阿尔金断裂东段红柳峡早白垩世晚期岩浆事件及其区域构造意义

王训练，周洪瑞，王振涛，高正升，杨利超，张海军，于子栋，鞠鹏程

(1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部盐湖资源与环境重点实验室，北京 100037；3.甘肃省玉门市旅游局，甘肃 玉门 735211)

0 引 言

图1 青藏高原北缘红柳峡区域地质简图和火山岩位置(据参考文献[12])Fig.1 Geological sketch map and location of the Hongliuxia volcanic rocks in northern margin of Qinghai-Tibet Plateau1. 第四系；2. 红柳峡火山岩；3. 新近纪陆相碎屑岩；4. 白垩纪泥砂岩；5. 早古生代造山带；6. 前寒武纪变质基底；7. 古生界；8. 闪长岩类；9. 花岗岩类；10. 逆冲断层；11. 走滑断裂；12. 断层

阿尔金断裂东段和祁连山北缘断裂交汇部位有多处基性火山岩产出，分布在酒西盆地内的旱峡、北大窑、红柳峡和昌马盆地内的间泉子等4个地区，在青藏高原新生代火山岩研究中扮演了重要角色[1]。其中，位于甘肃玉门国家公园东南部的红柳峡基性火山岩作为我国西北地区保存最为完整的陆相火山颈之一，其地球化学特征[1-4]和形成年龄[1,4-5]引起了广泛关注。一直以来它被认为是新生代形成的[5-10]。后来，杨经绥等[1]在红柳峡识别出火山颈相和脉岩两期岩浆活动，年龄分别为112～106 Ma(K-Ar法)和83 Ma(Ar-Ar法)；汤文豪等[4]用相同的方法(K-Ar法)重新研究了红柳峡火山岩，获得了(105.3±2.3) Ma的表观年龄；旷红伟等[11]在红柳峡和旱峡火山岩中分别获得了(115.6±1.1) Ma和(113.7±1.8) Ma锆石U-Pb年龄(SHRIMP法)。这些年龄表明阿尔金断裂东段红柳峡颈相火山岩的形成时代为早白垩世晚期。但截至目前，红柳峡火山岩岩浆上升过程中从围岩捕获的继承锆石及其年龄还未见报道。为填补这一空白，本文对采自红柳峡火山颈中心相和周围的样品同时开展了岩石学和锆石U-Pb年代学的对比研究。

1 区域地质概况与采样位置

在大地构造位置上，酒西盆地处于塔里木地块、阿拉善地块和北祁连加里东褶皱带的交接部位(图1)[12]。酒西盆地北抵赤金峡山、宽滩山、黑山，南达北祁连山北缘，东至嘉峪关隆起，西至阿尔金断裂带[13]，经历了古元古代结晶基底形成[14]、早古生代碰撞造山[15]、晚古生代构造剥蚀以及后期发育山间断陷含煤建造、三叠纪准平原化[16]等漫长的地质演化历史。侏罗纪以后，酒西盆地先经历了拉张作用形成了一系列断陷湖盆沉积[17]，然后在晚侏罗世遭受挤压，发生构造反转。进入白垩纪，酒西盆地曾被认为处于挤压的构造背景[14]，但进一步的研究发现，该区在早白垩世时期实际上处于区域性拉张作用的控制，并在昌马、旱峡、红柳峡地区形成沉降、沉积中心[2,13,18]。

图2 红柳峡火山岩地质剖面及样品位置(d据文献[3])Fig.2 Geological profile of the Hongliuxia volcanic rocks and the sampling location1.早白垩世中沟组砂岩；2. 早白垩世中沟组泥岩；3. 玄武岩；4. 粗玄岩；5. 角岩；6. 角度不整合面

