Formation age and geotectonic significance of Baerluke ophiolite in west Junggar, Xinjiang
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摘要:
新疆西准噶尔地区分布多条蛇绿岩带，通过对巴尔鲁克蛇绿岩中2个辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得比较准确的年龄数据512.3±7.2Ma、521.1±2.8Ma。确定了该蛇绿岩的形成时代为晚寒武世；结合混杂岩带内岩石组合特征及其与中-下泥盆统库鲁木迪组为不整合接触，推断该蛇绿混杂岩带与唐巴勒蛇绿岩带及玛依勒蛇绿岩为同一时代、同一构造带产物，就位时代不晚于早泥盆世。
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关键词:
- 西准噶尔 /
- 巴尔鲁克蛇绿岩 /
- 辉长岩 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄
Abstract:Severial ophiolite belts are distributed in west Junggar area, Xinjiang. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of two gabbro bodies in the Baerluke ophiolite yielded the age of 512.3±7.2Ma and 521.1±2.8Ma, respectively, which indicate that the ophiolite was formed in Late Cambrian. Combined with characteristics of rock combination in ophiolite and its unconformity contact with middle-lower Devonian Kulumudi Formation, the authors hold that this ophiolitic melange belt and Tangbale and Mayile ophiolite belt were formed in the same epoch and in the same tectonic belt, with the emplacement not later than Early Devonian.
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Keywords:
- west Junggar /
- Baerluke ophiolite /
- gabbro /
- LA-CP-MS zircon U-Pb age
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新疆西准噶尔蛇绿岩主要出露于玛依勒山、达拉布特断裂两侧及唐巴勒、白碱滩一带，分布于奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪地层中[1]。这些岩带因经历了俯冲消减、碰撞挤压和多次板内构造活动的破坏，现出露地表的蛇绿岩套已残缺不全，层序不完整，各岩石单元之间均为断层接触，横向对比追索困难，构成蛇绿混杂岩带[2]。近年来新发现的巴尔鲁克蛇绿岩就位于泥盆系和石炭系，因而被认为是泥盆纪—石炭纪蛇绿岩。同时前人在塔克尔干南一带对该蛇绿岩带中所出露的超基性岩研究后认为，该超基性岩侵入于中泥盆世火山碎屑岩层中，是石炭纪侵入岩的组成部分①。由于缺乏可靠的同位素测年资料，该蛇绿岩带的形成时代尚存在争议。笔者对该蛇绿岩带地质特征进行了详细调查，并在裕民县向阳铁热克火拉及托里县库甫西科克阿拉布拉克一带巴尔鲁克蛇绿岩中的次闪石方柱石岩（变辉长岩）和辉长质碎斑岩采集了同位素样品，对样品中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年。所获得的年龄数据及相关野外地质特征对探讨巴尔鲁克蛇绿岩的形成时代和西准噶尔地区构造演化具有重要意义。
1. 区域地质背景
巴尔鲁克蛇绿混杂岩主要出露于蒙格尔-托里断裂和巴尔鲁克断裂之间的巴尔鲁克南坡一带，岩带呈北东—南西西向延伸，断续长约100km，宽2~20km，向南西逐渐转为近东西向，延至国界线附近，向东北被托里盆地第四系覆盖（图 1）②。大地构造位置位于唐巴勒-克拉玛依古生代复合沟弧带，在该构造单元志留系玛依勒山岩群（SM.）和泥盆系中，发育多条蛇绿构造混杂岩带，由蛇纹岩、蛇纹石化辉橄岩、蛇纹石化单辉岩、含长辉石岩、强蚀变辉长岩（堆晶）、蚀变细粒辉长岩等组成。由于遭受过强烈的构造解体，大多以混杂岩的形式出现[3]。巴尔鲁克蛇绿混杂岩带与志留纪和泥盆纪地层呈构造接触，均发生了不同程度的糜棱岩化、片理化和碎裂化及变形作用，是晚加里东期构造运动作用（软碰幢）后逆冲断裂的结果。该构造单元北与谢米斯台-库兰卡兹干古生代复合岛弧带相邻，南与准噶尔中央地块相接。带内主要出露志留系、泥盆系、石炭系、二叠系。
