張永旺 劉匯川 于志琪 王凱

1. 油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國石油大學(xué)(北京)，北京 1022492. 中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 1022491.

圖1 塔里木克拉通區(qū)域構(gòu)造圖(據(jù)Lu et al., 2008改編)研究區(qū)夾持于古亞洲洋和特提斯洋兩大構(gòu)造域間，區(qū)內(nèi)分布有西昆侖山、東昆侖山、祁連山、天山等近東西向的構(gòu)造帶Fig.1 Regional tectonic framework of the Tarim Craton (modified after Lu et al., 2008)

圖2 塔里木盆地古元古代巖漿巖(a)、變質(zhì)巖(c)年齡頻譜圖以及A型花崗巖年齡分布圖(b)數(shù)據(jù)來自表1Fig.2 Relative probability plots of published zircon U-Pb ages of the Paleoproterozoic magmatic and metamorphic rocks in the Tarim Craton (a, c) and age spectrum of the Paleoproterozoic A-type granitoids (b)

塔里木克拉通位于我國西北部，主體是由前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和巨厚元古代以來沉積蓋層組成的大型疊合盆地(圖1)。塔里木盆地北接中亞造山帶，南臨滇藏特提斯構(gòu)造帶，古老基底和地層出露于塔里木盆地周緣，盆地內(nèi)部接近90%的區(qū)域被沙漠覆蓋。前人研究已表明塔里木克拉通經(jīng)歷了與哥倫比亞超大陸演化相關(guān)的俯沖造山和陸內(nèi)裂谷相關(guān)事件。比如，在塔里木盆地東北緣庫魯克塔格地區(qū)發(fā)現(xiàn)古元古代的興地塔格群與楊吉布拉克群間呈角度不整合接觸(陸松年, 1992)。Zhaoetal. (2002b)將這種古元古代結(jié)晶基底和不整合覆于其上的中-新元古界沉積蓋層構(gòu)成認(rèn)為是古元古代末期的一次重要構(gòu)造事件，可能與哥倫比亞大陸匯聚有關(guān)；這種結(jié)構(gòu)在華北板塊普遍發(fā)育，Lee (1939)、李江海等(2000)等學(xué)者將其命名為呂梁運(yùn)動(dòng)。隨著高精度年代學(xué)的持續(xù)發(fā)展，部分學(xué)者獲得了一些塔里木盆地古元古代年代學(xué)數(shù)據(jù)，顯示了塔里木盆地古元古代構(gòu)造-熱事件的存在(表1)。如辛后田等(2011, 2012)將塔里木盆地古元古代構(gòu)造格架分為古元古代中期(2.15～2.10Ga)的陸殼俯沖、古元古代晚期(2.05～1.93Ga)的碰撞造山、古元古代末期(1.87～1.85Ga)后造山等三個(gè)階段。但塔里木克拉通內(nèi)部古元古代巖漿巖相比華北和揚(yáng)子克拉通研究程度較低，尤其是對(duì)特殊類型的巖漿巖系統(tǒng)研究缺乏，制約了我們對(duì)塔里木克拉通構(gòu)造演化過程的認(rèn)識(shí)。

特殊類型的巖漿巖或巖石組合能指示其形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境。A型花崗巖具有無水、堿性的特征，并多形成于非造山的構(gòu)造環(huán)境，其常與碰撞后或者弧后的地殼伸展減薄有關(guān)。塔里木克拉通內(nèi)分布了一些古元古代A型花崗巖(Longetal., 2012; Yuetal., 2014; 王玉璽等, 2017; 高山林等, 2018)。前人對(duì)這些A型花崗巖的地球化學(xué)特征和成因的歧義解釋，造成我們對(duì)塔里木克拉通的古元古代構(gòu)造環(huán)境及記錄的哥倫比亞超大陸演化的地質(zhì)信息認(rèn)識(shí)不清。本文通過對(duì)塔里木克拉通內(nèi)古元古代A型花崗巖進(jìn)行了全面的綜述，將其分為兩期(圖2)，分別形成于島弧和碰撞后裂谷環(huán)境。這一發(fā)現(xiàn)為我們更好認(rèn)識(shí)塔里木克拉通的古元古代構(gòu)造環(huán)境及記錄的哥倫比亞超大陸演化的地質(zhì)信息，提供了新的證據(jù)。

