柴北缘宗务隆构造带印支期花岗闪长岩地质特征及其构造意义

为了研究柴北缘宗务隆构造带印支期构造演化特征,选取宗务隆构造带内具代表性的晒勒克郭来花岗闪长岩和察汗诺花岗闪长岩进行了岩石学、年代学与地球化学研究。锆石SHRIMP U-Pb年代学结果显示,晒勒克郭来花岗闪长岩与察汗诺花岗闪长岩分别形成于（249.2±2.6）Ma、（242.7±1.9）Ma和（243.5±2.4）Ma,为早三叠世,也更加证实柴北缘印支期构造-岩浆活动的存在。两岩体均相对富SiO2、Na2O和Al2O3,A/CNK分别为1.02~1.06和1.01~1.05,里特曼指数分别为1.54~1.73和1.07~1.61,属于弱过铝质中钾-高钾钙碱性I型花岗岩;K/Rb值平均分别为234和279,分异指数分别为72.95~76.06和64.49~76.42,两岩体原始岩浆结晶分异不充分;LREE/HREE分别为6.83~9.70和3.29~7.40,弱的Eu负异常或正异常;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,两岩体明显富集Rb、U、La、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素;察汗诺花岗闪长岩中发育中基性暗色包体,包体和寄主岩中见斜长石、角闪石等矿物结构和成分不平衡现象,说明其为岩浆混合成因。综上所述,两岩体应为印支期柴北缘活动大陆边缘俯冲碰撞作用导致幔源岩浆底侵与下地壳部分重融形成的壳-幔混合岩浆形成的产物。对比柴北缘宗务隆构造带与柴东鄂拉山构造带内岩浆岩地质特征认为,宗务隆构造带的形成可能与西秦岭沿共和坳拉谷强烈斜向碰撞柴达木地块有关。

柴北缘宗务隆构造带蓄集地区闪长岩的发现及其地质意义

宗务隆构造带是柴达木北缘一个重要构造单元,但其构造属性长期存在争议。本次在宗务隆构造带中西部蓄集地区发现了闪长岩体,对其开展了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素等研究。结果表明,岩体侵入时代为258±1 Ma,富集轻稀土元素而亏损重稀土元素,具弱的负Eu异常,相对富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,而强烈亏损P、Ti、Nb等高场强元素,Cr和Ni含量分别为38.0×10-6~92.8×10-6和6.7×10-6~14.1×10-6,Mg#值为50~56,Rb/Sr值为0.32~0.34,Ti/Zr值为23.26~32.30,Ti/Y值为145.29~163.97,Nb/Ta值为10.45~11.45,Th/La值为0.39~0.51,Ba/La值为15.04~16.60,207Pb/204Pb(i)值为15.602~15.611,锆石εHf(t)值为-8.52~-3.00,二阶段模式年龄值(tDM2)值存在1563~1478 Ma[εHf(t)=-4.37~-3.00]和1827~1790 Ma[εHf(t)=-8.52~-7.98]两组,指示蓄集闪长岩岩浆是壳幔混合的产物,其中古老地壳物质占主导。结合区域地质调查结果,推测宗务隆构造带中西部地区的边缘裂陷应晚于东部。

青藏高原东北缘宗务隆构造带天峻南山早古生代残余洋盆的识别和地质意义

宗务隆构造带夹于中央造山带原特提斯构造域内,发育与古特提斯洋演化相关的天峻南山蛇绿岩,是研究原特提斯向古特提斯转换的关键地质体。该蛇绿岩由超基性岩(蛇纹岩)、辉绿岩、玄武岩和硅质岩组成。蛇纹岩中尖晶石具高Mg#(58.6~64.5)和低Cr#(38.9~43.9)的特征。玄武岩和辉绿岩属于拉斑玄武岩系列,轻稀土元素左倾和重稀土元素平坦,富集Th而亏损Ti,总体上与弧后扩张脊熔岩具有一致的球粒陨石标准化稀土元素以及N-MORB标准化微量元素配分模式,同时这些基性岩具较高的Th/Yb值和εNd(t)值(+7.5~+9.6),显示岩浆来自受洋壳沉积物混染的亏损地幔源区。这些特征均与弧后盆地蛇绿岩类似。最新LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示辉绿岩形成于509±4Ma。结合野外接触关系表明,部分天峻南山蛇绿岩形成于寒武纪,早于不整合其上的石炭纪复理石和晚奥陶世花岗岩脉(444.9±4.7Ma)。天峻南山寒武纪蛇绿岩作为早古生代残余洋盆被石炭纪复理石不整合覆盖,并在三叠纪洋盆闭合过程中通过构造方式就位于上覆石炭纪地层中。上述结果表明宗务隆构造带并非一个晚古生代-早中生代构造带,而是原特提斯洋和古特提斯洋相继闭合形成的早古生代-早中生代复合构造带。

