中亞巴爾喀什成礦帶晚古生代最晚期巖漿侵入事件及其熱演化歷史*

楊屹 陳宣華 陳正樂 韓淑琴 SEITMURATOVA Eleonora 王志宏 施煒 葉寶瑩

YANG Yi1，CHEN XuanHua2，CHEN ZhengLe3，HAN ShuQin3，SEITMURATOVA Eleonora4，WANG ZhiHong2，SHI Wei3 and YE BaoYing5

1. 新疆地質(zhì)調(diào)查院，烏魯木齊 830000

2. 中國地質(zhì)科學(xué)院，北京 100037

3. 中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

4. Laboratory of Geological Formations，K. Satpaev Institute of Geological Sciences，Almaty 050010

5. 中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083

1. Xinjiang Geological Survey，Urumqi 830000，China

2. Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China

3. Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China

4. Laboratory of Geological Formations，K. Satpaev Institute of Geological Sciences，Almaty 050010，Kazakhstan

5. China University of Geosciences，Beijing 100083，China

2014-04-30 收稿，2014-07-12 改回.

哈薩克斯坦巴爾喀什成礦帶(圖1)是中亞造山帶(也被稱為“中亞成礦域”)的核心地區(qū)之一(朱永峰等，2007，2014;陳宣華等，2010a，2011)，晚古生代經(jīng)歷了從晚石炭世板塊俯沖機(jī)制到早二疊世后碰撞機(jī)制的轉(zhuǎn)換(劉剛等，2012)。Yakubchuk(2004)認(rèn)為，中亞造山帶(也被稱為Altaid)是古特提斯洋的一個(gè)殘余，它的形成完全是克拉通內(nèi)部的拼貼作用，其構(gòu)造演化與成礦作用主要受幾個(gè)地幔柱事件的強(qiáng)烈影響。

巴爾喀什成礦帶區(qū)域地殼演化與金屬成礦作用具有以下主要特征:1)古生代地殼生長和演化具有多階段性(朱永峰等，2007，2014)，陸殼增生顯著(肖文交等，2008;劉剛等，2012);2)殼幔相互作用強(qiáng)烈(肖文交等，2008)，多旋回物質(zhì)活化-再活化作用顯著(朱永峰等，2007);3)成礦環(huán)境和成礦作用演化具有長期性、周期性(朱永峰等，2007)和繼承性，成礦物質(zhì)具有同源性;4)成礦環(huán)境和成礦類型的多樣性(肖文交等，2008);5)成礦時(shí)代相對集中在幾個(gè)時(shí)期，主要在晚石炭世-早二疊世(Shen et al.，2013;Chen et al.，2014;朱永峰等，2014);6)陸內(nèi)改造復(fù)雜(肖文交等，2008)，造就了成礦作用的多次改造與疊加。以上這些特征導(dǎo)致了成礦帶內(nèi)成礦物質(zhì)的多次遷移、聚集與成礦，形成了大量世界級的大型超大型礦床，如科翁臘德、阿克斗卡、科克賽、博爾雷等大型超大型斑巖銅礦床，薩亞克大型矽卡巖型銅礦床，以及東科翁臘德、阿克沙套、扎涅特等云英巖-石英脈型鎢鉬礦床等(陳宣華等，2012a;Chen et al.，2014)。

圖1 中亞成礦域巴爾喀什-準(zhǔn)噶爾成礦帶斷裂構(gòu)造體系與礦床分布簡圖(據(jù)Chen et al.，2014 修改)斷裂構(gòu)造體系修改自任紀(jì)舜等(1999)和李廷棟等(2008). 斑巖型銅鉬礦床分布修改自李明等(2007)和其它資料. 圖中四邊形框給出本文研究范圍.1-左行走滑斷裂;2-右行走滑斷裂;3-逆沖斷層;4-正斷層;5-斷層;6-盆地邊界;7-火山機(jī)構(gòu)(破火山口);8-斑巖銅礦(符號大小分別代表大、中、小型礦床，下同);9-矽卡巖型銅礦;10-黃鐵礦型礦床(銅、金);11-熱液型銅礦;12-銅鎳硫化物礦床;13-火山巖型銅礦;14-斑巖型金礦;15-矽卡巖型金礦;16-熱液型金礦;17-稀有金屬礦床(W、Mo、Sn、Bi 等);18-稀有金屬礦床(Ta、Nb、Li、Be、TR 等);19-鐵礦床Fig.1 Structural geological sketch map of the Balkhash，the West Junggar，the East Junggar，and the East Tianshan metallogenic belts and their adjacent areas in the Central Asian metallogenic domain，showing distribution of mineral deposits (after Chen et al.，2014)

