西準(zhǔn)噶爾薩吾爾地區(qū)早古生代火山巖的發(fā)現(xiàn)及其意義*

張達(dá)玉 周濤發(fā) 袁峰 鄧宇峰 許超 張若飛 李鵬 王金林

ZHANG DaYu1，2，ZHOU TaoFa1，YUAN Feng1，DENG YuFeng1，XU Chao1，ZHANG RuoFei1，LI Peng3 and WANG Jinlin2

1. 合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，合肥 230009

2. 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所新疆礦產(chǎn)資源研究中心，烏魯木齊 830011

3. 新疆有色706 地質(zhì)大隊，阿爾泰 836600

1. School of Resources and Environmental Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China

2. Xinjiang Research Center for Mineral Resources，Xinjiang，Institute of Ecology and Geography，Chinese Academy of Sciences，Urumchi 830011，China

3. No.706 Geological Party，Xinjiang Geoexploration Bureau for Nonferrous Metals，Altai 836500，China

2014-06-15 收稿，2014-09-13 改回.

1 引言

中亞成礦帶西起烏拉爾山、東至阿拉斯加、北接西伯利亞板塊、南抵塔里木-中朝板塊的巨型造山帶，總體呈東西走向(肖序常等，1992;何國琦等，1995;朱永峰和徐新，2006;Xiao et al.，2012)。新疆北部是中亞造山帶的重要組成部分，前人對北疆地區(qū)大量的研究成果表明，該區(qū)成巖成礦作用主要形成于古生代，且集中于晚古生代(韓寶福等，2006;Zhou et al.，2006，2008)。西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地處北疆西北部，是一個主體呈北東向分布的構(gòu)造成礦帶(沈遠(yuǎn)超和金成偉，1993;Xiao et al.，2013)。目前關(guān)于西準(zhǔn)噶爾地區(qū)成礦作用的研究大多集中于其南部的哈圖-包古圖(Cao et al.，2014;申萍等，2010;Shen et al.，2012;An and Zhu，2010)、謝米斯臺(王居里等，2013;Shen et al.，2013)等地區(qū)，對于地處中國-哈薩克斯坦交界的塔爾巴哈臺-薩吾爾地區(qū)的研究見有部分侵入巖的成巖年代(Chen et al.，2010;朱永峰和徐新，2006;袁峰等，2006a)、地球化學(xué)(Zhou et al.，2008)等方面的研究，前人對塔爾巴哈臺和謝米斯臺地區(qū)均有早古生代巖漿作用的報道(朱永峰和徐新，2006;Jian et al.，2005)，而薩吾爾地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)早古生代巖漿活動的證據(jù)。本文在對出露于薩吾爾山地區(qū)南部的鐵普克地區(qū)的基性火山巖進(jìn)行了剖面測量和觀察研究，并對該火山巖及侵入于其中的中酸性巖體進(jìn)行了鋯石LA-ICPMS U-Pb 定年分析。結(jié)果顯示薩吾爾該區(qū)存在早古生代巖漿活動，并據(jù)此探討了該區(qū)早古生代巖漿活動時空特征，這一發(fā)現(xiàn)為塔爾巴哈臺-薩吾爾地區(qū)的巖漿活動格架的建立提供了新的證據(jù)，也為深入研究西準(zhǔn)噶爾地區(qū)早古生代巖漿活動提供了新的資料。

2 地質(zhì)特征

2.1 區(qū)域地質(zhì)背景

中亞造山帶是位于西伯利亞板塊(北)和塔里木-中朝板塊之間的一個橫貫歐亞大陸的巨型造山帶，長約5000km(圖1a)，與環(huán)太平洋地區(qū)、特提斯地區(qū)并稱為世界三大造山體系(?eng?r et al.，1993;Xiao et al.，2012)。西準(zhǔn)噶爾地區(qū)地處準(zhǔn)噶爾盆地西北部，主體呈北東東向展布，區(qū)內(nèi)巖漿活動十分強(qiáng)烈，由北向南可依次分為塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶、巴爾魯克-謝米斯臺巖漿巖帶和包古圖-哈圖巖漿巖帶(圖1b)。

塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶位于西準(zhǔn)噶爾北部，其南以洪古勒楞深大斷裂為界、西北以中國-哈薩克斯坦邊境線為界，東至烏倫古湖，是一個以出露晚古生代火山碎屑-沉積巖為特征的巖漿巖帶。根據(jù)1∶20 萬和布克賽爾幅地質(zhì)圖資料(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989①新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1989. 1 ︰20 萬和布克賽爾幅地質(zhì)圖(編號L-45-8))，塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶出露的地層主要為泥盆系和石炭系火山-沉積巖地層，局部出露少量的奧陶紀(jì)、志留紀(jì)的沉積巖和二疊紀(jì)火山巖。塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶主要受到洪古勒楞、薩吾爾、巴音布拉克深大斷裂控制，總體以近東西向構(gòu)造為主，與其南部的謝米斯臺地區(qū)基本一致(圖1c)。塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶除火山巖地層外，還發(fā)育有大量侵入巖，基性-酸性巖石均有分布，以中酸性侵入體為主，這些侵入體出露面積在1 ～200km2之間。

2.2 鐵普克火山巖

鐵普克火山巖分布區(qū)位于薩吾爾巖漿巖帶西南部，距和布克賽爾縣西北約30km(圖1c)。該區(qū)出露的地層主要為中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)火山-碎屑巖和新生代坡積物(圖1d);區(qū)內(nèi)構(gòu)造作用強(qiáng)烈，除了東西向展布的薩吾爾深大斷裂橫貫研究區(qū)外，北東向和北西向的次級斷裂也十分發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖漿作用強(qiáng)烈，東西向展布的和布賽爾花崗巖以巖基狀橫穿鐵普克地區(qū)，鐵普克火山巖被多條花崗斑巖(圖2a)侵入其內(nèi)。

本次研究選擇鐵普克地區(qū)垂直于近東西向的庫魯木迪組(D2k)火山巖地層剖面(圖2a，b;A-A’)進(jìn)行了地質(zhì)觀察和代表性樣品的采樣。A-A’剖面長約1km，南北走向，剖面橫穿中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)火山-碎屑巖地層，南起和豐盆地的第四系坡積物(A)，北至和布賽爾巖體內(nèi)(A’)。鐵普克剖面的采樣情況如圖2a 所示，測得A-A’剖面橫穿的中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組火山巖地層走向82°，為近東西向，傾向北，傾角約60°(圖2a，b)，鐵普克地區(qū)剖面出露的巖性主要為玄武安山巖和花崗斑巖(圖2c-i)，花崗斑巖大致順著火山巖層侵入，在火山巖與花崗斑巖接觸部位見有磁鐵礦化和綠泥石化等蝕變。

鐵普克火山巖剖面所采樣品包括玄武安山巖(圖2f)和花崗斑巖(圖2i)以及北部和布賽爾巖體。玄武安山巖呈灰褐色，安山結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2g)，斑晶礦物主要為基性斜長石，有少量的單斜輝石和角閃石等，基質(zhì)為微晶斜長石，巖石發(fā)生了較強(qiáng)的綠泥石化、絹云母化(圖2h);花崗斑巖呈灰白色，略帶紅色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2j)，主要斑晶礦物為斜長石、石英，有少量的黑云母和角閃石等。斜長石為自形-半自形板狀，粒徑大小在0.1 ～10mm 之間，部分發(fā)育有環(huán)帶結(jié)構(gòu);石英呈他形粒狀，充填于斜長石等礦物顆粒之間。基質(zhì)為斜長石和石英的微晶，巖石發(fā)生了鉀長石化和硅化等蝕變(圖2k)。

3 鋯石LA-ICPMS U-Pb 同位素定年

在巖相學(xué)工作基礎(chǔ)上，本文挑選鐵普克實測剖面中代表性的玄武安山巖(TPK-11)和花崗斑巖(TPK-05)樣品進(jìn)行鋯石單礦物進(jìn)行原位LA-ICPMS U-Pb 同位素的測年分析。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖(a)中亞造山帶地質(zhì)略圖(據(jù)Jahn et al. ，2000 修改);(b)西準(zhǔn)噶爾地質(zhì)圖(據(jù)申萍等，2010 修改);(c)塔爾巴哈臺-薩吾爾巖漿巖帶地質(zhì)圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993 修改);(d)鐵普克火山巖地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological map on the research area(a)sketch geological map of Central Asian Orogenic Belt (modified after Jahn et al. ，2000);(b)geological map of the West Junggar(modified after Shen et al. ，2010);(c)geological map of the Taerbahatai-Sawuer magmatic belt (modified after BGMRX，1993);(d)geological map of the Tiepuke district，South Sawuer area

3.1 鋯石LA-ICP-MS U-Pb 定年

鋯石LA-ICP-MS U-Pb 分析在合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院LA-ICP-MS 實驗室完成，鋯石陰極發(fā)光顯微照相是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所電子探針室完成。

