陆源碎屑沉积物是源区岩石的天然混合物，保存了源区的重要信息，可以为揭示盆地沉积、区域构造、地壳演化及古大陆再造等提供证据，对碎屑沉积物中的锆石进行研究可以追溯地球的早期演化历史。由于LA-ICP-MS等测龄方法数据精度高^[1]，可以提供物源形成的准确时代，在判断物源沉积时代和分析周缘大地构造演化有着重要的作用，已成为国际上研究热点之一^[2]。越来越广泛地应用于沉积物源的年代学研究，为沉积地层时代限定、大地构造背景分析、沉积物源区示踪^{[3, 4, 5, 6, 7]}，沉积盆地基底性质确定及其演化等^{[8, 9]}提供了强有力的工具。

本文对出露于柴达木盆地北缘乌兰县牦牛山地区的具代表性的晚泥盆世牦牛山组砂岩样品开展了碎屑锆石U-Pb(LA-ICP-MS)定年研究，确定了其年龄谱特征。所采两组样品年龄峰值基本重合，对该区沉积时代进行了较准确的约束。在此基础上探讨了泥盆系物源特征及其对前寒武纪基底的指示作用，以及其沉积源区的地质意义。

研究区位于柴达木盆地北缘东部乌兰县境内，处于欧龙布鲁克陆块与柴达木陆块之间的柴北缘超高压构造带，其由靠近北部的滩间山蛇绿杂岩—陆缘岛弧带和靠近南部的鱼卡—沙柳河超高压变质带组成；研究区相对更接近滩间山岛弧构造带，其主要分布在鱼卡、赛什腾山、滩间山、达肯达坂山、绿梁山东部、乌兰柯柯盐湖西及乌兰南部托莫尔日特和灰狼沟一带^②。由于其特殊的构造位置，陆—陆碰撞剧烈加之频繁的岩浆活动造就了柴北缘现今复杂的地质构造面貌。

柴达木北缘地区前寒武系为一套中—深变质岩系，主要由片麻岩、云母片岩及斜长角闪岩等组成；乌兰地区内出露地层主要包括：古元古代达肯达坂群，分布在阿姆内格山北部、纳仁沟、呼德生沟东部及牦牛山东部托莫尔日特一带，主要由混合岩、片麻岩，片岩及大理岩等深变质岩组成；中元古代万洞沟群分布在乌兰县西北部哇洪山附近，为中深变质岩系^[10]。早古生代发育两套沉积组合，一套为主要由薄层灰岩、砂质页岩及火山岩等组成大陆边缘海相活动型沉积，包括滩间山群、赛什腾组等；主要分布在乌兰县托莫尔日特、同普乡呼拉达沃及希里沟镇布拉格斯塔，主要由变火山岩和变碎屑岩组成，出露岩体普遍遭受剥蚀和低绿片岩相变质作用改造^{[10, 11]}。另一套为主要由生物碎屑灰岩、白云岩、笔石页岩等大陆台地相稳定型沉积，包括欧龙布鲁克群、多泉山组等；上泥盆统牦牛山组为一套未变质弱变形的陆相碎屑岩—火山岩组合，它与下伏滩间山群和上覆的下石炭统城墙沟组均呈角度不整合接触关系^[10]。牦牛山组主要分布在西南牦牛山一带(为建组剖面)，其次分布于西北部布赫特山北侧，现有资料表明区内泥盆纪地层普遍缺失中、下泥盆统。石炭系仅在牦牛山南坡附近有出露，由灰岩、砾岩等组成，角度不整合于泥盆系之上^①。下—中侏罗统在区内零星分布，新近系及第四系广泛分布在山间盆地及河谷沿岸^{[10, 12]}。

本区具长期复杂地质演化历史，主要经历前寒武纪、早古生代、晚古生代、中新生代不同时期、不同体制构造动力作用，构造变形复杂，岩浆活动强烈。

牦牛山泥盆系由下、上两段组成(图 1)。下段(D₃m^a)下部为紫灰色厚层块状钙质石英砂岩、含砾粗砂岩，及紫红色中厚层块状中粗粒砂岩夹砾岩透镜，砾石多为棱角状和次棱角状，分选性差，自下而上粒度变粗(图 3)；中部为灰紫色巨厚层块状中粗粒砾岩；上部为灰紫色厚层块状中粗粒砂岩、含砾砂岩，并夹有少量灰绿色厚层块状含砾粗砂岩。砾石成分复杂，磨圆度、分选性好，砂岩局部可见交错层理。