本文在哈薩克斯坦巴爾喀什成礦帶博爾雷斑巖銅礦床北側(cè)采取了有關(guān)花崗巖類樣品，進(jìn)行了鋯石SHRIMP 定年、黑云母和鉀長石40Ar/39Ar 測年、磷灰石裂變徑跡測年，揭示了該地區(qū)晚古生代最晚期的花崗巖類巖漿侵入事件及其熱演化歷史，將原本認(rèn)為是屬于三疊紀(jì)的花崗巖類侵入體重新厘定為二疊紀(jì)侵入巖體，從而為巴爾喀什成礦帶與我國新疆西準(zhǔn)噶爾成礦帶的對比研究提供了新的依據(jù)。

1 巴爾喀什成礦帶地質(zhì)概況

圖2 巴爾喀什成礦帶西部區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)陳宣華等，2010a 修改)1-第四系;2-二疊系;3-石炭-二疊系(未分);4-石炭系;5-泥盆系;6-志留系;7-前寒武系;8-三疊紀(jì)花崗巖類;9-二疊紀(jì)花崗巖類;10-石炭紀(jì)花崗巖類;11-泥盆紀(jì)花崗巖類;12-奧陶紀(jì)花崗巖類;13-前寒武紀(jì)花崗巖類;14-巴爾喀什湖區(qū);15-逆沖斷裂;16-右行走滑斷裂;17-斷裂;18-采樣點(diǎn)位置Fig.2 Geological sketch map of the western part of Balkhash metallogenic belt (after Chen et al.，2010a)

巴爾喀什成礦帶(圖1、圖2)位于中亞哈薩克斯坦巴爾喀什湖北側(cè)的巴爾喀什、薩亞克和阿克斗卡地區(qū)，是中亞造山帶哈薩克斯坦-天山馬蹄形構(gòu)造帶的內(nèi)緣，為一晚古生代(海西期)褶皺區(qū)，大地構(gòu)造位置屬準(zhǔn)噶爾北緣古生代活動(dòng)陸緣的濱巴爾喀什泥盆-石炭紀(jì)殘余洋盆(何國琦等，2004)，是中亞成礦域多核成礦系統(tǒng)的核心部分(朱永峰等，2007，2014;陳宣華等，2010a)。

圖3 巖石樣品與鋯石測年分析結(jié)果(a)野外露頭照片;(b)測年鋯石CL 圖像;(c)鋯石U-Pb 諧和圖;(d)鋯石平均年齡分布Fig.3 Rock sample and zircon SHRIMP U-Pb dating results

成礦帶區(qū)域地殼演化主要可以劃分為兩個(gè)階段:1)中元古代至古生代晚期古洋盆的演化與關(guān)閉階段(李錦軼等，2006)，包括羅地尼亞超大陸形成(Pt2)，羅地尼亞超大陸裂解與古亞洲洋形成(Pt3)，古亞洲洋發(fā)展(Pz1)，古亞洲洋最后消亡、關(guān)閉和歐亞大陸形成(D-P);2)二疊紀(jì)以來的陸內(nèi)演化階段，主要受陸內(nèi)斷裂構(gòu)造體系的控制，在二疊紀(jì)至侏羅紀(jì)期間受古太平洋和古特提斯洋演化的影響，新生代期間受印度板塊與歐亞板塊碰撞的影響(李錦軼等，2006)。晚石炭世至早二疊世，巴爾喀什成礦帶東延的新疆北部地區(qū)進(jìn)入后碰撞伸展至大陸裂谷演化階段(高睿等，2013;徐學(xué)義等，2014)。

