( ), 其对应的 ε Hf (t) 值为正值或零 ; 地壳和富集地 幔 Hf/ 177 Hf 比值相对较低, 地壳的 ε Hf (t) 值通常为负值, 而富集地幔的 ε Hf (t) 值可能为 较小的正值或者负值 ( 第五春荣等,2012; 赵燕等,2015) 安南坝地区镁铁质麻粒岩 中 38 粒锆石 ε Hf (t) 值为 ~3.12, 表明镁铁质麻粒岩原岩源区的不均一性 其 中,7 粒锆石 ε Hf (t) 值为 0.05~3.12, 平均为 0.91( 较小的正值 ) 若锆石母直接来 源于未受任何影响的亏损地幔, 那么锆石 ε Hf (t) 应近似等于同期亏损地幔 ε Hf (t) 值 ( 王 冬兵等,2012), 但上述锆石 ε Hf (t) 值投点落入亏损地幔演化线下方, 演化的 ε Hf (t) 值 表明镁铁质麻粒岩中锆石母并不是来源于类似 N MORB 的亏损地幔源区 31 粒锆 石 ε Hf (t) 值为 ~-0.08, 指示锆石母可能源于古老地壳 或源区以古老地壳物 质为主 ( 第五春荣等,2012; 赵燕等,2015), 但玄武质不能由下地壳基性物质直 接熔融形成 ( 徐扬等,2017) 安南坝地区镁铁质麻粒岩中 38 粒锆石 Hf/ 177 Hf 比值均 < ,ε Hf (t) 值主体为负值和较小的正值,ε Hf (t) 值均落在球粒陨石演化线上及附

17 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 565 近, 暗示存在强烈的壳幔交换作用 ( 孔华等,2016) 锆石两阶段模式年龄 (T DM2 ) 主要集 中在 ~2.65 Ga, 综合判断安南坝地区镁铁质麻粒岩原岩源自新太古代富集岩石圈 地幔 6 结论 (1) 塔里木东南缘安南坝地区镁铁质麻粒原岩为基性岩脉, 与米兰岩群侵入接触 关系明显, 局部受后期剪切作用呈透镜状 岩石主要由斜长石 斜方辉石 单斜辉石 角闪石 金属矿物 ( 以磁铁矿为主 ) 等组成, 具有典型中低压麻粒岩相岩石矿物组 合的特征 (2) 锆石 U Pb 测年结果显示镁铁质麻粒的形成时代为 2 561±29 Ma, 说明新太古代 晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期 此外, 还获得了 ~1.95 Ga ~1.86 Ga 两期变 质年龄 其中,~1.95 Ga 的峰期年龄代表了塔里木克拉通东南缘古元古代晚期强 烈的构造 热事件,~1.86 Ga 的年龄可能与该地区古元古代末期构造 事件 密切相关 (3) 塔里木东南缘安南坝地区镁铁质麻粒中锆石 Hf/ 177 Hf 比值均 < , ε Hf (t) 值为 ~3.12, 两阶段模式年龄 (T DM2 ) 主要集中在 ~2.65 Ga, 指示其原岩 起源于新太古代富集岩石圈地幔 参考文献 车自成, 孙勇 阿尔金麻粒岩相杂岩的时代及塔里木盆地的基底. 中国区域地质,15(1): Che Zicheng and Sun Yong The age of the Altun granulite facies complex and the basement of the Tarim Basin. Regional Geology of China,15(1): 邓兴梁, 舒良树, 朱文斌等 新疆兴地断裂带前寒武纪构造 变形作用特征及其年龄. 岩石学报,24 (11): Deng Xingliang, Shu Liangshu, Zhu Wenbin et al Precambrian tectonism, magmatiam, deformation and geochronology of igneous rocks in the Xingdi fault zone,xinjiang. Acta Petrologica Sinica,24(11): 第五春荣, 孙勇, 王倩 华北克拉通地壳生长和演化 : 来自现代河流碎屑锆石 Hf 同位素组成的启示. 岩石学报,28(11): Diwu Chunrong,Sun Yong and Wang Qian The crustal growth and evolution of North China Craton:Revealed by Hf isotopes in detrital zircons from modern rivers. Acta Petrologica Sinica,28(11): 董昕, 张泽明, 唐伟 塔里木克拉通北缘的前寒武纪构造热事件 新疆铁门关高级岩的锆石 U Pb 年代学限定. 岩石学报,27(1): Dong Xin, Zheng Zeming and Tang Wei Precambrian tectono thermal events of the northern margin of the Tarim Craton: Constraints of zircon U Pb chronology from high grade metamorphic rocks of the Korla, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica,27(1): 董富荣, 李嵩龄, 冯新昌 库鲁克塔格地区新太古代深沟片麻杂岩特征. 新疆地质,17(1): Dong Furong, Li Songling and Feng Xinchang Characteristics of Shengou gneiss complex of neoarchean from Kuluketage of Xinjiang. Xingjiang Geology,17(1): 高振家, 陈晋镳, 陆松年等 前寒武纪地质 ( 第 6 号 ): 新疆北部前寒武系. 北京 : 地质出版社 Gao Zhenjia, Chen Jibiao, Lu Songnian et al The Precambrian Geology in Northern Xinjiang(Precambrian Geology No. 6). Beijing:Geological Publishing House

