柴北缘塔塔楞环斑花岗岩的岩相学和地球化学特征

塔塔楞环斑花岗岩是柴达木盆地北缘一个古生代复式岩体。该环斑花岗岩在主量元素上, 具有富SiO2、K2O和FeO*, 高K2O/Na2O和FeO*/MgO的特点, 其平均值分别为72.86％、5.17％和3.35％,2.22和10.73;∑REE在279.1×10－6～300.3×10－之间,（La/Lu）N为11.32～13.14,δEu在0.28～0.38之间;Ba、Rb、Pb、Th等元素的含量高,而Sr、Cr、Ni、V等元素的含量低。与经典环斑花岗岩相比,二者在岩相学上相同,在地球化学上也有相似之处,即该岩体也表现为高钾、富铁和LREE,Eu亏损的特征,但部分微量元素与典型环斑花岗岩有一定差异。岩体的形成时代和区域构造背景的综合分析显示,该岩体可能是早古生代后碰撞或后造山伸展构造环境下的产物。     

柴达木盆地北缘塔塔楞环斑花岗岩的SHRIMP年龄

塔塔楞环斑花岗岩套侵位于柴达木北缘加里东构造带中,面积达350km2,是我国最大的环斑花岗岩体。锆石SHRIMPU-Pb法测得其地质年龄为440±14Ma,属加里东期,晚于柴北缘UP-UPF榴辉岩、岛弧火山岩及俯冲型花岗岩的时代约30-50Ma左右,形成于造山运动由挤压造山向后碰撞拉张体制的转折构造环境,代表了加里东运动的终结。榴辉岩—岛弧型火山岩—俯冲花岗岩—环斑花岗岩共同构成了柴北缘构造岩浆演化的完整旋回。塔塔楞环斑花岗岩的发现和时代的准确确定对认识柴北缘加里东构造带的构造演化特征和物质组成具有重要科学意义,为阐明柴达木北缘加里东运动的构造演化和结束提供了重要的岩石学约束。     

都庞岭岩体环斑花岗岩的特征

都庞岭复式岩体内包括有志留纪、晚三叠世、中侏罗世等三个时代花岗岩。通过岩石学研究发现晚三叠世三个单元的花岗岩均具斜长环斑结构，为黑云母奥长环斑花岗岩。环斑花岗岩酸碱性程度高，富钾及稀土元素，铕亏损明显，富铷贫锶，似钾质花岗岩；Nd，Sr，Pb等同位素具低级上地壳物质特征，εNd(t)值—8．2，t2DM值1660Ma，可能为中元古代沉积物及其内所夹火山物质熔融物；多数特征介于复式岩体内的志留纪花岗岩和中侏罗世花岗岩之间，但最富钾，明显不同于秦岭地区沙河湾环斑花岗岩体，部分特征相似或比较近似于华北地台沙厂环斑花岗岩和芬兰Ahvenisto地块黑云母环斑花岗岩。     

柴北缘鹰峰环斑花岗岩矿物学特征及其岩石学意义

柴北缘构造带中元古代鹰峰环斑花岗岩主要造岩矿物的研究结果表明,该岩体具pyterlitic型环斑结构,各主要矿物均具多世代特征。钾长石主要以卵形斑晶出现,出溶钠长石条纹极发育,出溶后主晶成分为Or94.57Ab5.25An0.18,钠长石条纹为Or0.71Ab97.59An1.7,推算出球斑均一化成分为Or66.41Ab32.95An0.64。岩浆结晶的斜长石以更长石为主,由于不同程度的蚀变使An降低成为钠质长石。黑云母多有不同程度的蚀变,析出磁铁矿和钛铁矿,析出铁后黑云母的n（Fe）/n（Fe＋Mg）=0.5~0.63,属Mg-Fe2＋-和Fe2＋-黑云母,原成分应更富铁。鹰峰岩体在矿物组成及主要矿物特征上与典型环斑花岗岩的相似,但也存在一些差异,这些差异有的是起因于加里东期的变质改造,有的反映了岩体形成环境和过程的特性。     

