新疆额尔齐斯韧性剪切带新生锆石及其年代学意义

摘要：新疆额尔齐斯韧性剪切带片理化的花岗岩类岩体中，锆石有新生热液锆石和残留原生岩浆锆石两种。微区分析数据在UPb谐和曲线上显示有原生岩浆结晶年龄和韧性剪切变形事件年龄，后者呈下交点模式分布。原生岩浆结晶年龄为329～447 Ma，来自北阿尔泰带志留纪、泥盆纪岩体及南阿尔泰带石炭纪花岗岩体原生岩浆锆石；韧性剪切变形事件年龄是视年龄，为295～305、267～286 Ma。由于额尔齐斯韧性剪切带内切穿韧性剪切带的未变形区域性岩墙群岩石SHRIMP锆石UPb年龄为277～286 Ma，所以变形岩石锆石谐和曲线反映的谐和年龄（295～305 Ma）才是韧性剪切带变形事件的主期年龄，下交点模式视年龄偏低。韧性剪切带新生锆石特征为晶棱清楚的简单（110）+（101）聚形，呈细长柱状，锥顶角为120°钝角，震荡环带较宽，阴极发光强度较弱，与原生岩浆锆石有明显不同。这些特征在新疆各韧性剪切带中重复出现，新疆石炭纪末—二叠纪初和志留纪末两期规模巨大的韧性剪切带在各构造带广泛发育，正确识别韧性剪切带热液锆石是走出侵入岩年龄认识误区的重要环节。

关键词：年代学；韧性剪切带；锆石；同位素年龄；花岗岩；热液；岩浆；新疆

中图分类号：P597文献标志码：A

0引言

新疆石炭纪末—二叠纪初和志留纪末两期规模巨大的韧性剪切带在各构造带广泛发育[112]。正确识别韧性剪切带热液锆石是走出侵入岩年龄认识误区的重要环节。Rubin等报道了花岗岩类岩石中除岩浆锆石外，还有可能出现热液锆石[13]，Hoskin在韧性剪切带中也发现了热液锆石[14]。朱永峰等先后研究了新疆中天山北缘天格尔韧性剪切带以及觉罗塔格北缘与哈尔里克带交界处梧桐窝子韧性剪切带中的热液锆石，指出这些新生锆石的年龄代表韧性剪切带发育时间，而非花岗岩类生成年龄[1516]。由于韧性剪切带中新生锆石辨识问题未得到很好解决，所以在新疆各构造带广泛存在的韧性剪切带中新生锆石多数仍然被作为岩浆锆石对待，导致产生花岗岩类岩体生成年龄的认识误区。本文以同位素年代学研究较多的新疆额尔齐斯韧性剪切带为例，系统搜集额尔齐斯韧性剪切带变形变质花岗岩锆石微区分析数据，分析了岩浆岩原生锆石和热液锆石的聚形、颜色、振荡环带、谐和年龄等特征，详细阐述韧性剪切带中新生锆石的特征及其辨识，为正确认识韧性剪切带中锆石年代学数据及其蕴含的地质意义提供参考。

1研究区地质概况

额尔齐斯韧性剪切带位于新疆北部北准噶尔带与阿尔泰带之间。因地表岩石糜棱岩化、岩体片理化显著而一直受到研究者关注。20世纪90年代初的阿尔泰—阿克塞深部地球物理剖面已证实，阿尔泰带整体向南推覆于北准噶尔地块上，额尔齐斯韧性剪切带为一相当宽的推覆带[17]（图1）。这样就将额尔齐斯韧性剪切带范围从狭义的额尔齐斯韧性剪切带扩大至包括南阿尔泰带部分在内（图1）。按构造及岩层组成，广义的额尔齐斯韧性剪切带由南向北分为南带和北带。南带即狭义的额尔齐斯韧性剪切带，南以额尔齐斯河断裂与未受韧性剪切带影响的北准噶尔带相邻，北以富蕴—阿拉哈克断裂为界；南带基本由糜棱岩化的上石炭统及强烈片理化的石炭纪花岗岩组成，夹少量片理化的基性岩（如石炭纪—早二叠世喀拉通克），南带为强变形带，变质作用达到角闪岩相。北带位于富蕴断裂以北至库尔提—阿巴宫断裂之间，为南阿尔泰带；北带以变形变质程度不均的泥盆系火山碎屑岩地层及片理化的泥盆纪花岗岩为主，并夹杂有因叠覆作用插入的北阿尔泰带部分强变形的志留纪岩体和前志留系变质夹层[18]；变形变质强度不均匀，

1为中新生界覆盖层；2为额尔齐斯韧性剪切带上石炭统；3为北准噶尔带下石炭统；4为北准噶尔带中泥盆统北塔山组；5为北准噶尔带

中泥盆统蕴都哈拉组；6为南阿尔泰带泥盆纪夹志留纪等外来岩块；7为北阿尔泰带下古生界变质岩；8为二叠纪造山后石英二长岩类；

9为石炭纪花岗岩类；10为泥盆纪花岗岩类（部分可能为志留纪）；11为北阿尔泰带志留纪花岗岩类；12为构造单元分界断裂及编号；

13为一般断裂；14为韧性剪切带；15为同位素年龄样品采样地点；16为年龄；17为河流；18为构造单元编号；19为地名；20为构造

示意剖面；①为库尔提—阿巴宫断裂；②为富蕴—阿拉哈克断裂；③为额尔齐斯—锡伯渡断裂；Ⅰ为北阿尔泰带；Ⅱ为南阿尔泰

混杂带；Ⅲ为额尔齐斯带；Ⅳ为北准噶尔带；图件引自新疆地质矿产勘查局阿尔泰地区1∶200 000地质图，有所修改

图1新疆额尔齐斯韧性剪切带地质概况

Fig.1Geological Sketch Map of Ertix Ductile Shear Zone in Xinjiang

大体上北部较强，南部较弱，变质程度为绿片岩相角闪岩相。由于叠覆造成韧性剪切带与其北的北阿尔泰带岩块相互有混杂，所以韧性剪切带的北界不易准确确定，加上北带岩层本身原为准原地花岗岩化的角闪岩相变质岩，其与韧性剪切带内的（重结晶后）糜棱岩往往不易区分；野外通常以是否有花岗伟晶岩脉分布为划界依据，有花岗伟晶岩脉为北阿尔泰带，无花岗伟晶岩脉则为南阿尔泰带。

北阿尔泰带花岗岩类有大量SHRIMP、LAICPMS锆石UPb年龄数据，为志留纪斜长花岗岩序列和泥盆纪正长花岗岩序列。南阿尔泰带在东段（二台断裂以东玛因鄂博段）及未受韧性剪切带影响的西段（哈巴河）为石炭纪花岗岩类，在中段（唐巴勒湖以东至富蕴）则杂有较多原属北阿尔泰带的泥盆纪花岗岩体，甚至还有个别志留纪花岗岩体。汪劲草等研究认为整个额尔齐斯韧性剪切带推覆指向250°±5°， 推覆距离至少 110 km[18]。

2锆石同位素年代学

2.1变形变质花岗岩体高精度锆石微区分析

近年来，在额尔齐斯韧性剪切带获得较多高精度锆石微区分析年龄数据（表1）。由表1可见，年龄数据基本分为3组：①390～447 Ma，为原生岩浆锆石年龄，锆石来自北阿尔泰带志留纪、泥盆纪岩体；②约329 Ma，锆石来自南阿尔泰带石炭纪花岗岩体原生岩浆；③267～286 Ma，代表韧性剪切带新生锆石年龄。

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