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图 1 新疆西准噶尔巴尔鲁克山一带地质略图②Q—第四系；P3kj—上二叠统库吉尔台组；P1k—下二叠统卡拉岗组；P1h—下二叠统哈尔加乌组；C1j—下石炭统姜巴斯套组；C1h—下石炭统黑山头组；C2x—上石炭统希贝库拉斯组；C2b—上石炭统包古头组；C2t—上石炭统太勒古拉组；D3tl—上泥盆统铁列克提组；D2b—中泥盆统巴尔鲁克组；D1-2k—中下泥盆统库鲁木迪组；S2-4M—中顶志留统玛依拉群；Pζγ—二叠纪正长花岗岩；Pγδ—二叠纪花岗闪长岩；Pδο—二叠纪石英闪长岩；Cγ—石炭纪花岗岩；Cδο—石炭纪石英闪长岩；OΦmB—巴尔鲁克蛇绿混杂岩带；OΦmM—玛依勒蛇绿混杂岩带；F1—巴尔鲁克断裂；F2—蒙格尔-托里断裂Figure 1. Schematic geological map of Baerluk area in west Junggar Basin, Xinjiang巴尔鲁克蛇绿混杂岩带主要呈近东西向展布于巴尔鲁克断裂东南侧和蒙格尔断裂的北西侧。蛇绿混杂岩块自西向东、自南向北出露于裕民县向阳铁热克火拉、裕民县沙孜电站西、托里县库甫西南玉勒肯阿克塔斯、托里县西北托玛恰、托里县库甫东占贝勒、托里县东水库等处。
2. 蛇绿岩带地质特征
通过野外地质调查对该蛇绿混杂岩带测制了3条地质剖面，各剖面蛇绿岩带特征简述如下。
（1）剖面Ⅰ：裕民县向阳铁热克火拉蛇绿岩实测剖面PM010（图 2）。
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图 2 裕民县向阳铁热克火拉蛇绿岩实测剖面（地层代号同图 1）1—断层破碎带；2—青灰色薄层状硅质岩偶夹紫红色薄层状硅质岩；3—灰绿色强片理化凝灰岩；4—灰绿色强片理化硅质岩、硅质粉砂岩夹紫红色泥硅质粉砂岩；5—青灰色片理化硅质岩夹紫红色硅质岩；6—灰黑色蛇纹石化橄榄岩；7—杂色强变形条带状堆晶辉长岩（角闪石岩），其中见绿黑色透闪石岩及辉长岩块（强硅化）；8—绿灰色强片理化辉石橄榄岩，具强透镜化；9—绿灰色蛇纹石化次闪石方柱石岩（蚀变辉长岩），其中见斜长岩脉；10—深灰色细粒辉长岩；11—绿灰色蛇纹石化橄榄岩；12—灰色细粒斜长花岗岩；13—绿灰色基性熔岩Figure 2. Measured profile of Tierekehuola ophiolite in Yumin County该剖面位于巴尔鲁克蛇绿混杂岩带西段，蒙格尔-托里断裂西北侧，蛇绿混杂岩就位于志留纪和泥盆纪地层中，呈北东东向展布于蒙格尔-托里断裂北侧，东西长约3km，南北宽0.5~1.5km。
该剖面上蛇绿岩组合包括变质橄榄岩（蛇纹石化强片理化辉石橄榄岩、蛇纹石化辉石橄榄岩及角闪石岩）、堆晶杂岩（原岩为蚀变辉长岩的次闪石方柱石岩及原岩可能为堆晶岩的变石榴子石角闪斜长石岩、斜长角闪岩、硅化石榴子石钠长绿帘阳起片岩），被灰色细粒斜长花岗岩（墙）侵入的绿灰色基性熔岩（玄武岩）和薄层片理化硅质岩夹硅质粉砂岩、泥硅质粉砂岩等，岩石组分复杂多样，且岩石蚀变强烈，反映了该地区处于蚀变和变形最强烈的地带。同时可推断出中—下泥盆统库鲁木迪组（D1-2k）由北向南推覆在巴尔鲁克蛇绿混杂岩（片）之上，表明该地区在中晚泥盆世—早石炭世之后有一次由北向南的逆冲推覆作用。在蛇绿混杂岩内部，超镁铁岩、堆晶杂岩和基性熔岩呈构造面理（断层）接触，由北向南推覆在硅质岩组成的背斜之上。
在该剖面西侧2km处，可见库鲁木迪组碳酸盐岩角度不整合在巴尔鲁克蛇绿混杂岩之上（图版Ⅰ-b）。在该剖面东约3km，于蒙格尔-托里断裂带北侧，下伏于早中泥盆统库鲁木迪组（D1-2k）碎屑岩之下的石英闪长岩南侧出露3~5m宽的蛇纹石化橄榄岩露头。其南被140m宽的第四系覆盖（图 3）。通过遥感解译，第四系覆盖处为蒙格尔-托里断裂的位置。该断裂南为中—顶志留统玛依勒山岩群上亚群（S2-4M2）.一套灰绿色、紫红色凝灰质碎屑岩夹硅质岩，组成由强烈挤压破碎的灰绿色绿帘石化、蛇纹石化碎裂岩夹碎裂化硅质岩的强变形带。铁热克火拉蛇绿岩沿蒙格尔-托里大断裂两侧分布，明显受断裂的控制，在叠瓦状逆冲推覆作用下，形成多个由北向南低角度推覆的飞来峰和构造窗（图版Ⅰ-a），夹持在志留纪、泥盆纪地层中。蛇绿岩主要由含磁铁蛇纹石化透辉橄榄岩、片理化蛇纹岩、中粒橄辉岩、变细粒角闪辉长岩、含辉石斜长角闪石、石榴子石角闪斜长岩、硅化石榴子石钠长绿帘阳起片岩、辉绿岩（墙）及杏仁状橄榄玄武岩、安山岩、杂色含放射虫铁泥质硅质岩等组成。蛇绿岩由一系列大小悬殊的构造透镜体（岩片）组成，普遍蛇纹石化，构造透镜体（岩片）之间由磨碎更细的同成分基质充填，并具较强的片理化。辉长岩侵入体的边部见1~2m宽的方柱石化、次闪石化蚀变带，呈脉状、云朵状、条带状。经镜下鉴定，方柱石为基性斜长石蚀变而来，次闪石为辉石蚀变而成，应属晚期岩浆气成热液变质所致（自变质）。同时，在蛇绿岩片中夹有石榴子石角闪斜长石岩（辉长岩）、强变形硅化石榴子石钠长绿帘阳起片岩、石榴子石角闪斜长石片麻岩等深变质岩块，具强烈的塑性变形褶皱和糜棱面理构造，怀疑其为陆壳的残块。
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图 3 蛇纹石化橄榄岩露头剖面（地层代号同图 1）1—中-顶志留世火山碎屑岩；2—断层破碎带；3—第四系；4—蛇纹石化纯橄岩；5—白色细粒石英闪长岩（δO）；6—中-下泥盆统库鲁木迪组碎屑岩Figure 3. Measured profile of serpentinized peridotite outcrop![]()
