周艷龍 李永軍 王祚鵬 楊高學(xué) 常好營 高吉鵬 王偉寧

摘? 要：伊寧地塊阿騰套山一帶石炭系，是西天山造山帶盆地演化和造山過程的重要物質(zhì)記錄，區(qū)內(nèi)多數(shù)碎屑巖段化石難覓，地層時代及區(qū)域?qū)Ρ榷嘤袪幾h。為查明阿騰套山中部大套碎屑巖時代、物源及源區(qū)特征，合理劃分地層歸屬與區(qū)域?qū)Ρ?，通過對含礫凝灰?guī)r質(zhì)粗砂巖進行LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb測年實驗，綜合巖相學(xué)、鋯石陰極發(fā)光圖像與年齡譜特征，得出：①阿騰套山中部出露的大套碎屑巖最年輕年齡為（325±5） Ma，指示沉積時代不早于325 Ma，對比劃歸早石炭世阿克沙克組下段;②該碎屑巖為近源火山-巖漿巖風(fēng)化后快速堆積，物源為盆地南緣大哈拉軍山組火山巖及早石炭世侵入巖，部分碎屑源于南側(cè)的那拉提構(gòu)造帶;③碎屑鋯石佐證伊寧地塊南緣古生代至少存在3期主要火山-巖漿事件，集中于393～370 Ma、365～350 Ma、345～325 Ma，早石炭世晚期阿克沙克組沉積時該區(qū)可能仍存在火山活動。

關(guān)鍵詞：伊寧地塊;阿騰套山;阿克沙克組;碎屑鋯石;U-Pb測年

天山造山帶位于中亞造山帶西南緣[1-2]，是晚古生代重要碰撞造山帶和典型增生型造山帶，由大量島弧、海山、蛇綠巖帶、增生楔、洋底高原及微地塊等組成[3-16]。伊寧地塊是位于中國境內(nèi)天山山脈最西段的一個獨特的構(gòu)造帶（圖1-a），西鄰哈薩克斯坦和吉爾吉斯斯坦共和國，東緣達河源峰之西，是一個被北界NWW向博羅科努斷裂和南界NEE向那拉提北緣斷裂圍限的近三角形區(qū)域[17]。其南、北各有早古生代疊加島弧帶與準噶爾板塊南緣和塔里木板塊北緣相接，具復(fù)雜的構(gòu)造演化史[17-18]。

晚古生代地層是伊寧地塊主體，區(qū)內(nèi)發(fā)育有泥盆—二疊系，以石炭系（含少量上泥盆統(tǒng)）最發(fā)育[17]。石炭紀火山-沉積地層主要由早石炭世大哈拉軍山組弧成因鈣堿性火山巖、阿克沙克組海相碳酸鹽巖與碎屑巖及晚石炭世伊什基里克組板內(nèi)裂谷雙峰式火山巖、東圖津河組海陸交互相碎屑巖、泥灰?guī)r和科古琴山組海陸交互相厚層砂礫巖等山前磨拉石建造組成。其中，大哈拉軍山組與阿克沙克組間接觸關(guān)系為沉積相不連續(xù)，阿克沙克組與伊什基里克組間呈角度不整合[18-19]。上述石炭紀火山-沉積建造是伊寧地塊內(nèi)造山帶形成、演化的重要物質(zhì)記錄及直接信息載體。

