西准噶尔萨吾尔地区早古生代火山岩的发现及其意义*

张达玉 周涛发 袁峰 邓宇峰 许超 张若飞 李鹏 王金林

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

1. 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009

2. 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源研究中心，乌鲁木齐 830011

3. 新疆有色706 地质大队，阿尔泰 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

中亚成矿带西起乌拉尔山、东至阿拉斯加、北接西伯利亚板块、南抵塔里木-中朝板块的巨型造山带，总体呈东西走向(肖序常等，1992;何国琦等，1995;朱永峰和徐新，2006;Xiao et al.，2012)。新疆北部是中亚造山带的重要组成部分，前人对北疆地区大量的研究成果表明，该区成岩成矿作用主要形成于古生代，且集中于晚古生代(韩宝福等，2006;Zhou et al.，2006，2008)。西准噶尔地区地处北疆西北部，是一个主体呈北东向分布的构造成矿带(沈远超和金成伟，1993;Xiao et al.，2013)。目前关于西准噶尔地区成矿作用的研究大多集中于其南部的哈图-包古图(Cao et al.，2014;申萍等，2010;Shen et al.，2012;An and Zhu，2010)、谢米斯台(王居里等，2013;Shen et al.，2013)等地区，对于地处中国-哈萨克斯坦交界的塔尔巴哈台-萨吾尔地区的研究见有部分侵入岩的成岩年代(Chen et al.，2010;朱永峰和徐新，2006;袁峰等，2006a)、地球化学(Zhou et al.，2008)等方面的研究，前人对塔尔巴哈台和谢米斯台地区均有早古生代岩浆作用的报道(朱永峰和徐新，2006;Jian et al.，2005)，而萨吾尔地区尚未发现早古生代岩浆活动的证据。本文在对出露于萨吾尔山地区南部的铁普克地区的基性火山岩进行了剖面测量和观察研究，并对该火山岩及侵入于其中的中酸性岩体进行了锆石LA-ICPMS U-Pb 定年分析。结果显示萨吾尔该区存在早古生代岩浆活动，并据此探讨了该区早古生代岩浆活动时空特征，这一发现为塔尔巴哈台-萨吾尔地区的岩浆活动格架的建立提供了新的证据，也为深入研究西准噶尔地区早古生代岩浆活动提供了新的资料。

2 地质特征

2.1 区域地质背景

中亚造山带是位于西伯利亚板块(北)和塔里木-中朝板块之间的一个横贯欧亚大陆的巨型造山带，长约5000km(图1a)，与环太平洋地区、特提斯地区并称为世界三大造山体系(Şengör et al.，1993;Xiao et al.，2012)。西准噶尔地区地处准噶尔盆地西北部，主体呈北东东向展布，区内岩浆活动十分强烈，由北向南可依次分为塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带、巴尔鲁克-谢米斯台岩浆岩带和包古图-哈图岩浆岩带(图1b)。

塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带位于西准噶尔北部，其南以洪古勒楞深大断裂为界、西北以中国-哈萨克斯坦边境线为界，东至乌伦古湖，是一个以出露晚古生代火山碎屑-沉积岩为特征的岩浆岩带。根据1∶20 万和布克赛尔幅地质图资料(新疆地质矿产局，1989①新疆地质矿产局. 1989. 1 ︰20 万和布克赛尔幅地质图(编号L-45-8))，塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带出露的地层主要为泥盆系和石炭系火山-沉积岩地层，局部出露少量的奥陶纪、志留纪的沉积岩和二叠纪火山岩。塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带主要受到洪古勒楞、萨吾尔、巴音布拉克深大断裂控制，总体以近东西向构造为主，与其南部的谢米斯台地区基本一致(图1c)。塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带除火山岩地层外，还发育有大量侵入岩，基性-酸性岩石均有分布，以中酸性侵入体为主，这些侵入体出露面积在1 ～200km2之间。

2.2 铁普克火山岩

铁普克火山岩分布区位于萨吾尔岩浆岩带西南部，距和布克赛尔县西北约30km(图1c)。该区出露的地层主要为中泥盆统库鲁木迪组(D2k)火山-碎屑岩和新生代坡积物(图1d);区内构造作用强烈，除了东西向展布的萨吾尔深大断裂横贯研究区外，北东向和北西向的次级断裂也十分发育。区内岩浆作用强烈，东西向展布的和布赛尔花岗岩以岩基状横穿铁普克地区，铁普克火山岩被多条花岗斑岩(图2a)侵入其内。