红柳峡火山岩出露于酒西盆地的西端，距玉门市约50 km，地理坐标东经97°09′，北纬39°58′，位于靠近阿尔金断裂和祁连北缘断裂的交汇点(图1)，包括火山颈相和喷溢相[2]。火山颈地表可见完整的残留火山口形态特征，平面上呈椭圆形，呈东北—南西向展布，长375 m，宽220 m，空间上呈筒形产出，地貌上显示为一椭圆形筒状高地(图2a)。延伸至其南西方向约100 m处仍有熔岩出露，二者之间已被侵蚀(图2a,c,d)，其产出形态显示裂隙式喷发特征[1]。在火山颈西南约3 km处的中沟组地层中发育有顺层产出的溢流相玄武岩(图2a，b)。

本测研究共采集了3件新鲜样品用来进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年。样品D01-01采自红火山颈西侧，样品D02-01采自小火山北侧，样品D03-01采自火山颈西南顺层产出的溢流相玄武岩(图2a，b，c)。

图3 红柳峡火山岩野外和显微照片Fig.3 Photos in the field and microphotos of the Hongliuxia volcanic rocksa. 火山颈和周围下沟组接触关系，箭头表示地层被牵引的方向；b. 火山颈岩石样品的显微照片；c. 小火山北侧熔岩；d. 小火山北侧熔岩对应的显微照片；e. 小火山西南新鲜青灰色杏仁熔岩流；f. 青灰色杏仁熔岩流样品的显微照片。Pl. 斜长石；Px. 辉石；Zrn. 锆石；Bt. 黑云母

2 地层与样品岩石学特征

酒西盆地下部构造层为志留系—石炭系变质岩，盆地内发育侏罗系、白垩系及新生界，白垩系不整合于侏罗系之上[2]。其中，酒西盆地广泛出露下白垩统，由下至上划分为赤金桥组、赤金堡组、下沟组和中沟组[13]。红柳峡火山颈主要以熔岩夹层的形式产出于下白垩统下沟组灰黑色及杂色砂页岩夹砾岩中[2,4]。周围地层(下沟组)已轻微变形，发生层理牵引现象，形成一些开阔型为主的褶皱(图3a)。火山颈西南部见有呈北东向椭圆状产出的溢流相火山岩(小火山，图2a，c)，呈明显角度不整合覆于中沟组地层之上(图2d)[2]。在火山颈西南约 3 km 处的中沟组发育有顺层产出的溢流相玄武岩，岩石具气孔杏仁构造(图3e)。

样品D0101为辉绿岩，采自红柳峡火山颈西侧，斑晶平均粒径约0.5 mm，主要为辉石和斜长石，构成典型的辉绿结构(图3b)，含少量红柱石、橄榄石、黑云母、不透明矿物等。辉石含量约占35 %，以透辉石为主，多为长柱状，无色透明，粒径0.2～0.5 mm；斜长石含量约占50%，粒径为0.5～1.0 mm，半自形、板柱状。

采自火山颈西南的小火山北侧(图3c)样品D0201为橄榄玄武岩，显微镜下显示斑状结构(图3d)，斑晶主要为橄榄石、板状斜长石。基质填间结构由斜长石辉石和少量火山玻璃构成。斜长石多呈半自形、板柱状，玻璃光泽，多具卡斯巴双晶和卡纳复合双晶。辉石以单斜辉石为主，多呈填间结构充填于斜长石颗粒间。

样品D0301为采自红柳峡火山颈西南约3 km的杏仁状玄武岩(图3e)，显微镜下显示斑状结构(图3f)。斑晶主要为橄榄石、板状斜长石，基质填间结构由斜长石、辉石和少量火山玻璃构成。斜长石含量约占55%，半自形、板柱状，多具卡斯巴双晶和卡纳复合双晶。辉石含量约占35%，以单斜辉石为主，多呈填间结构充填于斜长石颗粒间。

3 测试方法及流程

采集新鲜测年样品质量约3 kg，在河北省廊坊市宇恒岩矿技术服务有限公司进行锆石挑选，制靶由北京凯德正科技有限公司完成，阴极发光和透射、反射照相在北京地时科技有限公司完成。按照常规方法，每个样品分别选出42、31和30个点位做原位定年分析。