1 塔里木克拉通前寒武紀(jì)地質(zhì)背景

塔里木克拉通北接中亞造山帶，南臨滇緬特提斯構(gòu)造帶，前寒武紀(jì)地層露頭出露于塔里木盆地周緣，分別位于塔西北的阿克蘇-烏什地區(qū)、塔東北的庫魯克塔格地區(qū)、塔西南的葉城、西昆侖地區(qū)以及塔東南的阿爾金地區(qū)(Hanetal., 2011; Zhangetal., 2013)。塔里木克拉通前寒武紀(jì)構(gòu)造演化主要分為太古代盆地基底演化階段、古元古代塔里木盆地對(duì)哥倫比亞超大陸聚合和裂解的響應(yīng)階段以及新元古代塔里木盆地對(duì)Rodinia超大陸的聚合和裂解的響應(yīng)等階段(Longetal., 2012, 2015; Huangetal., 2017)。塔里木盆地發(fā)育有豐富的古老烴源巖和油氣資源，是我國古老深層-超深層油氣勘探和主要產(chǎn)區(qū)之一，也是古老深層-超深層油氣研究的熱點(diǎn)地區(qū)(Zhuetal., 2018, 2019a, b, 2020b, c, d; 朱光有等, 2017, 2018)。

郭新成等(2013)采用LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年方法獲得了赫羅斯坦雜巖體中紫蘇輝石麻粒巖的原巖形成時(shí)代為3137.3±4.1Ma，其地球化學(xué)特征與TTG巖石相似，該年齡被認(rèn)為代表了塔里木克拉通可能存在太古代古陸核。該雜巖體被2.34Ga和2.41Ga花崗質(zhì)巖體侵入，并經(jīng)歷了1.9Ga的角閃巖相到麻粒巖相的變質(zhì)作用(郭新成等, 2013; Yeetal., 2016)。塔里木克拉通塔東北的“托格雜巖體”主要由TTG巖系和花崗巖組成(2492～2337Ma; 郭召杰等, 2003; 陸松年, 1992)。陸松年(1992)測(cè)定其中片麻巖的鋯石TIMS年齡為2582±11Ma。隨著塔里木盆地前寒武紀(jì)地質(zhì)研究的不斷深入，在塔東的敦煌地區(qū)、塔西南的西昆侖構(gòu)造帶以及塔東南的阿爾金地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大面積的TTG巖體。敦煌地區(qū)的TTG主要形成年代為2.70～2.72Ga(Zongetal., 2013) 和2.50～2.56Ga(趙燕等, 2013)，該地區(qū)的TTG巖體的Hf同位素研究顯示新太古代出現(xiàn)了顯著的地殼增生(趙燕等, 2013)。阿爾金北緣同樣也發(fā)育有太古代巖體，前人將之命名為米蘭巖群，該巖群主要為一套高角閃巖-麻粒巖相高級(jí)變質(zhì)巖系，其中的蓋力克正片麻巖年齡為2674±142Ma(崔軍文等, 1999)。如引言中提到，塔里木克拉通內(nèi)分布有一些古元古代地質(zhì)記錄。此外，塔里木克拉通還分布有大量中新元古代沉積蓋層、變質(zhì)巖和巖漿巖。Zhangetal. (2003, 2007)通過Sm-Nd全巖等時(shí)線年齡確定了塔西南連卡特群中火成巖的年齡為1.2Ga，通過變質(zhì)礦物角閃石和黑云母40Ar/39Ar年齡為1.05～1.02Ga。但Heetal. (2014)發(fā)現(xiàn)塔里木庫魯克塔格和阿克蘇地區(qū)的新元古代碎屑巖均缺乏1.3～1.0Ga的碎屑鋯石年代學(xué)記錄。Chenetal. (2004)和Zhanetal. (2007)報(bào)道了侵入阿克蘇藍(lán)片巖并且未變質(zhì)的基性巖墻SHRIMP U-Pb的年齡分別為803Ma和785Ma；Zhangetal. (2009)和張健等(2014)分別通過SHRIMP U-Pb定年方法獲得該基性巖墻的年代為759Ma和760Ma。此外，Luetal. (2017)通過對(duì)阿克蘇藍(lán)片巖的碎屑鋯石年代學(xué)研究獲得最年輕的鋯石峰值為790Ma。Liouetal. (1996)獲得阿克蘇藍(lán)片巖中多硅白云母40Ar/39Ar年齡為750Ma、阿克蘇藍(lán)片巖全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為698±26Ma。Yongetal. (2013)在阿克蘇藍(lán)片巖內(nèi)同樣獲得了750Ma的多硅白云母40Ar/39Ar坪年齡，該40Ar/39Ar坪年齡代表了阿克蘇藍(lán)片巖低溫(300～400℃)變質(zhì)年齡。前人研究將塔里木克拉通羅迪尼亞超大陸裂解分為四期：前二期以820～800Ma和780～760Ma的超鐵鎂質(zhì)-鐵鎂質(zhì)雜巖、A型花崗巖和大規(guī)模分布的基性巖墻群為代表 (Longetal., 2011; Zhangetal., 2011, 2009)；第三期以780～770Ma的庫魯克塔格雙峰式侵入巖為代表 (Xuetal., 2009; Zhangetal., 2011, 2013)；第四期以650～635Ma的基性巖墻群、安山巖以及鉀質(zhì)花崗巖為代表(Zhuetal., 2008, 2011)。