鹰峰环斑花岗岩地球化学特征及其构造意义

柴达木北缘鹰峰环斑花岗岩出露于柴达木地块与南祁连地体之间的柴北缘造山带,是我国发现的又一元古宙环斑花岗岩体.初步研究表明,鹰峰环斑花岗岩是具环斑结构和A-型花岗岩特征的典型的元古宙环斑花岗岩体,且属于A1亚型,岩浆组合具双峰式特征.环斑结构主要由几个钾长石斑晶颗粒形成聚斑,中心有一斜长石内核,斑晶表面具不均匀高岭土化,条纹构造明显且有规律,基质由细粒-微粒的石英组成,有明显重结晶及定向构造; 岩石化学组成以高钾为特征,A/ NKC < 1,A/NK > 1,属准铝质; 微量元素组成上富集Ba、U、Th、Ce、Hf、Sm,亏损Sr、Ta、Nb、Zr、Y,Rb/Sr (0.17~0.6)和Rb/Ba (0.03~0.24) 很低,岩石分异演化程度不高; 稀土元素: REE、Ce、Zr含量高,Ga含量高达25×10-6以上,远远高出其他类型花岗岩,但Eu (0.75~4.3) ×10-6轻度亏损,属轻稀土富集型.通过对微量元素和稀土元素的地球化学行为分析,鹰峰环斑花岗岩是发生在板内的一种岩浆作用,是下地壳的麻粒岩受底侵或拆沉作用地幔上涌影响,发生部分熔融,然后经过分异演化形成了碱性的“干”岩浆,并在后碰撞的区域拉伸构造环境下侵位.同时伴随温度的降低,钠质的斜长石从钾长石中出溶,并迁移到钾长石的边沿,形成了具环斑结构的A1型花岗岩.      

柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩的发现及地质意义

盐场北山英云闪长岩位于柴达木盆地北缘西端青海冷湖地区。岩体Si2O56%(62.86%~64.83%),A12O315%,MgO3%(含量为1.73%~1.96%),Mg#=33.4~37.0,小于50。Sr400×10-6(平均为409×10-6),Y18×10-6(Y=3.09×10-6~6.6×10-6),Yb1.9×10-6(Yb=0.4×10-6~0.58×10-6),具有埃达克岩地球化学特征;Na2O/K2O=2.39~2.73,富Na贫K,Eu、Sr正异常(δEu=1.22~1.44),属O型埃达克岩。岩体富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),具火山弧型花岗岩特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,岩体形成于263±2 Ma。结合区域地质背景和岩石地球化学特征,认为柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩可能产于与俯冲有关的活动大陆边缘火山弧环境,是俯冲板片直接熔融的产物。进而揭示中二叠世末柴达木盆地北缘地区处于洋陆俯冲的构造演化阶段。     

柴北缘元古宙鹰峰环斑花岗岩及其共生岩石的地球化学特征、成因及地质意义

中元古代鹰峰岩体的主体是环斑花岗岩,与其共生的岩石有石英闪长岩-奥长花岗岩和辉绿岩。环斑花岗岩高碱（Na2O＋K2O=8.49%～9.39%）、富钾（K2O/Na2O=1.12～1.43）,铝近饱和,高铁镁比值[（ΣFeO）/MgO=4.91～7.19];富Rb、Ba、Ga、Th、Zr、Nb、Ta,贫Cr、Ni、V;高ΣREE（392.24×10-6～594.76×10-6）,稀土元素强分异[（La/Lu）N=12.67～17.09],弱铕负异常（δEu=0.58～0.78）,显示碱性花岗岩的特征,与密云环斑花岗岩相似。石英闪长岩-奥长花岗岩具钙碱性系列岩石的特征;与环斑花岗岩相比,其Rb、Ba、Ga、Nb、Ta、Th、Hf、Zr低,而Ni、Cr、V高;ΣREE较低（ΣREE=77.04×10^-6～129.85×10^-6）,轻重稀土分异明显,但（La/Lu）N的比值较小（11.62～14.06）,铕异常更弱（δEu=0.69～0.93）。辉绿岩具低碱、高ΣFeO的特征,属拉斑玄武质,与洋中脊拉斑玄武岩相比,K2O等不相容元素高,具大陆拉斑玄武质的特征。辉绿岩的ISr（1776Ma）为0.7066,εNd（1776Ma）为＋3.6,环斑花岗岩的ISr（1776Ma）为0.7181,εNd（1776Ma）为-5.5,显示辉绿岩起源于年轻的地幔,花岗质岩浆主要源自古老的地壳。综合分析显示,这些侵入岩形成于伸展背景,是北半球中元古代非造山环斑花岗岩的成员之一,在加里东期卷入到柴北缘造山带的古老地壳中。这在世界上提供了一个古老克拉通及环斑花岗岩卷入古生代造山带的一个实例。     