巴爾喀什成礦帶前寒武紀(jì)和古生代地層出露于相對穩(wěn)定地塊(莫因特地塊)和縫合帶中，地層出露齊全，有文德紀(jì)-寒武紀(jì)石英砂巖、灰?guī)r和含磷地層，奧陶紀(jì)灰?guī)r、粉砂巖、砂巖和礫巖建造，在縫合帶內(nèi)有蛇綠巖及蛇綠混雜巖建造。志留紀(jì)地層為一套陸相碎屑巖系，其厚度巨大，達(dá)5000 ～6000m。泥盆系分布很廣泛，下泥盆統(tǒng)主要為海相陸源沉積，局部含安山玢巖建造，下中泥盆統(tǒng)為海相火山沉積巖建造，期后火山活動(dòng)強(qiáng)烈，廣泛出現(xiàn)安山巖-英安巖-流紋巖建造。早石炭世在濱巴爾喀什地區(qū)廣泛分布有碳酸鹽-陸源碎屑巖建造和陸相流紋巖-英安巖建造，其上為晚石炭世陸源碎屑巖及磨拉石建造。

成礦帶具有多期構(gòu)造-巖漿侵入活動(dòng)，其中以海西期最為強(qiáng)烈，侵入巖分布十分廣泛，主要為中酸性侵入巖，早石炭世花崗巖分布在北巴爾喀什復(fù)背斜的邊緣，中石炭世-晚石炭世是巖漿活動(dòng)的鼎盛期，大面積分布的花崗閃長巖-花崗巖建造以及中淺成侵入的中酸性斑巖，構(gòu)成最具潛力的成礦建造。在托克勞盆地的托帕爾雜巖體，科翁臘德超大型斑巖銅礦床就產(chǎn)于其中最晚期的花崗閃長斑巖中。晚古生代構(gòu)造-巖漿活動(dòng)造就了巴爾喀什成礦帶，使之成為哈薩克斯坦最主要的斑巖型銅礦化集中區(qū)(申萍和沈遠(yuǎn)超，2010;李光明等，2008;陳宣華等，2012a;Shen et al.，2013;Chen et al.，2014;朱永峰等，2014)，同時(shí)也是世界上三大斑巖型銅礦帶最重要的銅礦區(qū)之一。

2 樣品采集與分析方法

2.1 SHRIMP 鋯石U-Pb 定年

本文在哈薩克斯坦巴爾喀什成礦帶西部博爾雷斑巖銅礦床的北邊采取了有關(guān)堿性花崗巖樣品(xh080911-1(1);采樣點(diǎn)位置見圖2，野外照片見圖3a)。通過巖樣破碎、浮選、電磁選等方法挑選出單顆粒鋯石，然后在雙目鏡下挑純，手工挑出晶形完好、透明度和色澤度好的鋯石。鋯石樣品靶制備與陰極發(fā)光照相:將選出的鋯石樣品顆粒，固定在雙面膠上，將鋯石標(biāo)樣(結(jié)晶年齡為417Ma)與樣品排列在指定位置，隨后用模具注入環(huán)氧樹脂，抽真空，烘干，使樹脂固化后對其進(jìn)行打磨、拋光(至鋯石粒徑的大約二分之一)，使靶表面光滑、鋯石內(nèi)部充分暴露。鋯石陰極發(fā)光照相采用北京離子探針中心陰極發(fā)光實(shí)驗(yàn)室GATAN 公司Chroma 陰極發(fā)光(CL)探頭。

鋯石U-Pb 年齡數(shù)據(jù)是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，通過SHRIMP 遠(yuǎn)程共享控制系統(tǒng)(SHRIMP Remote Operation System，SROS)遠(yuǎn)程控制位于澳大利亞Curtin 理工大學(xué)(School of Physical Sciences，Curtin University of Techonology)的SHRIMP II(高分辨二次離子探針質(zhì)譜儀)儀器而獲得的。SHRIMP II 具有高靈敏度和高分辨率的特點(diǎn)。SHRIMP 遠(yuǎn)程共享控制系統(tǒng)(SROS)由北京離子探針中心、中國計(jì)量科學(xué)研究院和吉林大學(xué)共同研發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)通過Internet 公共網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程控制SHRIMP II 儀器，遠(yuǎn)程選取樣品待測點(diǎn)和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出打印等功能。

測試流程為每分析一次標(biāo)樣接著做3 個(gè)(有時(shí)為2 個(gè))鋯石測點(diǎn)。一個(gè)年齡數(shù)據(jù)用5 組掃描結(jié)果的平均值求得。鋯石U-Pb 年齡計(jì)算采用ISOPLOT(3.00 版)程序(Ludwig，2003)進(jìn)行。根據(jù)實(shí)測的204Pb 含量進(jìn)行普通鉛校正。為了避開晶體表層可能存在的微裂紋造成鉛的淋濾丟失，分析點(diǎn)選在鋯石顆粒中較暗部位(U 含量通常較高)，以期盡可能得到準(zhǔn)確的測年數(shù)據(jù)。