18 566 地质科学 2019 年 郭新成, 郑玉壮, 高军等 新疆西昆仑中太古界古陆核的确定及地质意义. 地质论评,59(3): Guo Xincheng, Zheng Yuzhuang, Gao Jun et al Determination and geological significance of the Mesoarchean craton in western Kunlun Mountains,Xinjiang,China. Geological Review,59(3): 郭召杰, 张志诚, 刘树文等 塔里木克拉通早前寒武纪基底层序与组合 : 颗粒锆石 U Pb 年龄新证据. 岩石学报,19(3): Guo Zhaojie,Zhang Zhicheng,Liu Shuwen et al U Pb geochronological evidence for the Early Precambrian complex of the Tarim Craton,NW China. Acta Petrologica Sinica,19(3): 何登发, 李德生 塔里木盆地构造演化与油气聚集. 北京 : 地质出版社 He Dengfa and Li Desheng Tectonic Evolution and Hydrocarbon Accumulation in Tarim Basin. Beijing: Geological Publishing House 胡霭琴, 韦刚健 塔里木盆地北缘新太古代辛格尔灰色片麻岩形成时代问题. 地质学报,80(1): Hu Aiqin and Wei Gangjian On the age of the Neo Archean Qingir gray gneisses from the northern Tarim Basin, Xinjiang,China. Acta Geologica Sinica,80(1): 黄存焕, 高振家 新疆库鲁克塔格地区混合杂岩中锆石同位素地质年龄及某地质意义. 新疆地质, 4(2): Huang Cunhuan and Gao Zhenjia Isotopic geologic age of zircon in mixed complex of Kuruktag region in Xingjiang and its geological significance. Xingjiang Geology,4(2): 贾承造 中国塔里木盆地构造特征与油气. 北京 : 地质出版社 Jia Chengzao Tectonic Characteristics and Petroleum, Tarim Basin, China. Beijing: Geological Publishing House 孔华, 许明珠, 张强等 湘南道县辉长岩包体的锆石 定年 Hf 同位组成及其地质意义. 吉林大学学报 ( 地球科学版 ),46(3): Kong Hua, Xu Mingzhu, Zhang Qiang et al LA ICP MS Zircon U Pb dating and Hf isotope feature of gabbro xenolith and its geological significance in Huziyan basalt of Daoxian County, southern Hunan Province. Journal of Jilin University(Earth Science Edition),46(3): 黎敦朋, 李新林, 周小康等 塔里木西南缘新太古代辉长岩脉的锆石 U Pb 定年及其地质意义. 中国地质,34(2): Li Dunpeng, Li Xinlin, Zhou Xiaokang et al U Pb zircon dating of Neoarchean metagabbro dikes on the southwestern margin of the Tarim plate and its significance. Geology in China,34(2): 李惠民, 陆松午, 郑健康等 阿尔金山东端花岗片麻岩中 3.6 Ga 锆石的地质意义. 矿物岩石地球化学通报, 20(4): Li Huimin, Lu Songnian, Zheng Jiankang et al Ga zircon in granitic gneiss from the eastern Altyn Tagh and its geological implication. Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,20(4): 刘函, 王国灿 北阿尔金拉配泉米兰群片麻岩及其中两期基性岩墙群 锆石 U Pb 年龄及地质意义. 地质通报,31(9): Liu Han and Wang Guocan LA ICP MS zircon U Pb dating of gneiss of Milan Group and mafic dyke swarms from Lapeiquan in northern Altun and its tectonic significance. Geological Bulletin of China,31(9): 刘平华, 刘福来, 蔡佳等 华北克拉通孔兹岩带中段大青山 乌拉山杂岩立甲子基性麻粒岩年代学及地球化学研究. 岩石学报,29(2): Liu Pinghua,Liu Fulai,Cai Jia et al Geochronological and geochemical study of the Lijiazi mafic granulites from the Daqingshan Wulashan metamorphic complex, the central Khondalite belt in the North China Craton. Acta Petrologica Sinica,29(2): 刘永顺, 于海峰, 辛后田等 阿尔金山地区构造单元划分和前寒武纪重要地质事件. 地质通报, 28(10): Liu Yongshun, Yu Haifeng, Xin Houtian et al Tectonic units division and Precambrian significant geological events in Altyn Tagh Mountain,China. Geological Bulletin of China,28(10): 刘永顺, 辛后田, 周世军等 阿尔金山东段拉配泉地区前寒武纪及古生代构造构造演化. 北京 : 地质出版社.

