西準噶爾鐵甫克一帶塔爾巴哈臺組地層測年

黃承科

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇六隊 阿勒泰 836599）

1 地質背景和塔爾巴哈臺組巖石特征

西準噶爾鐵甫克一帶 L45E006012幅塔爾巴哈臺組（D3C1t）地層區劃屬北疆－興安地層大區（I）、北疆地層區（Ⅰ1）、北準噶爾地層分區（Ⅰ12）、薩吾爾山地層小區（Ⅰ12-2）、大地構造位置處于哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅱ）、準噶爾微板塊（Ⅱ1）、北準噶爾薩吾爾-二臺晚古生代島弧帶（Ⅱ11）內。北側為薩吾爾山弧形深大斷裂(東段部分)，南側為古近系-新近系和第四系覆蓋。侵入巖主要有巖株狀流紋斑巖（霏細斑巖）、脈狀斜長角閃巖、花崗斑巖等。

塔爾巴哈臺組由濱海相-淺海相碎屑巖、火山碎屑巖、硅質巖夾中酸性火山巖組成，與下伏薩吾爾山組及上覆黑山頭組均為整合接觸,為一套火山類復理石建造組合特征。主要巖性為深灰色-灰黑色厚層狀沉凝灰巖、灰綠色灰白色硅質泥質粉砂巖、灰色-灰綠色薄-中厚層狀中細粒長石巖屑砂巖、灰色薄層狀凝灰質含礫砂巖、細砂巖、深灰-灰綠色塊狀玄武巖、深灰-灰綠色塊狀安山巖、灰綠色塊狀玄武安山巖、灰色塊狀角礫晶屑巖屑凝灰巖、灰色塊狀火山角礫巖，常夾薄層或小透鏡狀白云巖或灰巖，東北部分布有兩處面積較大的高生物化石含量的生物灰巖，灰-灰白色，表面氧化黃褐色，薄層狀。巖層遞變層理及沉積韻律明顯，只經歷了輕微的變質作用，僅有板巖級的變質，片理化、絹云母化明顯。沉積背景為濱海相或海陸交互相沉積至淺海相沉積的火山巖、火山碎巖復理石建造。

2 地層火山巖測年樣品特征

本次在塔爾巴哈臺組層中的火山巖采取了2件鋯石La-ICP-Ms U-Pb測年樣品。樣品TW12-40/1為灰-深灰色安山質沉凝灰巖，含粗砂中細粒砂狀結構，塊狀構造，巖石中碎屑約 85%，大小差異較大，分選中等。其中，粗砂（0.5～1.6mm）約 10%、中砂（0.25～0.5mm）約 20%～25%、細砂（0.06～0.25mm）約50%～55%，分布不均勻。碎屑磨圓不佳，多為角狀、次角狀，少數為次圓狀。部分碎屑呈棒狀、不規則狀，可能為火山碎屑。碎屑成分：長石：約55%～60%，可見雙晶發育，少數被絹云母、綠泥石、方解石等交代。巖屑：約40%，主要為安山巖、霏細巖、英安巖巖屑等，部分巖屑被絹云母、方解石、綠泥石等交代。鐵礦屑、白鈦石：約1%～5%。碎屑之間多呈點狀、線狀接觸。膠結物：約 15%，多已被綠泥石、方解石等交代，孔隙式膠結，分布不均勻，火山灰的可能性大。樣品有一定程度的蝕變，蝕變礦物有綠泥石、絹云母、方解石、綠簾石等，分布不均勻。

樣品TW13-5/5為灰-灰黑色玄武安山巖，斑狀結構，基質為微晶結構，巖石主要由斑晶、基質組成。斑晶：約 35%，主要為斜長石、暗色礦物等，其中：斜長石：約20%～25%，呈半自形-自形板狀，粒徑約0.15×0.05～1×0.4mm，可見聚片雙晶發育，部分斜長石被絹云母、綠泥石等交代，分布不均勻。暗色礦物：約10%～15%，呈柱狀，粒徑約0.1～2.4mm，多已被綠泥石、方解石、綠簾石及少量石英等完全交代，殘留暗色礦物形態，分布不均勻。基質：約65%，主要由細小的長石微晶、方解石、綠泥石等組成。可見約5%的磁鐵礦，粒狀，粒徑約0.01～0.3mm，分布不均勻。巖石發生輕微碎裂，可見黝簾石、方解石、絹云母等多沿碎裂紋分布。薄片邊緣可見細脈發育，充填方解石、長英質礦物、葡萄石等。樣品也有一定程度的蝕變。

3 分析方法和分析結果

3.1 分析方法

對采集的巖石樣品進行粉碎后淘洗挑選晶形完好的鋯石顆粒，并制靶。

鋯石微 U-Pb同位素定年利用北京科薈測試技術有限公司的LA-Q-ICP-MS同時分析完成。激光剝蝕系統為ESI NWR 193nm，ICP-MS為Analytikjena PlasmaQuant MS Elite ICP-MS。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調節靈敏度，二者在進入ICP之前通過一個Y型接頭混合。每個時間分辨分析數據包括大約15-20s的空白信號和45s的樣品信號。對分析數據的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及 U-Th-Pb同位素比值和年齡計算）采用軟件ICPMSDataCal(Liu et al., 2010; Hou et al. 2009)完成。

鋯石微量元素含量利用 SRM610作為外標、Si作內標的方法進行定量計算(Liu et al., 2010)。玻璃中元素含量的推薦值據 GeoReM 數據庫。U-Pb同位素定年中采用鋯石標準 GJ-1 作外標進行同位素分餾校正，每分析5-10個樣品點，分析2 次GJ-1。對于與分析時間有關的 U-Th-Pb 同位素比值漂移，利用 GJ-1的變化采用線性內插的方式進行了校正(Liu et al., 2010)。鋯石樣品的 U-Pb 年齡諧和圖繪制和年齡權重平均計算均采用Isoplot完成。

3.2 分析結果

挑選的鋯石顆粒呈自形晶，韻律環帶發育且清晰，樣品TW12-40/1測點30個，樣品TW13-5/5測點21個。樣品TW12-40/1得出統計平均年齡有3組，分別為239.9±1.7Ma、229.9±2.8Ma、382.2±6.8Ma，樣品 TW13-5/5得出一個加權平均年齡 384±12Ma（見表1、圖1）。前一組得出較年輕的年齡值，可認為是蝕變年齡，而其得出的較老的年齡值才是火山巖的繼承鋯石年齡，取值382.2±6.8Ma。綜合2個年齡值，塔爾巴哈臺組地層火山巖年齡為383.1±9.4Ma，地層形成時代為晚泥盆-早石炭世。

表1 塔爾巴哈臺組地層玄武安山巖鋯石LA-Q-ICP-MS U-Pb測年分析結果表

圖1 塔爾巴哈臺組玄武安山巖鋯石LA-Q-ICP-MS U-Pb加權平均年齡圖

4 結論

塔爾巴哈臺組地層火山巖通過測年形成時代為383.1±9.4Ma，為晚泥盆-早石炭世，該區地層原1：20萬區域地質劃分為晚泥盆-早石炭塔爾巴哈臺組較合理，本文從測年方面進一步進行了證實，解決了以往僅從化石方面對地層時代里定的局限性和不確定性問題，對該區地層的研究提供了重要依據。

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