2.2 40Ar/39Ar 熱年代學(xué)

40Ar/39Ar 測年在國土資源部同位素地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。選純的礦物(純度＞99%)用超聲波清洗，然后封進(jìn)石英瓶中送核反應(yīng)堆中接受中子照射。照射工作在中國原子能科學(xué)研究院“游泳池堆”中進(jìn)行，使用B4 孔道，中子流密度約為2.60 ×1013n·cm-2S-1。照射總時(shí)間為2878min，積分中子通量為4.49 ×1018n·cm-2;同期接受中子照射的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)樣ZBH-25 黑云母標(biāo)樣，標(biāo)準(zhǔn)年齡132.7 ± 1.2Ma，K 含量7.6%。

樣品階段升溫加熱使用石墨爐，初始溫度為700℃，相鄰加熱階段的溫度差主要在40℃至100℃不等，每個(gè)階段加熱30min，凈化30min。質(zhì)譜分析在多接收稀有氣體質(zhì)譜儀Helix MC 上進(jìn)行，每個(gè)峰值均采集20 組數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)在回歸到時(shí)間零點(diǎn)值后再進(jìn)行質(zhì)量歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素同位素校正。中子照射過程中所產(chǎn)生的干擾同位素校正系數(shù)通過分析照射過的K2SO4和CaF2來獲得，其值為:(36Ar/37Aro)Ca=0.0002389，(40Ar/39Ar)K=0.004782，(39Ar/37Aro)Ca=0.000806。37Ar 經(jīng)過放射性衰變校正;40K 衰變常數(shù)λ =5.543 ×10-10a-1(Steiger and J?ger，1977);用ISOPLOT 程序計(jì)算坪年齡及正、反等時(shí)線(Ludwig，2001;v2.49)。坪年齡誤差以2σ 給出。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)流程見陳文等(2006)和張彥等(2006)。

2.3 磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)

裂變徑跡(FT)測年分析在中國地震局地質(zhì)研究所地震動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。采用外探測器法(Gleadow and Duddy，1981)標(biāo)準(zhǔn)測試流程及Zeta(ζ)校正法(Hurford and Green，1983)計(jì)算得到樣品的磷灰石裂變徑跡(AFT)年齡。年齡標(biāo)準(zhǔn)樣為杜蘭哥(Durango)磷灰石(31.4 ±0.5Ma)。標(biāo)準(zhǔn)玻璃為美國國家標(biāo)準(zhǔn)局SRM612鈾標(biāo)準(zhǔn)玻璃，在照射過程中用作放射性劑量計(jì)測量中子通量。磷灰石自發(fā)裂變徑跡在5.5N HNO3中20℃室溫條件下蝕刻20s。照射過程中蓋在磷灰石顆粒樣品和標(biāo)準(zhǔn)玻璃放射性劑量計(jì)之上的低鈾白云母外探測器誘發(fā)裂變徑跡蝕刻條件為40% HF，20℃室溫，30min。

磷灰石樣品在中國原子能科學(xué)研究院492 反應(yīng)堆進(jìn)行輻照。磷灰石裂變徑跡統(tǒng)計(jì)和徑跡長度測量用OLYMPUS 偏光顯微鏡，在放大1000 倍浸油及反射光源條件下完成圍限徑跡長度的測量。計(jì)算AFT 年齡采用的權(quán)重平均Zeta(ζ)值為356.6 ±10。

3 分析結(jié)果

3.1 SHRIMP 鋯石U-Pb 定年

樣品xh080911-1(1)鋯石為自形粒狀和短柱狀，無色透明，CL 圖像(圖3b)顯示鋯石晶形比較完整，呈短柱狀，柱長為100 ～300μm，個(gè)別可長達(dá)350μm 以上，鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，振蕩環(huán)帶韻律結(jié)構(gòu)和扇狀分帶結(jié)構(gòu)非常明顯，個(gè)別比較破碎，少數(shù)鋯石核部或邊部有細(xì)小的1 個(gè)或多個(gè)暗色包體。所測鋯石晶形均較好，具有明顯的巖漿鋯石特點(diǎn)。

