中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U-Pb年代学限定

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1、第38卷第4期2011年8月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38．No．4Aug．，2011中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U—Pb年代学限定林彦蒿1张泽明2贺振宇2董昕2于飞1(1．中国地质大学(武汉)地球科学学院。湖北武汉430074；2．中国地质科学院地质研究所，北京100037)提要：笔者对中天山微陆块北缘托克逊干沟地区角闪岩相变质岩中的锫石进行了u—Pb年代学研究。结果证明变质沉积岩中的碎屑锆石记录了从太古宙至元古宙(3320--530Ma)的源区岩浆热事件，变质火成岩中的岩浆锆石记录了新元古代

2、晚期(550Ma)的岩浆作用，而变质锆石记录了晚泥盆纪(385～360Ma)的变质作用。这一定年结果表明．中天山微陆块北缘的造山作用很可能发生在华力西期．中天山微陆块形成于新元古代以前．但并设有经历前寒武纪变质作用，具有与塔里木克拉通明显不同的前寒武纪构造演化历史。因此，中天山微陆块很可能是一个独立的块体．并不支持其是从塔里木板块分离出来的观点。关键词：中亚造山带；中天山；变质作用；锆石U—pb定年：华力西期造山作用中国分类号：P542+．2；P597+．3文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)04-0820

3、—09东西向绵延达2500km的天山山脉夹持于准噶尔盆地与塔里木盆地之间．是中亚地区最重要的造山带之一。中天山地块(或称伊犁一中天山地块)位于天山山脉的核部，被认为是一个微陆块Il】．其西宽东窄。在库米什以东地区尖灭(图1)。基于岩石学研究．特别是蛇绿岩、高压一超高压变质岩以及沉积相分析，研究人员推断沿中天山南、北两边存在两个古生代的俯冲一碰撞带．正是这两次碰撞作用形成了天山造山带的基本构造格局焖。同时，中、新生代的构造运动导致中天山微陆块边界的再活化．使其构造变得更加复杂。天山造山带是巨型中亚造山带的一部分．记录了从新元古

4、代到新生代的长期增生造山历史。关于天山造山带的古生代构造演化已经取得了重要的研究进展【t胁懈。但同时也存在许多争议，如对于天山南部蛇绿岩的形成时代就有从晚泥盆到早石炭世、晚泥盆到早二叠世和晚二叠世等不同认识[8．15-16]。关于塔里木板块与中天山微陆块的碰撞时代也有不同认识．如发生在早三叠世(-250Ma)t·9l或早二叠世嗍(,--290Ma)。王润三等f21l和Shueta1．阎认为库米什榆树沟蛇绿岩部分地叠加了高压麻粒岩相变质作用。周鼎武等㈣对榆树沟高压麻粒岩中锆石的SHRIMPU—Pb定年结果表明．其变质作用峰期时

5、代为390Ma。杨天南等124-2Sl研究证明库米什地区的陆弧型花岗岩形成时代为396Ma．并认为是由于榆树沟蛇绿岩套所代表的洋壳向北俯冲过程形成的．地幔局部熔融及玄武岩浆上涌带来的热量引起中、下地壳的局部熔融，分别形成玄武质侵入岩及重熔型花岗岩，并使部分岩石发生麻粒岩相变质作用。这些研究成果为中天山微陆块北缘俯冲一碰撞作用发生在早泥盆世提供了重要的限定。但是，到目前为止．中天山微陆块南缘俯冲一碰撞带的形成时间还缺少必要的收稿日期：2011--04-29；改回日期：2011—05一”基金项目：中国石化股份有限公司科技开发部项

6、目。塔里木盆地构造背景、盆山动力学及油气前景”(YPH081tO)+nl+i家地质学理科基地人才培养基金项目(J吣30520)资助。作者简介：棘彦蒿，男，1987年生．本科生，岩石学专业；E—mail：liI哪mhol9盯@siIncom。叠讯作者：张泽明。男，1961年生．研究员．岩石学与变质地质学专业；E-maik∞l小卸g@a笋．扯．cn。第38卷第4期林彦蒿等：巾天山北缘华力两期造山作用——变质岩锫石u—Pb年代学限定北天山⋯⋯．．．娜南天山l《拣舞磷；中天磷蒜繇，一心：W，9■克拉玛依瑟∥G2盆地鳖避掣～_-譬潇—

7、■■—I。库不轫。阿克苏塔里木盆地塔里木板块圆蓑曩奎紫幽旺四结晶基底南天山-_泥盆纪深海沉积岩系熬貊孺餮凇I_■泥盆纪弧前沉积岩伊犁一中天山微扳块石炭纪火山岩早古生代火山砗届岩泥盆纪大陆弧匿擎盖嚣⋯_l泥盆纪大陆弧[虱蛇绿岩[三=习缝合带罔1天山造山带构造简图(据Yanget赳．2007”)Fig1SketchgeologicalmapoftheTiamhanMountains(a缸rYangeta1．2007v’)变质作用时代限定。因此．本文选取中天山徽陆块南部碰撞带附近的变质岩进行了铅石U—Pb年代学研究．获得了泥盆纪的

8、变质年龄．为中天山经历华力西期造山作用提供了重要的制约．1样品及岩相学特征研究样品采自托克逊县城南约30km的干沟(阿格布拉克沟)(图1)。在1：50万乌鲁木齐幅区域地质调查报告中．研究区被划分为额元古界，岩性为结晶片岩、片麻岩、石英岩和大理岩。但在1：20万库米什幅区域地质调查报告中．这