本次研究以古元古代晚期A型花崗巖為研究對(duì)象，分別綜述了塔里木克拉通北部沙雅隆起、西北緣大紅山、東南緣敦煌地塊和東北緣興格爾等地區(qū)的古元古代晚期A型花崗巖。通過詳細(xì)綜述研究區(qū)古元古代晚期A型花崗巖巖石主微量元素、Nd-Hf同位素和同位素年齡等信息，重新解釋塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖時(shí)空分布特征和成因，為更好認(rèn)識(shí)塔里木克拉通的古元古代構(gòu)造環(huán)境及記錄的哥倫比亞超大陸演化的地質(zhì)信息，提供了新的證據(jù)。

2 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖年代學(xué)和地球化學(xué)特征

2.1 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖巖相學(xué)和年代學(xué)特征

塔里木克拉通北部沙雅隆起、西北緣大紅山、東南緣敦煌地塊和東北緣興格爾等地區(qū)的古元古代晚期A 型花崗巖相學(xué)和年代學(xué)特征如下：

(1)東北緣興格爾A型花崗巖：Longetal. (2012)在塔里木克拉通東北緣興格爾地區(qū)塔北變質(zhì)體識(shí)別出古元古代A型片麻狀花崗巖，其中鋯石Th/U比值為0.15～0.95，34顆鋯石的LA-ICPMS鋯石加權(quán)平均年齡為1915±13Ma。其原巖為中粒至粗粒二云母花崗巖，主要含有20%～35%石英、35%～45%堿性長(zhǎng)石、15%～25%斜長(zhǎng)石、10%～15%黑云母、10%白云母、<5%的角閃石和副礦物(如鋯石、磷灰石和磁鐵礦等)。

（4）位置。肺癌腫塊分布可分為左肺葉、右肺葉、上葉、下葉幾個(gè)部分。在36例周圍型小肺癌患者中，腫塊在左肺的上葉有8例，其比例為22.22%；中葉的有4例，其比例為11.11%；下葉的有8例，其比例為22.22%。患者中，腫塊在右肺的上葉有4例，其比例為11.11%；在中葉的有2例，其比例為5.56%；在下葉的有10例，其比例為27.78%。

(2)北部沙雅隆起A型花崗巖：高山林等(2018)在塔里木克拉通北部沙雅隆起QG2井識(shí)別出古元古代雜巖體，其包含了鉀長(zhǎng)花崗巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖、石英二長(zhǎng)巖等淺變質(zhì)中酸性巖，和板巖、角閃片巖、透輝石巖、片麻巖等變質(zhì)巖。其中的鉀長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡為1847±19Ma。

(3)西北緣大紅山A型花崗巖：王玉璽等(2017)在塔里木東南緣識(shí)別出古元古代片麻狀二長(zhǎng)花崗巖和片麻狀正長(zhǎng)花崗巖，前者鋯石U-Pb年齡為1732±7Ma。片麻狀二長(zhǎng)花崗巖為肉紅色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物包含42%斜長(zhǎng)石、32%鉀長(zhǎng)石、24%石英、少量黑云母和角閃石，以及榍石、鋯石、磷灰石、獨(dú)居石、螢石等副礦物。片麻狀正長(zhǎng)花崗巖為淺肉紅色，中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物包含50%鉀長(zhǎng)石、10%斜長(zhǎng)石、37%石英和少量黑云母和角閃石，副礦物主要有榍石、鋯石等。