表1 樣品鋯石SHRIMP 測年數(shù)據(jù)Table 1 Zircon U-Pb dating of sample

表2 黑云母和鉀長石40Ar/39Ar 法年齡測試數(shù)據(jù)Table 2 40Ar/39Ar dating of biotite and K-feldspar

圖4 40Ar/39Ar 階段加熱年齡譜(a、c)和年齡反等時(shí)線(b、d)(a、b)鉀長石;(c、d)黑云母Fig.4 40Ar/39Ar release spectra (a，c)for stepwise heating analyses and isochron diagrams (b，d)

測年結(jié)果見表1。共分析了12 粒鋯石，每粒鋯石測試1個(gè)點(diǎn)。鋯石中的U、Th 含量變化較小，U 為48 ×10-6～379 ×10-6，Th 為44 × 10-6～315 × 10-6，Th/U 比值為0.65 ～1.06，均大于0.5，具有巖漿鋯石的特點(diǎn)。所有12 個(gè)測點(diǎn)給出206Pb/238U 加權(quán)年齡平均值為289.7 ±2.3Ma(MSWD =1.7;圖3c)，可能代表該堿性花崗巖的結(jié)晶年齡，屬于早二疊世(二疊紀(jì)烏拉爾世)薩克馬爾期。

3.2 40Ar/39Ar 熱年代學(xué)

博爾雷東北堿性花崗巖樣品Xh080911-1(1)鉀長石和黑云母40Ar/39Ar 階段升溫測年結(jié)果見表2。

Xh080911-1(1)鉀長石40Ar/39Ar(圖4a，b)12 個(gè)加熱階段的全熔年齡(Total age)為282.0Ma，坪年齡發(fā)育較好，其860 ～1400℃加熱階段坪年齡為283.2 ±1.6Ma(包括釋出39ArK的90%)。該樣品等時(shí)線年齡的線性關(guān)系較好，給出40Ar-39Ar 正等時(shí)線年齡為283.8 ±3.4Ma，反等時(shí)線年齡為283.5 ±2.8Ma。由反等時(shí)線得到的40Ar/36Ar 初始比值為290.9 ±5.5，略小于現(xiàn)代大氣氬同位素比值(298.56 ±0.31;Lee et al.，2006)，說明該樣品基本上不存在放射性成因氬過?；驓鍋G失，因此，這里采用反等時(shí)線年齡283.5 ±2.8Ma 為其冷卻年齡，屬于早二疊世。

Xh080911-1(1)黑云母(圖4c，d)13 個(gè)加熱階段的全熔年齡(Total age)為303.1Ma，坪年齡發(fā)育較好，其850 ～1300℃加熱階段坪年齡為302.8 ±1.8Ma(包括釋出39ArK的93.9%)。該樣品等時(shí)線年齡的線性關(guān)系較好，給出40Ar-39Ar正等時(shí)線年齡為300.6 ±3.5Ma，反等時(shí)線年齡為300.5 ±3.4Ma。由反等時(shí)線得到的40Ar/36Ar 初始比值為362 ±43，大于現(xiàn)代大氣氬同位素比值(298.56 ±0.31;Lee et al.，2006)，說明該樣品存在放射性成因氬過剩，真實(shí)的冷卻年齡要小于該反等時(shí)線年齡，因此，這里仍然采用反等時(shí)線年齡300.5 ±3.4Ma 為其冷卻年齡，屬于晚石炭世。該黑云母40Ar/39Ar 年齡略大于同樣品鋯石結(jié)晶年齡(289.7 ±2.3Ma)，不能很好地反映所在巖體的冷卻過程。

圖5 巴爾喀什成礦帶磷灰石裂變徑跡分析(a)和熱歷史模擬結(jié)果(b)(a)數(shù)據(jù)圖說明:左為單顆粒年齡直方圖，曲線為擬合中心年齡趨勢;右為放射圖，其左側(cè)坐標(biāo)為誤差范圍，右側(cè)坐標(biāo)為年齡，橫坐標(biāo)上為相對誤差下為精度，圖中圓點(diǎn)為所測試顆粒，直觀標(biāo)明中心年齡、P(χ2)檢驗(yàn)值、相對誤差和測試顆粒數(shù);(b)采用AFTSolve(Ketcham et al. ，2000)得到的熱歷史模擬結(jié)果Fig.5 Apatite fission-track (AFT)age histograms (left of a)，radial plots (right of a)，AFT thermal history model (left of b)，and track length distribution (right of b)