圖2 鐵普克火山巖剖面地質(zhì)特征及巖相學(xué)照片(a、b)鐵普克剖面地質(zhì)圖及照片;(c-e)鐵普克剖面中花崗斑巖穿插于玄武安山巖層內(nèi);(f-h)玄武安山巖的巖相學(xué)特征;(i-k)花崗斑巖的巖相學(xué)特征. Bit-黑云母;Cpx-單斜輝石;Hbl-角閃石;Pl-斜長石;Qtz-石英Fig.2 The geological section and petrographic photos of the volcanic strata in Tiepuke district(a，b)the sketch geological map and general photograph of the Tiepuke section;(c-e)the photos of the granite porphyry cross into volcanic strata in Tiepuke district;(f-h)petrographic photos of the basaltic andesite;(i-k)petrographic photos of the granite porphyry. Bit-biotite;Cpxclinopyroxene;Hbl-hornblende;Pl-plagioclase;Qtz-quartz

定年工作的具體過程為:(1)分選:將要分選鋯石單礦物的樣品破碎至礦物自然粒度(50 ～150μm)后，通過磁選和重液等選礦技術(shù)，將礦物初步分離，然后配合雙目鏡手選方法進(jìn)行單礦物分離提純，分選出晶型完好、顆粒大于50μm 的鋯石(TPK-11 ＞100 顆;TPK-05 ＞100 顆)作為定年和成分測定的對象。(2)制靶:在雙目鏡下挑選出晶形完好，透明度和色澤較好的鋯石單礦物粘在載玻片上的雙面膠上，然后用無色透明的環(huán)氧樹脂固定，待環(huán)氧樹脂充分固化后拋光至鋯石單顆粒露出1/3 以上。(3)照相:對鋯石進(jìn)行陰極發(fā)光鑒定并拍照，用配有陰極發(fā)光(CL)探頭的電子顯微鏡工作電壓為15kV，電流為4nA。這些陰極發(fā)光照片被用來檢查鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和選擇分析區(qū)域。(4)LA-ICP-MS U-Pb 同位素測年:分析測試前分別用酒精和稀硝酸(5%)輕擦鋯石樣品表面，以除去可能的污染。采用儀器為Agilent 7500a ICP-MS，采用He 作為剝蝕物質(zhì)載氣，用美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院研制的人工合成硅酸鹽玻璃標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)NIST SRM610 進(jìn)行儀器最佳化。鋯石年齡分析采用的光斑直徑為30μm，采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500 作為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并每隔4 ～5 個樣品分析點(diǎn)測一次標(biāo)準(zhǔn)，每隔10 個點(diǎn)進(jìn)行儀器最佳化，確保標(biāo)準(zhǔn)和樣品的儀器條件完全一致。(5)數(shù)據(jù)處理:樣品的同位素數(shù)據(jù)處理采用ICPMS DataCal(V8.6 版)軟件進(jìn)行，普通鉛校正采用的Andersen 的方法(Andersen and Griffin，2004)，年齡計算及諧和圖的繪制采用Isoplot(2.49 版)進(jìn)行(Ludwig，2003)，實驗過程中誤差為1σ。

圖3 鐵普克地區(qū)巖漿巖的鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(左)和LA-ICPMS U-Pb 協(xié)和曲線(右)Fig.3 The CL images of the zircons (left)and their LA-ICPMS U-Pb concordia diagrams (right)from the volcanic rock and felsic intrusion in Tiepuke areaTPK-11-basaltic andesite;TPK-05-granite porphyry