图 1 乌兰地区地质简图及采样位置(据乌兰幅1/20万地质图修编；★为采样位置) Fig. 1 Geological sketch map of Wulan area and the sampling locations

图选项

上段(D₃m^b)下部以碎屑岩为主夹火山岩，有灰绿色、紫灰色厚层块状砾岩、含砾砂岩，粗砂岩夹灰紫色杏仁状安山岩；上部以火山岩为主夹碎屑岩，有灰紫色、灰绿色、紫红色辉石安山岩、杏仁状辉石安山岩、安山岩、安山集块岩，安山角砾岩，含砾安山熔岩凝灰岩。

用于定年研究的两件砂岩样品均采自牦牛山组下段，分别为浅紫色粗砂岩08WL-04和浅紫色含细粉砂岩08WL-05。采样地点位于乌兰县西南牦牛山。样品08-WL04地理坐标为98°14′16.7″ N、36°49′9.9″ E，高程约为3 118 m；样品08-WL05为36°49′44.8″ N，98°14′34″ E，高程约为3 096 m。它们均位于同一剖面的下部(图 1,2)。浅紫色粗砂岩(08WL-04)和浅紫色含细粉砂岩(08WL-05)主要由杂砂岩、长石石英砂岩岩屑石英砂岩等组成，以中—细粒为主，填隙物成分一般为黏土矿物和方解石杂基，多为颗粒支撑结构和接触式胶结类型(图 3)。磨圆度主要为次棱角状，次圆状，少数混圆状，分选较差，表明以上砂岩经历了较短距离搬运，属于近—中源快速沉积，可能反映出近物源与远物源混合沉积特征。

图 2 牦牛山上泥盆统标准剖面图(据乌兰幅1/20万地质图修编；★为采样位置) Fig. 2 Standard profile from Upper Devonian in Maoniushan Mountain

图选项

图 3 牦牛山晚泥盆世牦牛山组砂砾岩野外照片 Fig. 3 Field photograph of gravelstone from Late Devonian Maoniushan Formation in Maoniushan Mountain

图选项

锆石的U-Pb定年工作在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。按照重力和磁法分选锆石，在双目镜下挑出测年样品，将锆石样品制靶打磨抛光，用阴极发光(CL)研究锆石形态(图 4)，在激光等离子体质谱(LA-ICP-MS)仪上分析U-Pb同位素。激光剥蚀系统为德国公司生产的GeoLas200M，激光器由德国Lambda Physik生产(波长193 nm 工作物质ArF-excimer)。激光剥蚀利用氦气为载气，斑束孔径30 μm，剥蚀深度20~40 μm，激光频率为10 Hz，能量为0.032~0.036 J，利用锆石91500对同位素组成进行外标校正。LA-ICP-MS详细分析方法及数据处理参见^{[13, 14]}。

图 4 08WL-04和08WL-05砂岩样品中的碎屑锆石阴极发光图 Fig. 4 The CL images of detrital zircons from sandstone samples of 08WL-04 and 08WL-05

图选项

样品08WL-04与08WL-05中分别各选取36粒锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年分析，分别获得了45与46个测点的分析数据(表 1，2)。08WL-04中锆石的U、Th含量分别为71.85×10^-6~1 008.63×10^-6和23.14×10^-6~484.73×10^-6，Th/U介于0.14~1.56(表 1)；08WL-05中锆石的U、Th含量分别为28.41×10^-6~935.77×10^-6和12.11×10^-6~645.01×10^-6 ，Th/U介于0.1~2.57(表 2)。

