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在新疆阿爾泰首次發(fā)現(xiàn)了26億年冬格列克希里克石英巖

阿爾泰造山帶是中亞造山帶的重要組成部分，呈北西-南東向橫跨中、俄、哈、蒙四國。長期以來，阿爾泰造山帶是否存在前寒武紀(jì)變質(zhì)基底的問題，始終爭議很大。雖然前人進(jìn)行了大量的調(diào)查研究工作，而且根據(jù)微古植物化石和地層、巖石特征對比研究等，多數(shù)人認(rèn)為阿爾泰造山帶中存在前寒武紀(jì)變質(zhì)地層，但缺少可信的年代學(xué)依據(jù)。

本項目組[新疆青河縣1:5萬L46E008001等三幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目(12120114055901)]近期在對蘇普特巖群進(jìn)行野外詳查中，首次發(fā)現(xiàn)了26億年呈透鏡狀灰白色的冬格列克希里克石英巖(圖1)。鏡下觀察該石英巖具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為石英，含量大于99%，粒徑介于0.6～3mm。石英內(nèi)部呈變形紋、變形帶或二組變形紋，形成菱形格子構(gòu)造，強(qiáng)波狀消光發(fā)育，顯示塑性變形特征。個別地方石英內(nèi)部殘留極少量綠泥石和黑云母假象(鐵質(zhì))，極少量白云母被包裹在石英顆粒內(nèi)。局部殘留細(xì)粒石英集合體和少量鉀長石殘留，據(jù)此認(rèn)為石英可能為交代成因(圖2)。

圖1　冬格列克希里克石英巖宏觀特征

圖2　冬格列克希里克石英巖鏡下特征

筆者對冬格列克希里克石英巖進(jìn)行了鋯石U-Pb(LA-ICPMS)同位素測年和Lu-Hf同位素測試研究，結(jié)果顯示(詳見后續(xù)文章)，樣品大部分年齡介于2.5～2.7Ga。最大峰值年齡2.6Ga，鋯石具有核邊結(jié)構(gòu)，測得邊部年齡為1.9Ga，其中2.4～2.5Ga和1.9～2.0Ga單顆粒鋯石呈渾圓狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)帶不發(fā)育，Th/U值均小于0.4，可能為后期變質(zhì)成因；絕大部分鋯石εHf(t)為正值，介于2.26～7.68，源區(qū)成分具有幔源特征；1.9Ga和2.4Ga兩粒鋯石顯示負(fù)值，εHf(t)值分別為-6.26和-1.26，顯示殼源性質(zhì)。綜合鋯石結(jié)構(gòu)特征、Th/U值及源區(qū)成分差異，筆者認(rèn)為，1.9Ga和2.4Ga反映變質(zhì)事件的時代，從而間接約束了該石英巖至少要早于1.9Ga，或者更早于2.4Ga，其峰值年齡為2.6Ga，初步認(rèn)為冬格列克希里克石英巖年齡可能為晚太古代。另外，在其圍巖二云石英片巖、褐鐵礦化石英片巖和斜長角閃巖中均記錄有晚太古代年齡信息(詳見后續(xù)文章)，進(jìn)一步佐證了阿爾泰造山帶存在古老地質(zhì)體的可能。

迄今為止，冬格列克希里克石英巖作為在阿爾泰地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的最古老巖石，確定了阿爾泰造山帶存在古老結(jié)晶基底巖系，對于阿爾泰造山帶大地構(gòu)造格架重建，深入探討阿爾泰造山帶地質(zhì)構(gòu)造演化提供了依據(jù)。

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心董增產(chǎn)，陳雋璐，王凱，潘峰，黃博濤)