摘要
在新疆哈密四顶黑山一带的东天山造山带东部地段内，新识别出一套早泥盆世花岗岩和一套晚泥盆世花岗岩。 早泥盆世花岗岩分布在康古尔黄山断裂带北侧，岩石组合由早到晚为中粗粒黑云母角闪石花岗闪长岩、中粗粒黑云母角闪石斜长花岗岩、粗粒黑云母角闪石二长花岗岩，晚期还发育大量的斜长花岗斑岩、细粒石英闪长(玢)岩岩脉、岩滴。对中粗粒黑云母角闪石斜长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，结果为414.0±3.5 Ma，为早泥盆世。 晚泥盆世花岗岩分布与康古尔-黄山断裂带关系密切，沿康古尔-黄山断裂带成北东东向的带状分布.岩石组合包括细粒黑云母斜长花岗岩、中细粒二长花岗岩、糜棱岩化黑云母二长花岗岩，对三者进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，结果分别为380.9±8.9Ma、383.4±2.7 Ma、379.5±2.6 Ma，为晚泥盆世。 早泥盆纪花岗岩岩石组合δ为1.36-2.83、A/CNK为0.73-1.11、低K2O/Na2O比值(0.15-0.46)，总体显示为一套准铝质中低钾钙碱性系列花岗岩。主量元素变化范围较大(SiO2为54.35-75.18％)，具富MgO(MgO为0.64-8.63％，平均2.84％；Mg#为39.5-53.9)、FeOt(1.75-6.86％，平均3.98％)、CaO(1.31-7.51％，平均3.88％)、贫碱(Na2O+K2O=4.09-6.62％)等特征。结合岩体中暗色矿物含量较高，且以角闪石为主，副矿物组合为磁铁矿+榍石+磷灰石+锆石，岩石组合中出现闪长(玢)岩和石英闪长岩的低硅单元，岩体中发育大量的中基性岩脉和闪长质岩浆包体，应为Ⅰ型花岗岩。 晚泥盆世花岗岩暗色矿物含量较低，主要为黑云母、副矿物中磁铁矿+磷灰石+锆石，仅黑云母斜长花岗岩中可见少量闪长质包体、岩石中见较强的韧性变形等特征，明显区别于早泥盆世花岗岩。该岩石组合主量元素变化范围相对较小，但K2O、Na2O含量变化较大，可明显分为高钾钙碱性(以下简称HK系列)和中低钾钙碱性(以下简称MLK)两个系列，前者A/NCK为0.99-1.05，属弱过铝质类型，后者A/NCK为0.85-1.07，为准铝质类型。HK系列具高硅(SiO2=72.71-77.48％)，贫MgO(MgO=0.15-0.56％，Mg#为12.3-35)、较低FeOt(0.66-4.18％，平均2.42％)、CaO(0.69-1.68％，平均-1.07％)，相对富碱(Na2O+K2O=6.38-8.08％)、高K2O、K2O/Na2O比值(=1.21-1.64)等特征；MLK系列主量元素变化范围相对较大，SiO2为58.17-74.25％，具较高的MgO(0.48-2.27％；Mg#为15.7-23.0)、CaO(1.29-5.87％)和低K2O/Na2O比值(0.13-0.36)，与HK系列样品区别明显。 早泥盆世花岗岩稀土总量为46.02-269.46μg/g，平均100.58μg/g，具较强的稀土分馏((La/Yb)N=2.87-19.69)，稀土配分曲线为轻稀土富集重稀土含量较低的强烈右倾型，显示为弱铕异常或不明显(δEu为0.80-1.09)，与埃达克质岩石相似。微量元素表现为Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素相对于洋中脊花岗岩强烈富集，Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素含量明显较低的特征，并具明显的Sr正异常和高的Sr/Y(38.6-86.7)，也与埃达克质岩石相似。在构造环境判别图解中主要投于火山弧花岗岩(VAG)区域或碰撞前花岗岩区域，其岩浆可能来自洋壳部分融熔，早泥盆世时期研究区应为典型的岛弧环境。 晚泥盆世花岗岩稀土总量为64.44-112.62μg/g，平均81.80μg/g，总体上具较强的稀士分馏((La/Yb)N=4.10-16.43)，稀土配分曲线为轻稀土富集、重稀土平坦的右倾型分配曲线，显示为中等铕负异常-弱铕正异常(δEu为0.51-1.29)。微量元素表现为Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素相对于洋中脊花岗岩强烈富集，Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素含量明显较低的特征。在构造环境判别图上HK系列样品均投在同碰撞花岗岩区域，MLK系列样品则投在碰撞前-同碰撞花岗岩的区域。结合岩体中普遍发育与岩浆侵位同期的构造变形，研究区晚泥盆世时期应为同碰撞的构造环境。HK系列样品呈现为明显的Sr负异常、低Sr/Ba、高Rb/Sr，表明其岩浆源区有斜长石残留，结合其轻稀土富集重稀土平坦的稀土配分型式、弱过铝质、高硅、高钾钠比值，岩浆可能来自于同碰撞构造背景下陆壳重熔的产物。MLK样品具明显的Sr正异常，岩浆源区斜长石未残留，结合其轻稀土富集重稀土平坦的稀土配分型式、低钾钠比、准铝质、正Sr异常等特征，其岩浆可能来源于同碰撞背景下幔源岩浆的底侵导致下地壳部分融熔。
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