柴北缘布赫特山一带达肯大坂岩群变质岩变形特征、地球化学特征及地质意义

古元古代达肯大坂岩群为柴北缘构造带的变质结晶基底,是柴北缘造山带的重要组成部分。前人在德令哈以西的鱼卡河—锡铁山—沙柳河一带和大柴旦等地对达肯大坂岩群做了较深入的研究,但对于柴北缘东段的研究还相对薄弱,缺乏东西段的对比研究。通过对布赫特山一带达肯大坂岩群中片麻岩和斜长角闪片岩的岩石学、岩石地球化学、年代学研究和区域对比,认为研究区的岩性、矿物组合、变质程度与德令哈以西鱼卡河—锡铁山—沙柳河一带达肯大坂岩群具有较高的相似性。布赫特山一带达肯大坂岩群主要为一套碎屑岩夹火山岩的岩石组合,变形强烈,其形成环境为岛弧与活动性陆缘的过渡环境,且岩浆来源为壳幔混染。由采集的2件Sm-Nd同位素样品得到了2组等时线年龄分别为2085±14Ma和2027±19Ma。由此可知达肯大坂岩群为古元古代柴北缘地区的变质结晶基底,是柴北缘古元古代造山带的重要组成部分。     

柴达木盆地北缘东段阿尔茨托山一带达肯大板岩群变形特征

柴北缘东段阿尔茨托山一带达肯大坂岩群构造变形强烈,构造样式复杂,据不同尺度上观察到的具有共同几何学、运动学、构造变开场的构造要素,可以将其组成一个个不同的构造群落,并依构造群落之间的相互关系,其它地质事件及同位素年龄值,确定其各自的相对时代,明确分关系,进而建立起自古元划唾代三期六个世代的伸缩交替变形序列。     

欧龙布鲁克地块西段达肯大坂岩群物质组成及变形特征研究

达肯大坂岩群是欧龙布鲁克地块结晶基底的重要组成部分,在形成过程中保存了丰富的物质记录和演化信息,是研究欧龙布鲁克地块乃至我国西部古老地壳及构造演化的窗口。通过对达肯大坂岩群详细的物质组成及构造剖面研究,根据岩石组合及变质—变形特征,将其进一步细化为混合片麻岩岩段、(混合岩化)流变片麻岩岩段、条带状片麻岩岩段、片岩岩段和大理岩岩段,野外调查表明,达肯大坂岩群中发育多期构造变形作用,根据野外变形特征及各期变形的叠加改造关系,初步建立了达肯大坂岩群相对变形序列,为区域构造过程的探讨与对比提供了新的基础资料。     

柴达木盆地北缘“达肯大坂群”的再厘定

柴达木盆地北缘原划为古元古代的“达肯大坂群”出露相当广泛,不仅包含了变质程度不同的表壳岩,而且包括了时代迥然不同的变质深成侵入体。原“达肯大坂群”至少有四种类型的岩石组合:其中德令哈杂岩形成时代最老,为古元古代早期的产物;厘定后所称的达肯大坂岩群为一套中至高级变质、并以副变质岩为主的表壳岩系统,推测其形成时代为古元古代晚期至中元古代;第三套岩石组合为花岗片麻岩,主要形成于新元古代早期,不属于沉积地层范畴,其中大量出现榴辉岩包体;榴辉岩除以规模较小的独立包体形式赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和大理岩、石英岩、含石榴石片岩共生在一起,在花岗片麻岩中形成规模较大的残块,这些榴辉岩及与其共生的表壳岩共同构成鱼卡河或沙柳河岩群。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094～2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95～2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

柴北缘鱼卡断陷构造变形特征及变形环境

在鱼卡断陷及其周边构造变形系统观测的基础上,结合构造岩和构造煤显微构造分析,探讨了鱼卡断陷的构造变形特征及变形环境。研究表明,盆缘断裂构造变形强烈,具有强烈的塑性变形特征,反映了较高的应力-应变环境;而盆内断裂变形较弱,以脆性变形为主,反映出地壳浅层次构造变形环境的特征。区内至少经历了近NS向和NE向两期不同方向的挤压应力作用,但以近NS向的构造挤压作用为主,对煤层赋存状态具有较为强烈的改造和控制作用。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年 ——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

柴达木北缘达肯大坂群与滩间山群的接触关系

柴达木北缘古元古界达肯大坂群片麻岩系与上奥陶统滩间山群绿片岩系之间先存的角度不整合已经受到后期滑脱构造变形的强烈改造,是一种变质岩区特有的构造接触关系——隐蔽不整合,从而明确"过渡带"片岩系实质上是一条变质滑脱带,是伸展体制下低角度正断层沿不整合面滑脱拆离的产物,其主体应划归达肯大坂群。     