根据碎屑锆石的年龄分布，考虑到＜1 000 Ma的锆石颗粒中一般无Pb损失，放射性成因²⁰⁷Pb的积累也较少，以及普通Pb校正的不确定性，容易产生较大误差，因而采用²⁰⁶ Pb /²³⁸ U表面年龄为测点的锆石年龄；对于年龄＜1 000 Ma的锆石颗粒，因一般无Pb损失而采用²⁰⁶ Pb /²³⁸ U表面年龄；对于年龄>1 000 Ma的锆石颗粒，因含较多放射性成因Pb而采用²⁰⁷ Pb /²⁰⁶Pb表面年龄^{[9, 15, 16]}。样品数据利用Isoplot3.0^[17]进行谐和曲线分析。结果表明，在LA-ICP-MS锆石²⁰⁷Pb/²³⁵U与²⁰⁶Pb/²³⁸U谐和图上，除个别点稍偏离谐和线外，其他点均位于谐和曲线附近或其右下侧，体现出较好的谐和性，无明显Pb损失(图 5,6)。

图 5 样品08WL-04砂岩碎屑锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和图 Fig. 5 U-Pb concordia diagram of detrital zircons from sample 08WL-04

图选项

图 6 样品08WL-05砂岩碎屑锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和图 Fig. 6 U-Pb concordia diagram of detrital zircons from sample 08WL-05

图选项

两组样品中大多数锆石不同程度保留了岩浆锆石原有的晶形，韵律振荡环带清晰规则，自形到半自形，少数锆石边部具有一定磨圆，晶体完整，两组样品锆石Th/U分别介于0.14~1.56和0.1~2.57，表明样品中的碎屑锆石多数为岩浆成因，同时也反映了研究区沉积速度快，距离物源区近等特点。其中少量锆石结构复杂，具有残留晶核，边部可见亮白色增生边，具有变质锆石或岩浆捕获锆石再沉积的特征。

从碎屑锆石U-Pb年龄分布图中可以看出(图 7，8)：08WL-04碎屑锆石表面年龄值分布很宽，在430.7±7 Ma~3 281.5±46 Ma之间(图 7)，主要集中在430~460 Ma，主峰值为442 Ma，以早志留—早奥陶世居多，占33.3%，其他依次为中元古代约20%；新元古代约17.8%；古元古代约13.3%；太古代约占15.6%。

图 7 样品08WL-04碎屑锆石U-Pb年龄频谱 Fig. 7 Detrital zircon age frequency and probability plots for sample 08WL-04

图选项

图 8 样品08WL-05碎屑锆石U-Pb年龄频谱 Fig. 8 Detrital zircon age frequency and probability plots for sample 08WL-05

图选项

08WL-05碎屑锆石表面年龄值分布范围也很宽(图 8)，在407.9±7 Ma~2977.9±47 Ma之间，主要集中在407.9~499.3 Ma，占43.5%，主峰值为429 Ma，属于早奥陶世至早泥盆世；其他次要峰值为新元古代约占26.1%，中元古代约占15.2%，太古代约占4.3%。

根据碎屑锆石U、Th元素含量及其比值、年龄分布、CL组构，将碎屑锆石年龄综合划分为5个年龄区间(图 4、表 1,2)：

(1) 400~500 Ma段共29粒锆石，获测点35个，Th/U介于0.28~0.56。其中，08WL-04中12粒，测点15个(包括点1、2、3、4、10、17、18、19、23、24、25、28、31、34、36)，其峰值年龄为442 Ma，Th/U比值0.35~0.5(表 1)。测点24、25的环带模糊，Th/U比为0.5、0.4，可见继承性锆石核，为变质锆石，其余均为岩浆锆石。点2、3为同一锆石晶体的边部与核部，可见增生边，Th/U比分别为0.41、0.43，其测点年龄一致；点4呈柱状亮色无规则环带，Th/U为0.37；点23具有继承性锆石核；点36核部环带清晰，增生边发亮较宽，Th/U为0.42，其余均环带清晰。