19 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 Liu Yongshun, Xin Houtian, Zhou Shijun et al Precambrian and Paleozoic Tectonic Evolution in the Lapeiquan Area of the Eastern Altyn Tagh Mountain. Beijing: Geological Publishing House 龙晓平, 袁超, 孙敏等 库鲁克塔格地区最古老岩石的发现及其地质意义. 中国科学 : 地球科学, 41 (3): Long Xiaoping, Yuan Chao, Sun Min et al The discovery of the oldest rocks in the Kuluketage area and its geological implications. Science China Earth Sciences,54(3): 陆松年 新疆库鲁克塔格元古宙地质演化. 中国地质科学院天津地质矿产研究所文集,(26 27): Lu Songnian Geological evolution of Proterozoic in Kuruktage, Xinjiang. Bulletin of Tianjin Institute of Geology and Mineral Research,(26 27): 陆松年, 袁桂邦 阿尔金山早前寒武纪活动的年代学证据. 地质学报,77(1): Lu Songnian and Yuan Guibang Geochronology of Early Precambrian magmatic activities Aketashitage, East A1tyn Tagh. Acta Geologica Sinica,77(1): 梅华林, 于海峰, 陆松年等 甘肃敦煌太古宙英云闪长岩 : 单颗粒锆石 U Pb 年龄和 Nd 同位素. 前寒武纪研究进展,21(2): Mei Hualin, Yu Haifeng, Lu Songnian et al Archean tonalite in the Dunhuang, Gansu Province: Age from the U Pb single zircon and Nd isotope. Progress in Precambrian Research,21(2): 王冬兵, 王立全, 尹福光等 滇西北金沙江古特提斯洋早期演化时限及其性质 : 竹林层状辉长岩锆石 U Pb 年龄及 Hf 同位素约束. 岩石学报,28(5): Wang Dongbing, Wang Liquan, Yin Fuguang et al Timing and nature of the Jinshajiang Paleo Tethys: Constraints from zircon U Pb age and Hf isotope of the Dongzhulin layered gabbro from Jinshajiang ophiolite belt,northwestern Yunnan. Acta Petrologica Sinica,28(5): 吴海林, 朱文斌, 舒良树等 Columbia 超大陆聚合事件在塔里木克拉通北缘的记录. 高校地质学报,18(4): Wu Hailin, Zhu Wenbin, Shu Liangshu et al Records of the assemblage event of Columbia supercontinent in the northern Tarim Craton. Geological Journal of China Universities,18(4): 吴福元, 李献华, 郑永飞等 Lu Hf 同位素体系及其岩石学应用. 岩石学报,23(2): Wu Fuyuan, Li Xianhua, Zheng Yongfei et al Lu Hf isotopic systematics and their applications in petrology. Acta Petrologica Sinica,23(2): 校培喜, 高晓峰, 胡云绪等 阿尔金 东昆仑西段成矿带地质背景研究. 北京 : 地质出版社 Xiao Peixi, Gao Xiaofeng, Hu Yunxu et al The Study of Geological Background of Aljin Eastern Kunlun Metallogenic Belt. Beijing:Geological Publishing House 辛后田, 赵凤清, 罗照华等 塔里木盆地东南缘地区古元古代精细年代格架的建立及其地质意义. 地质学报,85(12): Xin Houtian, Zhao Fengqing, Luo Zhaohua et al Determination of the Paleoproterozoic geochronological framework in Aqtashtagh area in southeastern Tarim,China,and its geological significance. Acta Geologica Sinica,85(12): 辛后田, 罗照华, 刘永顺等 塔里木东南缘地区古元古代壳源碳酸岩的特征及其地质意义. 地学前缘,19(6): Xin Houtian, Luo Zhaohua, Liu Yongshun et al Geological features and significance of Palaeoproterozoic carbonatite of crustal origin in Aqtashtagn area of Southeast Tarim Basin, China. Earth Science Frontiers, 19(6): 辛后田, 刘永顺, 罗照华等 塔里木盆地东南缘地区新太古代陆壳增生 : 米兰岩群和 TTG 片麻岩的地球化学及年代学约束. 地学前缘,20(1): Xin Houtian, Liu Yongshun, Luo Zhaohua et al The growth of Archean continental crust in Aqtashtagh area of southeast: Constraints from petrochemistry and chronology about Milan Group and TTG gneiss. Earth Science Frontiers,20(1):