a、 b.中下泥盆统库鲁木迪组不整合于蛇绿岩之上；c、 d.堆晶变细粒角闪辉长岩及镜下（正交光）特征；e、 f.含磁铁蛇纹石化透辉橄榄岩及镜下（正交光）特征。地层代号同图 1（2）剖面Ⅱ：托里县科克阿拉布拉克实测剖面PM002
剖面位于托里县库甫西约17.5km，巴尔鲁克山南坡科克阿拉布拉克一带，总体位于巴尔鲁克蛇绿岩带中部，巴尔鲁克蛇绿岩呈不规则的岩块状分布于下志留统玛依勒山岩群下亚群（S1M1.）中基性火山-硅质岩碎屑岩系中（图 4）。
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图 4 托里县科克阿拉布拉克实测剖面（地层代号同图 1）1—紫红色放射虫硅质岩；2—灰绿色杏仁状玄武岩；3—紫红色块状硅质岩；4—深灰绿色绿帘阳起片岩，原岩可能为辉橄岩；5—紫红色硅质岩夹少量杏仁状玄武岩；6—灰绿色蚀变枕状玄武岩；7—紫红色硅质岩夹透镜化基性熔岩；8—深灰绿色碎裂化中粒辉绿岩；9—深灰绿色玄武岩；10—暗紫红色铁泥质石英粉砂岩；11—灰绿色碎裂化单斜辉岩；12—超基性岩（蛇纹岩）；13—绿灰色不等粒长石岩屑砂岩；14—深灰绿色细粒碎裂辉长岩；15—紫灰色、灰绿色薄层状细砂岩夹粉砂岩；16—灰色、绿灰色粗粒含砾岩屑砂岩；17—暗紫红色细砂岩，局部夹粉砂岩；18—灰绿色强片理化砂岩；19—灰绿色蚀变细粒辉绿岩；20—暗紫色片理化细砂岩；21—暗灰色粗面岩；22—构造角砾岩；23—紫红色硅质岩；24—灰绿色蚀变杏仁状玄武岩；25—紫红色硅质岩；26—灰绿色块状玄武岩；27—灰色细辉绿岩；28—构造混杂带，基性熔岩、砂岩、灰岩、硅质岩岩片Figure 4. Measured profile of Kekealabulake ophiolite in Toli County该处巴尔鲁克蛇绿混杂岩蛇绿岩块组分主要有（13~17层）：蛇纹岩（超镁铁质岩）、强蚀变辉橄岩、单斜辉石岩、碎裂辉长岩、碎裂辉绿岩、细辉绿岩、斜长花岗岩、放射虫硅质岩等，各组分均呈大小不一的构造岩片，且各岩块均为构造面理（断层）接触，具有较完整的彭罗斯型蛇绿岩岩石组合特征。
（3）剖面Ⅲ：托里县库甫东占贝勒蛇绿岩实测剖面
该剖面位于托里县库甫乡东约10km，蛇绿混杂岩就位于蒙格尔-托里断裂北西侧泥盆纪地层中（图 5）。
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图 5 托里县库甫东占贝勒蛇绿岩实测剖面（地层代号同图 1）1—灰绿色角闪辉绿岩脉，碎裂花岗闪长岩；2—紫红色变凝灰质安山岩；3—灰绿色细粒角闪辉绿岩脉，安山岩、辉绿岩岩片；4—安山岩；5—片理化蛇纹岩（橄榄岩）；6—碎裂化细粒花岗闪长岩、二辉橄榄岩岩片；7—碎裂化强蚀变安山岩；8—灰绿色细粒辉绿岩（脉）；9—暗绿色黑云橄榄辉绿玢岩、蚀变碎裂安山岩岩片；10-12—上部黑绿蚀变石英方柱凝灰岩，下部蚀变碎裂安山岩，变角闪闪长玢岩Figure 5. Measured profile of Zhanbeile ophiolite in Kufu, Toli County该剖面上，巴尔鲁克蛇绿混杂岩主要包括深灰绿色蛇纹石（大于95%）化橄榄岩、少量黑绿色蚀变石英方柱石岩（辉长岩）和大量的灰绿色细粒辉绿岩、细粒角闪辉绿岩、暗绿色黑云橄榄辉绿玢岩（脉）岩墙群，宽2~3m。此外，有紫红色强蚀变安山岩、变凝灰质安山岩夹灰绿色变凝灰质安山岩、安山玢岩及灰绿色碎裂化细粒花岗闪长岩、肉红色变角闪闪长岩等，具有强蚀变、强变形的特征，反映了不同成因类型岩石的混杂作用。暗绿色黑云橄榄辉绿玢岩与安山岩呈构造面理接触，接触面呈港湾状。从整个剖面构造看，蛇绿岩侵入安山岩之中形成蛇绿混杂岩（浸染橄榄岩），且以蒙格尔-托里断裂为推覆面，蛇绿混杂岩由北向南推覆在玛依勒山岩群下亚群火山岩之上，反映了复杂的早期岩浆混杂作用和晚期逆冲推覆作用。剖面南段玛依勒山岩群下亚群为紫红色夹灰绿色基性熔岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩和紫红色流纹质火山角砾熔岩夹巨厚层生物碎屑灰岩及紫红色薄层状泥质粉砂岩夹紫红色硅质、青灰色硅质岩。
通过野外地质调查，巴尔鲁克蛇绿岩带中蛇绿岩岩石组分较齐全。地幔岩主要为蛇纹岩、辉橄岩，岩石中原生暗色矿物已全部蚀变成蛇纹石和叶蛇纹石（绢石）。蛇纹石绝大部分为纤维状，杂乱分布。从析出的磁铁矿质点的分布特点看，原生矿物大部分为橄榄石，而粗大的绢石则为斜方辉石蚀变形成的，原岩可能为辉橄岩。堆晶杂岩主要为蛇纹石化橄辉岩、蛇纹石化辉石岩、异剥钙榴岩。岩墙（群）为细粒辉绿岩、蚀变辉绿岩、细粒角闪斜长花岗岩岩墙（群）。火山熔岩及上覆沉积岩系主要为杏仁状玄武岩、硅质岩、硅质白云岩。高压变质岩及其他特殊岩石主要有蓝闪白云母片岩、磁铁石英岩、大理岩。各岩石组合呈大小不等的岩块、岩片，与上述各类型岩石共生，各组分之间多呈构造面理接触。
野外调查还发现，在部分地段可见中下泥盆统库鲁木迪组角度不整合于该蛇绿混杂岩的不同组分之上。
3. 样品分析与测试
本次同位素测年的2个样品分别采自剖面Ⅰ第11层，岩性为绿灰色蛇纹石化次闪石方柱石岩（蚀变辉长岩），及剖面Ⅱ中的辉长质碎斑岩，二者均成构造岩片出露，与围岩呈构造面理（断层）接触。