宗务隆构造带西段物质组成及演化特征

为查明宗务隆构造带西段物质组成、变形特征及演化特征,运用野外地质剖面测制、岩石组合分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年等手段进行了调查研究,认为宗务隆裂谷带是在初始小洋盆或有限小洋盆的基础上发展起来的,是基于南祁连陆块与欧龙布鲁克陆块之间的前寒武纪结晶基底和早古生代加里东褶皱基底的基础上经历了陆内拉张、有限洋盆发育、俯冲-碰撞和碰撞后推覆造山等过程演化而发展起来的华力西-印支期造山带。研究结果为宗务隆构造带西段物质组成及演化特征提供了理论依据。

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。

宗务隆构造带西段三叠系隆务河组碎屑锆石特征及其构造意义

宗务隆构造带位于柴北缘构造带与南祁连构造带之间,总体呈北西西向展布。构造带东段丰富的岩浆活动记录了该构造带晚古生代—中生代期间的裂解和闭合过程,而西段岩浆活动的记录较为稀少,对于其东、西段是否具有相同的构造演化尚不清晰。通过分析构造带西段三叠系隆务河组碎屑岩的地球化学特征、碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,认为隆务河组的碎屑沉积物的源区古风化程度轻微,不具备沉积再循环的特征,原岩主要为长英质岩石,南祁连新元古代花岗质片麻岩和早古生代大陆弧型花岗岩为隆务河组碎屑岩的主要物源;碎屑岩可能沉积于早中三叠世挠曲型盆地中;锆石U-Pb年龄分析表明宗务隆构造带东西段构造演化具有不同的历程,东段发育有限洋盆,而西段并未出现,转换地带可能位于生格至罗根郭勒之间。

宗务隆构造带生格地区土尔根大坂组碎屑锆石年代学及其地质意义

宗务隆构造带,是一个发育于南祁连造山带之上的晚古生代-中生代的构造带,总体呈北西西向展布。对宗务隆群物质来源和沉积时代还存在不同认识,通过对宗务隆构造带中生格地区的土尔根大坂组微晶大理岩开展岩石地球化学和碎屑锆石年代学的研究,认为土尔根大坂组中的微晶大理岩原岩以陆源为主,伴有热水沉积作用,为海相-陆表海相沉积型石灰岩。沉积物源应当是构造带南侧为主的陆源剥蚀,北侧可能也有部分物源供给,并含有部分热水沉积。微晶大理岩的沉积时代晚于206 Ma,宗务隆群总体是一套弧前体系,在后期的闭合过程中,形成叠瓦状的俯冲增生楔,其时代应在早泥盆-晚三叠(D1-T3)之间。

青海石底泉地区宗务隆构造带花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对德令哈市石底泉地区宗务隆构造带内花岗闪长岩进行了锆石U-Pb测年和岩石地球化学分析。岩石地球化学分析结果显示,其具有岛弧或活动大陆边缘花岗岩的属性,原岩可能为新元古代早期(870.0±4.5Ma左右)硅铝地壳或地壳物质熔融的产物,它们的形成与板块的俯冲作用有关LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示2组年龄,分别为870.0±4.5Ma和443.3±2.3Ma。其中870.0±4.5Ma代表源区继承锆石的年龄,反映了新元古代时期的构造岩浆事件;443.3±2.3Ma代表花岗闪长岩岩浆锆石的结晶年龄,即花岗闪长岩侵位于晚奥陶世。综合分析可以确定,宗务隆构造带内花岗闪长岩与柴达木盆地北缘加里东期的板块汇聚碰撞造山作用有关,证实了宗务隆构造带内岩体形成时代并非全部是海西期一印支期。