20 568 地质科学 2019 年 徐扬, 杨坤光, 李日辉等 北苏鲁变辉长岩锆石 U Pb 年龄和 Lu Hf 同位素组成及其对源区的指示. 大地构造与成矿学,41(2): Xu Yang, Yang Kunguang, Li Rihui et al Zircon U Pb ages and Lu Hf isotopic compositions of meta gabbro in the northern Sulu UHP metamorphic belt and its provenance. Geotectonica et Metallogenia,41(2): 张建新, 李怀坤, 孟繁聪等 塔里木盆地东南缘 ( 阿尔金山 ) 基底 记录的多期构造热事件 : 锆石 U Pb 年代学的制约. 岩石学报,27(1): Zhang Jianxin, Li Huaikun, Meng Fancong et al Polyphase tectonothermal events recorded in metamorphic basement from the Altyn Tagh, the southeastern margin of the Tarim Basin, western China: Constraint from U Pb zircon geochronology. Acta Petrologica Sinica,27(1): 赵燕, 第五春荣, 孙勇等 甘肃敦煌水峡口地区前寒武纪岩石的锆石 U Pb 年龄 Hf 同位素组成及其地质意义. 岩石学报,29(5): Zhao Yan, Diwu Cunrong, Sun Yong et al Zircon geochronology and Lu Hf isotope compositions for Precambrian rocks of the Dunhuang complex in Shuixiakou area,gansu Province. Acta Petrologica Sinica,29(5): 赵燕, 第五春荣, 敖文昊等 敦煌地块发现 ~3.06 Ga. 科学通报,60(1): Zhao Yan, Diwu Chunrong, Ao Wenhao et al Ca.3.06 Ga granodioritic gneiss in Dunhuang block. Chinese Science Bulletin,60(1): 郑健康 阿尔金造山带东段地质构造演化概论. 青海地质,(2):1 11. Zheng Jiankang Outline of geological tectonic evolution in the eastern Altun orogenic belt. Qinghai Geology,(2): 朱文斌, 葛荣峰, 吴海林 北阿尔金地区古元古代 ca. 2.0 Ga 事件. 岩石学报,34(4): Zhu Wenbin, Ge Rongfeng and Wu Hailin Paleoproterozoic ca. 2.0 Ga magmatic metamorphic event in the northern Altyn Tagh area. Acta Petrologica Sinica,34(4): Albarède F, Scherer E E, Blichert Toft J et al γ ray irradiation in the early Solar system and the conundrum of the Lu decay constant. Geochimica et Cosmochimica Acta,70(5): Amelin Y, Lee D C and Halliday A N Early middle Archaean crustal evolution deduced from Lu Hf and U Pb isotopic studies of single zircon grains. Geochimica et Cosmochimica Acta,64(24): Andersen T Correction of common lead in U Pb analyses that do not report 204 Pb. Chemical Geology, 192(1 2): Bouvier A, Vervoort J D and Patchett P J The Lu Hf and Sm Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth and Planetary Science Letters,273(1 2): Chu N C, Taylor R N, Chavagnac V et al Hf isotope ratio analysis using multi collector inductively coupled plasma mass spectrometry: An evaluation of isobaric interference corrections. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 17(12): Corfu F, Hanchar J M, Hoskin P O W et al Atals of zircon textures. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 53 (1): Gao S,Liu X M,Yuan H L et al Analysis of forty two major and trace elements in USGS and NIST SRM glasses by LA ICPMS. Geochimica et Cosmochimica Acta,67(18):116. Gehrels G E, Yin A and Wang X Magmatic history of the northeastern Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research,10(B9):2423. Ge R F, Zhu W B, Wu H L et al. 2013a. Timing and mechanisms of multiple episodes of migmatization in the Korla complex, northern Tarim Craton, NW China: Constraints from zircon U Pb Lu Hf isotopes and implications for crustal growth. Precambrian Research,231: Ge R F, Zhu W B, Wu H L et al. 2013b. Zircon U Pb ages and Lu Hf isotopes of Paleoproterozoic metasedimentary rocks in the Korla complex, NW China: Implications for metamorphic zircon formation and geological evolution of the Tarim Craton. Precambrian Research,231:1 18. Ge R F, Zhu W B, Wilde S A et al Archean magmatism and crustal evolution in the northern Tarim Craton:

21 2 期 辜平阳等 : 甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素组成 : 对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示 569 Insights from zircon U Pb Hf O isotopes and geochemistryof ~2.7 Ga orthogneiss and amphibolite in the Korla complex. Precambrian Research,252: Ge R F, Zhu W B, Wilde S A et al Remnants of Eoarchean continental crust derived from a subducted proto arc. Science Advances,4(2):eaao3159. He Z Y,Zhang Z M,Zong K Q et al Paleoproterozoic crustal evolution of the Tarim Craton:Constrained by zircon U Pb and Hf isotopes of meta igneous rocks from Korla and Dunhuang. Journal of Asian Earth Sciences,78: Kinny P D and Maas R Lu Hf and Sm Nd isotope systems in zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,53(1): Lei R X, Wu C Z, Chi G X et al Petrogenesis of the Paleoproterozoic Xishankou pluton, northern Tarim block, Northwest China: Implications for assembly of the supercontinent Columbia. International Geology Review, 54 (15): Long X P,Yuan C,Sun M et al Archean crustal evolution of the northern Tarim Craton,NW China: Zircon U Pb and Hf isotopic constraints. Precambrian Research,180(3 4): Long X P, Yuan C, Sun M et al New geochemical and combined zircon U Pb and Lu Hf isotopic data of orthogneisses in the northern Altyn Tagh, northern margin of the Tibetan Plateau: Implicantion for Archean evolution of the Dunhuang block and formation in NW China. Lithos, : Lu S N, Li H K, Zhang C L et al Geological and geochronological evidence for the Precambrian evolution of the Tarim Craton and surrounding continental fragments. Precambrian Research,160(1 2): Ludwig K R Isoplot 3.0 A Geochronologycal Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley: Berkeley Geochronology Center. Special Publication,No.4:1 70. Mohan A, Singh P K and Saehan H K High density carbonic fluid inclusions in charnockites from eastern Ghats, India:Petrologic implications. Journal of Asian Earth Sciences,22(2): Puelles P,Abalos B and Gil Ibarguchi J I Metamorphic evolution and thermobaric structure of the subduction related Bacariza high pressure granulite formation(cabo Ortegal complex,nw Spain). Lithos,84(1 2): Rudnick R L and Gao S Composition of the continental crust.//turekian K K and Holland H D. Treatise on Geochemistry. Oxford:Pergamon Vavra G,Schmid R and Gebauer D Internal morphology,habit and U Th Pb microanalysis of amphibolite to granulite facies zircons:geochronology of the Ivrea zone(southern Alps). Contributions to Mineralogy and Petrology,134(4): Wang Z M, Han C M, Xiao W J et al Paleoproterozoic subduction related magmatism and crustal evolution of the Dunhuang block,nw China. Journal of Asian Earth Sciences,134: Yamamoto J, Kgai H, Kwaakami Y et al Paleo Moho depth determined from the perssuer of CO 2 fluid inclusions: Raman spectroscopic barometry of mantle and crust derived rock. Earth and Planetary Science Letters, 253(3 4): Zhang C L, Li H K, Santosh M et al. 2012a. Precambrian evolution and cratonization of