08WL-05中17粒，获测点20个(包括点2、4、11、16、17、18、22、26、27、28、29、30、32、34、35、36、39、41、42、43)，年龄在429 Ma出现峰值，Th/U介于0.28~0.56(表 2)，点16、18、28、29、39为变质锆石，其余均为岩浆锆石。点16、39锆石均呈圆卵形，晶棱圆滑，具有继承性锆石核，可见较宽的亮色增生边，Th/U分别为0.4、0.37；点2、34环带清晰，晶形规则，Th/U为0.56、0.43；点4、26、27、32环带清晰，Th/U分别为0.37、0.35、0.37、0.37；点11环带较清晰，可见暗色增生边，Th/U为0.45；点17环带清晰，具有继承性晶核，Th/U为0.5；点22、41环带清晰，晶形规则，可见亮色增生边，Th/U分别为0.34、0.44；点30核部发光不一，环带清晰，晶形规则，Th/U为0.49；点28、29为同一锆石，亮色，无环带，Th/U为0.52、0.28，Nb值为0.31×10^-6、0.27×10^-6，Ta值为0.13；点35、36亦为同一锆石，两点年龄相近，环带清晰，Th/U为0.47、0.43；点42及43处于同一锆石的核部与边部，年龄相近，环带清晰，晶形规则，Th/U分别为0.54及0.37，它们均为岩浆锆石。

(2) 560~1 100 Ma段共18粒锆石，获测点21个，Th/U介于0.13~2.57。

08WL-04中7粒，获测点9个(包括点7、11、13、20、30、39、43、40、44)，主峰为988 Ma，次峰为803 Ma，Th/U介于0.14~1.44(表 1)，除点20外，其余均为岩浆锆石。其中13号点CL图像呈现出边部与核部有明显差异不一致，表明有继承性锆石核，Th/U为0.58；点20无环带，核部不发光，Th/U较低为0.14，最外层可见较窄的亮白色增生边，为变质锆石；点30的Th/U为0.4；其余点锆石环带均清晰。

08WL-05中12粒，获测点13个：点1、3、8、10、12、13、21、31、37、38、40、46，主峰值为606 Ma，次峰值为871 Ma，Th/U介于0.13~2.57(表 2)。其中点1、12、13、38、40、46均为岩浆锆石，点1、46环带清晰，晶形规则，Th/U分别为0.39、0.53；点12、13为同一锆石的核部及边部，具有继承性锆石核，环带较清晰，两点年龄相近，Th/U分别为0.66及1.22；点38环带较清晰，Th/U为0.59；点40无环带，整体呈亮白色，Th/U为2.57；点3、10、31环带清晰，可能为岩浆锆石。其中3号点有继承性锆石核。点8、21、37均为变质锆石。8号点锆石Th/U为0.11；点21有继承性核，磨圆好，晶棱圆滑；点37无环带，Th/U为0.13，可见薄亮色增生边。

(3) 1 100~1 900 Ma段共13粒锆石，获测点17个。Th/U介于0.17~1.56。

08WL-04中8粒，获测点10个(包括点6、12、22、26、27、32、33、35、41、42)，峰值1 605 Ma，Th/U为0.17~1.56(表 1)。点6、22、26、35为变质锆石，其余均为岩浆锆石。点6晶棱圆滑，Th/U为0.41；点22、35均呈圆卵形，晶棱圆滑，Th/U为0.58、0.21，其中点35可见薄亮色增生边；点26无环带，暗色，Th/U为0.17；点12锆石呈亮色，Th/U为0.22；点27环带较清晰，Th/U为1.56；点32、33分别为同一锆石的核部与边部，环带清晰，外形较规则，Th/U为0.38、0.47，其年龄相差165.1 Ma，暗示至少经历了两期热事件；点41、42位于同一锆石的核部及边部，环带清晰，形状规则，年龄一致。

08WL-05中5粒，获测点7个(包括点7、9、24、25、33、44、45)，出现双峰值，分别为1 267 Ma及1 602 Ma，Th/U介于0.31~0.91(表 2)。点7、9、33为变质锆石。点8、9、7分别对应同一锆石的边部、中部、核部，年龄为921.8 Ma、1 212.5 Ma、1 536.1 Ma，相差290.7 Ma和323.6 Ma，暗示可能遭受了三期变质改造；点33无环带，边部可见很薄的亮色增生边；点24、25、44、45均为岩浆锆石，环带清晰，25号点Th/U为0.31。

(4) 2 000~2 800 Ma段共11粒锆石，获测点14个，Th/U介于0.10~1.27。

08WL-04中8粒，获测点9个(包括点5、8、14、15、21、29、37、38、45)，峰值为2 480 Ma，Th/U介于0.15~0.95(表 1)。点5、15、29为变质锆石，其余为岩浆锆石。点5呈暗色，无环带，Th/U为0.83；点15无环带，呈圆卵形，Th/U为0.15；点29呈圆卵形，晶棱圆滑，Th/U为0.63；点8环带较清晰，Th/U为0.2；点14无环带，增生边较宽，Th/U为0.57；点21呈暗色，无环带，Th/U为0.28；点37、38位于同一锆石的核部，环带清晰，形状规则，年龄基本一致。

