柴北缘前震旦纪地层系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成,除成因迥异的多期变质深成侵入体外,还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系,共同构成了中元古界沙柳河岩群;而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系,则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的榴辉岩分布在南带,除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和沙柳河岩群共生,但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。     

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。     

柴北缘前震旦纪地质系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成，除成因迥异的多期变质深成侵入体外，还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系，共同构成了中元古界沙柳河岩群；而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系，则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的柳辉岩分布在南带，除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外，还和沙柳河岩群共生，但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。     

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。     

柴达木盆地北缘鱼卡河岩群的地质特征和时代

柴达木盆地北缘的鱼卡河岩群是在最近几年区域地质调查和研究的基础上新建立的构造岩石单位，主要分布于绿梁山—锡铁山—沙柳河—带，由石榴白云石英片岩、石榴(蓝晶)白云片岩、二云片岩、黑云变粒岩、黑云角闪片岩、榴辉岩、石榴斜长角闪岩及大理岩等组成，以含馏辉岩为特征。在绿梁山地区，鱼卡河岩群呈不同规模的残块产于花岗闪长质—二长花岗质片麻岩之中。野外观察和变质作用特点显示，至少有一部分榴辉岩的原岩是鱼卡河岩群表壳岩的组成部分，在早占生代遭受了高压变质再造。根据从鱼卡河岩群及花岗片麻岩中获得的同位素年龄，结合两者的野外地质关系，初步确定鱼卡河岩群形成于中元古代。     

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.     

柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年

大柴旦地区是柴北缘古生代超高压带的重要组成部分,与超高压岩石相伴的花岗岩十分发育。这些花岗岩具有两类不同的岩石地球化学特征,Ⅰ类以 Na_2O/K_2O 比值小于1、明显的负 Eu 异常和低 Sr、高 Y 为特征,具有 S-型花岗岩的属性,Ⅱ类以 Na_2O/K_2O 比值大于1、弱负 Eu 异常到正 Eu 异常和高 Sr、低 Y 为特征,具有Ⅰ-型花岗岩的属性,反映了它们的源岩及成因上的差异。锆石 SHRIMP U—Ph 定年结果表明,大柴旦地区花岗岩的年龄可分为三组,第一组年龄为446.3±3.9Ma,第二组年龄分别为408.6±4.4Ma、403.3±3.8Ma、401.8±3Ma,第三组年龄分别为374.5±1.6Ma、372±2.1Ma。结合区域地质特征,我们认为,第一组年龄可能反映了柴达木陆块与中南祁连板块碰撞的时代,第二组年龄可能反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第三组年龄可能反映了碰撞隆起后造山带上不同块体之间的伸展、滑塌的时代。     

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。     

柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山系统

柴达木盆地北缘在早古生代形成了一条碰撞造山带，该造山带结构保存较完整，可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、蛇绿杂岩带、岛弧深成岩带等组成单元。其中，俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成，在寒武纪末-奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部，发生了高压-超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成，成岩时代为晚寒武世-奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成，形成于弧后扩张脊构造背景，成岩时代为寒武纪-奥陶纪。岛弧深成岩成分变化较大，由闪长岩变化到花岗岩，成岩时代为奥陶纪。而造山带北侧的欧龙布鲁克微陆块则具有双层结构，由德令哈杂岩和达肯大坂岩群构成基底，盖层为全吉群。     

柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩锆石LA—ICP—MS定年

柴达木盆地北缘大柴旦地区超高压变质岩的围岩--长英质片麻岩的主要矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+条纹长石+石英+斜长石,形成压力在800MPa以上.在阴极发光图像内部结构研究的基础上,利用LA-ICP-MS对该长英质片麻岩中锆石的变质微区进行了详细的原位微区U-Pb定年,得到206Pb.238U加权平均年龄为427.2 Ma±4.5 Ma,对应的Th/U为0.01～0.06.该年龄与本区已有的榴辉岩的围岩超高压泥质片麻岩、石榴子石橄榄岩的变质年龄在误差范围内一致.     

柴达木盆地北缘超高压变质岩的围岩长英质片麻岩锆石LA-ICP-MS定年

柴达木盆地北缘大柴旦地区超高压变质岩的围岩——长英质片麻岩的主要矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+条纹长石+石英+斜长石,形成压力在800MPa以上。在阴极发光图像内部结构研究的基础上,利用LA-ICP-MS对该长英质片麻岩中锆石的变质微区进行了详细的原位微区U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为427.2Ma±4.5Ma,对应的Th/U为0.01～0.06。该年龄与本区已有的榴辉岩的围岩超高压泥质片麻岩、石榴子石橄榄岩的变质年龄在误差范围内一致。     

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。     

柴北缘构造带欧龙布鲁克地块西北缘辉长岩脉地球化学、年代学及Hf同位素特征

侵位于柴北缘构造带欧龙布鲁克地块西北缘达肯大坂岩群中的辉长岩脉岩石Al_2O_3、CaO含量较高,P_2O_5、TiO_2含量较低,属于钙碱性系列。稀土元素总量低(43.17×10-6～57.53×10~(-6)),LREE/HREE值为1.82～2.77,稀土元素配分曲线整体表现为右倾型。岩石Ti亏损,具高ThN/NbN值(3.75～8.03)和低Nb/La值(0.44～0.84)特征。辉长岩锆石的~(176Hf/~(177)Hf值介于0.282813～0.282979之间,ε_(Hf)(t)值为9.25～15.11,Hf模式年龄(T_(DM))分布在378～610Ma之间,平均494Ma。综合研究认为,辉长岩岩浆源区为软流圈地幔且后期可能受到壳源富集组分的混染。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,辉长岩脉形成于357±4Ma,即早石炭世。结合区域地质背景,认为早石炭世柴北缘仍处于后造山伸展的构造演化阶段,而辉长岩脉是后造山伸展阶段柴北缘造山带去根、软流圈地幔上涌作用形成的。     

柴达木盆地北缘鱼卡河流域水资源的合理利用

轮换式地于枯水期在鱼卡河冲洪积扇开采1.87×10~4m~3／d的地下水、丰水期在鱼卡河大桥上游取用1.87×10~4m~3／d的地表水,对马海盆地水资源的影响很小,但有可能引起开采区附近和下游马海盆地局部地区地下水位下降、局部泄出带流量减少、部分地段沼泽湿地轻微退化等与水资源有关的生态环境问题。当地下水位下降到“临界深度”以下时,有利于马海盆地土壤盐渍化不治自愈。