(4)敦煌地塊A型花崗巖：敦煌雜巖位于敦煌市東南方向20km處，由太古代(2.67Ga)英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖和古元古代晚期花崗巖組成，并經(jīng)歷了強(qiáng)烈的古元古代晚期高達(dá)麻粒巖相的變質(zhì)作用。Yuetal. (2014)在敦煌雜巖識(shí)別出了A型花崗巖，對(duì)其四組鋯石進(jìn)行了U-Pb年齡測(cè)定，測(cè)定結(jié)果分別為1779±7Ma、1777±5Ma、1770±4Ma和1774±3Ma。敦煌花崗巖體主要呈巖墻或巖塊狀產(chǎn)出，且被后期閃長(zhǎng)質(zhì)巖脈或輝綠巖脈切割；花崗巖主要包括30%～40%鉀長(zhǎng)石、25%～35%斜長(zhǎng)石、15%～25%石英和少量角閃石及榍石等礦物。

2.2 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖元素地球化學(xué)特征

塔里木克拉通周緣四地的古元古代晚期A型花崗巖地球化學(xué)特征如下：

(1)東北緣興格爾A型花崗巖：興格爾A型花崗巖具有較高的SiO2(75.45%～78.49%)、K2O(3.84%～5.46%)和Na2O(1.85%～3.54%)含量，較低的MnO(<0.06%)、MgO(0.06%～0.56%)、CaO(0.37%～0.97%)、TiO2(0.01%～0.35%)和P2O5(<0.05%)含量(Longetal., 2012)。Al2O3含量為10.31%～13.80 %，F(xiàn)e2O3T為0.19%～3.27 %。其A/NK和A/CNK比值分別為1.14～1.26和0.97～1.13(圖3)，在QAP上落在二長(zhǎng)花崗巖和花崗巖區(qū)內(nèi)(圖4)。富集輕稀土元素，其 (La/Yb)N比值為7～64，同時(shí)表現(xiàn)為強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，其Eu/Eu*=0.18～0.83。蛛網(wǎng)圖表現(xiàn)出強(qiáng)烈的Sr、Ti、Nb、Ta和U的負(fù)異常(圖5b)。

圖3 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖硅堿圖(a，底圖據(jù)Le Bas et al., 1986)、SiO2-K2O圖解(b，底圖據(jù)Le Maitre et al., 2004)和A/CNK-A/NK圖解(c，底圖據(jù)Maniar and Piccoli, 1989)Fig.3 TAS (a, base map after Le Bas et al., 1986), SiO2 vs. K2O (b, base map after Le Maitre et al., 2004) and A/CNK vs. A/NK (c, base map after Maniar and Piccoli, 1989) diagrams for the Paleoproterozoic A-type granitoids in the Tarim Craton

圖4 塔里木克拉通古元古代A型花崗巖QAP圖解(底圖據(jù)Strecheisen, 1976)Fig.4 QAP diagram for the Paleoproterozoic A-type granitoids in the Tarim Craton (base map after Strecheisen, 1976)

(2)北部沙雅隆起A型花崗巖：樣品的SiO2含量為66.32%～76.39%、堿含量(Na2O+K2O)為7.13%～8.93%、FeOT為1.53%～4.43%、CaO為0.78%～2.91%、TiO2為0.29%～0.57%、MgO為0.09%～0.27%、P2O5為0.01%～0.07%，K2O/Na2O為2.28～3.71、Mg#為9.36～14.0。Al2O3含量為11.20%～13.46%，鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為0.89～0.99，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中未見剛玉，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)鉀質(zhì)花崗巖(圖3c)。樣品的稀土元素總量為64.4×10-6～212.7×10-6，輕稀土與重稀土比值(LREE/HREE)為8.05～9.19，(La/Yb)N為10.2～13.8、(La/Sm)N為2.06～5.37、(Gd/Yb)N為1.71～3.06。樣品表現(xiàn)為右傾的輕稀土富集的稀土元素配分圖(圖5a)，輕稀土分異作用顯著，重稀土相對(duì)平坦，Eu/Eu*=0.82～1.03。微量元素蛛網(wǎng)圖上樣品明顯富集Rb、Ba、U、K、Th、Pb等大離子親石元素，虧損Nb、Ta等高場(chǎng)強(qiáng)元素，相對(duì)富集Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，Sr、Ti、P元素則表現(xiàn)出明顯的負(fù)異常(圖5b)。