青藏高原东北缘印支期宗务隆造山带

位于柴达木地块北缘构造带(柴北缘构造带)与南祁连造山带间的宗务隆构造带发育晚古生代、早中三叠世地层以及石炭纪蛇绿岩地体和具有岛弧性质的二叠纪—早三叠世中酸性火山岩。三个侵入宗务隆带南侧的海西—印支期花岗岩(246Ma天峻南山花岗岩、238Ma青海湖南山花岗岩和215Ma二郎洞花岗岩)分别与俯冲和后碰撞相关。两期明显的构造变形为印支期造山构造和第三纪陆内构造活动印记,前者以300余公里长的韧性剪切带为代表,后者以大规模指向南的逆冲推覆作用为特征。宗务隆构造带经历了由陆内裂陷、洋盆发育和俯冲—碰撞造山的演化过程,既不同于其南侧的柴北缘构造带也不属于北侧的南祁连造山带,而是一在柴北缘和南祁连造山带共同构建的加里东陆块上发育起来的、具有完整板块旋回的印支期造山带。

青藏高原东北缘宗务隆韧性剪切带^(40)Ar/^(39)Ar年代学及对印支期造山时限的制约

青藏高原东北缘的宗务隆构造带位于柴达木地块与南祁连地块之间,位置极为重要,其中发育的韧性剪切带变形特征和形成时代对于理解该构造带的构造属性具有重要的制约意义。详细的野外构造解析,显微构造解析与年代学研究表明,宗务隆剪切带发育走向NWW-SEE向糜棱面理,其上发育NWW-SEE向缓倾的拉伸线理,指示该剪切带逆冲-走滑剪切的特征。宏观尺度上可见由于剪切作用形成的不对称褶皱、旋转碎斑、构造透镜体及褶劈理等变形形迹;显微镜下可观察到云母鱼、S-C组构、σ型残斑及石英动态重结晶、拔丝构造等变形现象,指示该韧性剪切变形的温度在300~400℃。对剪切带同构造变形的白云母和黑云母进行了^(40)Ar/^(39)Ar同位素年代学分析,2个样品的坪年龄分别为(245.8±1.7)Ma、(238.5±2.6)Ma,指示了该剪切变形发生在早—中三叠世期间。结合对区域地质、岩石学等资料的综合分析,该期韧性剪切变形年龄代表了宗务隆构造带印支期造山作用的时间,这期造山活动可能与宗务隆有限洋盆闭合后,南祁连地块与欧龙布鲁克地块的斜向碰撞有关。