柴达木盆地北缘西端冷湖花岗岩

冷湖花岗岩体由花岗闪长岩和二长花岗岩组成，岩体中发育较多的辉绿岩墙和花岗闪长斑岩岩墙。岩石的常量、稀土、微量元素地球化学研究表明：花岗岩类和脉岩类为同源岩浆分异演化而成，Rb-Sr、Sm-Nd同位素特征反映其源岩来自地幔。地球化学判别图解得出，冷湖花岗岩类属Ⅰ型花岗岩，早期的花岗闪长岩形成于岛弧环境，与柴达木板块、南祁连板块的碰撞有关；晚期的二长花岗岩形成于板块碰撞隆起环境，与阿尔金大型走滑断裂的活动有关。     

柴达木盆地冷湖花岗岩体岩石学初步研究

根据岩石学、岩石化学以及锆石U-Pb同位素测年等资料分析,冷湖岩体为一印支期发育的S型花岗岩类岩石,可以归属同碰撞期逆冲-褶皱S型系列。该岩体的研究可能为南祁连印支期裂陷槽的关闭提供一定证据。     

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。     

柴北缘榴辉岩的峰期和退变质年龄:来自U-Pb及Ar-Ar同位素测定的证据

柴北缘大柴旦榴辉岩呈透镜状产于以角闪岩相变质条件为特征的片麻岩中.选择新鲜的保存较好的榴辉岩分别进行U-Pb和Ar-Ar同位素年代学测定,含石榴子石的白云母片麻岩(此榴辉岩的围岩)被选用于白云母的Ar-Ar测定.榴辉岩的U-Pb测定显示206Pb/238U表面年龄统计权重平均值为(494.6±6.5)Ma,代表榴辉岩的峰期变质作用年龄.同样榴辉岩样品的多硅白云母被分选出用于39Ar-40Ar年代学测定.测定结果获得的坪年龄为(466.7±1.2)Ma,等时线年龄为(465.9±5.4)Ma,代表榴辉岩在退变过程中的冷却年龄;围岩中白云母的39Ar-40Ar年代学测定,获得等时线年龄为(477.67±17.72)Ma.相似的Ar-Ar年龄值表明,榴辉岩和围岩在抬升过程中经历了一致的冷却及退变质历史.     

柴北缘榴辉岩的峰期和退变质年龄：来自U—Pb及Ar—Ar同位素测定的 …

柴北缘大柴旦榴辉岩呈透镜状产于以角闪岩相变质条件为特征的片麻岩中。选择新鲜的保存较好的榴辉岩分别进行Ｕ－Ｐｈ和Ａｒ－Ａｒ同位素年代学测定,含石榴子石的白云母片麻岩（此榴辉岩的围岩）被选用于白云母的Ａｒ－Ａｒ测定。榴辉岩的 Ｕ－Ｐｈ测定显示~（２０６）Ｐｂ／~（２３８）Ｕ表面年龄统计权重平均值为（４９４． ６±６． ５）Ｍａ,代表榴辉岩的峰期变质作用年龄。同样榴辉岩样品的多硅白云母被分选出用于~（３９）Ａｒ－~（４０）Ａｒ年代学测定。测定结果获得的坪年龄为（４６６． ７±１． ２）Ｍａ,等时线年龄为（４６５． ９±５． ４）Ｍａ,代表榴辉岩在退变过程中的冷却年龄;围岩中白云母的~（３９）Ａｒ－~（４０）Ａｒ年代学测定,获得等时线年龄为（４７７． ６７±１７． ７２）Ｍａ。相似的 Ａｒ－Ａｒ年龄值表明,榴辉岩和围岩在抬升过程中经历了一致的冷却及退变质历史。     