08WL-05中3粒，获测点5个(包括点5、6、19、20、23)，峰值年龄2 441 Ma，Th/U介于0.10~1.27(表 2)。点5、6、23为变质锆石，点19、20为岩浆锆石。点5、6位于同一锆石中部和边部，磨圆较好，增生边较宽；点23磨圆较好，环带模糊无规则，Th/U为0.1；点19、20位于同一锆石，呈亮色，Th/U分别为1.27、1.14。该年龄段的5个点均偏离谐和线较远，可能反映有较多的Pb损失。

(5) 2 800~3 300 Ma段共3粒锆石，获测点4个，Th/U介于0.11~0.36。

08WL-04中2粒，获测点2个(包括点9、16)，年龄分别为3 259.5±48 Ma、3 281.5±46 Ma,Th/U为0.32、0.36(表 1)。锆石颗粒环带较清晰，为岩浆锆石。两个点均在谐和线上，谐和度较高。

08WL-05中1粒，获测点2个(包括点14、15)，年龄分别为2 977.9±47 Ma、2 827.8±27 Ma,Th/U为0.11、0.15(表 2)。点14接近谐和线，点15位于谐和线上，环带较清晰，为岩浆锆石。

乌兰县牦牛山是柴达木盆地北缘上泥盆统牦牛山组建组剖面。该套地层为一套未变质的陆相碎屑岩、火山岩沉积组合。但本区无确定地层时代的可靠证据，只是据其角度不整合覆于滩间山群之上，又被下石炭统不整合覆盖，并可与祁连山地区己采到化石的上泥盆纪颇为相似，故将其划为上泥盆统^①。

牦牛山组下部磨拉石建造中的砂岩碎屑锆石定年谱系主要峰值分布在429~442 Ma，表明锆石主要来自晚奥陶—中志留世的物源，而且获得的最年轻锆石年龄为407.9 Ma(岩浆成因锆石)，可限定牦牛山组下部磨拉石建造的沉积下限时代，应不早于早泥盆世末期，显然该套定年数据为牦牛山建组区的磨拉石建造形成时间提供了有效的约束。该信息与近年来东昆仑地区不同区段同称为牦牛山组中所获定年信息有所不同。

据陆露等^[18]对东昆仑格尔木南大干沟—水泥厂地区牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行的精确锆石U-Pb(LA-MC-ICPM)定年研究，在大干沟南牦牛山组底部砾岩之上的流纹岩中获得了423.2±1.8 Ma的定年数据，上部的流纹岩中获得了399.6±2.8 Ma的定年数据；水泥厂东的牦牛山组底部砾岩之上的流纹岩定年为408.2±2.4 Ma，水泥厂北中上部的流纹岩定年为404.9±4.8 Ma，据此限定大干沟—水泥厂地区该套地层形成间为400~423 Ma(晚志留世—早泥盆世)。张耀玲等^[19]对格尔木南五十公里处牦牛山组上部火山岩中的英安岩进行了锆石U-Pb(SHRIMP)定年获得了406.1±2.9 Ma的定年数据，亦认为该区原划的牦牛山组形成时代为晚志留世—早泥盆世，而非传统认为的晚泥盆世，因此，柴达木盆地南缘的所谓牦牛山组与北缘在形成时代上是不一致的，建议盆地南缘不应使用牦牛山组这一地层单元，以免引起争议^[10]。

牦牛山组是柴达木盆地周缘地区具代表性和区域可比性的地层系统。上述精确同位素定年资料将其形成时代限定为早泥盆世之后。结合区域已有的古生物资料，如在阿木尼克和牦牛山地区上部碎屑岩中采到植物化石Leptophloeum rhombicum，在祁漫塔格地区上部泥质碎屑岩夹层中采到植物化石Lepidodendrpsis sp.，在肯得可克地区采得植物化石Leptophloeum rhombicum、Sublepidodendron mirabile等^[19]综合分析，笔者认为，牦牛山组代表了柴达木盆地北缘地区继早古生代海相地层系统之后，形成于晚泥盆世的一套重要陆相地层系统，代表了晚志留世—早泥盆世区域洋盆闭合之后，开始进入陆相盆地演化时期，为进一步深入认识区域构造演化提供了重要证据。