祁连山-柴北缘地区岩浆活动的时空分布、成因演变及构造岩浆演化

祁连山及邻区广泛出露有形成于不同时代、具有复杂成因类型的侵入岩类,它们记录了祁连山、柴北缘和宗务隆构造带多阶段、多期次的构造岩浆事件。根据侵入岩的空间展布情况、年代学时空格架和岩石成因类型,祁连山-柴北缘地区的侵入岩浆活动主要可分为3个阶段:前寒武纪(2.47 Ga~561 Ma)、早古生代—泥盆纪(517~360 Ma)、中晚二叠世—三叠纪(271~210Ma)。(1)前寒武纪花岗岩(2470~561 Ma)的形成记录了区内古老大陆的聚合、离散过程及北祁连洋的开启。(2)自前寒武纪末期洋盆打开以来,祁连山和柴北缘地区在517~359 Ma形成有大量的侵入岩类,祁连山、柴北缘和宗务隆地区自中泥盆世以来开始明显的显示出相对独立的构造-岩浆演化过程。其中,自517 Ma以后,祁连山地区形成有俯冲成因地球化学特征的花岗岩、埃达克质岩石和碱性花岗类,与区内同期火山岩一同构成弧盆系的火山-侵入岩组合;中南祁连在奥陶纪(452~444 Ma)和早志留世初(431 Ma)广泛形成的强过铝质S型碰撞成因花岗岩与晚奥陶世出现的磨拉石沉积建造,表明了祁连山碰撞造山事件发生于晚奥陶世—早泥盆世(452~431Ma)阶段;柴北缘地区可能于463 Ma左右已经开始进入碰撞-后碰撞造山阶段,略早于祁连山地区。440~425 Ma阶段,大量高Mg中性侵入岩和具有正εNd(t)、εHf(t)值同位素特征的埃达克质岩类,与430~420 Ma阶段的A型花岗岩,共同代表了中-南祁连后碰撞造山伸展作用。至泥盆纪,祁连山和柴北缘地区岩浆作用显示相对独立的构造演化进程。祁连地区该阶段侵入岩浆活动开始急剧减弱,北祁连少量形成于409~402 Ma阶段的A型花岗岩、中南祁连386 Ma的辉绿岩岩墙和老君山组山间磨拉石的出现,为祁连山在中泥盆世开始由后碰撞造山转为陆内伸展作用的地质记录;柴北缘地区在402~367 Ma折返及后续造山过程中发育有高Sr、低Y型花岗岩,且几乎同期形成有少量板块拆离成因的A型花岗岩(413~391 Ma)。晚泥盆世牦牛山组陆相砾岩-裂谷系火山岩建造,及早—中泥盆世至晚二叠世宗务隆山南缘-隆务峡、兴海-赛什塘-苦海等地断续出露的镁铁、超镁铁质岩石,可能与相对广泛的陆内裂解事件及宗务隆洋的形成、演化有关。(3)中晚二叠世—三叠纪(271~210 Ma),祁连山全区花岗岩浆活动仍较为微弱,但宗务隆构造带在中生代构成一期显著而特有的岩浆活动期。晚二叠世—早三叠世花岗岩形成于宗务隆洋向南的俯冲环境,240~220 Ma阶段的花岗岩与西秦岭地区碰撞-后碰撞成因花岗岩显示有相似的地球化学特征。至215 Ma,宗务隆地区A型花岗岩的发现标志了宗务隆构造带及邻区已全部进入了陆内造山阶段,整个秦-祁整个地区主造山期已经结束。三叠纪以后(<201 Ma),祁连山和柴北缘地区几乎无侵入岩浆活动。

柴达木盆地北缘锲墨格山含绿柱石花岗伟晶岩特征及构造意义

宗务隆构造带是近年来发现的重要的锂铍成矿带,锲墨格山地区隶属宗务隆构造带东段。本次通过对宗务隆构造带锲墨格山地区含绿柱石花岗伟晶岩岩石学、地球化学及年代学研究,结果显示,含绿柱石花岗伟晶岩脉以高硅、钙碱质和高分异以及低铁、镁、钙和钛为特征,属强过铝质花岗伟晶岩。微量元素特征上,样品明显富集Rb、Nb、Ta等元素,而亏损Zr、Hf、Th、Ce、Y、Yb等元素;且稀土元素总量较低,具轻稀土元素富集,轻重稀土元素分馏明显,Ce呈负异常,Eu为正异常特征,显示出岩浆演化晚期高度分异特性。锆石U-Pb年龄显示,绿柱石花岗伟晶岩锆石结晶年龄为229.5±1.3 Ma。综合研究显示,花岗伟晶岩主要形成于中‒晚三叠世,是宗务隆地区构造体制由挤压转换为伸展背景下,造山过程处于相对稳定阶段的产物。