伊寧地塊阿騰套山一帶斷層發(fā)育，近EW、NW向斷裂將地層錯切成斷塊狀（圖1-b），植被覆蓋嚴重。筆者們野外調(diào)研期間，在阿騰套山中部發(fā)現(xiàn)一大套海陸過渡相碎屑巖，巖石組合主要為細礫巖、含礫凝灰質(zhì)粗砂巖、雜砂巖、長石巖屑砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖。該碎屑巖與上覆、下伏地層間接觸關(guān)系不明確（圖2），未發(fā)現(xiàn)化石，難以判斷其究竟是阿克沙克組碎屑巖段，還是科古琴山組？為地層劃分對比及后續(xù)深入研究帶來很大難度。研究表明，鋯石具極高礦物穩(wěn)定性和U-Pb封閉溫度，富U，Th，貧Pb，抗后期影響能力強，因此，鋯石為年代學(xué)測試首選礦物對象[20-21]。碎屑鋯石為蝕源區(qū)信息直接載體，對限定地層時代、揭示沉積物源區(qū)具得天獨厚優(yōu)勢[22]。筆者們對阿騰套山中部出露的大套碎屑巖進行野外地質(zhì)調(diào)查、巖相學(xué)研究，選擇其中含礫凝灰質(zhì)粗砂巖采樣進行LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb測年。通過分析年齡譜特征，結(jié)合前人研究成果，精確限定該碎屑巖時代，探討沉積物來源、沉積環(huán)境，為西天山造山帶的形成與構(gòu)造演化提供相應(yīng)的時代依據(jù)。

1? 地質(zhì)概況及巖石學(xué)特征

阿騰套山位于伊寧地塊西部中段，呈NE向隆起， 北、西、南緣被低緩的新生代盆地覆蓋，南東緣被特克斯河床沉積物掩埋（圖1-b）[23]。阿騰套山東緣、南緣分布有前石炭紀變質(zhì)巖。東緣有中元古代長城紀特克斯巖群、薊縣紀科克蘇巖群，新元古代青白口紀變質(zhì)巖分布;南緣為古元古代木扎爾特巖群，志留紀巴音布魯克組變質(zhì)巖[24]。阿騰套山一帶斷裂極發(fā)育，地層間接觸關(guān)系較復(fù)雜。該區(qū)石炭系與伊寧地塊石炭系組成特征基本一致，主要有大哈拉軍山組火山巖、阿克沙克組碳酸鹽巖與碎屑巖、伊什基里克組火山巖。

阿騰套山中部發(fā)育大套海陸過渡相碎屑巖，整體北傾，宏觀層理顯著，傾角40°～50°，出露厚約400 m。巖石組合主要為細礫巖、含礫凝灰質(zhì)粗砂巖、雜砂巖、長石巖屑砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖（圖2）。碎屑巖下部巖石組合主要為中砂巖、粗砂巖、含礫凝灰質(zhì)粗砂巖，發(fā)育塊狀層理、遞變層理等沉積結(jié)構(gòu)，垂向上具向上變粗、變厚特征，屬扇三角洲相沉積。碎屑巖段上部巖石組合主要為長石巖屑砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖，發(fā)育交錯層理、大型斜層理、平行層理（圖3-a），垂向上向上變細、變薄，較下部水體變深，為三角洲前緣相向濱海相過渡環(huán)境。總體上本套碎屑巖成熟度較低，磨圓和分選較差，與上、下地層接觸關(guān)系不明確，碎屑巖中未發(fā)現(xiàn)古生物化石。

樣品采自阿騰套山中段剖面AA′第5層（圖2），系前文所述碎屑巖下部層位（圖3-b～f），巖性為含礫凝灰質(zhì)粗砂巖（圖3-b～f）。含礫凝灰質(zhì)粗砂巖風(fēng)化面呈淺紅褐色，新鮮面呈淺灰褐色，碎屑結(jié)構(gòu)（凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)）， 層狀構(gòu)造，泥質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)。碎屑由火山碎屑物及陸源碎屑組成;火山碎屑主要為火山灰、巖屑（圖3-d）、晶屑;陸源碎屑以巖屑、石英、長石為主（圖3-f）。碎屑物分選、磨圓較差。其中，礫石（10%）多呈次棱角狀-棱角狀，粒徑0.2～5 cm，大者10～15 cm，分選、磨圓較差，以火山巖碎屑及中酸性侵入巖（正長花崗巖礫石）為主（圖3-c，d）;巖屑（35%）成分復(fù)雜，以火山碎屑為主，沉積巖屑次之，磨圓、分選較差，粒徑0.15～1 mm;長石（8%）鏡下特征較明顯，多發(fā)生蝕變，粒徑0.2 mm左右;石英（20%）呈次棱角狀，粒徑小于0.25 mm;填隙物（25%）粒度極細，以火山灰、粉砂、粘土為主;膠結(jié)物為泥質(zhì)、鐵質(zhì)。總體而言，鏡下顯示該含礫凝灰質(zhì)粗砂巖碎屑顆粒棱角明顯，大小混雜，成熟度較低，指示可能為火山碎屑物落入水盆地，與泥沙、巖屑、礫石等正常沉積物參雜在一起快速堆積成巖。