图4 红柳峡火山岩样品具有代表性的锆石CL图像Fig.4 CL images of representative zircons from the Hongliuxia volcanic rocks

锆石U-Pb同位素定年在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室激光烧蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)微区分析实验室完成。激光剥蚀系统为美国Coherent公司的GeoLasPro 193准分子固体进样系统，ICP-MS为美国Thermo Fisher公司的X Series 2型四极杆等离子体质谱。测试过程中，激光束斑直径为32 μm，频率为6 Hz，采用氦气作为载气，氩气作为补偿气。采用美国国家标准参考物质NIST SRM610对仪器进行最佳化，并将其作为微量元素含量测定的外标。采用标准锆石91500[19～20]作为定年外标，采用标准锆石Mud Tank[21]作为监控样品。在样品测试过程中每测定5个样品点测定两次标准锆石91500，每个样品的前20 s为背景信号采集时间，样品信号采集时间为50 s。测试完成后，采用软件ICPMSDataCal[22]对样品的测试数据进行后期处理，年龄计算和谐和图的绘制采用Isoplot 3.0完成。

4 结 果

4.1 锆石晶体特征

样品D0101中共挑选出锆石约368粒。锆石粒径大小不一，部分较破碎，晶形不完整，但从现有锆石晶形来看，锆石多为长柱状，较自形，所测锆石CL图像表现出简单的带状结构，多弱平行分带，具振荡环(图4(a))，其特征与典型基性岩浆锆石相同。锆石的Th/U比值为1.02～5.27，平均为2.11(图5(a))，属于典型的岩浆结晶锆石。而且，在挑选出的锆石晶体含有少量的磨圆度好且具有核-边结构的继承锆石。

图5 红柳峡火山岩样品锆石Th/U比值分布Fig.5 Th/U ratios of zircons from the Hongliuxia volcanic rocks

样品D0201中锆石晶体展示了与上述样品截然不同的特点，大部分锆石晶体具有相当程度的磨圆，呈椭圆状或次圆状；且绝大部分具有核、幔结构，核部大小不一，幔部发育较好的岩浆振荡环带或扇状分带结构(图4(b))，显示岩浆锆石特点。锆石的Th/U比值为0.004 5～2.310 0，平均为0.50(图5(b))，与样品D0101相比，样品D0201中部分锆石显示出较低的Th/U比值(图5(b))，反映了变质锆石成因的特征。样品D03-01中的锆石特征与样品D0201类似(图4(c))，锆石的Th/U比值为0.011～1.430，平均为0.31。同样，与样品D0101相比，样品D0301中部分锆石显示出较低的Th/U比值(图5(c))，反映了变质锆石成因的特征。

4.2 锆石微量元素

在锆石测年的同时，利用LA-ICP-MS原位分析技术分析了红柳峡火山岩样品中锆石的微量元素组成，测点编号同表1分析号。由球粒陨石[23]标准化REE配分模式图(图6)可见，3个样品中锆石的微量元素主要存在一种配分类型(除了D0201-29外)，具有典型岩浆锆石的稀土分布型式，呈现HREE富集、陡的左倾REE模式和强Ce正异常、Eu的负异常，反映这些锆石多是残留或继承原岩的岩浆型锆石(图6)。其中，D0201-6、D0201-14和D0201-29测点的锆石Lu-Tb丰度明显降低(图6(b))，与有石榴子石结晶阶段生长锆石的微量元素组成特征一致[24]。

图6 红柳峡火山岩中的锆石球粒陨石标准化图解(标准化值据文献[23])Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns of zircons from the Hongliuxia volcanic rocks