3.3 磷灰石裂變徑跡熱年代學(xué)

XH080911-1(1)磷灰石裂變徑跡(AFT)測年結(jié)果如下:測試的顆粒數(shù)(Nc)為25，標(biāo)準(zhǔn)玻璃的誘發(fā)徑跡密度(ρd)為0.949×106cm-2，標(biāo)準(zhǔn)玻璃的誘發(fā)徑跡數(shù)(Nd)為2373，自發(fā)徑跡密度(ρs)為2.877 ×105cm-2，自發(fā)徑跡數(shù)(Ns)為538，外探測器誘發(fā)徑跡密度(ρi)為0.523 ×106cm-2，外探測器誘發(fā)徑跡數(shù)(Ni)為978，磷灰石樣品U 含量為6.9 ×10-6，自由度為Nc-1 時(shí)得到的χ2值的概率P(χ2)為92.4%，Ns和Ni之間的相關(guān)系數(shù)(r)為0.876，測量的水平圍限徑跡數(shù)(Nj)為100。

測試結(jié)果表明，磷灰石裂變徑跡年齡(FT AGE)為92.4±5.9Ma(±1σ)，明顯小于巖漿侵入年齡(289.7 ±2.3Ma;本文)，處在晚白堊世早期。磷灰石圍限徑跡平均長度(MTL)為14.30 ± 0.11μm(± 1σ)，徑跡長度標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)為1.05μm。該徑跡平均長度小于原始徑跡長度(16.3 ±0.9μm;陳剛等，2005)，也小于快速冷卻至地表溫度的裂變徑跡平均長度(14.5 ～15.5μm;Green et al.，1989)，表明這些樣品均經(jīng)歷了完全退火作用，然后又被緩慢抬升到部分退火帶之上并最終成為地表露頭。

圖5 給出了該樣品磷灰石單顆粒年齡直方圖和放射圖(a)和熱歷史模擬結(jié)果(b)。

4 討論

地質(zhì)熱年代學(xué)研究的礦物封閉溫度是認(rèn)識地質(zhì)體(包括礦床)形成與剝露作用的熱演化歷史的重要依據(jù)(陳宣華等，2010b;Chen et al.，2014)。前人認(rèn)為，巴爾喀什成礦帶內(nèi)存在三疊紀(jì)花崗巖類巖漿活動(dòng)，為該地區(qū)(特別是巴爾喀什巖基)的最年輕花崗巖類侵入體。本次研究所進(jìn)行的鋯石SHRIMP U-Pb 測年結(jié)果，顯示該地區(qū)最年輕的花崗巖類侵入體的年齡為289.7 ±2.3Ma，屬于早二疊世薩克馬爾期。原來被認(rèn)為是早三疊世侵入的巖體，也給出了早二疊世的年齡。與之類似，在巴爾喀什成礦帶東延的我國境內(nèi)西準(zhǔn)噶爾成礦帶，也出現(xiàn)一些早二疊世花崗巖類巖基，如夏爾莆巖體(即克拉瑪依巖體)給出早二疊世年齡(297.6 ±2.5Ma;李永軍等，2013)，大致屬于同一時(shí)期。

從巴爾喀什成礦帶西部云英巖-石英脈型鎢鉬礦床花崗巖類和晚古生代最晚期花崗巖類侵入巖體的鋯石U-Pb 年齡、黑云母和鉀長石40Ar/39Ar 年齡、磷灰石FT 年齡和模擬熱歷史，以及它們各自的封閉溫度所構(gòu)成的演化曲線(圖6)來看，該地區(qū)鎢-鉬成礦作用的深度可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過磷灰石FT部分退火帶的深度(其上界面在2km 附近)，而達(dá)到鉀長石40Ar/39Ar 封閉溫度所代表的深度位置(估計(jì)在5km 左右;陳宣華等，2012a，b)。