2 碎屑鋯石分析方法及結(jié)果

2.1? ?測試方法

碎屑鋯石前期制備工作（分選、制樣和陰極發(fā)光拍照）由西安瑞石地質(zhì)科技有限公司完成。LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb測年實驗在中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點實驗室完成。實驗采用GeoLas Pro激光剝蝕系統(tǒng)，ICP-MS為Agilent 7700x。激光剝蝕過程以氦氣（0.800 L/min）為載氣，氬氣為補償氣調(diào)節(jié)靈敏度。

數(shù)據(jù)采集方式為跳峰，每完成6個樣品測試，插入標樣1次，以保證分析結(jié)果調(diào)試的準確性。數(shù)據(jù)處理采用軟件Glitter4.4完成[25]，詳細儀器參數(shù)和分析過程見文獻[26]。U-Pb同位素定年中采用標準鋯石91500為外標對同位素分餾校正，標樣Plesovice為監(jiān)控盲樣，監(jiān)測實驗過程的穩(wěn)定性。鋯石U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡加權(quán)平均計算借助Isoplot/Excel 3完成[27]。鋯石微量元素含量以參考標樣 NIST610為外標、29Si為內(nèi)標定量計算。NIST 610玻璃的元素含量推薦值詳見GeoReM數(shù)據(jù)庫（http：//georem.mpch-mainz.gwdg.de/）。

2.2? ?鋯石特征及測試結(jié)果

在含礫凝灰?guī)r質(zhì)粗砂巖樣品中共挑選300粒鋯石，避開包裹體、裂隙，對其中80粒鋯石進行LA-ICP-MS年代學(xué)測試分析，獲得有效數(shù)據(jù)80組（表1），符合年齡分析統(tǒng)計要求[22，28]。陰極發(fā)光（CL）圖像顯示（圖4），鋯石晶體長軸100～300 μm，長寬比1∶1～4∶1。據(jù)鋯石晶型特征，挑選鋯石中具磨圓、搬運特征的陸源碎屑鋯石約15%，未經(jīng)磨圓或近距離搬運等晶型較好的火山-巖漿碎屑鋯石約85%。

