东天山马庄山金矿区赋矿石英斑岩的岩石成因和构造背景:元素地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

摘要

马庄山金矿位于东天山东段,矿区出露有大量的石英斑岩,总体上呈北东走向,沿矿区中部断裂侵入.石英斑岩呈灰白色,具斑状结构,斑晶主要为石英,少量正长石和斜长石,基质为长英质和少量暗色矿物.石英斑岩的Na2O+K2O含量为3.55％ ～9.67％,Al2O3含量(10.37％～ 14.28％),K2O/Na2O比值为2.57～ 66.5,显示富碱高钾、过铝质特征;稀土含量中等(65×10-6～161×10-6),轻重稀土分异中等([La/Yb]N=6.15 ～12.5),相对富集轻稀土元素、具弱的负Eu异常.微量元素总体富集Rb、K、Th、U和Pb,亏损Sr、Ba、P、Nb和Ti等元素,与活动大陆边缘弧火成岩的微量元素特征一致.马庄山石英斑岩的SiO2与P2O5呈现负相关关系,Y、Th与Rb均呈现正相关的关系,说明研究区的次火山岩属于Ⅰ型花岗岩类.对马庄山石英斑岩内岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得一致曲线年龄为315.4±0.6Ma(MSWD=0.67),加权平均年龄为316.0±2.0Ma(MSWD =0.23),将矿区内以石英斑岩为主的次火山岩侵位时间限定在314～ 318Ma.石英斑岩具有较高的(87 Sr/86 Sr)i值(0.7077～0.7102),较低的εNd(t)值(-1.62～1.82),Nd的二阶段模式年龄(tDM2)为0.9～ 1.2Ga,εHf(t)值为-3.2～0.4,tDM2在1.28～1.51Ga之间,暗示岩石来自于下地壳物质重熔,可能有部分地幔物质加入.综合石英斑岩的地质、地球化学和年代学特征,认为东天山东段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的活动陆缘弧环境.