次闪石方柱石岩和辉长质碎斑岩样品在核工业二〇三所采用常规方法进行粉碎，锆石分选在陕西区域地质矿产研究院完成。将粉碎后的样品进行淘洗，先用磁法和重液分选，然后在双目显微镜下挑选出锆石矿物。最后在双目镜下挑选出形态较完整、无裂痕、无包裹体的锆石颗粒作为测定对象。锆石的制靶、电子显微镜及阴极发光（CL）照相、 LA-ICP-MS测年在西北大学大陆动力学开放实验室完成。首先将分选出来的锆石样品置于环氧树脂中，然后用无色透明的环氧树脂固定，待环氧树脂充分固化后抛光使锆石露出一个平面，之后对样品进行电子显微镜及阴极发光照相，选取具有环带的晶形较完整的柱状锆石利用LA-ICP-MS分析完成。激光剥蚀系统为GeoLas 2005，ICP-MS为Agilent 7500a。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。在等离子体中心气流（氩+氦）中加入少量氮气，提高仪器灵敏度、降低检出限和改善分析精密度[4]。每个时间分辨分析数据包括20~30s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算）采用软件ICPMSDataCal[5-6]完成。分析结果见表 1。
表 1 辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果Table 1. U-Th-Pb composition of zircons from Gabbroic measured by LA-ICP-MS分析点 Pb/10-6 232Th/10-6 238U/10-6 同位素比值 同位素年龄/Ma 207Pb/206Pb lσ 207Pb/235U lσ 206Pb/238U lσ 208Pb/232Th lσ 207Pb/206Pb lσ 207Pb/235U lσ 206Pb/238U lσ 次闪石方杵石岩 D3002-9 1 55 162 558 0.05820 0.00117 0.6732 0.0121 0.08389 0.00059 0.02549 0.00039 537 44 523 7 519 4 2 84 422 981 0.05816 0.00115 0.6765 0.0119 0.08437 0.00059 0.02954 0.00048 535 43 525 7 522 4 3 84 222 855 0.05809 0.0008 0.6763 0.0073 0.08443 0.0005 0.0289 0.00026 533 30 525 4 523 3 4 80 165 826 0.06049 0.00158 0.7021 0.0170 0.08417 0.00071 0.03357 0.00077 621 55 540 10 521 4 5 127 358 1281 0.05870 0.0009 0.6815 0.0085 0.08419 0.00052 0.02828 0.0003 556 33 528 5 521 3 6 113 335 1145 0.05793 0.00108 0.6737 0.0110 0.08434 0.00057 0.03049 0.00039 527 41 523 7 522 3 7 61 153 621 0.05772 0.00117 0.6665 0.0120 0.08375 0.00059 0.02829 0.00046 519 44 519 7 518 4 8 100 290 1001 0.05807 0.00117 0.6730 0.0121 0.08405 0.0006 0.02793 0.00041 532 44 523 7 520 4 9 65 140 655 0.05793 0.0009 0.6737 0.0086 0.08435 0.00052 0.02934 0.00034 527 34 523 5 522 3 辉长质碎斑岩 D2138-3 1 124 702 1375 0.05747 0.00117 0.6540 0.0119 0.08253 0.00059 0.02635 0.00032 509 44 511 7 511 4 2 119 571 1325 0.05808 0.0011 0.6633 0.0111 0.08282 0.00058 0.02631 0.00032 532 41 517 7 513 3 3 79 199 910 0.05880 0.00143 0.6685 0.0151 0.08246 0.00067 0.02603 0.00058 560 52 520 9 511 4 4 117 522 1266 0.06197 0.00123 0.7071 0.0125 0.08275 0.0006 0.0264 0.00035 673 42 543 7 513 4 5 34 109 390 0.05714 0.00107 0.6524 0.0108 0.08282 0.00057 0.02625 0.00039 496 41 510 7 513 3 6 55 179 598 0.05688 0.00086 0.6485 0.0081 0.08269 0.00051 0.02609 0.00027 486 33 508 5 512 3 7 208 614 2264 0.05875 0.00084 0.6697 0.0077 0.08267 0.00051 0.02562 0.00026 558 31 521 5 512 3 8 62 209 655 0.05769 0.0009 0.6587 0.0086 0.08280 0.00052 0.02543 0.00028 518 34 514 5 513 3 9 241 1001 