本次研究选择铁普克地区垂直于近东西向的库鲁木迪组(D2k)火山岩地层剖面(图2a，b;A-A’)进行了地质观察和代表性样品的采样。A-A’剖面长约1km，南北走向，剖面横穿中泥盆统库鲁木迪组(D2k)火山-碎屑岩地层，南起和丰盆地的第四系坡积物(A)，北至和布赛尔岩体内(A’)。铁普克剖面的采样情况如图2a 所示，测得A-A’剖面横穿的中泥盆统库鲁木迪组火山岩地层走向82°，为近东西向，倾向北，倾角约60°(图2a，b)，铁普克地区剖面出露的岩性主要为玄武安山岩和花岗斑岩(图2c-i)，花岗斑岩大致顺着火山岩层侵入，在火山岩与花岗斑岩接触部位见有磁铁矿化和绿泥石化等蚀变。

铁普克火山岩剖面所采样品包括玄武安山岩(图2f)和花岗斑岩(图2i)以及北部和布赛尔岩体。玄武安山岩呈灰褐色，安山结构，块状构造(图2g)，斑晶矿物主要为基性斜长石，有少量的单斜辉石和角闪石等，基质为微晶斜长石，岩石发生了较强的绿泥石化、绢云母化(图2h);花岗斑岩呈灰白色，略带红色，花岗结构，块状构造(图2j)，主要斑晶矿物为斜长石、石英，有少量的黑云母和角闪石等。斜长石为自形-半自形板状，粒径大小在0.1 ～10mm 之间，部分发育有环带结构;石英呈他形粒状，充填于斜长石等矿物颗粒之间。基质为斜长石和石英的微晶，岩石发生了钾长石化和硅化等蚀变(图2k)。

3 锆石LA-ICPMS U-Pb 同位素定年

在岩相学工作基础上，本文挑选铁普克实测剖面中代表性的玄武安山岩(TPK-11)和花岗斑岩(TPK-05)样品进行锆石单矿物进行原位LA-ICPMS U-Pb 同位素的测年分析。

图1 研究区地质图(a)中亚造山带地质略图(据Jahn et al. ，2000 修改);(b)西准噶尔地质图(据申萍等，2010 修改);(c)塔尔巴哈台-萨吾尔岩浆岩带地质图(据新疆维吾尔自治区地质矿产局，1993 修改);(d)铁普克火山岩地质简图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 锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年

锆石LA-ICP-MS U-Pb 分析在合肥工业大学资源与环境工程学院LA-ICP-MS 实验室完成，锆石阴极发光显微照相是在中国地质科学院地质研究所电子探针室完成。

图2 铁普克火山岩剖面地质特征及岩相学照片(a、b)铁普克剖面地质图及照片;(c-e)铁普克剖面中花岗斑岩穿插于玄武安山岩层内;(f-h)玄武安山岩的岩相学特征;(i-k)花岗斑岩的岩相学特征. Bit-黑云母;Cpx-单斜辉石;Hbl-角闪石;Pl-斜长石;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

定年工作的具体过程为:(1)分选:将要分选锆石单矿物的样品破碎至矿物自然粒度(50 ～150μm)后，通过磁选和重液等选矿技术，将矿物初步分离，然后配合双目镜手选方法进行单矿物分离提纯，分选出晶型完好、颗粒大于50μm 的锆石(TPK-11 ＞100 颗;TPK-05 ＞100 颗)作为定年和成分测定的对象。(2)制靶:在双目镜下挑选出晶形完好，透明度和色泽较好的锆石单矿物粘在载玻片上的双面胶上，然后用无色透明的环氧树脂固定，待环氧树脂充分固化后抛光至锆石单颗粒露出1/3 以上。(3)照相:对锆石进行阴极发光鉴定并拍照，用配有阴极发光(CL)探头的电子显微镜工作电压为15kV，电流为4nA。这些阴极发光照片被用来检查锆石的内部结构和选择分析区域。(4)LA-ICP-MS U-Pb 同位素测年:分析测试前分别用酒精和稀硝酸(5%)轻擦锆石样品表面，以除去可能的污染。采用仪器为Agilent 7500a ICP-MS，采用He 作为剥蚀物质载气，用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质NIST SRM610 进行仪器最佳化。锆石年龄分析采用的光斑直径为30μm，采用国际标准锆石91500 作为外标标准物质，并每隔4 ～5 个样品分析点测一次标准，每隔10 个点进行仪器最佳化，确保标准和样品的仪器条件完全一致。(5)数据处理:样品的同位素数据处理采用ICPMS DataCal(V8.6 版)软件进行，普通铅校正采用的Andersen 的方法(Andersen and Griffin，2004)，年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot(2.49 版)进行(Ludwig，2003)，实验过程中误差为1σ。

图3 铁普克地区岩浆岩的锆石阴极发光(CL)图像(左)和LA-ICPMS U-Pb 协和曲线(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 定年结果