(3)西北緣大紅山A型花崗巖：大紅山花崗巖具富硅(SiO2=71.14%～75.85%)、富堿(Na2O+K2O=8.32%～9.94%)和貧鋁(Al2O3=11.99%～13.13%)特征，K2O/Na2O=1.12～1.65。MgO、CaO、P2O5含量相對(duì)偏低，分別為0.05%～0.13%、0.74%～1.33%、0.01%～0.03%。樣品A/NK和A/CNK比值分別為0.92～1.15和0.82～0.98，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖(圖3c)。在K2O-SiO2圖解上，樣品落在高鉀鈣堿性系列(圖3b)。大紅山花崗巖具有高的稀土總含量(634×10-6～1401×10-6)，輕稀土與重稀土比值(LREE/HREE)為1.70～7.56，(La/Yb)N為4.70～25.51、(La/Sm)N為2.67～5.31、(Gd/Yb)N為1.26～2.78。其稀土元素配分圖表現(xiàn)為典型的略右傾的“海鷗型”樣式(圖5a)，Eu/Eu*=0.08～0.30。微量元素顯示較高Rb(81×10-6～737×10-6)、Th(17×10-6～1470×10-6)、Ga(28×10-6～52×10-6)、Nb(53×10-6～2840×10-6)、Zr(325×10-6～1680×10-6)、Y(62×10-6～220×10-6)、Yb(6×10-6～24×10-6)、Sr(9×10-6～79×10-6)、Ni(0.3×10-6～1.8×10-6)，Rb/Sr比值為1.06～10.54。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖呈現(xiàn)略微右傾的鋸齒狀，相對(duì)富集大離子親石元素Rb、Th、K，相對(duì)虧損Sr、P、Ti、Eu等(圖5b)。

圖5 塔里木克拉通古元古代A型花崗巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b) (標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagrams (b) for the Paleoproterozoic A-type granitoids in the Tarim Craton (normalization values after Sun and McDonough, 1989)

(4)敦煌地塊A型花崗巖：敦煌A型花崗巖具有較高的SiO2(70.83%～76.24%)和K2O(4.35%～5.13%)含量及K2O/Na2O比值(1.50～1.64)，較低的MgO(0.17%～0.27%)、TiO2(0.32%～0.35%)和MnO(0.03%～0.06%)。樣品A/NK和A/CNK比值分別為0.92～1.10和1.01～1.28，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)花崗巖(圖3c)。所有的樣品具有相似的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(圖5a)，富集輕稀土元素，(La/Yb)N為9～27，Eu強(qiáng)烈負(fù)異常，Eu/Eu*=0.10～0.61。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上顯示強(qiáng)烈虧損Nb、Sr、P和Ti，富集Rb、K、La、Ce、Zr、Hf、Nd和Sm(圖5b)。

2.3 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖Nd-Hf同位素地球化學(xué)特征

Yuetal. (2014)和Longetal. (2012)分別對(duì)敦煌地塊A型花崗巖和興格爾A型花崗巖開展了鋯石原位Lu-Hf同位素研究，分別代表了兩類不同的A型花崗巖。第一類A型花崗巖諧和的22個(gè)分析測(cè)試點(diǎn)176Hf/177Hf(t)值為0.28121～0.28137，εHf(t)值為-13～-5.2，t2DM為2.9～3.3Ga(圖6)。第二類A型花崗巖176Hf/177Hf(t)值為0.28149～0.28190，εHf(t)值為-5.9～+8.7，t2DM為1.9～2.8Ga(圖6)；只有Yuetal. (2014)對(duì)敦煌地塊A型花崗巖開展了全巖Sm-Nd同位素研究，其εHf(t)值為-6.2～-2.5，t2DM為2.3～2.7Ga。

圖6 塔里木克拉通古元古代A型花崗巖鋯石εHf(t)與鋯石U-Pb年齡圖解虧損地幔、基性地殼和平均地殼演化線據(jù)Yang et al. (2008)Fig.6 Plot of zircon εHf(t) versus their apparent ages of the the Paleoproterozoic A-type granitoids in the Tarim Craton