测点含量/10-6PbUTh/U同位素原子比率206Pb/238U207Pb/235U207Pb/206Pb测值1σ测值1σ测值1σ表面年龄/Ma206Pb/238U207Pb/235U207Pb/206Pb测值1σ测值1σ测值1σ谐和度/%D0101⁃134091278471700016200003011720006700515000301042113626513191D0101⁃2346072945527001710000301136000660047900030109210969514199D0101⁃355901835181930018000002012660005600503000231152121520610694D0101⁃431893763504900706000100512000260005140002644064201726111795D0101⁃531091118641370018400003012910007500502000301172123721114195D0101⁃71997739561720017100003011870008000505000391092114722017895D0101⁃81476569901470017000003011750008400505000411082113822018796D0101⁃94003147668183001690000301104000630047100028108210665414198D0101⁃10225273895208001800000301203000850047900034115211589516399D0101⁃111602574111690017400003012190008000508000381112117723216995D0101⁃12800311881020018600005012030012500476000571193115118026397D0101⁃132363900241420017500003012660008500524000361122121830212592D0101⁃14386111790228200169000040144100158005940005110821371458318976D0101⁃1532851163101700017400002012680006900530000291112121632813191D0101⁃165220172690149001920000201295000530049100021123212451549899D0101⁃1761472199841800017200002011540005000484000211101111512010099D0101⁃1833661180151880017000003011250006500481000281092108610213399D0101⁃192416878091650016900003012110006900521000301082116630013093D0101⁃2038791248642490016600002011350006100499000281061109619113096D0101⁃2157021330815140016900003011980007100521000351082115628715493D0101⁃2226421011611460016500003012460008000560000411062119745016388D0101⁃2334211300621590016700003011150007100484000321062107712021399D0101⁃248921484400520144800022155660071500774000398711295328113110091D0101⁃253896134075135001910000502947003400100600087122326227163516126D0101⁃2626641003191360017200003012430009900514000421102119925718992D0101⁃2740561127153060017300003012650007300524000331112121730614490D0101⁃28181573790151001560000401025000910049200052100299816722099D0101⁃294579122748377001620000301067000610047000028103210365613199D0101⁃30253995515192001530000301102000890050400041982106821718991D0101⁃312339858051670016800003010650007500453000341072103795D0101⁃32104439163127001760000401161000970047100043113211195420098D0101⁃3331581086711900017200003011480006400479000291102110610013199D0101⁃3436521197082130017300002011640006100479000261111112610011798D0101⁃3551611579862870016300003011590006900507000301042111623314293D0101⁃3633661212961620017200003012330009100505000351102118821715692D0101⁃372873930442390016800003011490007100490000321072110614615497D0101⁃382618723853820016800007011160013100475000591085107127227099D0101⁃392080755591630016700003012080009400523000441072116929819391D0101⁃4031821072012300016300002011250006400494000291052108616513996D0101⁃41243986778189001650000301090000860046800037106210583917899D0101⁃421968738591460016800003011370007400493000351072109716115998D0201⁃123472732107300664000140515700406005560004641584222743518798D0201⁃212911756960810130700033218230094101161000397921911753018986699

(续)表1 红柳峡火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分析结果

(续)表1 红柳峡火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分析结果

注：D0101的GPS位置: 39°58′43.26″N, 97°9′27.46″E；D0201的GPS位置:39°58′38.49″N,97°09′29.54″E；D0301的GPS位置: 39°58′12.94″N, 97°07′27.02″E。

图7 红柳峡火山岩样品D0101锆石U-Pb年龄谐和图及加权年龄图Fig.7 Diagrams of U-Pb concordia ages and weighted average ages for zircons from the sample D0101 in the Hongliuxia volcanic rocks

4.3 锆石U-Pb年龄

4.3.1 样品D0101

本次选择40个锆石共测有41个点，所分析锆石晶体均为无裂纹、晶形较好的岩浆成因锆石。获得的谐和年龄36组，206Pb/238U表面年龄基本一致，几乎都落在谐和曲线(图7)上，其值在(98±2)～(123±2)Ma之间(除两个明显偏大的谐和年龄值)，其平均年龄为(109±2) Ma，加权平均年龄为(109±1.6) Ma，二者十分吻合，笔者认为后者代表了红柳峡火山颈玄武岩形成的年龄。其中，测点D0101-4和D0101-24为年龄明显偏大的谐和年龄，结合锆石晶体特征，认为这两个谐和年龄值代表了继承锆石的年龄。