3.2 定年結(jié)果

鐵普克玄武安山巖和花崗斑巖的LA-ICPMS U-Pb 年齡的測試數(shù)據(jù)如表1 所示。測得鐵普克剖面中玄武安山巖(TPK-11)的鋯石點(diǎn)數(shù)29 個，CL 圖像如圖3 所示。它們的206Pb 的含量在12.90 ×10-6～116.9 ×10-6之間;232Th 的含量在12.07 ×10-6～314.8 ×10-6之間，238U 的含量在43.80 ×10-6～444.8 ×10-6之間，Th/U 比值在0.19 ～0.85 之間。鐵普克玄武安山巖29 顆鋯石中的206Pb/238U 年齡在391.08 ±5.07Ma ～442.90 ±7.50Ma 之間，在207Pb/235U-206Pb/238U 的諧和圖顯示有24 顆鋯石的協(xié)和曲線年齡為427.6 ±4.2Ma，MSWD=2.3，具有很好的一致性(圖3)，指示為中志留世的巖漿鋯石。其他5 顆粒鋯石中，有2 顆鋯石為TPK-11-01 和TPK-11-26 具有與花崗斑巖近似的年齡值(386.07Ma 和384.84Ma)，可能受到后期中酸性巖漿侵入中熱液作用的影響，而另3 顆鋯石(TPK-11-14，TPK-11-15 和TPK-11-22)中207Pb/235U-206Pb/238U 同位素年齡差距懸殊(表1)，可能由被測鋯石的U-Pb 同位素封閉體系遭到破壞引起。測得鐵普克剖面中侵位于玄武安山巖中的花崗斑巖(TPK-05)的鋯石點(diǎn)數(shù)37 個，其CL 圖像如圖3 所示。它們的206Pb 的含量在27.91×10-6～162.1 ×10-6之間;232Th 的含量在54.92 ×10-6～476.4 ×10-6之間，238U 的含量在0.84 ×10-6～14.32 ×10-6之間，232Th/238U 比值在0.39 ～0.72 之間。在207Pb/235U-206Pb/238U 的諧和圖顯示，鐵普克花崗斑巖(TPK-05)中37 顆鋯石有26 顆鋯石的協(xié)和曲線年齡為387.2 ±2.9Ma，MSWD =6.1，具有很好的一致性的特點(diǎn)(圖3)，可以代表本次巖漿結(jié)晶年齡，表明花崗斑巖體侵位于中泥盆世。此外，花崗斑巖測試鋯石中存在450Ma(TPK-05-18)、415 ～400Ma(TPK-05-13，TPK-05-28，TPK-05-29，TPK-05-34，TPK-05-35)等6 顆老于的鋯石數(shù)據(jù)，為巖漿侵位中捕獲的鋯石。另有5 顆鋯石(TPK-05-02，TPK-05-03，TPK-05-06，TPK-05-08，TPK-05-24)的測試年齡小于測得的花崗斑巖的成巖年齡(＜380Ma)，可能受到了后期熱事件影響。