3 討論

3.1 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖時(shí)空分布和成因

塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖主要分布在塔里木克拉通東北緣興格爾、北部沙雅隆起、西北緣大紅山、東南緣敦煌地塊等四地。根據(jù)其年齡可將其分為1.95Ga和1.85～1.73Ga兩期(圖2)，前者即為前述第一類A型花崗巖，包括東北緣興格爾A型花崗巖；后者為前述第二類，包括北部沙雅隆起、東南緣大紅山和東南緣敦煌地塊等A型花崗巖。

圖7 塔里木克拉通古元古代A型花崗巖地球化學(xué)特征判別圖(a) FeOT/MgO對(duì)(Zr+Nb+Ce+Y)(據(jù)Whalen et al., 1987)； (b) FeOT/(FeOT+MgO)對(duì)SiO2(據(jù)Frost and Frost, 2001)；(c) Zr對(duì)(Zr+Nb+Ce+Y)(據(jù)Whalen et al., 1987)； (d) Ce/Nb對(duì)Y/Nb; (e) Y-Nb-Ce (d,e據(jù)Eby, 1992)Fig.7 Diagrams for distinguishing between A1 and A2 of the the Paleoproterozoic granitoids in the Tarim Craton

兩期塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖按其地球化學(xué)特征可分為兩類：第一類為1.92Ga的東北緣興格爾A型花崗巖；第二類為1.85～1.73Ga塔里木克拉通北部沙雅隆起、東南緣大紅山和東南緣敦煌地塊等A型花崗巖。相比較而言，第一類A型花崗巖形成時(shí)代較老，SiO2含量和A/CNK比值較高、K2O含量較低(圖3)，在QAP圖中落于花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖，而第二類幾乎全部落于二長(zhǎng)花崗巖區(qū)域內(nèi)(圖4)。但兩類花崗巖具有相似的微量元素組成，顯示出相似的微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土元素配分圖(圖5)：稀土元素配分圖件明顯的Eu的負(fù)異常，微量元素蛛網(wǎng)圖可見強(qiáng)烈的Nb-Ta、Sr、P和Ti的負(fù)異常。兩類樣品均顯示了較高的Y、Ce、Zr和Nb含量，較高的Y/Nb、Ce/Nb、FeOT/MgO和FeOT/(FeOT+MgO)比值。在圖7a-c中，兩類樣品點(diǎn)均落于A型花崗巖區(qū)域內(nèi)。在圖7d-e內(nèi)，第一類樣品點(diǎn)落在A2花崗巖區(qū)域內(nèi)，第二類樣品點(diǎn)落在A1和A2型花崗巖的過渡區(qū)域內(nèi)。

圖8 塔里木克拉通古元古代A型花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解(底圖據(jù)Pearce et al., 1984)VAG-弧花崗巖；syn-COLG-同碰撞花崗巖；WPG-板內(nèi)花崗巖；ORG-洋中脊斜長(zhǎng)花崗巖Fig.8 Tectonic discrimination diagrams for the Paleoproterozoic A-type granitoids in the Tarim Craton (base map after Pearce et al., 1984)

A型花崗巖有四種潛在的成因，即(1)地幔源區(qū)的部分熔融；(2)幔源基性巖漿的分離結(jié)晶；(3)殼源源區(qū)的部分熔融；(4)殼源和幔源巖漿的混合(Eby, 1990, 1992; Turneretal., 1992; Shellnutt and Zhou, 2007; Pankhurstetal., 2013)。Hirose (1997)實(shí)驗(yàn)表明地幔橄欖巖部分熔融一般形成基性到高鎂的安山巖。塔里木克拉通內(nèi)晚古元古代A型花崗巖具有較高的SiO2含量(66.3%～78.5%)和較低的MgO含量(0.05%～0.56%)，因此其不可能直接來源于地幔橄欖巖的部分熔融。幔源基性巖漿的分離結(jié)晶形成A型花崗巖往往伴生大范圍的同期基性巖或者中性巖(Turneretal., 1992)，而塔里木克拉通內(nèi)未見大量的同期基性巖和中性巖分布，所以塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖也不可能來源于幔源基性巖漿的分離結(jié)晶。塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖未見暗色包體報(bào)道，殼源和幔源巖漿的混合成因也不太可能。綜上可見，塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖最可能的成因是殼源源區(qū)的部分熔融。兩類A型花崗巖均具有高硅、鈣堿性(圖3b)和準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)(A/CNK=0.83～1.13)的特征。Frost and Frost (2011)提出英云閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖部分熔融，可以形成高硅、鈣堿性和準(zhǔn)鋁質(zhì)到A型花崗巖。Patio Douce (1997)也認(rèn)為英云閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖低壓環(huán)境的部分熔融，可以形成具A型花崗巖地球化學(xué)特征的酸性巖漿。因此，塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期A型花崗巖可能來源于具英云閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖成分特征的地殼的部分熔融。