2480 0.05920 0.00093 0.6743 0.0089 0.08260 0.00053 0.02479 0.00024 575 34 523 5 512 3 10 296 1706 2868 0.05932 0.00086 0.6752 0.0080 0.08254 0.00051 0.02624 0.00020 579 31 524 5 511 3 11 94 407 955 0.05671 0.00186 0.6466 0.0202 0.08269 0.00082 0.02787 0.00060 480 72 506 12 512 5 12 175 714 1848 0.05767 0.00116 0.6582 0.0119 0.08277 0.0006 0.02649 0.00035 517 44 514 7 513 4 13 407 4410 3738 0.05928 0.00072 0.6753 0.0059 0.08262 0.00048 0.02516 0.00013 577 26 524 4 512 3 14 248 1249 2597 0.05713 0.00066 0.6535 0.0052 0.08296 0.00047 0.02857 0.00016 496 25 511 3 514 3 15 58 250 566 0.05738 0.00088 0.6538 0.0083 0.08264 0.00052 0.02707 0.00028 506 33 511 5 512 3 16 219 645 2429 0.05766 0.00095 0.6587 0.0093 0.08285 0.00054 0.0248 0.0003 516 36 514 6 513 3 17 78 239 875 0.05680 0.00084 0.6469 0.0078 0.08260 0.00051 0.02507 0.00026 483 33 507 5 512 3 18 181 863 1945 0.05727 0.00067 0.6531 0.0055 0.08270 0.00047 0.02552 0.00015 502 26 510 3 512 3 19 72 231 815 0.05708 0.00083 0.6519 0.0077 0.08283 0.00051 0.02432 0.00025 494 32 510 5 513 3 20 93 450 1019 0.05765 0.00077 0.6586 0.0069 0.08285 0.0005 0.02541 0.00019 516 29 514 4 513 3 次闪石方柱石岩（原岩为辉长岩）的锆石干净、透明、以短柱状为主，粒径多在60~90μm之间。阴极发光图像显示，锆石岩浆韵律环带清晰，为典型的岩浆结晶锆石（图 6）。
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图 6 次闪石方柱石岩部分锆石阴极发光图像Figure 6. Cathodoluminescence images of zircons from uralite and scapolite rock在U-Pb谐和曲线图（图 7）中，次闪石方柱石岩（变辉长岩）样品中9个数据分析点基本位于谐和线上及其附近，206Pb/238U表面年龄变化于518~523Ma之间，年龄加权平均值为521.1±2.8Ma，代表岩石结晶年龄，为晚寒武世。
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图 7 次闪石方柱石岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄加权平均值（b）Figure 7. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and weighted mean 206Pb/238U age (b) of uralite and scapolite rock辉长质碎斑岩中的锆石以长柱状为主，粒径多在60~120μm之间。阴极发光图像显示，锆石岩浆韵律环带较清晰，为典型的岩浆结晶锆石（图 8）。
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图 8 辉长质碎斑岩部分锆石阴极发光（CL）图像Figure 8. Cathodoluminescence images of zircon from the gabbroic broken porphyry在U-Pb谐和曲线图（图 9）中，辉长质碎斑岩样品中21个数据分析点有20个均位于谐和线上及其附近，206Pb/238U表面年龄变化于511~514Ma之间，年龄加权平均值为512.3±7.2Ma，代表岩石结晶年龄，为晚寒武世。
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图 9 辉长质碎斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄加权平均值（b）Figure 9. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and weighted mean 206Pb/238U age (b) of gabbroic broken porphyry4. 讨论