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其地质意义

青海省共和盆地周缘晚古生代镁铁质火山岩分属阿尼玛卿蛇绿混杂带,宗务隆构造带和苦海-赛什塘带。阿尼玛卿带正常洋中脊玄武岩(N-MORB)样品具有较高的^(87)Sr/^(86)Sr(t)比值(0.7066～0.7084)、高的ε_(Nd)(t)(12.2～12.8)和较低的^(206)Pb/^(204)Pb初始值(17.72～17.79)。这些同位素特征类似于秦岭勉略蛇绿岩带的N-MORB以及印度洋低^(206)Pb/^(204)Pb高^(143)Nd/^(144)Nd N-MORB。该带中的洋岛玄武岩(OIB)的^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.7036～0.7044,ε_(Nd)(t)=4.4～4.8,^(206)Pb/^(204)Pb=17.45～17.62。其Sr和Nd同位素比值可与印度洋代表热点构造的洋岛玄武岩对比,但^(206)Pb/^(204)Pb低于印度洋的热点构造玄武岩,因此,具有类似印度洋低^(143)Nd/^(144)Nd比值MORB同位素特征。宗务隆构造带的N-MORB的Sr同位素比值在0.7041～0.7058,ε_(Nd)(t)=6.1～8.4,^(206)Pb/^(204)Pb=17.51～17.90,划归高^(143)Nd/^(144)Nd比值的N-MORB。苦海大陆裂谷玄武岩显示了高的^(87)Sr/^(86)Sr同位素比值(0.7115和0.7104)和低的ε_(Nd)(t)值(-1.7和-2.5),其^(206)Pb/^(204)Pb(17.64和17.46)与上述大洋玄武质岩石无显著区别。上述各岩类的同位素特征反映了它们生成的构造环境和陆壳组分混染的程度。阿尼玛卿带的N-MORB代表了典型的来自亏损地幔源区的洋中脊产物。与勉略带同类岩石可能来自同一源区。OIB可能属于热点构造成因的洋岛产物并与MORB一起构成了阿尼玛卿洋洋壳。宗务隆带MORB同样代表了主要源自相对亏损地幔的洋脊产物并指示宗务隆带曾开裂成洋。苦海大陆裂谷玄武岩极高的Sr和低的Nd同位素比值是陆壳物质组分的强烈印记,这与该类火山岩发育在前寒武纪基底之上不无关系。结合本区大洋玄武岩普遍低的Nb/U和Ce/Pb比值,推测它们可能源自EMII与DMM物质的交代混合。按照习惯的想法,明显的Dupal异常(△^(208)Pb/^(204)Pb值=46～103和△^(207)Pb/^(204)Pb值=4～18;大多样品^(87)Sr/^(86)Sr>0.704)指示这些岩石在空间上代表了来自南半球印度洋位置的古洋壳残余。但是,北半球愈来愈多的Dupal异常的发现有可能指示它们是类似现今东南亚多洋岛构造历经"汇聚式(focused)俯冲"的产物。此外,宗务隆带MORB的Dupal异常指示本区古特提斯域的北界较先前所定还要北推200km。

青海德令哈蓄集银铅矿床地质与S-Pb同位素组成及其成矿学意义

蓄集矿床是宗务隆构造带内发现的重要银铅矿床。蓄集银铅矿床赋存于石炭-二叠系宗务隆群果可山组灰岩夹千枚岩地层中,矿体呈脉状、透镜状、似层状,明显受近东西走向的断裂构造控制,矿体围岩蚀变主要为硅化和绢云母化,矿石矿物主要为方铅矿和银黝铜矿,脉石矿物主要为石英,矿石具有斑杂状和网脉状构造。对该矿床开展了S-^Pb同位素组成分析。硫同位素分析结果表明矿石中硫化物矿物δ34S值变化于5.0‰~8.4‰之间,显示硫主要为岩浆来源,有少量地层的贡献;铅同位素分析结果表明,矿石206^Pb/204 ^Pb=17.896~17.922,207^Pb/204 ^Pb=15.589~15.617,208 ^Pb/204 ^Pb=38.072~38.166,与围岩铅同位素组成(206 ^Pb/204 ^Pb=17.94~18.976,207^Pb/204 ^Pb=15.600~15.696,208 ^Pb/204 ^Pb=38.106~40.943)较为相似,而与蓄集峡口闪长岩铅同位素组成(206 ^Pb/204 ^Pb=18.144~18.589,207^Pb/204 ^Pb=15.623~15.636,208^Pb/204 ^Pb=38.790~39.033)相差较大,反映成矿物质主要来自围岩地层宗务隆群果可山组。综合分析认为,蓄集银铅矿床与宗务隆构造带晚二叠世岩浆活动关系密切,应属岩浆热液为主的热液充填-交代成因类型。