西准噶尔铁甫克一带塔尔巴哈台组地层测年

黄承科

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇六队 阿勒泰 836599）

1 地质背景和塔尔巴哈台组岩石特征

西准噶尔铁甫克一带 L45E006012幅塔尔巴哈台组（D3C1t）地层区划属北疆－兴安地层大区（I）、北疆地层区（Ⅰ1）、北准噶尔地层分区（Ⅰ12）、萨吾尔山地层小区（Ⅰ12-2）、大地构造位置处于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅱ）、准噶尔微板块（Ⅱ1）、北准噶尔萨吾尔-二台晚古生代岛弧带（Ⅱ11）内。北侧为萨吾尔山弧形深大断裂(东段部分)，南侧为古近系-新近系和第四系覆盖。侵入岩主要有岩株状流纹斑岩（霏细斑岩）、脉状斜长角闪岩、花岗斑岩等。

塔尔巴哈台组由滨海相-浅海相碎屑岩、火山碎屑岩、硅质岩夹中酸性火山岩组成，与下伏萨吾尔山组及上覆黑山头组均为整合接触,为一套火山类复理石建造组合特征。主要岩性为深灰色-灰黑色厚层状沉凝灰岩、灰绿色灰白色硅质泥质粉砂岩、灰色-灰绿色薄-中厚层状中细粒长石岩屑砂岩、灰色薄层状凝灰质含砾砂岩、细砂岩、深灰-灰绿色块状玄武岩、深灰-灰绿色块状安山岩、灰绿色块状玄武安山岩、灰色块状角砾晶屑岩屑凝灰岩、灰色块状火山角砾岩，常夹薄层或小透镜状白云岩或灰岩，东北部分布有两处面积较大的高生物化石含量的生物灰岩，灰-灰白色，表面氧化黄褐色，薄层状。岩层递变层理及沉积韵律明显，只经历了轻微的变质作用，仅有板岩级的变质，片理化、绢云母化明显。沉积背景为滨海相或海陆交互相沉积至浅海相沉积的火山岩、火山碎岩复理石建造。

2 地层火山岩测年样品特征

本次在塔尔巴哈台组层中的火山岩采取了2件锆石La-ICP-Ms U-Pb测年样品。样品TW12-40/1为灰-深灰色安山质沉凝灰岩，含粗砂中细粒砂状结构，块状构造，岩石中碎屑约 85%，大小差异较大，分选中等。其中，粗砂（0.5～1.6mm）约 10%、中砂（0.25～0.5mm）约 20%～25%、细砂（0.06～0.25mm）约50%～55%，分布不均匀。碎屑磨圆不佳，多为角状、次角状，少数为次圆状。部分碎屑呈棒状、不规则状，可能为火山碎屑。碎屑成分：长石：约55%～60%，可见双晶发育，少数被绢云母、绿泥石、方解石等交代。岩屑：约40%，主要为安山岩、霏细岩、英安岩岩屑等，部分岩屑被绢云母、方解石、绿泥石等交代。铁矿屑、白钛石：约1%～5%。碎屑之间多呈点状、线状接触。胶结物：约 15%，多已被绿泥石、方解石等交代，孔隙式胶结，分布不均匀，火山灰的可能性大。样品有一定程度的蚀变，蚀变矿物有绿泥石、绢云母、方解石、绿帘石等，分布不均匀。

样品TW13-5/5为灰-灰黑色玄武安山岩，斑状结构，基质为微晶结构，岩石主要由斑晶、基质组成。斑晶：约 35%，主要为斜长石、暗色矿物等，其中：斜长石：约20%～25%，呈半自形-自形板状，粒径约0.15×0.05～1×0.4mm，可见聚片双晶发育，部分斜长石被绢云母、绿泥石等交代，分布不均匀。暗色矿物：约10%～15%，呈柱状，粒径约0.1～2.4mm，多已被绿泥石、方解石、绿帘石及少量石英等完全交代，残留暗色矿物形态，分布不均匀。基质：约65%，主要由细小的长石微晶、方解石、绿泥石等组成。可见约5%的磁铁矿，粒状，粒径约0.01～0.3mm，分布不均匀。岩石发生轻微碎裂，可见黝帘石、方解石、绢云母等多沿碎裂纹分布。薄片边缘可见细脉发育，充填方解石、长英质矿物、葡萄石等。样品也有一定程度的蚀变。

3 分析方法和分析结果

3.1 分析方法

对采集的岩石样品进行粉碎后淘洗挑选晶形完好的锆石颗粒，并制靶。

锆石微 U-Pb同位素定年利用北京科荟测试技术有限公司的LA-Q-ICP-MS同时分析完成。激光剥蚀系统为ESI NWR 193nm，ICP-MS为Analytikjena PlasmaQuant MS Elite ICP-MS。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个Y型接头混合。每个时间分辨分析数据包括大约15-20s的空白信号和45s的样品信号。对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及 U-Th-Pb同位素比值和年龄计算）采用软件ICPMSDataCal(Liu et al., 2010; Hou et al. 2009)完成。

锆石微量元素含量利用 SRM610作为外标、Si作内标的方法进行定量计算(Liu et al., 2010)。玻璃中元素含量的推荐值据 GeoReM 数据库。U-Pb同位素定年中采用锆石标准 GJ-1 作外标进行同位素分馏校正，每分析5-10个样品点，分析2 次GJ-1。对于与分析时间有关的 U-Th-Pb 同位素比值漂移，利用 GJ-1的变化采用线性内插的方式进行了校正(Liu et al., 2010)。锆石样品的 U-Pb 年龄谐和图绘制和年龄权重平均计算均采用Isoplot完成。

3.2 分析结果

挑选的锆石颗粒呈自形晶，韵律环带发育且清晰，样品TW12-40/1测点30个，样品TW13-5/5测点21个。样品TW12-40/1得出统计平均年龄有3组，分别为239.9±1.7Ma、229.9±2.8Ma、382.2±6.8Ma，样品 TW13-5/5得出一个加权平均年龄 384±12Ma（见表1、图1）。前一组得出较年轻的年龄值，可认为是蚀变年龄，而其得出的较老的年龄值才是火山岩的继承锆石年龄，取值382.2±6.8Ma。综合2个年龄值，塔尔巴哈台组地层火山岩年龄为383.1±9.4Ma，地层形成时代为晚泥盆-早石炭世。

表1 塔尔巴哈台组地层玄武安山岩锆石LA-Q-ICP-MS U-Pb测年分析结果表

图1 塔尔巴哈台组玄武安山岩锆石LA-Q-ICP-MS U-Pb加权平均年龄图

4 结论

塔尔巴哈台组地层火山岩通过测年形成时代为383.1±9.4Ma，为晚泥盆-早石炭世，该区地层原1：20万区域地质划分为晚泥盆-早石炭塔尔巴哈台组较合理，本文从测年方面进一步进行了证实，解决了以往仅从化石方面对地层时代里定的局限性和不确定性问题，对该区地层的研究提供了重要依据。

[1] 蔡土赐,等.新疆维吾尔自治区岩石地层[J].中国地质大学出版社,1999.

[2] 焦生瑞,屈迅,刘振涛,等.新疆维吾尔自治区岩石地层手册[M].新疆维吾尔自治区1：5万区域地质矿产调查项目管理办公室,2012.

[3] 曾亚参,成守德,等.托斯特幅 1：20万地质矿产图说明书[R].新疆地质局区域地质测量大队,1974.