4 討論

4.1 薩吾爾地區(qū)存在中志留世巖漿作用

果結(jié)析U-Pb 分石鋯巖漿巖區(qū)地克普鐵部南爾吾薩1 表Zircon U-Pb datingofmagmaticrocksin Tiepukesection， Sawuerarea Table1 1 σ 238U 206Pb/1σ（Ma）235U齡207Pb/年1σ 206Pb 207Pb/1σ 238U 206Pb/1σ值比235U素207Pb/位同1σ 206Pb 207Pb/Th/U 238 U 232Th -6）（ ×10 206Pb號點(diǎn)測（TPK-11）巖山安武玄5.07 391.08 8.43 386.07 51.85 368.57 0.0008 0.0625 0.0121 0.4626 0.0012 0.0540 0.63 444.8 314.8 116.9-01 6.09 413.44 11.43 403.03 72.22 361.17 0.0010 0.0662 0.0167 0.4872 0.0016 0.0531 0.79 261.5 223.0 75.15-02 7.28 432.14 16.98 398.77 86.10 366.72 0.0012 0.0693 0.0248 0.4810 0.0025 0.0515 0.31 82.67 27.81 24.81-03 8.13 437.09 26.45 449.11 146.28 587.07 0.0013 0.0702 0.0405 0.5563 0.0043 0.0581 0.35 43.80 16.01 12.90-04 7.59 432.56 16.55 452.15 79.62 524.11 0.0013 0.0694 0.0254 0.5610 0.0025 0.0581 0.61 138.8 90.32 41.34-05 7.93 432.63 19.13 428.42 111.10 435.23 0.0013 0.0694 0.0287 0.5249 0.0030 0.0561 0.20 81.41 17.58 24.34-06 5.39 416.67 11.97 425.21 57.40 500.04 0.0009 0.0668 0.0179 0.5201 0.0017 0.0569 0.58 240.8 150.5 70.52-07 6.63 426.98 17.48 448.02 111.10 568.55 0.0011 0.0685 0.0268 0.5546 0.0027 0.0587 0.29 108.6 33.77 30.33-08 6.47 441.76 13.57 444.19 94.43 483.38 0.0011 0.0709 0.0207 0.5488 0.0021 0.0568 0.42 107.0 49.63 31.88-09 7.80 425.67 21.77 461.25 115.73 733.34 0.0013 0.0683 0.0338 0.5750 0.0037 0.0617 0.37 69.39 30.27 19.84-10 8.04 428.67 21.45 424.62 274.84 394.50 0.0013 0.0688 0.0321 0.5192 0.0031 0.0542 0.29 67.71 21.04 19.78-11 5.81 426.81 13.04 430.97 83.32 457.45 0.0010 0.0684 0.0196 0.5287 0.0021 0.0564 0.46 166.2 82.43 47.68-12 6.20 425.40 11.48 451.05 62.95 620.39 0.0010 0.0682 0.0176 0.5593 0.0019 0.0603 0.50 245.7 132.19 71.07-13 10.16 436.72 27.92 512.36 140.73 938.89 0.0017 0.0701 0.0455 0.6563 0.0049 0.0709 0.25 45.28 12.07 13.34-14 7.14 413.91 23.83 518.72 877.93 1095.99 0.0012 0.0663 0.0391 0.6667 0.0038 0.0730 0.48 128.3 67.52 36.52-15 7.20 427.59 18.21 430.23 194.43 483.38 0.0012 0.0686 0.0274 0.5276 0.0031 0.0574 0.37 92.51 38.33 27.23-16 9.66 434.56 21.17 472.90 114.81 905.56 0.0016 0.0697 0.0332 0.5932 0.0035 0.0629 0.24 48.09 13.38 14.18-17 6.88 428.50 17.38 475.70 116.65 673.78 0.0011 0.0687 0.0273 0.5976 0.0024 0.0621 0.39 106.7 45.47 32.25-18 7.50 442.90 18.31 429.41 112.95 394.50 0.0012 0.0711 0.0275 0.5264 0.0027 0.0548 0.19 69.22 15.06 21.55-19 5.46 431.32 12.80 432.51 108.32 455.60 0.0009 0.0692 0.0193 0.5310 0.0018 0.0551 0.35 138.0 53.24 41.84-20 7.44 437.31 18.11 449.93 102.76 600.03 0.0012 0.0702 0.0278 0.5576 0.0029 0.0581 0.38 73.78 31.98 22.01-21 6.43 422.06 16.37 507.10 79.63 933.02 0.0011 0.0677 0.0266 0.6478 0.0027 0.0705 0.47 95.17 49.85 27.22-22 6.11 414.79 16.06 404.06 101.84 461.16 0.0010 0.0665 0.0235 0.4888 0.0025 0.0541 0.49 104.2 55.35 29.50-23 6.92 419.63 18.63 389.47 131.47 235.25 0.0011 0.0673 0.0269 0.4675 0.0030 0.0509 0.39 62.03 26.77 17.90-24 6.29 442.75 19.63 441.03 101.84 461.16 0.0010 0.0711 0.0298 0.5440 0.0029 0.0562 0.49 72.92 38.71 21.81-25 5.02 399.29 11.17 384.84 64.81 298.21 0.0008 0.0639 0.0161 0.4608 0.0016 0.0524 0.85 228.6 213.2 62.05-26 5.91 440.31 11.32 446.29 61.10 522.26 0.0010 0.0707 0.0173 0.5520 0.0017 0.0573 0.55 182.4 107.3 54.05-27 5.58 410.34 16.42 382.44 103.69 287.10 0.0009 0.0657 0.0236 0.4574 0.0026 0.0509 0.46 115.5 58.73 32.50-28 6.81 417.18 17.78 407.31 885.03 420.42 0.0011 0.0669 0.0261 0.4935 0.0028 0.0555 0.48 61.12 30.91 16.89-29（TPK-05）巖斑崗花2.41 379.77 7.68 373.39 51.85 346.35 0.0004 0.0607 0.0109 0.4445 0.0012 0.0533 0.55 3.19 240.9 107.3-01 2.51 371.88 8.85 363.68 62.03 324.13 0.0004 0.0594 0.0125 0.4307 0.0014 0.0527 0.43 1.24 115.1 64.31-02 4.35 354.13 1.93 1 511.25 55.71 1298.15 0.0007 0.0565 0.0194 0.6545 0.0020 0.0839 0.39 12.03 119.1 68.86-03