柴北缘西段早古生代构造-热事件及其构造环境

柴北缘前寒武纪基底岩系发育、岩浆活动频繁,对它们进行年代学研究与对比是探索区域构造过程与成因联系的有效手段.对达肯大坂岩群西段条带状混合片麻岩、黑云斜长片麻岩、二云斜长石英片岩及侵入其中的片麻状石英闪长岩进行了物质组成及变质－变形特征研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学测试均获得了达肯大坂岩群约460 Ma和约430 Ma两组峰值年龄信息.结合区域构造演化,认为约460 Ma的次峰值年龄是柴北缘早古生代大陆深俯冲过程中构造－岩浆事件的地质记录;而约430 Ma变质作用时代与片麻状石英闪长岩的结晶年龄(429.0±4.1 Ma)基本一致,结合片麻状石英闪长岩地球化学及达肯大坂岩群锆石稀土元素特征,认为该期变质作用为同期岩浆事件导致的构造－热事件的响应.片麻状石英闪长岩具有明显亏损Nb-Ta、Zr-Hf等高场强元素,富集Pb,指示了与板块俯冲作用相关的造山岩浆作用特征.该研究可为进一步揭示欧龙布鲁克地块西段早古生代构造－热事件的性质提供重要信息.      

柴达木盆地北缘达肯大坂片麻岩锆石离子探针U-Pb同位素测年

柴达木盆地北缘达肯大坂地区大面积出露角闪岩相-麻粒岩相变质岩,呈北西向构造岩片形式产出,局部发生过显著的韧性剪切变形.对达肯大坂西北侧片麻岩的锆石进行阴极发光(CL)、背散射电子成像(BSE)和离子探针U-Pb同位素测年,测出锆石206Pb/238U年龄为(417.7±9.9)～(459±10.0)Ma,平均年龄为(439.6±6.1)Ma;锆石呈自形-半自形柱状,环带清晰,Th/U值变化范围为0.45～0.74,指示原岩为中酸性侵入岩.说明达肯大坂西北出露加里东期正片麻岩,原岩为～440 Ma侵位的中酸性侵入岩,其岩浆侵位及变质变形可能与早古生代大陆深俯冲存在动力学成因联系.     

柴达木盆地北缘滩间山群新厘定

滩间山群是柴达木盆地北缘早古生代重要的火山-沉积建造,总体为一套绿片岩相和强烈变形岩石。基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件和火山-沉积演化等的综合分析,笔者认为滩间山群形成于早—晚奥陶世,同位素年龄在496~440Ma。重新厘定的滩间山群从老到新岩石地层单位有:早—中奥陶世火山-碎屑岩组;晚奥陶世沉积岩组;晚奥陶世熔岩-次火山岩组。原滩间山群c岩组(紫色砂砾岩组)变质微弱,仅达千枚岩相,与晚奥陶世熔岩-次火山岩组间呈角度不整合接触。其中的泥质岩Rb-Sr等时线年龄为313±1.0Ma(代表其千枚岩相的变质年龄),将其从滩间山群中剥离,归属早志留世。新的层序总体反映柴北缘早古生代经历了大陆裂谷开合的演化过程。     

柴北缘含煤区构造演化与构造控煤作用

采用共轭剪节理古应力场反演、沉降史反演和平衡剖面分析方法,将柴北缘含煤区构造演化划分为5个阶段：前中生代、基底形成阶段;早、中侏罗世伸展沉降阶段;晚侏罗世-白垩世构造反转、挤压抬升剥蚀阶段;古新世-渐新世强烈挤压阶段;中新世以来盆地定型阶段。印支期后多次大规模的构造运动,使得煤系展布呈现出南北分带、东西分区的基本规律。三条隆起带南麓,含煤地层抬升变浅,多遭受剥蚀;三条凹陷带内煤系广泛分布,浅部形成较大面积的有利勘查开发区块,为柴北缘预测找煤的重点区域。     

柴达木盆地北缘宗务隆构造带早古生代锆石SHRIMP年龄的测定及其地质意义

取自柴达木盆地北缘宗务隆构造带的5个变质岩样品、80颗锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明:80颗岩浆成因锆石年龄分布在510~420Ma之间;5个测试样品的206Pb/238U平均年龄分别为437.8±2.7Ma(样品Qb-217)、440±3Ma(样品Qb-218)、433.2±3.6Ma(样品Qb-219)、497.1±3.5Ma(样品Qb-225)、464.1±4.2Ma(样品Qb-228),这5组206Pb/238U平均年龄均代表了锆石结晶年龄,即岩浆侵位年龄。加里东期锆石的大量存在说明宗务隆构造带早古生代存在与板块离散—聚合有关的岩浆活动,是介于中—南祁连地块与欧龙布鲁克地块之间的板块边界。宗务隆构造带是一条经历了漫长地质演化过程和多期造山运动的多旋回复合造山带,构造雏形形成的起始时限不晚于497.1±3.5Ma,构造格局奠定于海西—早印支期。这是对宗务隆带研究的突破,在该区域地质演化中具有重要意义。     

柴北缘绿梁山地区辉长岩的锆石U-Pb年龄及意义

柴达木盆地北缘绿梁山地区的辉长岩侵入到古生代滩间山群及超基性岩中,地球化学、微量元素、稀土元素显示出源幔特征.选自其中的锆石明显具岩浆型锆石特点,4个单颗粒锆石U-Pb同位素年龄均为谐和年龄,206Pb/238U表面年龄统计权重平均值为(496.3±6.2)Ma,代表了该岩体的结晶年龄,从而间接地否定了本区滩间山群的时代为晚奥陶世-志留纪的认识.辉长岩与滩间山群是柴北缘活动大陆边缘火山岛弧的组成部分.此类岩体同位素地质年龄的确定对柴北缘榴辉岩、滩间山群时代及大地构造性质的重新认识具有重要意义.     