4.3.2 样品D0201

样品YM-D0201中岩浆锆石测出的谐和年龄明显远老于样品D0101和杨经绥等[1]测得的代表红柳峡火山岩形成的年龄(图8)，因此认为样品D0201中的锆石明显是继承的。这些继承锆石的26组谐和年龄分布于(247±4)～(2 281±52) Ma，呈现的峰值年龄分别为405 Ma、249 Ma、1 598 Ma、313 Ma、546 Ma、976 Ma、849 Ma、800 Ma、1 146 Ma、1 894 Ma和2 282 Ma，其中405 Ma是一个最明显的峰值(图8(b))。

4.3.3 样品D0301

图8 红柳峡火山岩样品D0201和D0301继承锆石年龄谐和图和分布图 Fig.8 Diagrams of U-Pb concordia ages and age distributions of the samples D0201 and D0301 from the Hongliuxiavolcanic rocks

样品D0301中岩浆锆石测出的谐和年龄明显老于样品D0101代表的红柳峡火山岩形成的年龄，因此本文认为样品D0301中的锆石明显也是继承的。这些继承锆石的26组谐和年龄分布于(138±2)～(2 376±74) Ma，呈现的峰值年龄分别为420 Ma、140 Ma、486 Ma、2 347 Ma、910 Ma、856 Ma、544 Ma、593 Ma、947 Ma、741 Ma和1 458 Ma，其中所呈现的一个最明显的年龄峰值为420 Ma(图8(d))。

5 红柳峡火山岩的喷发时限和期次

关于阿尔金断裂带东段红柳峡火山岩的形成时代，近年来颇有争论[1,4-11]，截至目前，基本取得了一致认识，将红柳峡颈相火山岩的形成时代确定为早白垩世晚期。

综合红柳峡粗面玄武岩((106.6±2.2) Ma[1]，(112.0±0.6) Ma[1]，(115.6±1.1) Ma[11])、北大窑火山岩((99.2±1.2) Ma[25]，(105.3±1.3) Ma[25]，(117.5±2.6) Ma[4]，(118.0±2.6) Ma[4]，(105.2±2.3) Ma[4])、旱峡火山岩((102.6±2.8) Ma[4]，(102.2±2.9)Ma[4]，(120.0±2.5) Ma[4]；(113.7±1.8) Ma[11]，(115.6±1.1) Ma[11]，(113.7±1.8) Ma[11])同位素年代学和本文报道的红柳峡粗面玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄((109.0±1.6) Ma)，认为其形成时限介于99 ～120 Ma之间，且存在集中分布的现象，可能揭示了红柳峡火山岩的喷发不止存在一次。本文的一个样品(D0301)中的继承锆石年龄呈现了一个主要的次级狭窄峰值 (140.0±5.9) Ma(即(138±2) Ma、(140±2) Ma和(145±2)Ma三个相对集中的最小谐和年龄)(图8)，揭示了红柳峡地区可能存在的尚未报道的另一期火山活动，或者反映了阿尔金断裂带再活动的时期。

6 继承锆石年龄反映的火山活动和源区信息

杨经绥等[1]认为红柳峡的火山活动与祁连北缘断裂活动并无联系，而是代表了阿尔金断裂印支活动以来的岩浆证据。在一个岩体中存在不同年龄组的继承锆石可作为示踪岩浆源区物质性质的指示剂[26-27]。本文发现的红柳峡火山颈之外的两个样品中存在数目可观的继承锆石(图8)，为讨论周缘岩浆源区的构造和岩浆事件提供了良好的依据。这些继承锆石均属于玄武岩浆上升过程中从红柳峡地区下白垩统及其更早地层中捕获而来，它们的峰值年龄代表了阿尔金断裂东部早白垩世晚期之前复杂的多期岩浆及构造事件。