1表續(xù)C ontinued Table1 1 σ 238U 206Pb/1σ（Ma）235U齡207Pb/年1σ 206Pb 207Pb/1σ 238U 206Pb/1σ值比235U素207Pb/位同1σ 206Pb 207Pb/Th/U 238 U 232Th -6）（ ×10 206Pb號點(diǎn)測3.00 386.56 9.20 378.61 57.40 324.13 0.0005 0.0618 0.0132 0.4519 0.0014 0.0529 0.54 3.88 144.5 68.33-04 4.21 395.69 12.13 397.62 70.37 438.94 0.0007 0.0633 0.0177 0.4793 0.0020 0.0555 0.50 6.23 99.03 49.20-05 2.25 366.02 7.87 363.83 54.63 383.39 0.0004 0.0584 0.0111 0.4309 0.0011 0.0535 0.72 2.02 364.2 118.5-06 3.11 381.52 8.81 376.36 70.37 327.84 0.0005 0.0610 0.0126 0.4487 0.0014 0.0532 0.48 3.47 134.5 69.33-07 2.17 370.87 6.79 371.14 46.29 368.57 0.0004 0.0592 0.0096 0.4413 0.0011 0.0541 0.61 2.55 226.6 89.92-08 3.34 388.57 11.04 392.57 64.81 455.60 0.0005 0.0621 0.0160 0.4720 0.0018 0.0551 0.52 3.37 102.5 49.03-09 3.11 377.51 11.86 376.25 83.33 361.17 0.0005 0.0603 0.0169 0.4485 0.0019 0.0539 0.69 1.73 127.6 44.03-10 3.03 393.20 8.93 394.40 55.55 383.39 0.0005 0.0629 0.0130 0.4747 0.0014 0.0547 0.48 4.37 105.0 56.06-11 2.02 383.36 6.98 388.97 38.89 416.72 0.0003 0.0613 0.0101 0.4668 0.0010 0.0551 0.70 14.32 476.4 162.1-12 4.11 401.70 14.23 424.59 77.77 568.55 0.0007 0.0643 0.0213 0.5192 0.0022 0.0587 0.44 3.81 58.23 34.28-13 3.41 391.57 7.97 405.59 46.29 500.04 0.0006 0.0626 0.0117 0.4910 0.0012 0.0569 0.56 6.36 207.8 91.94-14 3.34 388.74 11.12 404.43 58.32 505.60 0.0006 0.0622 0.0163 0.4893 0.0018 0.0571 0.51 4.45 103.0 49.46-15 3.31 382.90 9.96 414.35 62.95 612.98 0.0005 0.0612 0.0148 0.5039 0.0015 0.0599 0.40 5.15 107.5 65.30-16 2.81 395.49 9.46 394.34 609.23 388.94 0.0005 0.0633 0.0137 0.4746 0.0015 0.0545 0.56 3.61 162.4 70.87-17 4.99 450.69 10.13 460.24 49.99 509.30 0.0008 0.0724 0.0157 0.5734 0.0014 0.0573 0.60 8.10 175.7 82.03-18 2.50 378.45 7.26 389.49 44.44 453.75 0.0004 0.0605 0.0105 0.4675 0.0012 0.0561 0.65 5.50 251.5 93.61-19 2.75 377.78 8.51 378.26 59.25 372.28 0.0005 0.0604 0.0122 0.4514 0.0014 0.0543 0.53 2.08 139.9 64.57-20 2.59 380.00 10.13 397.99 68.51 509.30 0.0004 0.0607 0.0148 0.4799 0.0018 0.0575 0.50 3.65 112.9 55.50-21 3.41 389.02 11.41 396.18 77.77 442.64 0.0006 0.0622 0.0166 0.4772 0.0019 0.0558 0.45 4.97 94.76 52.38-22 2.99 377.36 8.12 380.55 50.00 390.79 0.0005 0.0603 0.0116 0.4547 0.0012 0.0545 0.47 4.38 153.6 79.91-23 3.10 376.78 9.83 405.34 61.10 564.85 0.0005 0.0602 0.0144 0.4906 0.0017 0.0590 0.45 4.80 115.0 62.75-24 3.77 390.95 12.35 405.58 77.77 487.08 0.0006 0.0625 0.0181 0.4910 0.0020 0.0568 0.40 3.46 69.56 43.80-25 4.09 386.18 12.41 384.58 83.33 388.94 0.0007 0.0617 0.0178 0.4605 0.0020 0.0542 0.50 0.84 54.92 27.91-26 4.06 397.95 10.12 400.90 66.66 438.94 0.0007 0.0637 0.0148 0.4841 0.0017 0.0556 0.43 1.55 68.27 40.20-27 3.77 401.98 12.19 438.59 70.36 631.50 0.0006 0.0643 0.0185 0.5403 0.0020 0.0608 0.40 3.08 66.37 42.70-28 3.77 406.71 10.40 399.54 66.66 350.06 0.0006 0.0651 0.0152 0.4821 0.0015 0.0535 0.52 4.45 119.0 59.87-29 2.83 387.42 10.61 384.98 70.36 344.50 0.0005 0.0619 0.0153 0.4610 0.0017 0.0538 0.57 1.37 126.1 55.86-30 2.42 387.30 9.78 402.29 124.06 587.07 0.0004 0.0619 0.0143 0.4862 0.0015 0.0565 0.45 1.66 137.7 72.44-31 3.54 396.28 11.83 415.22 74.06 542.63 0.0006 0.0634 0.0175 0.5052 0.0020 0.0578 0.52 2.20 99.95 48.14-32 2.66 398.36 8.54 395.53 59.25 390.79 0.0004 0.0637 0.0124 0.4763 0.0013 0.0539 0.49 1.46 143.5 73.96-33 4.61 412.95 12.52 384.93 108.32 253.77 0.0008 0.0662 0.0180 0.4610 0.0020 0.0514 0.49 1.53 66.78 35.76-34 3.72 414.71 11.28 435.45 67.58 566.70 0.0006 0.0664 0.0171 0.5355 0.0016 0.0582 0.47 2.15 86.24 47.93-35 2.80 399.78 9.06 400.42 32.41 416.72 0.0005 0.0640 0.0132 0.4834 0.0014 0.0549 0.48 2.59 134.1 70.13-36 2.67 396.15.15 8 409.88 1107.23 531.52 0.0004 0.0634 0.0120 0.4973 0.0012 0.0573 0.58 2.63 230.6 99.25-37