不少学者认为，西准噶尔存在中奥陶世、中晚志留世和中（或中晚）泥盆世3期蛇绿岩[7-10]。本次通过在巴尔鲁克蛇绿岩带中采集的2个同位素样品的测年结果，确定该蛇绿混杂岩带形成时代为晚寒武世。
唐巴勒岩带基本构造线方向呈近东西向，堆晶辉长岩、斜长花岗岩主要在变质橄榄岩块北侧断续延伸，围岩地层虽为断裂强烈破坏，但仍可由岩带向北地层时代显示出由老到新的特征。这些特征反映了地幔橄榄岩块可能首先底辟式上升，形成近东西向的长条状隆起，而后进一步向南逆冲的构造侵位特点。迄今已发现的基底变质晕角闪岩和蓝闪石片岩几乎均产于变质橄榄岩块群以南。同时，玛依勒山岩群（萨雷诺海）的侵位方式与唐巴勒岩带相似，整个岩带的后期构造破坏更为强烈，各种岩石多呈大小不等的构造岩块产出。巴尔鲁克岩带的超镁铁质岩、镁铁质堆晶-侵入杂岩和枕状熔岩，主要沿巴尔鲁克断裂断续出露，它们可能代表了俯冲岩片的残余，目前状态是沿逆掩断裂上升到现在位置。
如前所述，根据唐巴勒蛇绿岩的侵位机制，首先以俯冲-增生方式为主，之后经历了大规模的逆冲（掩）推覆，后期经受了志留纪裂谷型岩浆浸染作用，最后就位于玛依勒山岩群中。再往后，经过陆内后碰撞作用及晚古生代—中新生代以来的叠覆造山作用，形成巴尔鲁克蛇绿混杂岩在地表出露的局面③。同时，在巴尔鲁克蛇绿岩带东北端的托马恰蛇绿混杂岩块东段南侧发现蓝闪白云母片岩，说明其存在一次深俯冲及高压变质作用[11]。结合同位素等资料，其与唐巴勒一带的蓝闪片岩可进行对比，二者具有一致性。基本可以确认，巴尔鲁克蛇绿混杂岩(带)与玛依勒蛇绿混杂岩（带）及唐巴勒蛇绿混杂岩带为同一期、同一构造带之产物，其经后期多次构造改造作用而出露于不同的地区（或地带），形成时代为寒武纪—早奥陶世。
5. 结论
（1）通过巴尔鲁克蛇绿岩中辉长岩的LAICP-MS锆石U-Pb测年结果，确定该蛇绿混杂岩带的形成年龄为512.3±7.2Ma、 521.1±2.8Ma，为晚寒武世。
（2）蛇绿混杂岩带中可见卷入的中—顶志留统火山熔岩及火山碎屑岩岩片，且中—下泥盆统库鲁木迪组不整合于该蛇绿混杂岩带之上，确定巴尔鲁克蛇绿岩就位时代不晚于早泥盆世。
（3）通过同位素定年及巴尔鲁克蛇绿混杂岩带内岩片组分及同位素资料，同唐巴勒蛇绿混杂岩带及玛依勒蛇绿混杂岩带进行对比分析，认为以上3条蛇绿混杂岩带为同期、同构造带的产物。
致谢: 野外地质工作过程中得到西安地质矿产研究所徐学义、李荣社、陈隽璐研究员和陕西区域地质矿产研究院韩湘涛、陈榕高级工程师的悉心指导，同时参加项目野外工作的还有李育敬、张练练、冯晓强、贾振奎、彭志军、李鹏等同志，在此一并表示感谢。 -
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图 1 新疆西准噶尔巴尔鲁克山一带地质略图②
Q—第四系；P3kj—上二叠统库吉尔台组；P1k—下二叠统卡拉岗组；P1h—下二叠统哈尔加乌组；C1j—下石炭统姜巴斯套组；C1h—下石炭统黑山头组；C2x—上石炭统希贝库拉斯组；C2b—上石炭统包古头组；C2t—上石炭统太勒古拉组；D3tl—上泥盆统铁列克提组；D2b—中泥盆统巴尔鲁克组；D1-2k—中下泥盆统库鲁木迪组；S2-4M—中顶志留统玛依拉群；Pζγ—二叠纪正长花岗岩；Pγδ—二叠纪花岗闪长岩；Pδο—二叠纪石英闪长岩；Cγ—石炭纪花岗岩；Cδο—石炭纪石英闪长岩；OΦmB—巴尔鲁克蛇绿混杂岩带；OΦmM—玛依勒蛇绿混杂岩带；F1—巴尔鲁克断裂；F2—蒙格尔-托里断裂
Figure 1. Schematic geological map of Baerluk area in west Junggar Basin, Xinjiang
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图 2 裕民县向阳铁热克火拉蛇绿岩实测剖面（地层代号同图 1）
1—断层破碎带；2—青灰色薄层状硅质岩偶夹紫红色薄层状硅质岩；3—灰绿色强片理化凝灰岩；4—灰绿色强片理化硅质岩、硅质粉砂岩夹紫红色泥硅质粉砂岩；5—青灰色片理化硅质岩夹紫红色硅质岩；6—灰黑色蛇纹石化橄榄岩；7—杂色强变形条带状堆晶辉长岩（角闪石岩），其中见绿黑色透闪石岩及辉长岩块（强硅化）；8—绿灰色强片理化辉石橄榄岩，具强透镜化；9—绿灰色蛇纹石化次闪石方柱石岩（蚀变辉长岩），其中见斜长岩脉；10—深灰色细粒辉长岩；11—绿灰色蛇纹石化橄榄岩；12—灰色细粒斜长花岗岩；13—绿灰色基性熔岩
Figure 2. Measured profile of Tierekehuola ophiolite in Yumin County
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图 3 蛇纹石化橄榄岩露头剖面（地层代号同图 1）
1—中-顶志留世火山碎屑岩；2—断层破碎带；3—第四系；4—蛇纹石化纯橄岩；5—白色细粒石英闪长岩（δO）；6—中-下泥盆统库鲁木迪组碎屑岩
Figure 3. Measured profile of serpentinized peridotite outcrop
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图 4 托里县科克阿拉布拉克实测剖面（地层代号同图 1）