圖6 巴爾喀什成礦帶晚古生代最晚期侵入巖體巖漿作用和剝露過程的溫度-時(shí)間圖解圖中同時(shí)給出鎢鉬礦床的巖漿-成礦作用和剝露過程(修改自陳宣華等，2012b). 礦物封閉溫度據(jù)陳宣華等(2010b)和引用的相關(guān)文獻(xiàn). a-d分別為冷卻速率0.1℃/Ma、1℃/Ma、10℃/Ma 和100℃/Ma 線. 粗虛線及其陰影部分為推測冷卻曲線. 磷灰石裂變徑跡模擬曲線:①為東科翁臘德;②為阿克沙套;③為扎涅特;④為本文數(shù)據(jù). 礦物代號:Zr-鋯石;Bt-黑云母;Kfs-鉀長石;Ap-磷灰石Fig.6 Temperature vs. time diagram showing the evolution history of the latest pluton in Late Paleozoic and its exhumation in the western part of the Balkhash metallogenic belt

巴爾喀什成礦帶西部晚古生代最晚期花崗巖類巖漿侵入巖體的磷灰石FT 年齡(92.4 ±5.9Ma)，與該地區(qū)鎢-鉬礦床花崗巖類的磷灰石FT 年齡(92.2 ± 5.0Ma 至80.3 ±4.9Ma;陳宣華等，2012b)極為一致，代表了該巖體與鎢-鉬礦床共同的剝露年齡，同時(shí)也是區(qū)域地殼的整體剝露年齡。這說明，只有到了晚白堊世，該地區(qū)才開始剝露到2km(約60℃)以淺(圖6)。磷灰石FT 年齡反映巴爾喀什成礦帶的整體隆升事件處在我國新疆準(zhǔn)噶爾盆地周緣構(gòu)造抬升-剝露作用的時(shí)限(～135Ma 至～67Ma;李麗等，2008;李瑋等，2010)之內(nèi)，說明了巴爾喀什成礦帶與我國新疆西準(zhǔn)噶爾成礦帶在晚中生代剝露歷史上具有一致性。由于受中生代右行走滑斷裂活動(dòng)和局部的差異抬升作用的影響，造成了不同地質(zhì)體之間磷灰石裂變徑跡年齡之間的微小差異。磷灰石裂變徑跡測年結(jié)果表明，巴爾喀什地區(qū)并沒有受新生代印度-歐亞板塊陸-陸碰撞事件的影響，也沒有受新生代天山造山帶構(gòu)造變形作用的影響。

5 結(jié)論

通過巴爾喀什成礦帶西部晚古生代最晚期花崗巖類侵入巖體的鋯石SHRIMP U-Pb 定年、40Ar/39Ar 熱年代學(xué)、磷灰石裂變徑跡定年和熱歷史模擬，結(jié)合前人研究數(shù)據(jù)，得到結(jié)論如下:

(1)巴爾喀什成礦帶西部地區(qū)原來被認(rèn)為是屬于三疊紀(jì)的后碰撞花崗巖類侵入巖體，給出鋯石SHRIMP U-Pb 年齡為289.7 ±2.3Ma(早二疊世)，代表了該地區(qū)晚古生代最晚期深成巖漿侵入事件的年齡，與該地區(qū)最晚期云英巖-石英脈型鎢鉬成礦作用的年齡相當(dāng)。

(2)區(qū)域深成巖漿侵入、鎢鉬成礦作用、中溫冷卻到低溫剝露作用熱歷史全過程的構(gòu)建，揭示了晚古生代最晚期花崗巖類侵入體具有與鎢鉬礦床類似的熱演化歷史，反映了區(qū)域熱演化的整體性與一致性。其中，晚古生代最晚期花崗巖類侵入體具有與鎢鉬礦床相同的中生代晚白堊世剝露作用年齡(92.4 ±5.9Ma)，反映了巴爾喀什成礦帶晚白堊世整體抬升與剝露歷史。

致謝 一起參加野外地質(zhì)調(diào)查與采樣的還有楊農(nóng)、李光明、張進(jìn)、申萍、薛春紀(jì)、呂新彪、張林浩、西爾班·佳克巴娃等;研究工作得到新疆維吾爾自治區(qū)國家305 項(xiàng)目辦公室、哈薩克斯坦薩特巴耶夫地質(zhì)科學(xué)研究所和課題組聶鳳軍、白大明和江思宏研究員的大力支持與幫助;資料收集得到新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心王煜高級工程師的幫助;兩位審稿專家提出了建設(shè)性的修改意見;作者謹(jǐn)表衷心感謝。

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