實驗選擇晶型較好的25粒鋯石，用于年代限定的鋯石均具清晰、均勻的巖漿結(jié)晶環(huán)帶，多呈自形-半自形柱狀、等軸狀，不規(guī)則棱角狀，棱角鮮明，磨圓度差，暗示鋯石主要為火山塵、極近源的火山巖、巖漿巖碎屑所攜帶。碎屑鋯石攜載了大量源區(qū)直接信息，對判斷源區(qū)具獨特的指示作用。本文選擇55粒具磨圓特征的鋯石分析。陸源碎屑中鋯石經(jīng)一定距離搬運，鋯石粒度相對較小，長寬比1∶1～2∶1，晶型多呈次圓狀-次棱角狀-短柱狀，總體磨圓較差，指示碎屑物靠近源區(qū)或以巖屑形式搬運沉積。該特征與顯微鏡下觀察到的碎屑顆粒差的分選性、磨圓度一致。少部分鋯石呈渾圓狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，表明經(jīng)一定距離搬運沉積。207Pb/235U-206Pb/238U諧和圖中（圖5-a），數(shù)據(jù)均落于諧和線附近，顯示良好的諧和性和較高的可信度。鋯石年齡頻率直方圖顯示（圖5-b），碎屑巖鋯石206Pb/238U表面年齡為393～325 Ma，顯示較窄年齡分布范圍。年齡分布具3組年齡峰，分別為365～350 Ma主峰及345～325 Ma、393～370 Ma兩個次年齡峰（圖5-b）。其中，① 345～325 Ma有鋯石15粒，占18.75%，略具磨圓，環(huán)帶較發(fā)育，CL圖像呈灰白色;② 365～350 Ma有鋯石44粒，占55%，鋯石粒度大，形態(tài)好，環(huán)帶發(fā)育，CL圖像呈灰-深灰色;③ 393～370 Ma有鋯石21粒，占26.25%，鋯石顆粒較小，環(huán)帶不顯著，CL圖像呈深灰-灰黑色。其中，6號測點最年輕，鋯石年齡325 Ma，CL圖像呈灰白色，環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，Th含量123.1×10-6，U含量211.9×10-6， Th/U值0.58，判斷為巖漿鋯石，所測年齡為結(jié)晶年齡;16號測點獲得最老年齡393 Ma，碎屑鋯石呈次圓-次棱角狀，陰極發(fā)光無明顯分帶，CL圖像呈灰黑色，Th含量37.9×10-6，U含量60.5×10-6，Th/U值0.63，可能為變質(zhì)巖碎屑再沉積鋯石（表1）。

不同成因鋯石具不同Th/U值及微量元素含量。本文所測碎屑鋯石232Th含量24.4×10-6～430×10-6，238U含量29.4×10-6～493×10-6，Th、U含量呈正相關(guān)（表1）。Th/U值較高，0.38～1.53，其中測點70所得Th/U值最小為0.38，其它均大于0.4。測點63所得最大Th/U值為1.53，Th/U值顯示典型巖漿成因鋯石特征[29-31]。

3? 討論

3.1? ?阿騰套山中部碎屑巖形? ? ? ? ?成時代

阿騰套山一帶石炭系火山-沉積建造與伊寧地塊石炭系在組成、層序關(guān)系等特征基本一致[17，23]。地層由老至新為：大哈拉軍山組、阿克沙克組、伊什基里克組、科古琴山組，東圖津河組在本區(qū)未見出露。筆者們在野外調(diào)研時，在阿騰套山中部發(fā)現(xiàn)大套陸相-海陸過渡相碎屑巖與上覆、下伏地層間接觸關(guān)系不明，巖性組合與伊寧地塊廣泛分布的早石炭世阿克沙克組碎屑巖及晚石炭世科古琴山組碎屑巖具較大相似性。該套碎屑巖中未見侵入巖體及古生物化石，時代歸屬問題為區(qū)域地層劃分對比及后續(xù)深入研究帶來很大難度。

通過對含礫凝灰質(zhì)粗砂巖樣品鋯石U-Pb年齡測試，獲得80組分布較連續(xù)的有效數(shù)據(jù)（圖5-a，b），年齡分布具365～350 Ma的年齡主峰及345～325 Ma、393～370 Ma兩個次年齡峰。其中： ① 345～325 Ma有15粒，占18.75%;② 365～350 Ma有44粒，占55%;③ 393～370 Ma有21粒，占26.25%。最年輕年齡325 Ma，代表了地層沉積時代不早于325 Ma，屬早石炭世晚期。結(jié)合較年輕鋯石陰極發(fā)光圖像特征，此類鋯石具鮮明棱角，均勻發(fā)育的灰白色結(jié)晶環(huán)帶，高Th/U值（>0.4）特征（圖5-c，d）。指示鋯石為巖漿成因，所得年齡為鋯石結(jié)晶年齡。年齡譜中未發(fā)現(xiàn)晚石炭世信息，據(jù)最年輕鋯石年齡限定本套碎屑巖時代。綜上，伊寧地塊阿騰套山中部出露的大套碎屑巖沉積時代不早于325 Ma，屬早石炭世晚期，確定為阿克沙克組碎屑巖段。

