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。     

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。     

青海锡铁山的达肯大坂群和滩间山群

<正> 青海省锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北部边缘,属华力西优地槽褶皱带的中段。该褶皱带呈北西—南东向展布,延长300km以上,宽数km至20km,由赛什腾山、绿梁山、锡铁山及埃姆尼克山等几个反“S”型褶皱带构成。出露地层为一系列中、深变质的结晶片岩所构成的结晶基底和槽型沉积的绿色片岩系组成。晚古生代地层以不整合或呈平行不整合覆于其上,为台型沉积。 结晶片岩及绿色岩系,50年代笼统定为前震旦系,后将绿色片岩系命名为“锡铁山     

柴北缘鱼卡地区达肯大坂岩群的地质特征与构造环境

柴达木北缘鱼卡河地区的达肯大坂岩群可划分为斜长角闪岩岩组和片岩岩组.斜长角闪岩岩组主要由变质基性火山岩和碎屑岩组成,火山岩的地球化学特征指示为岛弧环境构造;片岩岩组分布在柴达木山西南侧,为一套陆源碎屑岩建造.该岩群遭受了三幕构造变形,前两幕褶皱变形是造山作用的产物,具有近似的北西-南东向或北北西向的褶皱枢纽,近共轴褶皱叠加的构造样式指示了北东-南西向挤压收缩的动力学背景.达肯大坂岩群遭受中压高绿片岩相-角闪岩相的变质,变质程度往北东方向递减,可与其南柴达木盆地一侧的高压-超高压变质带构成双变质带.结合最近从达肯大坂岩群中获得的锆石年龄,推断该岩群形成于大陆边缘的弧后盆地,时代为新元古代晚期-早古生代,是柴北缘早古生代造山带的重要组成部分.     

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。     

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。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

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。     

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。     

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.