柴达木盆地西北缘石英闪长岩的形成时代、岩石成因及地质意义

柴达木盆地西北缘石英闪长岩Al2O3含量较高,全碱(Alk)含量较低,Na2OK2O,铝饱和指数A/CNK为0.87~0.91,属钙碱性准铝质岩石系列。球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集型,轻、重稀土元素分馏明显,Eu弱负异常;微量元素地球化学特征显示,岩石富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,Nb/La和Rb/Nb比值较低,具有I型花岗岩的特征。石英闪长岩Ca O/Na2O比值较高(2.32~2.64),结合源岩判别图解综合推断其源于变玄武岩的部分熔融。全岩Zr饱和温度计算结果显示初始岩浆温度768℃;岩石地球化学特征表明岩浆源区压力1.5 Ga,源岩部分熔融的残留相可能为石榴子石+角闪石+金红石。经过锆石阴极发光分析和MC-LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206Pb/238Pb加权平均年龄为252±1 Ma,代表了柴达木盆地西北缘石英闪长岩的成岩年龄。结合区域地质演化特征,认为该岩体形成于与板块俯冲有关的火山弧构造环境,是晚二叠世末期宗务隆洋壳向柴北缘欧龙布鲁克地块俯冲,变玄武岩在相对较高的温压条件下发生部分熔融形成的。     

柴达木盆地北缘锡铁山副片麻岩所记录的多期构造热事件

在柴达木盆地北缘中段的锡铁山地区,夹有榴辉岩或退变榴辉岩透镜体的2个副片麻岩样品的锆石被用于SHRIMP U pb测定。2个片麻岩样品具有类似的特征,主要由石榴子石、夕线石、长石、黑云母和石英组成,这些矿物组合形成的变质条件, 0.6～0.9GPa和710～820℃,显示两处片麻岩经历了中压麻粒岩相条件的变质作用。锆石的SHRIMP U-Pb测定显示,2个样品获得近一致的早古生代变质年龄(分别为437Ma±6Ma和441Ma±15Ma),代表早古生代的高温变质作用时代。样品XTS-1还得890Ma±14Ma的年龄,所测定的锆石具有明显的变质作用成因特征,代表了新元古代早期的变质事件,反映了这些副片麻在早古生代造山旋回之前可能还经历了晋宁期的变质作用。     

柴达木盆地西北缘古近系磁性年代研究进展

对青藏高原北部柴达木盆地西北缘红三旱地区古近系高精度的磁性地层研究表明,下干柴沟组的磁极性带对应标准地磁极性年表C16n-C18极性时,相应的磁性年代为大于40 Ma至35.5 Ma,其地质时代属于始新世早、中期;上干柴沟组的磁极性带对应C8.2n-C15极性时,相应的磁性年代为35.5～26.5 Ma,地层的地质时代属于始新世晚期和渐新世早、中期.上、下干柴沟组的界线位于C16n顶部,其年代约为35.5Ma.上干柴沟组顶部的砂砾岩或砾岩层,以及沉积速率的大幅增加可能是该地区在27.9～26.5 Ma期间规模隆升的结果.     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。     

柴达木盆地北缘"沙柳河岩群"的重新启用

柴北缘变质基底岩系中的表壳岩包含了岩石组合、沉积建造、变质程度和地质时代不同的两套岩石组合。其中，分布在柴达木地块的沙柳河、鱼卡河等地的以大理岩、石英岩和含石榴石英片岩为主含榴辉岩透镜体的表壳岩系，时代限定在1．0～1．3Ga，与分布在欧龙布鲁克微陆块的全吉山、德令哈等地形成时代大约2.3～2.4Ga的达肯大坂岩群有着明显的不同，后者以斜长角闪岩、石榴石英片岩和黑云变粒岩为主，并具有较强的钾质混合岩化。由于前者岩石组合清楚，沉积建造特征明显，构造意义独特，且有一定的区域分布性和可比性，所以具备建立新的岩群的条件。根据定名优先的原则，决定重新启用沙柳河岩群。