岩浆活动和变质作用是确定区域地质事件的两个重要方面。根据上述研究综合分析认为，本次所获得的91组定年数据中绝大多数(74%)为岩浆锆石，少量为变质锆石。所有岩浆、变质锆石定年数据所作的直方图共同显示，锆石定年数据形成五个峰值，且岩浆峰值和变质峰值基本重合(图 9)，它们分别为早古生代(400~500 Ma)、新元古代(560~1 100 Ma)、中—古元古代(1 100~1 900 Ma)、古元古代早期至新太古代(2 000~2 800 Ma)和中太古代(2 800~3 300 Ma)，示踪区域可能存在五期区域性地质事件。其中，早古生代最为突出，其次为新元古代和古元古代早期—新太古代晚期。暗示这三期岩浆活动和变质作用较为活跃，为区内最重要的构造活动时期。

图 9 样品08WL-04及08WL-05碎屑锆石U-Pb年龄频谱 Fig. 9 Detrital zircon age frequency and probability plots for sample 08WL-04 and 08WL-05

图选项

近年来，对柴达木盆地北缘地区的深入研究表明，柴达木盆地北缘地区虽经受古生代以来多期构造事件的叠加改造，但仍保存了前古生代诸多地质事件的地质记录，尤以新元古代和早古生代重大地质事件最为突出。本区以古元古界达肯达坂群和德令哈杂岩为代表的深变质基底杂岩之中，既发现了1 791±37 Ma的麻粒岩变质记录^[20]，也发育大量1 020±41~803±7 Ma主要集中于950~850 Ma的花岗质片麻岩^{[21, 22, 23]}。

本次分析数据不仅记录了早元古代晚期基底形成的变质作用，而且也提供了新元古代早期基底经历重要造山作用而活化改造或再造，发育强烈岩浆活动的过程。

另外，本区南华纪至震旦纪的全吉群，是一套基本未变质弱变形，形成于大陆裂谷环境的滨海—浅海相碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩组合，其中玄武安山岩的锆石定年数据为738±28 Ma^{[21, 22, 24, 25, 26]}。该套地层以不整合关系覆于由古元古界达肯达坂群和德令哈杂岩组成的深变质基底杂岩之上，进一步证明新元古代早期基底活化的造山事件，同时还揭示区域新元古代晚期经历的伸展事件，并发育同时期的基性岩墙(733.6±6.6 Ma)^[27]、钾长花岗岩(744±28 Ma)^[21]等岩浆活动。新元古代晚期的伸展事件造成自南华纪开始柴达木盆地南、北缘古陆块裂解、离散、向洋发展，寒武纪—早奥陶世(蛇绿混杂岩545.5±6.0 Ma~466±3.3 Ma)^{[22, 25, 28, 29, 30]}，柴达木盆地南、北缘发展成为洋盆。奥陶纪柴北缘洋盆开始俯冲、消减，形成变质作用峰期在496.4±18 Ma~466.7±1.2 Ma之间的超高压榴辉岩^{[22, 31, 32, 33, 35]}和俯冲、碰撞的岩浆杂岩(514.2±8.5 Ma~426.2±2.2 Ma)^{[22, 36, 37, 38]}。

上述地质作用过程的岩浆建造和变质建造为牦牛山组砂岩及碎屑锆石沉积提供了丰富的物源。样品中多数锆石年龄集中在早古生代，且绝大多数为岩浆锆石，这与柴北缘地区早古生代岩浆活动最为剧烈相一致。其中滩间山群在该区分布最为广泛，根据定年数据显示结合前人研究资料，元古代锆石应来自该区出露变质结晶基底，泥盆纪砂岩沉积物源应主要来自该区的滩间山群蛇绿混杂岩及晚志留岛弧岩浆活动形成的英云闪长岩及石英闪长岩等^{[29, 30]}。前寒武纪地层出露齐全，岩浆活动频繁，构成了多个次要的锆石来源^{[21, 24, 38, 39, 40]}。