3.2 塔里木克拉通古元古代晚期A型花崗巖成巖構(gòu)造環(huán)境

隨著近年全球地質(zhì)學(xué)家對(duì)A型花崗巖開展詳細(xì)的研究，人們發(fā)現(xiàn)A型花崗巖的成巖構(gòu)造背景可能形成于活動(dòng)大陸邊緣弧、弧后伸展、碰撞后伸展和板內(nèi)等多種構(gòu)造背景(Collinsetal., 1982; Eby, 1992; Turneretal., 1992; Jungetal., 2000; Shellnutt and Zhou, 2007; Xiaoetal., 2010; Quetal., 2012; Chenetal., 2015)。Eby (1992)將A型花崗巖進(jìn)一步分為A1和A2兩個(gè)亞型，其中的A1型花崗巖與OIB伴生，形成于非造山環(huán)境，而A2花崗巖多與島弧玄武巖伴生，形成于后造山、活動(dòng)大陸邊緣、弧后盆地等構(gòu)造環(huán)境(圖7d, e)。與A2型花崗巖相比，A1型花崗巖具有較低的Y/Nb和Ce/Nb比值，以及較高的Nb含量，較低的Y含量。在圖7d-e中，塔里木克拉通內(nèi)第一類A型花崗巖更傾向于落在A2區(qū)域，而第二類花崗巖顯示出A2花崗巖向A1花崗巖過渡的特征。此外，A1花崗巖更低的Sr(平均值大于17×10-6)和更高的Yb含量(平均值小于15.7×10-6)。第一類A型花崗巖Sr元素含量為36×10-6～141×10-6，Yb含量為0.8×10-6～4.9×10-6，明顯不同于A1型花崗巖，而與A2型花崗巖一致。相比較而言，第二類花崗巖Sr和Yb變化范圍很大，Sr=12×10-6～173×10-6，Yb=1×10-6～24×10-6，呈現(xiàn)出明顯A2花崗巖向A1花崗巖過渡的特征。因此，塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期兩類A型花崗巖可能形成于不同的構(gòu)造背景，即第一類花崗巖為A2花崗巖，可能形成于后造山、活動(dòng)大陸邊緣、弧后盆地等構(gòu)造環(huán)境；而第二類花崗巖則更傾向于非造山構(gòu)造環(huán)境。

為了進(jìn)一步論證塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期兩類A型花崗巖成巖構(gòu)造環(huán)境的異同，我們將所有樣品點(diǎn)投在構(gòu)造環(huán)境判別圖上(圖8)?？梢钥吹?，第一類花崗巖多落在火山弧花崗巖的區(qū)域內(nèi)，而第二類花崗巖則多落在板內(nèi)花崗巖范圍內(nèi)。這一判定結(jié)果與前述討論一致。因此，我們提出塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期兩類A型花崗巖可能形成于不同的構(gòu)造背景，第一類花崗巖與古大洋俯沖相關(guān)，可能形成于活動(dòng)大陸邊緣或弧后盆地等構(gòu)造環(huán)境，而第二類花崗巖則形成于非造山構(gòu)造環(huán)境(比如碰撞后伸展或者陸內(nèi)伸展裂解等)。