3.2? ?物源分析

伊寧地塊阿克沙克組分布廣泛，是區(qū)域上分割大哈拉軍山組（下套火山巖）與伊什基里克組（上套火山巖）兩套火山巖的一套正常海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積，多與大哈拉軍山組相伴產(chǎn)出[17]。前人對阿克沙克組開展大量研究，主要集中于地層層序、沉積相、沉積環(huán)境及沉積學(xué)、巖相學(xué)研究[32-37]。有關(guān)伊寧地塊內(nèi)阿克沙克組碎屑巖物源研究少有報道，陳有炘等認為溫泉地區(qū)（伊寧地塊之北）阿克沙克組碎屑物源區(qū)主要來自北天山下伏大哈拉軍山組[38]，志留紀鋯石屬再循環(huán)沉積物攜帶，非南部烏孫山及那拉提山一帶巖漿巖。但伊寧地塊阿騰套山一帶阿克沙克組碎屑巖是否也具上述物源特征？

本文樣品含礫凝灰質(zhì)粗砂巖野外及鏡下顯示碎屑物成熟度很低，碎屑成分多為火山巖碎屑。礫石成分主要以中酸性巖漿巖（正長花崗巖礫石）為主、火山質(zhì)礫石次之（圖3-c）。碎屑間隙中充填大量極細的火山灰，鏡下呈粒度極細的黃褐色。碎屑鋯石多具高Th/U值及明顯的結(jié)晶環(huán)帶（圖4）。碎屑成分及鋯石特征指示該地層物源主要來自火山巖區(qū)，低成熟度及結(jié)構(gòu)成熟度表明為近源區(qū)快速堆積產(chǎn)物?；鹕交姨钕段锇凳敬嬖谕诨鹕交顒硬榘⒖松晨私M供給了碎屑。

盆地陸緣碎屑物為區(qū)域構(gòu)造背景控制下的蝕源區(qū)（或隆起區(qū)）與沉積盆地演化有機結(jié)合產(chǎn)物，記錄了海陸變遷、盆-山耦合及演化歷史[34]。沉積地層中碎屑鋯石記錄了地層沉積之前或同期物源區(qū)巖漿事件，能有效示蹤沉積物潛在物源，討論源區(qū)構(gòu)造演化，反映盆地沉降與重要構(gòu)造熱事件間關(guān)系[40-43]。阿騰套山中部阿克沙克組碎屑巖巖石學(xué)和巖相學(xué)特征反映其屬近源區(qū)快速堆積產(chǎn)物。據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景，伊寧地塊阿克沙克組沉積時，南緣那拉提構(gòu)造帶經(jīng)加里東造山帶隆起成山，因此，分析物源區(qū)時，阿騰套山、烏孫山及更南的那拉提構(gòu)造帶火山巖、侵入巖自然為潛在物源區(qū)，碎屑鋯石指示時代與此相關(guān)。前人研究表明，那拉提構(gòu)造帶古生代巖漿活動頻繁，主要有早古生代—晚泥盆世（485～366 Ma）花崗巖和早石炭世（352～320 Ma）兩期花崗巖類[58]。烏孫山一帶火山-巖漿巖時代集中于362～344 Ma[44-47]，阿騰套山一帶火山-侵入巖時代主要為355～338 Ma[17，23，48-54]。因此，阿克沙克組沉積盆地以南的主要地質(zhì)建造時代與本文所述阿克沙克組碎屑鋯石年齡存在極好的對應(yīng)性，這一耦合關(guān)系表明那拉提構(gòu)造帶及北部大哈拉軍山組是該組碎屑物的主要貢獻者。阿克沙克組（345～325 Ma）的鋯石晶形基本完好，環(huán)帶均勻發(fā)育，指示為火山碎屑鋯石，這類鋯石晶形明顯優(yōu)于更早期的鋯石晶形，說明阿克沙克組沉積時有近緣火山活動[51]。

