新疆阿吾拉勒西部主要地层时代的再梳理

马玉霞 梁世川

（①新疆维吾尔自治区矿产资源储量评审中心 乌鲁木齐 830000②新疆维吾尔自治区地质环境监测院 乌鲁木齐 830000）

阿吾拉勒山位于新疆西天山中部地区，除第四系和少量中生代地层外，主要由晚古生代（石炭纪和二叠纪为主）火山-沉积岩和同时期的侵入岩组成。区内分布大量与晚古生代岩浆活动有关的铁和铜多金属矿床，被称为是阿吾拉勒铁-铜多金属成矿带[1]。阿吾拉勒西部地区出露了较为完整的石炭-二叠纪地层和岩浆岩，是研究阿吾拉勒地区地层形成时代的理想场所。从上世纪五十年代到本世纪初的区域调查工作均对该地区的地层进行了划分并进行了区域对比研究[2]，但是该地区的地层划分和岩浆岩时序的厘定主要基于1978-1979年新疆区调大队五分队进行的巩留幅(K-44-V)1∶20万地质调查以及后续的1∶10万和1∶5万区域地质调查。该地区地层的划分主要依据化石证据，而岩浆岩时序的厘定则主要是依靠相互穿切关系。但阿吾拉勒西部缺少稳定的海相地层，并且很多化石具有穿时性，使得通过化石确定的地层时代有一定的不确定性。本世纪以来，由于锆石原位U-Pb定年技术的发展和广泛应用，岩浆岩的形成时代得到了更好的约束。阿吾拉勒西部地区已经有了大量的锆石U-Pb定年数据，而新获得的同位素年龄与先前认知的形成时代有明显差异，因此有必要对该地区的地层和岩浆岩的形成时序进行重新梳理。

1 区域地质概况

依据新疆地区地层表划分方案，阿吾拉勒地区属于天山-兴安区中天山分区的伊宁小区。区内主要地层为上石炭统东图津河组，下二叠统乌郎组（分为上中下三段），上二叠统晓山萨依组、哈密斯特组和铁木里克组（也称作塔姆其萨依组）、白垩系巴斯尔干组以及新生代沉积地层。另外，在阿吾拉勒地区的西北部还分布有侏罗系的喀什河组地层。该地区晚古生代地层主要由碎屑岩-火山碎屑岩-火山岩构成，以海陆交互相（东图津河组）和陆相（二叠系地层）为主。阿吾拉勒西部地区的侵入岩以酸性侵入岩为主，主要呈岩基状产出；同时，该地区还分布着闪长玢岩、辉绿岩、闪长岩等少量的中-基性侵入岩，它们呈岩株或岩脉产出。1∶20万区调报告将这些侵入岩划分为海西（华西力）中期和晚期，并根据穿切关系将两期的岩浆活动又细分为三次侵入事件。

阿吾拉勒西部地区总体上是一个向斜构造，称为群集萨伊复式向斜。向斜两端到中心依次为东图津河组、乌郎组、晓山萨依组、哈密斯特组和铁木里克组（塔姆其萨依组）。区内断裂构造发育，主要为北东向断裂，并被后期的北西向断裂切穿。区内多数铜多金属矿床沿着断裂分布。

2 阿吾拉勒西部地区地层的形成时代

近年来，由于一系列大-中型铁铜矿床的相继发现，人们对阿吾拉勒晚古生代的构造-岩浆活动十分关注，开展了众多的相关研究，积累了大量的高精度锆石U-Pb年龄数据，为重新认识阿吾拉勒西部主要地层的形成时代提供了重要依据（见表1）。根据已发表的阿吾拉勒西部典型岩浆岩的高精度锆石UPb同位素年龄的统计结果，对该地区的地层形成时代进行了重新的梳理。

表1 阿吾拉勒西部地区锆石U-Pb年龄

（1）特克斯群：阿吾拉勒西部有前寒武纪基底出露，其主要分布在种羊场西部，巩乃斯河北岸。为一套麻粒岩相变质岩，其锆石U-Pb年龄1609 Ma。

（2）东图津河组：在种羊场侵入到该组的花岗岩等岩浆岩的锆石U-Pb年龄为310Ma，而位于种羊场西部的侵入到该组的木汗巴斯陶岩体年龄为319Ma，由此可见东图津河组的形成时代应大于319Ma，属于晚石炭世地层，但是接近早-晚石炭界限（323Ma）。

（3）乌郎组：从锆石U-Pb年龄数据来看，侵入到乌郎组的最老的岩体为乌朗达坂岩体的311Ma和塔尔得套岩体的310Ma，而乌郎组内的群集萨伊流纹岩的锆石U-Pb年龄为306 Ma；由此可见，乌郎组并不是形成于早二叠世，而是形成于晚石炭世。

（4）晓山萨依组：晓山萨依组属于一套陆源碎屑沉积，缺少火山岩地层，利用碎屑锆石定年不失为一种有效的手段，而地层中年龄最小的碎屑锆石代表了地层的最大沉积年龄[3]；取自研究区晓山萨依组中碎屑锆石的最小年龄为272Ma。但是位于侵入到该组的依兰巴斯陶岩体花岗闪长玢岩的锆石U-Pb年龄为294Ma；由于碎屑锆石来源的不确定性，我们更相信晓山萨依组形成于早二叠世。

（5）哈密斯特组：哈米斯特组是一套由火山岩和碎屑岩组成的地层，其与晓山萨依组平行不整合接触。采自克令乡附近的属于该地层的流纹岩的锆石U-Pb年龄为280Ma，因此该组也是形成于早二叠世。

（6）铁木里克组（塔姆其萨依组）∶该组与晓山萨依组整合接触，其碎屑锆石的最小年龄为270Ma，因此该组形成于中二叠世。

（7）巴斯尔干组：该组最初被认为是白垩纪地层，但凌联海等通过化石将其划分为上二叠统地层，而其碎屑锆石中的最小年龄为278Ma[4]；由于碎屑锆石只能限定其最大沉积年龄，因此认为该地层更可能形成于晚二叠世。

表2 阿吾拉勒西部地区地层时序

3 地质意义

由于锆石U-Pb年龄在限定地层时代上具有更高的准确性和可靠性，我们根据最新的锆石U-Pb年龄结果，对阿吾拉勒西部地区的晚古生代地层的形成时代进行了部分修正。主要是将乌郎组划归到石炭系地层，将巴斯尔干组划归到二叠系地层，并对属于二叠系的地层进行了更详细的划分（见表2）。新的年代学数据显示，阿吾拉勒西部地区在晚石炭世由海陆交互相地层转变为陆相地层为主（表2），其沉积相发生重要变化，考虑到早二叠世晓山萨依组存在的磨拉石建造，认为阿吾拉勒地区在晚石炭世-早二叠世发生了构造体质的转换；同时，从早二叠世开始，阿吾拉勒西部地区的侵入岩以花岗岩、埃达克岩为主（见表1），只有少量镁铁质岩墙和玄武岩（赋存在哈密斯特组），暗示该时期地壳较厚（出现埃达克岩），阻止了镁铁质岩石侵入或喷出到地表，因此可以得出，石炭纪-二叠纪交替是阿吾拉勒西部地区从以俯冲作用为主转换到板内为主的时期（后碰撞时期），并且在洋盆闭合后形成了较厚的地壳。