1—紫红色放射虫硅质岩；2—灰绿色杏仁状玄武岩；3—紫红色块状硅质岩；4—深灰绿色绿帘阳起片岩，原岩可能为辉橄岩；5—紫红色硅质岩夹少量杏仁状玄武岩；6—灰绿色蚀变枕状玄武岩；7—紫红色硅质岩夹透镜化基性熔岩；8—深灰绿色碎裂化中粒辉绿岩；9—深灰绿色玄武岩；10—暗紫红色铁泥质石英粉砂岩；11—灰绿色碎裂化单斜辉岩；12—超基性岩（蛇纹岩）；13—绿灰色不等粒长石岩屑砂岩；14—深灰绿色细粒碎裂辉长岩；15—紫灰色、灰绿色薄层状细砂岩夹粉砂岩；16—灰色、绿灰色粗粒含砾岩屑砂岩；17—暗紫红色细砂岩，局部夹粉砂岩；18—灰绿色强片理化砂岩；19—灰绿色蚀变细粒辉绿岩；20—暗紫色片理化细砂岩；21—暗灰色粗面岩；22—构造角砾岩；23—紫红色硅质岩；24—灰绿色蚀变杏仁状玄武岩；25—紫红色硅质岩；26—灰绿色块状玄武岩；27—灰色细辉绿岩；28—构造混杂带，基性熔岩、砂岩、灰岩、硅质岩岩片
Figure 4. Measured profile of Kekealabulake ophiolite in Toli County
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图 5 托里县库甫东占贝勒蛇绿岩实测剖面（地层代号同图 1）
1—灰绿色角闪辉绿岩脉，碎裂花岗闪长岩；2—紫红色变凝灰质安山岩；3—灰绿色细粒角闪辉绿岩脉，安山岩、辉绿岩岩片；4—安山岩；5—片理化蛇纹岩（橄榄岩）；6—碎裂化细粒花岗闪长岩、二辉橄榄岩岩片；7—碎裂化强蚀变安山岩；8—灰绿色细粒辉绿岩（脉）；9—暗绿色黑云橄榄辉绿玢岩、蚀变碎裂安山岩岩片；10-12—上部黑绿蚀变石英方柱凝灰岩，下部蚀变碎裂安山岩，变角闪闪长玢岩
Figure 5. Measured profile of Zhanbeile ophiolite in Kufu, Toli County
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图 6 次闪石方柱石岩部分锆石阴极发光图像
Figure 6. Cathodoluminescence images of zircons from uralite and scapolite rock
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图 7 次闪石方柱石岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄加权平均值（b）
Figure 7. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and weighted mean 206Pb/238U age (b) of uralite and scapolite rock
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图 8 辉长质碎斑岩部分锆石阴极发光（CL）图像
Figure 8. Cathodoluminescence images of zircon from the gabbroic broken porphyry
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图 9 辉长质碎斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图（a）和206Pb/238U年龄加权平均值（b）
Figure 9. LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram (a) and weighted mean 206Pb/238U age (b) of gabbroic broken porphyry
表 1 辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 1 U-Th-Pb composition of zircons from Gabbroic measured by LA-ICP-MS
分析点 Pb/10-6 232Th/10-6 238U/10-6 同位素比值 同位素年龄/Ma 207Pb/206Pb lσ 207Pb/235U lσ 206Pb/238U lσ 208Pb/232Th lσ 207Pb/206Pb lσ 207Pb/235U lσ 206Pb/238U lσ 次闪石方杵石岩 D3002-9 1 55 162 558 0.05820 0.00117 0.6732 0.0121 0.08389 0.00059 0.02549 0.00039 537 44 523 7 519 4 2 84 422 981 0.05816 0.00115 0.6765 0.0119 0.08437 0.00059 0.02954 0.00048 535 43 525 7 522 4 3 84 222 855 0.05809 0.0008 0.6763 0.0073 0.08443 0.0005 0.0289 0.00026 533 30 525 4 523 3 4 80 165 826 0.06049 0.00158 0.7021 0.0170 0.08417 0.00071 0.03357 0.00077 621 55 540 10 521 4 5 127 358 1281 0.05870 0.0009 0.6815 0.0085 0.08419 0.00052 0.02828 0.0003 556 33 528 5 521 3 6 113 335 