铁普克玄武安山岩和花岗斑岩的LA-ICPMS U-Pb 年龄的测试数据如表1 所示。测得铁普克剖面中玄武安山岩(TPK-11)的锆石点数29 个，CL 图像如图3 所示。它们的206Pb 的含量在12.90 ×10-6～116.9 ×10-6之间;232Th 的含量在12.07 ×10-6～314.8 ×10-6之间，238U 的含量在43.80 ×10-6～444.8 ×10-6之间，Th/U 比值在0.19 ～0.85 之间。铁普克玄武安山岩29 颗锆石中的206Pb/238U 年龄在391.08 ±5.07Ma ～442.90 ±7.50Ma 之间，在207Pb/235U-206Pb/238U 的谐和图显示有24 颗锆石的协和曲线年龄为427.6 ±4.2Ma，MSWD=2.3，具有很好的一致性(图3)，指示为中志留世的岩浆锆石。其他5 颗粒锆石中，有2 颗锆石为TPK-11-01 和TPK-11-26 具有与花岗斑岩近似的年龄值(386.07Ma 和384.84Ma)，可能受到后期中酸性岩浆侵入中热液作用的影响，而另3 颗锆石(TPK-11-14，TPK-11-15 和TPK-11-22)中207Pb/235U-206Pb/238U 同位素年龄差距悬殊(表1)，可能由被测锆石的U-Pb 同位素封闭体系遭到破坏引起。测得铁普克剖面中侵位于玄武安山岩中的花岗斑岩(TPK-05)的锆石点数37 个，其CL 图像如图3 所示。它们的206Pb 的含量在27.91×10-6～162.1 ×10-6之间;232Th 的含量在54.92 ×10-6～476.4 ×10-6之间，238U 的含量在0.84 ×10-6～14.32 ×10-6之间，232Th/238U 比值在0.39 ～0.72 之间。在207Pb/235U-206Pb/238U 的谐和图显示，铁普克花岗斑岩(TPK-05)中37 颗锆石有26 颗锆石的协和曲线年龄为387.2 ±2.9Ma，MSWD =6.1，具有很好的一致性的特点(图3)，可以代表本次岩浆结晶年龄，表明花岗斑岩体侵位于中泥盆世。此外，花岗斑岩测试锆石中存在450Ma(TPK-05-18)、415 ～400Ma(TPK-05-13，TPK-05-28，TPK-05-29，TPK-05-34，TPK-05-35)等6 颗老于的锆石数据，为岩浆侵位中捕获的锆石。另有5 颗锆石(TPK-05-02，TPK-05-03，TPK-05-06，TPK-05-08，TPK-05-24)的测试年龄小于测得的花岗斑岩的成岩年龄(＜380Ma)，可能受到了后期热事件影响。

4 讨论

4.1 萨吾尔地区存在中志留世岩浆作用

果结析U-Pb 分石锆岩浆岩区地克普铁部南尔吾萨1 表Zircon U-Pb datingofmagmaticrocksin Tiepukesection， Sawuerarea Table1 1 σ 238U 206Pb/1σ（Ma）235U龄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号点测（TPK-11）岩山安武玄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）岩斑岗花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表续C ontinued Table1 1 σ 238U 206Pb/1σ（Ma）235U龄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号点测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 萨吾尔地区岩浆岩成岩时代表Table 2 The geochronology list of the magmatism in Sawuer area，West Junggar

图4 萨吾尔地区岩浆岩成岩年代直方图Fig.4 The geochronogical histogram of the magmatism in Sawuer area，West Junggar

前人对萨吾尔地区岩浆岩的形成年代做了许多研究工作(表2、图4)，如萨吾尔地区东北部的吐尔库班套辉长岩年龄为350 ～359Ma(Deng et al.，2013;王玉往等，2011);东南部分布的科克托别辉长岩的锆石SHRIMP 年龄为322Ma 左右(邓宇峰等，2015);东南部出露的塔斯特、森塔斯、喀尔交、卡依塔斯、恰其海、沃肯萨拉和拉斯特等花岗岩类侵入体的成岩年代为328 ～291Ma 之间(Zhou et al.，2008;范裕等，2007;袁峰等，2006a;周涛发等，2006;Chen et al.，2010);位于萨吾尔岩浆岩带北部的和布赛尔带状花岗岩体侵位于338Ma，为早石炭世岩浆岩(韩宝福等，2006)。萨吾尔地区出露的火山岩主要为中泥盆统库鲁木迪组(D2k)中基性火山岩地层(新疆维吾尔自治区地质矿产局，1989)，另有少量石炭系黑山头组和哈尔交组(袁峰等，2006b)、二叠纪卡拉岗组(谭绿贵等，2006)中基性火山岩出露。郭正林(2009)测得汉哲尕能铜矿床的含铜花岗石长斑岩的锆石LAICPMS 年龄为345 ～334Ma 之间。以上年代学研究成果显示，萨吾尔地区成岩成矿作用的时限在早石炭世-早二叠世之间(Zhou et al.，2008;Chen et al.，2010;韩宝福等，2006)。

