新疆博格達地區晚石炭世柳樹溝組玄武巖鋯石SHRIMP U-Pb定年及時代討論

宋倩倩 馮江鵬 潘占超 孫秀鳳

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊 烏魯木齊 830013）

1 區域地質特征

博格達地層小區地處天山山脈中段北部博格達山-哈爾里克山一帶。晚石炭世早期火山活動較強，發育柳樹溝組巨厚層火山熔巖堆積與碎屑巖沉積。該組為一套海相火山熔巖-火山碎屑巖夾碎屑巖沉積。

2 巖石學特征

一段多形成陡立的中高山地貌，整體色調為灰、灰紫色，為海相碎屑巖夾火山碎屑巖建造，巖石組成為灰、淺灰、灰綠、淺灰綠夾少量紫紅色不等粒長石巖屑砂巖、中細砂巖、粉砂巖、含礫粗砂巖夾凝灰質砂巖、凝灰質礫巖、沉凝灰巖。在開墾河一帶產少量腕足Choristites sp.，Martinopsis sp.，Linoproductus sp.及珊瑚Lophophyllidium sp.。

二段沿博格達主脊南北兩側廣泛發育，自西向東逐漸變窄。多呈陡立的中高山地貌，整體色調為灰、灰綠、灰紫色。該段為海相火山巖夾碳酸鹽巖-碎屑巖建造，大部分地區熔巖組分較多。巖石組成為灰、深灰、灰綠、灰紫夾褐灰色厚層-塊狀杏仁狀玄武巖、橄欖玄武巖、杏仁狀安山巖、玄武質凝灰熔巖、角礫熔巖及火山角礫巖、角礫凝灰巖、火山塵凝灰巖等，局部夾有少量薄層狀粉細砂巖、灰巖及石英鈉長斑巖。

本次測試選用的巖石類型為玄武巖（編號Ⅰ-9、ⅪⅩ-106），多為灰綠、深灰、灰紫色，斑狀結構、間隱-間粒結構，塊狀構造，部分具杏仁狀構造。巖石由斑晶和基質組成：斑晶為斜長石（10%）及輝石（2%）；斜長石為半自形板條狀，粒徑0.32×0.4～0.96×3.84mm，具輕微綠泥石化、輕微隱晶簾石化、輕-中度絹云母化；輝石為半自形短柱狀，粒徑0.05～0.26mm，無色，斜消光，為普通輝石，個別顆粒具輕微綠泥石化。基質（88%）具間隱-間粒結構，由斜長石、普通輝石、玻璃質組成：斜長石（48%）呈半自形細板條狀，粒徑0.01×0.05～0.02×0.16mm，具輕-中度絹云母化，互相交錯搭成格架分布，其間充填輝石、玻璃質，構成間隱-間粒結構；普通輝石（35%）多呈粒狀，部分呈束狀，粒徑0.01～0.03mm，具輕微隱晶簾石化；玻璃質（5%）都已脫玻蝕變為隱晶簾石集合體、鱗片狀綠泥石，并析出鐵質。杏仁石（4%）次圓-圓狀，粒徑0.2～0.56mm，內部充填綠泥石、葡萄石、石英。

3 鋯石SHRIMP U-Pb定年

玄武巖中鋯石均為粒狀自形晶，結晶較好，為粒狀-短柱狀，粒徑一般為80～230μm，大多鋯石顆粒具有扇形震蕩生長環帶（圖1），符合巖漿鋯石的特點，為典型的巖漿鋯石。

其中I-9 號樣品8 個測點的測試成果投點較為集中（圖2 左），均位于諧和線附近，加權平均年齡為416±15Ma，206Pb/238U 最新年齡為312.6±2.8Ma。其中XIX-106 號樣品9 個測點的測試成果投點相對分散（圖2 右），位于諧和線附近，206Pb/238U 表面年齡加權平均值為411±12Ma，最新206Pb/238U 表面年齡值為318.6±5.2Ma。411±12Ma 反映巖漿源區為早古生界基底信息，最新年齡可以反映柳樹溝組火山巖的形成時代。

4 時代討論

圖1 柳樹溝二段中玄武巖中鋯石陰極發光圖（左側為I-9，右側為XIX-106）

在開墾河一帶，柳樹溝組一段灰巖夾層中產腕足Choristites sp.，Martinopsis sp.，Linoproductus sp.及珊瑚Lophophyllidium sp.等化石。上述分子時限較長，多為石炭紀-早二疊世，集中分布在晚石炭世地層中。另外，柳樹溝組的上覆地層祁家溝組中產豐富的淺海相動物化石，時代依據明確，為晚石炭世。綜上所述，柳樹溝組時代應屬于晚石炭世。