1145 0.05793 0.00108 0.6737 0.0110 0.08434 0.00057 0.03049 0.00039 527 41 523 7 522 3 7 61 153 621 0.05772 0.00117 0.6665 0.0120 0.08375 0.00059 0.02829 0.00046 519 44 519 7 518 4 8 100 290 1001 0.05807 0.00117 0.6730 0.0121 0.08405 0.0006 0.02793 0.00041 532 44 523 7 520 4 9 65 140 655 0.05793 0.0009 0.6737 0.0086 0.08435 0.00052 0.02934 0.00034 527 34 523 5 522 3 辉长质碎斑岩 D2138-3 1 124 702 1375 0.05747 0.00117 0.6540 0.0119 0.08253 0.00059 0.02635 0.00032 509 44 511 7 511 4 2 119 571 1325 0.05808 0.0011 0.6633 0.0111 0.08282 0.00058 0.02631 0.00032 532 41 517 7 513 3 3 79 199 910 0.05880 0.00143 0.6685 0.0151 0.08246 0.00067 0.02603 0.00058 560 52 520 9 511 4 4 117 522 1266 0.06197 0.00123 0.7071 0.0125 0.08275 0.0006 0.0264 0.00035 673 42 543 7 513 4 5 34 109 390 0.05714 0.00107 0.6524 0.0108 0.08282 0.00057 0.02625 0.00039 496 41 510 7 513 3 6 55 179 598 0.05688 0.00086 0.6485 0.0081 0.08269 0.00051 0.02609 0.00027 486 33 508 5 512 3 7 208 614 2264 0.05875 0.00084 0.6697 0.0077 0.08267 0.00051 0.02562 0.00026 558 31 521 5 512 3 8 62 209 655 0.05769 0.0009 0.6587 0.0086 0.08280 0.00052 0.02543 0.00028 518 34 514 5 513 3 9 241 1001 2480 0.05920 0.00093 0.6743 0.0089 0.08260 0.00053 0.02479 0.00024 575 34 523 5 512 3 10 296 1706 2868 0.05932 0.00086 0.6752 0.0080 0.08254 0.00051 0.02624 0.00020 579 31 524 5 511 3 11 94 407 955 0.05671 0.00186 0.6466 0.0202 0.08269 0.00082 0.02787 0.00060 480 72 506 12 512 5 12 175 714 1848 0.05767 0.00116 0.6582 0.0119 0.08277 0.0006 0.02649 0.00035 517 44 514 7 513 4 13 407 4410 3738 0.05928 0.00072 0.6753 0.0059 0.08262 0.00048 0.02516 0.00013 577 26 524 4 512 3 14 248 1249 2597 0.05713 0.00066 0.6535 0.0052 0.08296 0.00047 0.02857 0.00016 496 25 511 3 514 3 15 58 250 566 0.05738 0.00088 0.6538 0.0083 0.08264 0.00052 0.02707 0.00028 506 33 511 5 512 3 16 219 645 2429 0.05766 0.00095 0.6587 0.0093 0.08285 0.00054 0.0248 0.0003 516 36 514 6 513 3 17 78 239 875 0.05680 0.00084 0.6469 0.0078 0.08260 0.00051 0.02507 0.00026 483 33 507 5 512 3 18 181 863 1945 0.05727 0.00067 0.6531 0.0055 0.08270 0.00047 0.02552 0.00015 502 26 510 3 512 3 19 72 231 815 0.05708 0.00083 0.6519 0.0077 0.08283 0.00051 0.02432 0.00025 494 32 510 5 513 3 20 93 450 1019 0.05765 0.00077 0.6586 0.0069 0.08285 0.0005 0.02541 0.00019 516 29 514 4 513 3 
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