表2 薩吾爾地區(qū)巖漿巖成巖時代表Table 2 The geochronology list of the magmatism in Sawuer area，West Junggar

圖4 薩吾爾地區(qū)巖漿巖成巖年代直方圖Fig.4 The geochronogical histogram of the magmatism in Sawuer area，West Junggar

前人對薩吾爾地區(qū)巖漿巖的形成年代做了許多研究工作(表2、圖4)，如薩吾爾地區(qū)東北部的吐爾庫班套輝長巖年齡為350 ～359Ma(Deng et al.，2013;王玉往等，2011);東南部分布的科克托別輝長巖的鋯石SHRIMP 年齡為322Ma 左右(鄧宇峰等，2015);東南部出露的塔斯特、森塔斯、喀爾交、卡依塔斯、恰其海、沃肯薩拉和拉斯特等花崗巖類侵入體的成巖年代為328 ～291Ma 之間(Zhou et al.，2008;范裕等，2007;袁峰等，2006a;周濤發(fā)等，2006;Chen et al.，2010);位于薩吾爾巖漿巖帶北部的和布賽爾帶狀花崗巖體侵位于338Ma，為早石炭世巖漿巖(韓寶福等，2006)。薩吾爾地區(qū)出露的火山巖主要為中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)中基性火山巖地層(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989)，另有少量石炭系黑山頭組和哈爾交組(袁峰等，2006b)、二疊紀(jì)卡拉崗組(譚綠貴等，2006)中基性火山巖出露。郭正林(2009)測得漢哲尕能銅礦床的含銅花崗石長斑巖的鋯石LAICPMS 年齡為345 ～334Ma 之間。以上年代學(xué)研究成果顯示，薩吾爾地區(qū)成巖成礦作用的時限在早石炭世-早二疊世之間(Zhou et al.，2008;Chen et al.，2010;韓寶福等，2006)。

本次工作測得薩吾爾西南部鐵普克玄武安山巖(TPK-11)的巖漿鋯石LA-ICMMS U-Pb 年齡為427.6 ±4.2Ma(圖3)。該鋯石年齡表明薩吾爾地區(qū)內(nèi)存在中志留世的巖漿作用，這一年齡是薩吾爾地區(qū)首次報道的早古生代巖漿巖年齡，指示該區(qū)巖漿作用至少可以追溯到中志留世。本次工作成果改變了薩吾爾巖漿巖帶內(nèi)最老的巖漿作用為中泥盆統(tǒng)火山巖的認(rèn)識，同時也暗示該區(qū)1∶20 萬填圖歸屬于中泥盆統(tǒng)庫魯木迪組(D2k)的中基性火山巖層位需要進(jìn)一步的厘定。

