The Geochemistry and Zircon Trace Element Characteristics of A-type Granitoids in Boziguoer, Baicheng County, Xinjiang

신장 위구르 자치구 바이청현 보즈구얼 지역의 A형 화강암체는 타림탁상지(platform) 북쪽 끝단에 속하며, 동-서 방향 의 알칼리 관입암대에 접하고 있다. 이 화강암체는 추휘석(aegrine)이나 아페소나이트(arfvedsonite)-석영-알칼리장석 섬장 암, 또는 아페소나이트-알칼리장석 화강암, 흑운모-알칼리장석 섬장암으로 분류되며, 조암광물은 알바이트(albite), K-장석, 석영, 아페소나이트(arfvedsonite), 추휘석, 시데로필라이트(siderophyllite) 등이며, 지르콘(zircon), 파이로클로르(pyrochlore), 토라이트(thorite), 형석, 모나자이트(monazite), 바스네사이트(bastnaesite), 제노타임(xenotime), 아스트로필라이트(astrophyllite) 등이 수반된다. 이 알칼리 화강암류의 화학조성은 SiO2가 64.55 ~ 72.29wt.%(평균 67.32wt.%), Na2O +K2O는 9.85 ~ 11.87wt.%(평균 11.14wt.%)로 높으며, K2O가 2.39 ~ 5.27wt.%(평균 4.73wt.%), K2O/Na2O의 비는 0.31~ 0.96, Al2O3는 12.58 ~ 15.44wt.%, 총 FeO함량은 2.35 ~ 5.65wt.%이다. CaO, MgO, MnO, TiO2의 함량은 낮은 것으로 관찰된다. 희토류원소의 총량은 총희토류(Total REE)기준으로 평균 776 ppm으로 비교적 높게 나타나며 경희토원소는 부 화되어있지만 중희토원소는 Eu 원소의 Eu원소의 부(-)의 이상과 함께 상대적으로 결핍되는 특징을 가진다. 또한 알칼리 화강암체의 chondrite-normalized 희토류원소의 패턴은 오른쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. Zr는 평균 594 ppm 의 함량을 보이며 Zr + Nb + Ce + Y는 평균 1,362 ppm 의 함량을 나타낸다. 또한 이 알칼리 화강암체는 높은 HFSE(Ga, Nb, Ta, Zr, Hf)함량과 낮은 LILE(Ba, K, Sr)의 함량을 보인다. Nb/Ta의 비는 평균 16.5이며 Zr/Hf의 비는 평균 36.80이다. 지르콘은 경희토원소는 결핍되고 중희토원소는 농축되어있다. 지르콘의 chondrite-normalized 희토류원소 는 Eu 원소의 강한 부(-)의 이상과 함께 왼쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. 보즈구얼(Boziguoer) 지역의 A-형 화 강암류는 A1-형의 화강암과 유사한 특징을 갖는다. 이 지역의 화강암류 마그마의 평균온도는 832 ~ 839oC로 추정되며, A-형 화강암류는 지각과 맨틀의 혼합양상을 보이며 고온, 무수, 낮은 산소 분압(fugacity) 환경을 가진 판 내부의 비조산 대에서 생성되었을 가능성이 있다.

The Boziguoer A-type granitoids in Baicheng County, Xinjiang, belong to the northern margin of the Tarim platform as well as the neighboring EW-oriented alkaline intrusive rocks. Those rocks comprise an aegirine or arfvedsonite quartz alkali feldspar syenite, an aegirine or arfvedsonite alkali feldspar granite, and a biotite alkali feldspar syenite. The major rock-forming minerals are albite, K-feldspar, quartz, arfvedsonite, aegirine, and siderophyllite. The accessory minerals are mainly zircon, pyrochlore, thorite, fluorite, monazite, bastnaesite, xenotime, and astrophyllite. The chemical composition of the alkaline(A-type) granitoids show that SiO2 varies from 64.55wt.% to 72.29wt.% with a mean value of 67.32wt.%, Na2O + K2O is high(9.85 ~ 11.87wt.%) with a mean of 11.14wt.%, K2O is 2.39 ~ 5.47wt.%(mean = 4.73wt.%), the K2O/Na2O ratios are 0.31 ~ 0.96, Al2O3 ranges from 12.58wt.% to 15.44wt.%, and total FeO is between 2.35wt.% and 5.65wt.%. CaO, MgO, MnO and TiO2 are low. The REE content is high and the total ΣREE is 263 ~ 1,219 ppm(mean= 776 ppm), showing LREE enrichment HREE depletion with strong negative Eu anomalies. In addition, the chondritenormalized REE patterns of the alkaline(A-type) granitoids belong to the ‘‘seagull’’ pattern of the right-type. The Zr content is 113 ~ 1,246 ppm(mean = 594 ppm), Zr + Nb + Ce + Y is between 478 ~ 2,203 ppm with a mean of 1,362 ppm. Furthermore, the alkaline(A-type) granitoids have high HFSE(Ga, Nb, Ta, Zr and Hf) content and low LILE(Ba, K and Sr) content. The Nb/Ta ratio varies from 7.23 to 32.59(mean = 16.59) and the Zr/Hf ratio is 16.69 ~ 58.04(mean = 36.80). The zircons are depleted in LREE and enriched in HREE. The chondrite-normalized REE patterns of the zircons are of the ‘‘seagull’’ pattern of the left-inclined type with strong negative Eu anomaly and without a Ce anomaly. The Boziguoer A-type granitoids share similar features with A1-type granites. Liu et al.(2012) suggested that the average temperature of the granitic magma was estimated at 832 ~ 839oC. Therefore, the Boziguoer A-type granitoids show crust-mantle mixing and may have formed in an anorogenic intraplate tectonic setting under high-temperature, anhydrous, and low oxygen fugacity conditions.