本次工作测得萨吾尔西南部铁普克玄武安山岩(TPK-11)的岩浆锆石LA-ICMMS U-Pb 年龄为427.6 ±4.2Ma(图3)。该锆石年龄表明萨吾尔地区内存在中志留世的岩浆作用，这一年龄是萨吾尔地区首次报道的早古生代岩浆岩年龄，指示该区岩浆作用至少可以追溯到中志留世。本次工作成果改变了萨吾尔岩浆岩带内最老的岩浆作用为中泥盆统火山岩的认识，同时也暗示该区1∶20 万填图归属于中泥盆统库鲁木迪组(D2k)的中基性火山岩层位需要进一步的厘定。

本次工作还测得穿插于萨吾尔火山岩内部的花岗斑岩脉的岩浆锆石LA-ICPMS U-Pb 年龄为387.2 ±2.9Ma，该定年结果证实了铁普克火山岩是早于中泥盆世(＞387.2Ma)的产物，同时该年龄也是萨吾尔地区目前报道的花岗斑岩的最早年龄，指示了该区存在中泥盆世中酸性岩浆侵入作用，定年结果更新了前人的萨吾尔中酸性侵入岩形成于早石炭世-早二叠世的认识。因此，铁普克地区早古生代火山岩和中泥盆统中酸性侵入体的发现为进一步厘定萨吾尔地区岩浆作用的时空格架、岩石成因以及成岩地球动力学过程提供了重要的年代学证据。

4.2 西准噶尔地区早古生代岩浆作用

前人研究提出中亚造山带西段具有“马蹄形”构造分属的特点，其中马蹄形外侧为早古生代的地质体分布，而内侧主要为晚古生代的地质体分布，由外向内逐渐变新的特点(Şengör et al.，1993;Xiao et al.，2013)，西准噶尔地区处于该马蹄形构造外侧与南侧的结合部位。徐新等(2006)研究显示志留纪西准噶尔地区存在广泛的洋盆和岛弧背景的岩浆岩。前人对西准噶尔地区的岩浆作用进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)。关于早古生代岩浆作用，在西准噶尔的南部地区除了在唐巴勒和玛伊勒附近发现有形成于早古生代蛇绿岩套(朱永峰等，2008)，在西准噶尔北部的塔尔巴哈台和萨吾尔地区，朱永峰和徐新(2006)对塔尔巴哈台山地区研究发现该区存在早奥陶世(478.3 ±3.3Ma)的库及拜蛇绿岩;Jian et al. (2005)在谢米斯台地区也发现了洪古勒楞早奥陶世(472 ±8.4Ma)的蛇绿岩。在谢米斯台地区还广泛发育了志留世侵入的中酸性岩浆作用(Chen et al.，2010)和志留系火山岩(Shen et al.，2013)。然而，萨吾尔地区作为西准噶尔北部的主要组成部分，此前一直无早古生代岩浆活动的年龄证据。

本次工作成果显示萨吾尔地区存在中志留世(427.6 ±4.2Ma)的岩浆岩，指示了塔尔巴哈台志留纪火山作用延伸到了萨吾尔山一带。在塔尔巴哈台-萨吾尔地区和谢米斯台山地区都发现了中奥陶世的蛇绿岩(朱永峰和徐新，2006;Jian et al.，2005)、和中志留世同时代的岩浆岩(Chen et al.，2010)，塔尔巴哈台-萨吾尔以及南部的谢米斯台地区的早古生代岩浆作用可能具有类似形成背景。

5 结论

(1)萨吾尔地区西南部铁普克玄武安山岩形成年代为427.6 ±4.2Ma，为中志留世岩浆作用的产物;侵入于玄武安山岩内的花岗斑岩年龄为387.2 ±2.9Ma，为中泥盆世的中酸性岩浆作用的产物。

(2)萨吾尔地区早古生代的岩浆作用与谢米斯台地区岩浆作用时代上一致，指示塔尔巴哈台-萨吾尔地区和谢米斯台地区早古生代岩浆作用可能具有类似的构造背景。

致谢 本文的研究工作得到了新疆“305”项目办公室、新疆有色706 地质队和合肥工业大学LA-ICP-MS 实验室的大力支持;论文得到了申萍研究员、肖文交研究员的指导和支持;年代学测试上得到了李全忠博士的指导与帮助;在此一并致以诚挚的感谢!

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