6.1 200～450 Ma继承锆石年龄

近年来，酒西盆地及其周缘地区下白垩统[28](图9(a)—(e))及下—中侏罗统[29](图9(f))碎屑锆石年龄的报道为红柳峡火山颈边部的继承锆石提供了对比的基础。红柳峡赤金桥组碎屑锆石显示(256±33) Ma和(419±21) Ma双年龄峰值[28](图9(a))。旱峡下沟组碎屑锆石年龄存在3个峰值，即(249±23) Ma、(419±17) Ma和(355±15) Ma，除此以外还存在少量600～1 000 Ma的锆石年龄[28](图9(b))。赤金镇赤金桥组碎屑锆石年龄分为两组：其中200～500 Ma年龄组显示(254±16) Ma、(299±8) Ma、(406±7) Ma和(345±7) Ma共4个主要的年龄峰值；1 400～1 600 Ma年龄组存在(1 775±10) Ma、(1 875±8) Ma、(2 204±5) Ma和(2 479±5) Ma共4个峰值(图9(c))[28]。新民堡赤金堡组主要存在两组年龄值：200～500 Ma显示(242±5) Ma和(433±4) Ma两个峰值，1 400～2 500 Ma显示(1 880±3) Ma、(2 402±2) Ma和(2 275±2) Ma 3个峰值和若干次级峰值[28](图9(d))。新民堡下沟组碎屑锆石可分为两组年龄，每组都存在较为复杂的年龄峰值：200～600 Ma年龄组显示(290±4) Ma和(457±4) Ma两个主峰和其他次级峰值((422±3) Ma、(354±3) Ma、(316±3) Ma、(388±2) Ma和(258±1) Ma) ，700～1 000 Ma年龄组存在一个(933±3) Ma的年龄主峰和其他次峰值(如(880±2) Ma和(756±1) Ma[28])(图9(e))。鄂博梁剖面下—中侏罗统大煤沟组碎屑锆石年龄显示(422±42) Ma和(253±21) Ma双峰值特征[29](图9(f))。简而言之，整体上本文报道的样品D0201((249±5) Ma, (405±7Ma))和样品D0301显生宙的特征峰值年龄((420±6) Ma, 350 Ma)与彭楠等[28]报道的下白垩统和Cheng等[29]报道的下—中侏罗统碎屑锆石主要年龄峰值十分吻合，表明本文报道的红柳峡火山岩中的继承锆石来源于玄武质岩浆在上升过程中捕获中生界围岩。但究其根源，这些吻合的年龄峰值反映的区域构造意义尚需要从更大范围去追索和对比。

图9 酒西盆地下白垩统碎屑锆石U-Pb年龄谱图Fig.9 Relative age probability curves of the Lower Cretaceous detrital zircons from the Jiuxi Basin and its adjacent areas(a)—(e)据文献[28]修改；(f)据文献[29]；(g)—(h)为本文数据

