新疆阿吾拉勒西部主要地層時(shí)代的再梳理

馬玉霞 梁世川

（①新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)資源儲量評審中心 烏魯木齊 830000②新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院 烏魯木齊 830000）

阿吾拉勒山位于新疆西天山中部地區(qū)，除第四系和少量中生代地層外，主要由晚古生代（石炭紀(jì)和二疊紀(jì)為主）火山-沉積巖和同時(shí)期的侵入巖組成。區(qū)內(nèi)分布大量與晚古生代巖漿活動有關(guān)的鐵和銅多金屬礦床，被稱為是阿吾拉勒鐵-銅多金屬成礦帶[1]。阿吾拉勒西部地區(qū)出露了較為完整的石炭-二疊紀(jì)地層和巖漿巖，是研究阿吾拉勒地區(qū)地層形成時(shí)代的理想場所。從上世紀(jì)五十年代到本世紀(jì)初的區(qū)域調(diào)查工作均對該地區(qū)的地層進(jìn)行了劃分并進(jìn)行了區(qū)域?qū)Ρ妊芯縖2]，但是該地區(qū)的地層劃分和巖漿巖時(shí)序的厘定主要基于1978-1979年新疆區(qū)調(diào)大隊(duì)五分隊(duì)進(jìn)行的鞏留幅(K-44-V)1∶20萬地質(zhì)調(diào)查以及后續(xù)的1∶10萬和1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查。該地區(qū)地層的劃分主要依據(jù)化石證據(jù)，而巖漿巖時(shí)序的厘定則主要是依靠相互穿切關(guān)系。但阿吾拉勒西部缺少穩(wěn)定的海相地層，并且很多化石具有穿時(shí)性，使得通過化石確定的地層時(shí)代有一定的不確定性。本世紀(jì)以來，由于鋯石原位U-Pb定年技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，巖漿巖的形成時(shí)代得到了更好的約束。阿吾拉勒西部地區(qū)已經(jīng)有了大量的鋯石U-Pb定年數(shù)據(jù)，而新獲得的同位素年齡與先前認(rèn)知的形成時(shí)代有明顯差異，因此有必要對該地區(qū)的地層和巖漿巖的形成時(shí)序進(jìn)行重新梳理。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

依據(jù)新疆地區(qū)地層表劃分方案，阿吾拉勒地區(qū)屬于天山-興安區(qū)中天山分區(qū)的伊寧小區(qū)。區(qū)內(nèi)主要地層為上石炭統(tǒng)東圖津河組，下二疊統(tǒng)烏郎組（分為上中下三段），上二疊統(tǒng)曉山薩依組、哈密斯特組和鐵木里克組（也稱作塔姆其薩依組）、白堊系巴斯?fàn)柛山M以及新生代沉積地層。另外，在阿吾拉勒地區(qū)的西北部還分布有侏羅系的喀什河組地層。該地區(qū)晚古生代地層主要由碎屑巖-火山碎屑巖-火山巖構(gòu)成，以海陸交互相（東圖津河組）和陸相（二疊系地層）為主。阿吾拉勒西部地區(qū)的侵入巖以酸性侵入巖為主，主要呈巖基狀產(chǎn)出；同時(shí)，該地區(qū)還分布著閃長玢巖、輝綠巖、閃長巖等少量的中-基性侵入巖，它們呈巖株或巖脈產(chǎn)出。1∶20萬區(qū)調(diào)報(bào)告將這些侵入巖劃分為海西（華西力）中期和晚期，并根據(jù)穿切關(guān)系將兩期的巖漿活動又細(xì)分為三次侵入事件。

阿吾拉勒西部地區(qū)總體上是一個(gè)向斜構(gòu)造，稱為群集薩伊復(fù)式向斜。向斜兩端到中心依次為東圖津河組、烏郎組、曉山薩依組、哈密斯特組和鐵木里克組（塔姆其薩依組）。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為北東向斷裂，并被后期的北西向斷裂切穿。區(qū)內(nèi)多數(shù)銅多金屬礦床沿著斷裂分布。

2 阿吾拉勒西部地區(qū)地層的形成時(shí)代

近年來，由于一系列大-中型鐵銅礦床的相繼發(fā)現(xiàn)，人們對阿吾拉勒晚古生代的構(gòu)造-巖漿活動十分關(guān)注，開展了眾多的相關(guān)研究，積累了大量的高精度鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)，為重新認(rèn)識阿吾拉勒西部主要地層的形成時(shí)代提供了重要依據(jù)（見表1）。根據(jù)已發(fā)表的阿吾拉勒西部典型巖漿巖的高精度鋯石UPb同位素年齡的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對該地區(qū)的地層形成時(shí)代進(jìn)行了重新的梳理。