本次测年资料显示两个定年样品中有20粒锆石来自于古元古代—古太古代，共25个点。其中14个点为岩浆锆石。08WL-04中古元古代8个点和太古代7个点(图 4)。08WL-05中古元古代5个点，和太古代2个点(图 4)。这些年龄数据与区内出露的达肯达坂岩群、德令哈杂岩(2366±10 Ma及2412±14 Ma)^[21]、莫河片麻岩(2 348 Ma)^{[39, 40]}古元古代变质结晶基底杂岩系的发育相吻合。

值得注意的是，定年样品中还有9个点为太古代锆石，多数为岩浆锆石，其中两粒古太古代锆石年龄分别为3 259.5±48 Ma(点9)及 3 281.5±46 Ma(点16)，点9明显为岩浆锆石，具有清晰振荡环带(图 4)；点14、21为变质锆石，显然它们来自于太古代的变质地层和太古代的岩浆活动。但现有资料表明，区域内除在敦煌与阿尔金阿克塔什塔格一带发现有太古宙地层出露外^{[41, 42]}，柴北缘早古生代蛇绿岩、蛇绿混杂岩带和高压超高压变质岩带与北祁连早古生代蛇绿岩、蛇绿混杂岩带和高压变质岩带之间包括研究区在内均无太古代地层出露，那么如何理解牦牛山组存在太古代的变质地层和太古代的岩浆活动信息呢？我们己经注意到下述事实：据李怀坤等^[43]对北祁连山北大河岩群碎屑锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明，北大河岩群的蚀源区存在1 400~3 035 Ma的构造热事件，除约2 457 Ma的变质事件外，主要为岩浆事件，其中以1 800 Ma左右最为强烈，1 400~1 700 Ma次之，且显示其可能遭受过863 Ma变质作用影响。该信息与牦牛山组碎屑岩锆石年龄谱系非常相似，表明这些信息不是偶然的巧合，可能暗示区内应该发育太古代古老变质结晶基底，并经历相应地质事件，对此需进一步加强研究。

本文应用LA-ICP-MS法，对柴北缘乌兰县牦牛山组2件砂岩样品中的71颗碎屑锆石进行了U-Pb年龄测定，获得了91点的年龄数据。碎屑锆石年龄主要分布在早古生代(400~500 Ma)、新元古代(560~1 100 Ma)、中—古元古代(1 100~1 900 Ma)、古元古代早期至新太古代(2 000~2 800 Ma)和中太古代(2 800~3 300 Ma)五个峰值区间，且岩浆峰值和变质峰值基本重合。

牦牛山组下部磨拉石建造中的砂岩碎屑锆石定年谱系主要峰值在429~442 Ma之间，表明碎屑锆石主要来自晚奥陶—中志留世的物源，而且获得的最年轻锆石年龄为407.9 Ma(岩浆成因锆石)，可限定牦牛山组下部磨拉石建造的沉积时代应不早于早泥盆世末期，这与区域上的古生物化石资料一致，而与柴达木盆地南缘原划分的上泥盆统契盖苏组不一致^[10]。

牦牛山组碎屑锆石的年龄分布表明本区可能存在五期区域性地质事件。其中，早古生代最为突出，其次为新元古代和古元古代早期—新太古代晚期，暗示这三期岩浆活动和变质作用较为活跃，为区内最重要的构造活动时期。

本次测年资料显示两个定年样品中有17粒锆石20个测点的年龄为古元古代—古太古代，其中14个测点为岩浆锆石，表明区内出露的达肯达坂岩群、德令哈杂岩、莫河片麻岩为重要的碎屑锆石来源。其中两粒锆石年龄为古太古代，暗示区内可能发育太古代古老变质结晶基底，并经历相应地质事件，对此需进一步加强研究。

致谢 感谢审稿专家的精心指导。在本项目研究过程中，赵吉林、陈峰、郑茜、徐明璞、高金栋等一起参加了野外地质考察研究，在此表示感谢。样品分选及分析测试是在西北大学大陆动力学国家重点实验室进行的，对他们给予本项目的支持与辛勤工作，也表示感谢。