3.3 塔里木克拉通古元古代晚期兩期構(gòu)造事件的厘定及其對(duì)哥倫比亞超大陸演化的指示意義

塔里木克拉通內(nèi)晚古元古代A型花崗巖可以明顯的分為兩期，即如圖2b所示的1.92Ga和1.85～1.73Ga。同時(shí)，圖2a還總結(jié)了塔里木克拉通內(nèi)部的古元古代晚期的巖漿和變質(zhì)作用年齡，我們可以看到其巖漿和變質(zhì)年齡也可以分為兩期，峰值分別為1.93Ga和1.85Ga、1.95Ga和1.84Ga。A型花崗巖、巖漿巖和變質(zhì)巖顯示出一致的兩期特征，說明塔里木克拉通內(nèi)部存在顯著不同的兩期古元古代晚期構(gòu)造-巖漿事件。這兩期構(gòu)造-巖漿事件在華北克拉通也有發(fā)現(xiàn)(Dongetal., 2013)。對(duì)于華北克拉通內(nèi)1.95Ga和1.85Ga兩期構(gòu)造事件代表的地質(zhì)意義，不同學(xué)者有不同的解釋(董春艷等, 2012a, b; 馬銘株等, 2012; Dongetal., 2013)。本研究對(duì)塔里木克拉通內(nèi)古元古代晚期兩期A型花崗巖的研究可能為恢復(fù)兩期構(gòu)造事件的地質(zhì)意義提供參考，即～1.95Ga可能代表的是古大洋俯沖形成的俯沖型造山事件，而<1.85Ga可能表碰撞型事件及造山之后陸內(nèi)伸展。

Zhaoetal. (2002a, 2004)提出在2.1～1.8Ga，全球范圍內(nèi)發(fā)生了大規(guī)模的造山事件，各個(gè)古老克拉通拼合形成了哥倫比亞超大陸。目前哥倫比亞超大陸研究的焦點(diǎn)在于其拼合和開始裂解時(shí)間有爭(zhēng)論。國內(nèi)關(guān)于哥倫比亞超大陸演化研究多集中在華北克拉通。比如，華北克拉通中部帶1.78Ga的熊耳-太行基性巖墻(群)標(biāo)志著哥倫比亞超大陸裂解的起始(Pengetal., 2008; Heetal., 2009; Zhaoetal., 2009; Wangetal., 2010; Cuietal., 2013)。在塔里木克拉通東南部的歐龍布魯克微陸塊中獲得變質(zhì)表殼巖達(dá)肯大坂巖群的變質(zhì)年齡1.95～1.91Ga，深熔成因的長(zhǎng)英質(zhì)淺色體形成年齡為1.94Ga，被認(rèn)為代表發(fā)生了與哥倫比亞超超大陸聚合有關(guān)的構(gòu)造熱事件(劉東曉等, 2017)。在歐龍布魯克微陸塊中還發(fā)現(xiàn)了與哥倫比亞超大陸裂解相關(guān)的環(huán)斑花崗巖(1.78Ga)和基性巖墻(1.85Ga)。本文總結(jié)出的兩期A型花崗巖在華北克拉通也有發(fā)現(xiàn)，比如華北克拉通西緣賀蘭坳拉谷南段涇源A型花崗巖體(1.80Ga; Luetal., 2008)，兩期分別形成于俯沖型造山和碰撞造山后伸展環(huán)境，分別對(duì)應(yīng)于哥倫比亞超大陸聚合和裂解過程。因此，塔里木克拉通古元古代晚期的巖漿和構(gòu)造記錄說明，哥倫比亞超大陸可能在1.85Ga左右至少部分已經(jīng)開始裂解。

4 結(jié)論

(1)塔里木克拉通存在1.95Ga和1.85～1.73Ga兩期不同的古元古代晚期A型花崗巖。

(2)～1.95Ga花崗巖具有相對(duì)較高的SiO2和Sr含量、Y/Nb和Ce/Nb比值、較低的εHf(t)值(-13～-5.2)，為A2型花崗巖，形成于活動(dòng)大陸邊緣或弧后伸展等構(gòu)造環(huán)境；而1.85～1.73Ga花崗巖具有相對(duì)較低的SiO2和Sr含量、Y/Nb和Ce/Nb比值、和較高的εHf(t)(-5.9～+8.7)和εNd(t)(-6.2～-2.5)值，為A2向A1過渡類型，形成于碰撞后伸展或者陸內(nèi)伸展裂解背景。

(3)塔里木克拉通內(nèi)部存在兩期不同的古元古代晚期構(gòu)造-巖漿事件，分別對(duì)應(yīng)于俯沖型造山和碰撞造山后伸展環(huán)境，可能分別記錄了哥倫比亞超大陸聚合和裂解過程。

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