Wang等[30]在位于阿尔金断裂北部Aksay-Dangjin Pass剖面的伟晶岩岩脉(样品NT-50M)中获得了(397±4) Ma K-Ar加权坪年龄，从该剖面南部的一个糜棱岩黑云母样品(AJ02B)中获得了(248±4) Ma40Ar/39Ar年龄。这两个年龄分别对应了本文样品D0201的两个主峰值(405±7) Ma和(249±5) Ma(图8)。靠近Dangjin Pass的一个花岗岩体获得了(423±18) Ma锆石U-Pb年龄[31]，与本文样品D0301的主峰值((420±6) Ma)对应(图8)。在阿尔金断裂南部，从一个钾长石样品(NT-5K)中获得了(243±4) Ma加权坪年龄，东昆仑造山带北部边界两个样品(NT-1B和NT-2B)分别获得了(244±3) Ma加权坪年龄和(246±3) Ma首选年龄[30]，对应了本文样品D0201的(249±5) Ma峰值年龄(图8)。靠近阿尔金断裂、位于羌塘盆地北缘的一个剪切带内糜棱岩化花岗岩中的黑云母40Ar/39Ar加权坪年龄为(253.0±1.7) Ma[32]。南阿尔金早古生代花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明，阿克提山花岗岩为(264±1) Ma，柴水沟花岗岩分别为(404±5) Ma、(406±4) Ma和(406±5) Ma，常春沟花岗岩分别为(411±5) Ma、(406±3) Ma，且末县南依干村花岗岩体年龄分别为(352±4) Ma、(349±2) Ma、(343±3) Ma，阿克提山花岗岩为(265±2) Ma[33-34]。其中，这些404～411 Ma的花岗岩类的形成，与基性岩浆的底侵作用密切相关，而65 Ma的花岗岩类可能与阿尔金断裂的走滑活动产生局部熔融有关，343～352 Ma岩浆活动可能与特提斯构造活动有关[33-34]。由此可见，上述年龄值与本文样品D0201和D0301继承锆石的几个年龄峰值((405±7) Ma、(264±4) Ma和350 Ma)几乎完全吻合(图8)，揭示了其可靠的来源，也表明这些峰值反映的岩浆事件是区域性的，分布范围较大。在南阿尔金茫崖地区的阿尔金断裂附近发生的404～412 Ma基性岩浆的底侵作用、350 Ma岩浆活动和264 Ma阿尔金断裂的走滑活动产生的局部熔融事件[33-34]已经沿着阿尔金断裂延伸到了其最东缘。更重要的是，这种年龄上的多次对应暗示了阿尔金地体可能曾经与祁连陆块连接在一起，只是后期被阿尔金断裂左旋错断了到现在的位置。需要指出的是，位于红柳峡火山岩SSW方向、直线距离约400 km的诺木洪地区在早古生代存在一次洋陆转化的过程，玄武岩岩片的锆石SHRIMP年龄为(419±5) Ma，代表火山岩形成(即洋盆形成)于晚志留世，变火山岩岩片(代表了洋盆关闭发生俯冲阶段的产物)的锆石SHRIMP年龄为(401±6) Ma，形成于早泥盆世[35]。上述两个年龄与红柳峡火山岩火山颈边部两个样品继承锆石的最大峰值(分别为(420±6) Ma和(405±7) Ma，图8)也十分吻合。诺木洪地区早古生代洋盆形成和消亡事件是否已经影响到了酒西盆地以及是如何影响的还需要进一步研究。

6.2 大于450 Ma继承锆石揭示的构造事件

大于450 Ma的继承锆石数目有限，仅做适当解读。李海兵等[36]报道了阿尔金断裂带中段花岗质和角闪质糜棱岩中存在461～547 Ma的次浑圆柱状锆石，其中的3个年龄组：(239.6±10.1) Ma与(244.7±6.8) Ma年龄组、(470.8±10.9) Ma、(489.9±44.8) Ma与(492.1±6.2) Ma年龄组和(487.9±5.5) Ma、(548.0±12.5) Ma与(513.7±44.2) Ma年龄组分别对应了继承锆石的峰值年龄(249±5) Ma、(486±5) Ma和(544±1) Ma或者(546±2) Ma(图8)。这些年龄与阿尔金断裂的走滑剪切作用无关[36]，可能代表了阿尔金和祁连山构造带早古生代碰撞作用[37-38]。另外，红柳沟—拉配泉构造带中段阿尔金山喀腊大湾地区中酸性火山岩SHRIMP U-Pb年龄分布在(477.6±4.9)～(485.4±3.9)Ma，在误差范围内与(486±5) Ma(图8(b))一致，被认为代表了一期中酸性岩浆喷发活动[39]。此外，杨经绥等[40]报道了第一个北阿尔金地区蛇绿岩(米兰红柳沟蛇绿岩)的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄((479±8) Ma)，该年龄与阿尔金断裂带东部的北祁连缝合带可对比，认为两个带曾经是一个带。