the Tarim block, NW China: Petrology, geochemistry, Nd isotopes and U Pb zircon geochronology from Archaean gabbro TTG potassic granite suite and Paleoproterozoic metamorphic belt. Journal of Asian Earth Sciences,47:5 20. Zhang C L,Li Z X,Li X H et al An Early Paleoproterozoic high K intrusive complex in south western Tarim block, NW China:Age,geochemistry,and tectonic implications. Gondwana Research,12(1 2): Zhang J X, Gong J H, Yu S Y. 2012b. c Ga HP granulite facies metamorphism in the Dunhuang block of the Tarim Craton, NW China: Evidence from U Pb zircon dating of mafic granulites. Journal of the Geological Society, 169 (5): Zhang J X, Yua S Y, Gong J H et al The latest Neoarchean Paleoproterozoic evolution of the Dunhuang block, eastern Tarim Craton, northwestern China : Evidence from zircon U Pb dating and Hf isotopic analyses. Precambrian Research,226: Zong K Q, Liu Y S, Zhang Z M et al The generation and evolution of Archean continental crust in the Dunhuang block,northeastern Tarim Craton,northwestern China. Precambrian Research,235:

22 570 地质科学 2019 年 Zircon U Pb ages and Hf isotopes of mafic granulite from Annanba area of Aksai, Gansu : Implications for the Precambrian geological evolution of the southeastern Tarim Gu Pingyang 1 Xu Xueyi 2 He Shiping 1 Zhao Huibo 1 Zhuang Yujun 1 Zha Xianfeng 1 Chen Ruiming 1 Guo Yapeng 1 (1. Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits,MLR,Xi an Geological Survey Center,Xi an ;2. China Geological Survey,Beijing ) Abstract Mafic granulite as vein or len is commonly identified within Milan rock group and TTG gneiss formed in the Neoarchean in Annanba area of Aksai County, Gansu Province. The granulite is composed of orthopyroxene(opx), clinopyroxene(cpx), amphibole(amp), plagioclase(pl)and magnetite(mt), which is the typical mineral assemblage of the medium low pressure granulite facies rocks. The LA ICP MS zircon U Pb dating of the granulite from Annanba area of Aksai, indicates that the formation age of the protolith of the mafic granulite is possibly 2 561±29 Ma, basically consistent with the age of magmatism of the southeastern Tarim(2.6~2.5 Ga), showing the significant continental crust accretion in Late Neoarchean. Two episodes of metamorphic ages are recognized in zircons of the mafic granulite. The older one has ages of ca.1.95 Ga, representing intense tectonothermal event of Late Paleoproterozoic age in the southeastern Tarim. In the meanwhile, the younger one with ages of ca Ga might be closely related to the Late Paleoproterozoic tectonic magmatic event in this area. The ε Hf (t)of all analyses of zircons from the mafic granulite change from ~3.12, Hf/ 177 Hf < ,and the two stage Hf model ages are mainly concentrated in ca.2.65 Ga,which demonstrates that the mafic magmas of the granulite were derived from the Neoarchean enriched type lithospheric mantle. Keywords Mafic granulite, Zircon U Pb dating, Hf isotopes, Annanba area, Southeastern Tarim