本次工作還測得穿插于薩吾爾火山巖內(nèi)部的花崗斑巖脈的巖漿鋯石LA-ICPMS U-Pb 年齡為387.2 ±2.9Ma，該定年結(jié)果證實了鐵普克火山巖是早于中泥盆世(＞387.2Ma)的產(chǎn)物，同時該年齡也是薩吾爾地區(qū)目前報道的花崗斑巖的最早年齡，指示了該區(qū)存在中泥盆世中酸性巖漿侵入作用，定年結(jié)果更新了前人的薩吾爾中酸性侵入巖形成于早石炭世-早二疊世的認(rèn)識。因此，鐵普克地區(qū)早古生代火山巖和中泥盆統(tǒng)中酸性侵入體的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步厘定薩吾爾地區(qū)巖漿作用的時空格架、巖石成因以及成巖地球動力學(xué)過程提供了重要的年代學(xué)證據(jù)。

4.2 西準(zhǔn)噶爾地區(qū)早古生代巖漿作用

前人研究提出中亞造山帶西段具有“馬蹄形”構(gòu)造分屬的特點(diǎn)，其中馬蹄形外側(cè)為早古生代的地質(zhì)體分布，而內(nèi)側(cè)主要為晚古生代的地質(zhì)體分布，由外向內(nèi)逐漸變新的特點(diǎn)(?eng?r et al.，1993;Xiao et al.，2013)，西準(zhǔn)噶爾地區(qū)處于該馬蹄形構(gòu)造外側(cè)與南側(cè)的結(jié)合部位。徐新等(2006)研究顯示志留紀(jì)西準(zhǔn)噶爾地區(qū)存在廣泛的洋盆和島弧背景的巖漿巖。前人對西準(zhǔn)噶爾地區(qū)的巖漿作用進(jìn)行了不同程度的研究工作(朱永峰等，2007;唐功建等，2009;Geng et al.，2009;Cao et al.，2014;Shen et al.，2013)。關(guān)于早古生代巖漿作用，在西準(zhǔn)噶爾的南部地區(qū)除了在唐巴勒和瑪伊勒附近發(fā)現(xiàn)有形成于早古生代蛇綠巖套(朱永峰等，2008)，在西準(zhǔn)噶爾北部的塔爾巴哈臺和薩吾爾地區(qū)，朱永峰和徐新(2006)對塔爾巴哈臺山地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)該區(qū)存在早奧陶世(478.3 ±3.3Ma)的庫及拜蛇綠巖;Jian et al. (2005)在謝米斯臺地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了洪古勒楞早奧陶世(472 ±8.4Ma)的蛇綠巖。在謝米斯臺地區(qū)還廣泛發(fā)育了志留世侵入的中酸性巖漿作用(Chen et al.，2010)和志留系火山巖(Shen et al.，2013)。然而，薩吾爾地區(qū)作為西準(zhǔn)噶爾北部的主要組成部分，此前一直無早古生代巖漿活動的年齡證據(jù)。

本次工作成果顯示薩吾爾地區(qū)存在中志留世(427.6 ±4.2Ma)的巖漿巖，指示了塔爾巴哈臺志留紀(jì)火山作用延伸到了薩吾爾山一帶。在塔爾巴哈臺-薩吾爾地區(qū)和謝米斯臺山地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了中奧陶世的蛇綠巖(朱永峰和徐新，2006;Jian et al.，2005)、和中志留世同時代的巖漿巖(Chen et al.，2010)，塔爾巴哈臺-薩吾爾以及南部的謝米斯臺地區(qū)的早古生代巖漿作用可能具有類似形成背景。

5 結(jié)論

(1)薩吾爾地區(qū)西南部鐵普克玄武安山巖形成年代為427.6 ±4.2Ma，為中志留世巖漿作用的產(chǎn)物;侵入于玄武安山巖內(nèi)的花崗斑巖年齡為387.2 ±2.9Ma，為中泥盆世的中酸性巖漿作用的產(chǎn)物。

(2)薩吾爾地區(qū)早古生代的巖漿作用與謝米斯臺地區(qū)巖漿作用時代上一致，指示塔爾巴哈臺-薩吾爾地區(qū)和謝米斯臺地區(qū)早古生代巖漿作用可能具有類似的構(gòu)造背景。

致謝 本文的研究工作得到了新疆“305”項目辦公室、新疆有色706 地質(zhì)隊和合肥工業(yè)大學(xué)LA-ICP-MS 實驗室的大力支持;論文得到了申萍研究員、肖文交研究員的指導(dǎo)和支持;年代學(xué)測試上得到了李全忠博士的指導(dǎo)與幫助;在此一并致以誠摯的感謝!

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