综上可以明显看出，样品D0201和D0301中600～2 400 Ma的锆石年龄峰值(如976 Ma，1 146 Ma，1 458 Ma，1 598 Ma，2 347 Ma)还不能在酒西盆地及其周缘地区中生界碎屑锆石年龄中找到对应值[28-29](图9(a)—(f))，但仍有迹可循。赤金镇和新民堡地区下白垩统[28](图9(c), (e))分别出现了较多的1 650～2 600 Ma和700 ～1 000 Ma的碎屑锆石。彭楠等[28]认为这些古老碎屑锆石应来自东北缘的库鲁克塔格和敦煌地块地区。王忠梅等[41]依据在红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩中获得的锆石LA-ICP-MS U-Pb结晶年龄(1 611±6) Ma，推断在中元古代早期该区有一次岩浆-热事件。而这个时期的锆石年代学证据在本文研究的红柳峡火山颈边部获取的样品中有所体现((1 598±3) Ma，图8)。靠近阿尔金断裂的安西北部地区分布有大套岩浆杂岩体，Wang等[42]获得了910 Ma锆石结晶年龄，这与本文样品D0301的910 Ma次级年龄峰值一致。进一步认为，安西北部可能存在大范围的新元古代早期岩浆事件[42]。这些岩浆事件同样也记录在了本文研究的两个样品(D0201和D0301)中，只是峰值不甚明显。然而，旱峡(图9(b))和新民堡(图9(e))这个年龄阶段的锆石呈现了较为集中的峰值。除此以外，新民堡和旱峡下白垩统下沟组见少量600～900 Ma锆石，本文报道的两个样品中也存在同期的继承锆石。结合古水流特征初步认为它们来自中祁连地块[28]。由于大于450 Ma的继承锆石个数有限，其区域构造意义还需进一步探讨。

7 结 论

(1)红柳峡火山颈样品(D0101)普遍存在长柱状锆石，其Th/U比值为1.02～5.27，结合CL图像和锆石的微量元素特征判断，属于典型的岩浆结晶锆石。它们的LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄分布于(98±2)～(123±2) Ma之间，其加权平均年龄为(109±1.6) Ma，代表红柳峡玄武岩形成年龄。

(2)红柳峡火山颈周缘两个样品(D0201和D0301)存在另一种锆石类型，CL图像显示其为次圆状或椭圆形继承锆石，且绝大部分具有核、幔结构，幔部发育较好的岩浆振荡环带和扇状分带结构。结合锆石的CL图像、Th/U比值和微量元素特征判断它们为继承原岩的岩浆型锆石。其LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在(138±2)～(2 376±74)Ma，展现了复杂的年龄峰值。

(3)红柳峡火山颈周缘两个样品的继承锆石峰值年龄密切响应了阿尔金断裂早白垩世晚期之前复杂的多期岩浆及构造事件。显生宙的继承锆石特征年龄峰值与酒西盆地下白垩统碎屑锆石的年龄峰值十分吻合，表明这些继承锆石为岩浆在上升过程中捕获周围中生界物质而来。其中，样品D0301中140 Ma峰值揭示了红柳峡地区可能存在尚未报道的另一期火山活动，或者反映了阿尔金断裂带再活动的时期。样品D0201主峰值年龄405 Ma、264 Ma和样品D0301的350 Ma次级峰值年龄与阿尔金地体早古生代花岗岩锆石年结果吻合，暗示了阿尔金地体可能曾经与祁连陆块连接在一起。

致谢:中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室激光烧蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)微区分析实验室工作人员在锆石U-Pb同位素定年中给予耐心指导和帮助，中国地质科学院地质研究所彭楠博士分享了酒西盆地下白垩统碎屑锆石年龄的原始数据(数据解释已经发表)，中国地质大学(北京)研究生白宇明、姜文钦和高磊在野外采样、部分室内研究中付出了劳动，在此一并表示感谢！

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