綜上，阿騰套山一帶阿克沙克組碎屑巖物源：①以阿騰套山周緣大哈拉軍山組火山巖及組內(nèi)侵入巖為主;② 南部早古生代那拉提島弧帶及早石炭世晚期火山活動碎屑次之。該特征與伊寧地塊之北溫泉地區(qū)阿克沙克組物源明顯不同[43]，物源模式表明，阿騰套山一帶阿克沙克組碎屑巖沉積時，大哈軍山組抬升被剝蝕為其貢獻大量火山碎屑物。南部那拉提構(gòu)造帶火山-巖漿巖出露，地形呈南高北低，碎屑物得以搬運至沉積區(qū)。碎屑鋯石記錄了早石炭世晚期伊寧地塊內(nèi)仍殘存火山作用，有火山物質(zhì)加入沉積區(qū)。

3.3? 構(gòu)造-熱事件

本文碎屑鋯石U-Pb年齡分布具365～350 Ma主年齡峰，345～325 Ma及393～370 Ma次級年齡峰，年齡分布與伊寧地塊阿騰套山及那拉提山島弧帶火山巖漿活動時代契合。筆者們認為，阿騰套山一帶阿克沙克組碎屑巖物源主要來自下伏大哈拉軍山組，南部早古生代那拉提島弧帶及早石炭世晚期火山活動碎屑為該組貢獻了部分物質(zhì)。

伊寧地塊阿騰套山及南部那拉提島弧帶火山-巖漿活動頻繁，呈多旋回特征[51-54，59-61]。含礫凝灰質(zhì)粗砂巖碎屑鋯石測年結(jié)果顯示，阿騰套山及南部鄰區(qū)在早石炭世晚期碎屑巖沉積前至少存在3期主要巖漿活動，分別集中于393～370 Ma、365～350 Ma及345～325 Ma。前人認為碎屑鋯石在特克斯河流域及支流反映的早古生代巖漿活動主要集中在晚奧陶—晚志留世（460～420 Ma），晚古生代火山-巖漿在360～320 Ma較發(fā)育[61]。晚古生代火山-巖漿作用與本文鋯石年齡分布特征對應(yīng)較好。本文碎屑鋯石年齡主峰（365～350 Ma）與卡因特木札爾特河一帶碎屑巖鋯石單峰（345 Ma）相似[61]，反映一期主要的巖漿作用，對應(yīng)早石炭世伊寧地塊南部與俯沖相關(guān)的巖漿巖（352～338 Ma）[48，51，54，56，62]及火山巖（361～352 Ma）[45，50]。本文345～325 Ma的鋯石晶型基本完好，環(huán)帶均勻發(fā)育，加之巖石中大量的火山沉積、火山碎屑，指示該時段伊寧地塊南部局部存在火山活動，鋯石為火山碎屑物所攜帶，揭露的火山-巖漿事件（346～338 Ma）與此相關(guān)[23，49，52，53]。393～370 Ma碎屑鋯石，粒度較小，磨圓明顯，環(huán)帶不顯著，指示經(jīng)一定距離搬運，表明沉積盆地南部存在同期巖漿活動，該事件可能與南部那拉提山一帶出露的晚泥盆世黑云母花崗巖（371.8 Ma）、志留紀片麻巖（399 Ma）、花崗巖（401 Ma）及二長花崗巖（（366±11） Ma））相關(guān)[58，61，64-65]。