表1 阿吾拉勒西部地區(qū)鋯石U-Pb年齡

（1）特克斯群：阿吾拉勒西部有前寒武紀(jì)基底出露，其主要分布在種羊場西部，鞏乃斯河北岸。為一套麻粒巖相變質(zhì)巖，其鋯石U-Pb年齡1609 Ma。

（2）東圖津河組：在種羊場侵入到該組的花崗巖等巖漿巖的鋯石U-Pb年齡為310Ma，而位于種羊場西部的侵入到該組的木汗巴斯陶巖體年齡為319Ma，由此可見東圖津河組的形成時(shí)代應(yīng)大于319Ma，屬于晚石炭世地層，但是接近早-晚石炭界限（323Ma）。

（3）烏郎組：從鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)來看，侵入到烏郎組的最老的巖體為烏朗達(dá)坂巖體的311Ma和塔爾得套巖體的310Ma，而烏郎組內(nèi)的群集薩伊流紋巖的鋯石U-Pb年齡為306 Ma；由此可見，烏郎組并不是形成于早二疊世，而是形成于晚石炭世。

（4）曉山薩依組：曉山薩依組屬于一套陸源碎屑沉積，缺少火山巖地層，利用碎屑鋯石定年不失為一種有效的手段，而地層中年齡最小的碎屑鋯石代表了地層的最大沉積年齡[3]；取自研究區(qū)曉山薩依組中碎屑鋯石的最小年齡為272Ma。但是位于侵入到該組的依蘭巴斯陶巖體花崗閃長玢巖的鋯石U-Pb年齡為294Ma；由于碎屑鋯石來源的不確定性，我們更相信曉山薩依組形成于早二疊世。

（5）哈密斯特組：哈米斯特組是一套由火山巖和碎屑巖組成的地層，其與曉山薩依組平行不整合接觸。采自克令鄉(xiāng)附近的屬于該地層的流紋巖的鋯石U-Pb年齡為280Ma，因此該組也是形成于早二疊世。

（6）鐵木里克組（塔姆其薩依組）∶該組與曉山薩依組整合接觸，其碎屑鋯石的最小年齡為270Ma，因此該組形成于中二疊世。

（7）巴斯?fàn)柛山M：該組最初被認(rèn)為是白堊紀(jì)地層，但凌聯(lián)海等通過化石將其劃分為上二疊統(tǒng)地層，而其碎屑鋯石中的最小年齡為278Ma[4]；由于碎屑鋯石只能限定其最大沉積年齡，因此認(rèn)為該地層更可能形成于晚二疊世。

表2 阿吾拉勒西部地區(qū)地層時(shí)序

3 地質(zhì)意義

由于鋯石U-Pb年齡在限定地層時(shí)代上具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性，我們根據(jù)最新的鋯石U-Pb年齡結(jié)果，對阿吾拉勒西部地區(qū)的晚古生代地層的形成時(shí)代進(jìn)行了部分修正。主要是將烏郎組劃歸到石炭系地層，將巴斯?fàn)柛山M劃歸到二疊系地層，并對屬于二疊系的地層進(jìn)行了更詳細(xì)的劃分（見表2）。新的年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示，阿吾拉勒西部地區(qū)在晚石炭世由海陸交互相地層轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴嗟貙訛橹鳎ū?），其沉積相發(fā)生重要變化，考慮到早二疊世曉山薩依組存在的磨拉石建造，認(rèn)為阿吾拉勒地區(qū)在晚石炭世-早二疊世發(fā)生了構(gòu)造體質(zhì)的轉(zhuǎn)換；同時(shí)，從早二疊世開始，阿吾拉勒西部地區(qū)的侵入巖以花崗巖、埃達(dá)克巖為主（見表1），只有少量鎂鐵質(zhì)巖墻和玄武巖（賦存在哈密斯特組），暗示該時(shí)期地殼較厚（出現(xiàn)埃達(dá)克巖），阻止了鎂鐵質(zhì)巖石侵入或噴出到地表，因此可以得出，石炭紀(jì)-二疊紀(jì)交替是阿吾拉勒西部地區(qū)從以俯沖作用為主轉(zhuǎn)換到板內(nèi)為主的時(shí)期（后碰撞時(shí)期），并且在洋盆閉合后形成了較厚的地殼。