柴达木盆地北缘中、新生代盆地性质及构造演化

运用沉降史和平衡剖面技术分别对柴北缘中、新生代盆地垂向上的升降史和水平方向上的伸缩史进行定量研究,并结合区域地质背景对研究结果进行分析。结果表明:自中生代以来,柴北缘的构造演化可分为中生代（J-K）演化阶段和新生代（E₁₊₂以来）演化阶段。中生代演化阶段（J₁-J₂）,沉降史曲线具有伸展盆地特征,平衡剖面恢复结果也以伸展为主,最大伸展率和伸展速率分别达1.9%和19.48 m/(Ma·km)。这是受柴北缘周缘地块和柴达木地块运移差异引起的拉张应力场控制,因而具有伸展盆地性质。此外,由于柴达木地块的自身旋转,3个坳陷的沉降速率、伸缩率和伸缩速率也存在差异。新生代演化阶段（E₁₊₂以来）,沉降史曲线具有前陆盆地特征,平衡剖面恢复结果也以压缩型为主,最大压缩率和压缩速率分别为4.96%和14.09 m/(Ma·km),这是受印度板块和亚欧板块相互碰撞所引起的挤压应力场控制,因而具有前陆盆地性质。此外,受喜山运动各期的影响,各坳陷沉降速率和伸缩率均具有“幕式”渐进特点。     

柴达木盆地北缘滩间山群的构造属性及形成时代

滩间山群在柴达木盆地北缘构造带广泛发育，以浅变质的中基性火山岩为主，可见少量细碎屑岩和碳酸盐岩。该群的成岩背景过去多认为是陆内裂陷槽环境，时代归属晚奥陶世至志留纪。新近绿梁山地区的区调填图研究表明，滩间山群的岩石组合具岛弧背景的建造特点，地球化学特征也显示了火山弧的构造属性，区域地质特征及同位素年龄表明滩间山群很可能是寒武纪-奥陶纪的产物，与超基性-基性岩体一起构成一套早古生代蛇绿杂岩组合。     

柴北缘的大地构造演化及其地质事件群

柴达木盆地北缘及邻区包括六个二级构造单元:中南祁连地块(宗务隆天山期裂陷槽)、欧龙布鲁克微陆块、柴北缘祁连期结合带、柴达木地块、东昆仑晚天山-印支期结合带(东昆北岩浆弧)和西秦岭结合带.其中柴北缘及邻区的大地构造演化,经历了前寒武纪基底成生与演化、祁连期洋-陆转化、天山-印支期板内变形和中新生代陆相盆地演化-高原隆升等四个阶段.本文在论述各个演化阶段的沉积事件、岩浆活动、变质作用、构造形迹和成矿作用等地质事件群的基础上,对柴北缘的变质基底、全球大地构造对比和显生宙花岗岩等重大基础地质问题进行了讨论.     

Two Contrasting Eclogite Types on the Northern Margin of the Qaidam Basin, Western China

Eclogites have been recently discovered in the Xitieshan area in the middle segment of the northern margin of the Qaidam basin. These eclogites, together with those recognized earlier in the Yuka area of the western segment of the northern margin of the Qaidam basin and in the Dulan area of the eastern segment of the northern margin of the Qaidam basin, form an eclogite belt with a length of 350 km. A comparison of the eclogites from the Yuka and Xitieshan areas suggests that they show different country rocks, microtextures, mineral assemblages, and especially, different peak temperatures, PT paths during decompression and isotopic features. Eclogites from the Yuka area bear evidence of prograde metamorphism, such as prograde mineral relics in garnet and growth zoning of garnet, and hairpin-shaped PT paths with coincidence of the baric and thermal peaks of metamorphism, which reflect rapid burial and uplift. Sm-Nd isotopic determination shows obvious Sm-Nd disequilibrium, and no isochron ages of Early P     

柴达木盆地北缘马北地区古今构造与油气藏的耦合

利用最新三维地震解释成果,结合钻井和区域地质资料,运用断裂生长指数、平衡地质剖面、趋势厚度恢复等多种方法对马北地区断裂组合、断裂发育期次、断裂演化、构造高点发育及迁移规律进行了精细解剖。依据断层组合关系、安德森断层模式及Harding1974年关于走滑断裂系应力、应变的相关论述,对该地区新生代以来各地质历史时期的应力状态进行了探讨,并以油气动态成藏的方式系统地研究了断裂-构造高点演化与油气藏之间的耦合关系,认为马北地区多期断裂是以马仙断裂为主导的走滑断裂体系,其断裂演化与马仙断裂活动息息相关,且与古今构造之间具有明显的耦合关系,两者共同控制了新生代油气藏的形成、改造及分布。