伊寧地塊南緣古生代至少存在3期巖漿事件，集中于393～370 Ma 、365～350 Ma、345～325 Ma。此3期巖漿事件區(qū)域上多已揭露，393～370 Ma巖漿事件主要集中于阿騰套山南部那拉提島弧帶;365～350 Ma巖漿事件發(fā)育程度較強，主要為與俯沖相關(guān)的火山-巖漿巖;345～325 Ma巖漿事件指示該時段伊寧地塊局部仍殘存火山活動。

4? 結(jié)論

（1）阿騰套山中部含礫凝灰質(zhì)粗砂巖中最年輕碎屑鋯石年齡為（325±5） Ma，據(jù)此限定本地層沉積時代不早于325 Ma，屬早石炭世晚期，該碎屑巖屬阿克沙克組下段 。

（2）阿騰套山一帶阿克沙克組碎屑巖中鋯石具高Th/U值（0.38～1.53），環(huán)帶發(fā)育，磨圓較差，表明其為近源火山-巖漿巖風(fēng)化后快速堆積產(chǎn)物。物源主要以下伏大哈拉軍山組火山巖及侵入巖為主，南側(cè)那拉提島弧帶火山巖及早石炭世晚期火山活動形成的火山碎屑為其貢獻了部分物質(zhì)。物源供給特征與伊寧地塊之北溫泉地區(qū)阿克沙克組碎屑巖不同。

（3）阿騰套山阿克沙克組碎屑鋯石年齡為393～370 Ma、365～350 Ma、345～325 Ma 3個年齡組，暗示伊寧地塊阿騰套山及南部那拉提島弧至少存在3期主要巖漿事件，與區(qū)域揭露的火山-巖漿活動契合較好。

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Detrital Zircon Geochronology and Provenance Analysis of the Lower Akeshake Formation in the Atengtao Mountain， Yining massif

Zhou Yanlong1， Li Yongjun1，2， Wang Zuopeng1， Yang Gaoxue1，2，Chang Haoying1，

Gao Jipeng1， Wang Weining1

（1.School of Earth Science & Resources， Changan University， Xian ，Shaanxi 710054，China;2.Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits，MLR，Xian，710054，China）

Abstract：The Carboniferous in the Atengtao Mountain， Yining massif， is an important material record of basin evolution and orogenic process of the Western Tianshan orogen， fossils in the clastic rocks are hard to find， so the sedimentary age and regional correlation of the strata are highly controversial. This paper aimed to clarify the sedimentary age， the source of detrital material and source characteristics of the clastic rocks that found in the Atengtao Mountain and to divide stratigraphic attribution and regional correlation reasonably. LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb? dating of Conglomeratic tufaceous coarse sandstone shows that the detrital zircons have relatively narrow and? successive range of zircon ages from 393 to 325 Ma， which could be divided into 3 groups：the main age peak at 365～350Ma， the secondary age peaks at 345～325 Ma and 393～370 Ma. Based on the detrital zircon dating result， combined with the petrography， cathodoluminescence image and age spectrum， we conclude that：（1） The youngest detrital zircon age is （325±5） Ma， suggesting the sedimentary age is not earlier than 325 Ma， and this clastic rocks could be classified into the lower Early Carboniferous Akeshake Formation; （2） This clastic rocks are rapidly accumulating near source volcanic-magmatic rocks， the main provenance of clastic material is the Early Carboniferous intrusive and the Dahalajunshan Formation volcanic rocks in the southern margin of the basin， the Nalati structural belt and late Early Carboniferous volcanic clastics in the south also contributes to the material. （3） The results show that there are at least three major volcanic magmatic events in the southern margin of Yining massif during Paleozoic， which are concentrated in ca.393～370 Ma， ca.365～350 Ma， ca.345-325 Ma. Volcanic activity still existed in the Yining massif during the deposition of the late Early Carboniferous Akeshake Formation.

Key words：Yining Massif;Atengtao Mountain;Akeshake Formation;Detrital zircon;U-Pb dating