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。     

欧龙布鲁克地块古生代风暴沉积特征及地质意义

为进一步研究欧龙布鲁克地块古生界频繁发育的风暴沉积所暗含的地质信息,探讨风暴频发型古气候对柴北缘地区古生代沉积的影响,对研究区古生界各剖面进行了详细的野外勘察及室内实验等综合分析,以底面侵蚀构造、砾屑结构、化石滞留层、丘状交错层理以及同沉积涡流侵蚀构造等作为典型的沉积构造标志,识别出包括风暴高峰期、原地卸载期、回流期、涡流期以及停息期等风暴作用不同阶段产物。根据不同阶段风暴产物的组合形式,将出露的多套风暴沉积划分为代表不同沉积环境下的风暴序列类型,其中早古生代发育5种原地或近源型风暴沉积序列,晚古生代则发育对应原地搅动型、近源型以及深水缓坡型风暴沉积的风暴沉积序列。再综合研究区各古生界剖面的岩性等特征,印证了欧龙布鲁克地块早古生代为持续海侵的浅海环境,而晚古生代则整体处于陆表海环境下海陆过渡相沉积的环境变化特征。     

柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块早古生代岩相古地理

通过对柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块的野外地质调查及精细观察,根据剖面中发育的岩石组合关系、沉积构造特征以及地层接触关系,对该区早古生代寒武纪—早奥陶世沉积及岩相古地理特征进行了详细研究。认为早古生代欧龙布鲁克微地块处于火山岛弧弧后区域,柴北缘洋俯冲及陆陆碰撞控制了该时期的盆山格局与沉积充填演化。欧龙布鲁克微地块下古生界主要发育一套海相碳酸盐岩建造,仅在寒武系底部以及下奥陶统存在陆源碎屑沉积。从岩石组合来看,沉积相类型大致可划分为蒸发潮坪相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和复理石盆地沉积5大类及相应的亚类。研究区早古生代整体处于海侵状态,欧龙布鲁克微地块早寒武世经历蒸发潮坪沉积,中、晚寒武世海侵范围逐步扩大,研究区接受了一套以浅海碳酸盐岩建造为特点的局限台地—开阔台地沉积。早奥陶世基本继承了寒武纪海侵范围,欧龙布鲁克微地块沉积环境向台地边缘浅滩—前缘斜坡转变,直至早奥陶世晚期台地相向中南方向迁移而形成于高海平面下的台缘斜坡—欠补偿深水陆棚沉积环境。     

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“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。     

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     

柴北缘欧龙布鲁克地块东段古元古代基性麻粒岩:岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据

在欧龙布鲁克地块东部地区的正片麻岩中识别出呈透镜状产出的基性麻粒岩,部分已转变为斜长角闪岩。其主要矿物组合为单斜辉石、斜方辉石、斜长石、角闪石等,为典型中低压麻粒岩相组合。锆石SHRIMP U-Pb定年得到基性麻粒岩1928±9Ma的变质年龄,片麻岩围岩得到了1927±20Ma的变质年龄,以及2368±5Ma、2377±7Ma的岩浆结晶年龄。片麻岩锆石Hf同位素数据显示变质锆石及岩浆锆石均具有相似的Hf同位素成分,其二阶段模式年龄为2590~2830Ma,显示其可能源于太古代地壳物质的再造。欧龙布鲁克地块古元古代岩浆及变质演化历史与塔里木克拉通及华北克拉通很高的相似性,预示着在古元古代三者可能具有一定的亲缘性。     

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。     

欧龙布鲁克地块西北缘青海冷湖北片麻状花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

欧龙布鲁克地块西北缘青海冷湖北片麻状花岗闪长岩SiO_2、MgO含量较低,Al_2O_3、Na_2O、CaO含量较高,铝饱和指数(ASI)为0.79~0.92,属高钾钙碱性系列。球粒陨石标准化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呈弱的负异常(δEu=0.82~0.90)。微量元素地球化学特征显示,岩石富集大离子亲石元素Rb、Th和U,弱亏损高场强元素Nb、Ta、Zr等,显示出与板块俯冲作用有关的造山带岩浆岩的特征。青海冷湖北片麻状花岗闪长岩为角闪岩相压力条件下变玄武质岩石部分熔融的产物。LA-ICP-MS锆石206Pb/238Pb年龄为470.2±1.2Ma(n=19,MSWD=0.68),代表片麻状花岗闪长岩的成岩年龄。结合区域地质演化特征认为,该岩体形成于火山弧构造环境,是早奥陶世北阿尔金洋壳向欧龙布鲁克地块俯冲作用的地质记录。     

柴达木和欧龙布鲁克陆块基底的组成和变质作用及中国中西部古大陆演化关系初探

中国西部的柴达木陆块和欧龙布鲁克陆块的基底岩系虽然在地球化学上与扬子陆块具有亲缘性,但它们之间的组成和变质作用历史却显著不同。欧龙布鲁克陆块下部基底德令哈杂岩和达肯大坂岩群于~1.95Ga发生了角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用并克拉通化,响应了全球Columbia超大陆汇聚事件;随后又与中元古代万洞沟岩群一道于~1.0Ga发生绿片岩相变质作用,共同响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件;新元古代中晚期裂解后于中奥陶纪受原特提斯洋关闭影响而隆起。柴达木陆块基底主体由中元古代金水口岩群白沙河岩组(柴南缘)和沙柳河岩群乌龙滩岩组(柴北缘)组成,以S-型花岗岩的侵入活动和相应的变质作用响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。晚泛非期(520~480Ma)柴达木陆块与冈瓦纳主大陆俯冲碰撞,发生中压角闪岩相-麻粒岩相和高压超高压变质作用,经短暂拼贴后很快进入到原特提斯洋域,随460~420Ma的大洋关闭而发生变质叠加。区域对比表明,在基底组成和地壳演化史上,欧龙布鲁克陆块与阿拉善陆块和塔里木陆块(包括扬子陆块)相似,柴达木陆块则与北秦岭陆块以及祁连陆块相似,因而分属两个陆块群。塔—欧陆块群记录的~500Ma热事件与塔—欧和柴—秦陆块群共同记录的~450Ma热事件是两个性质不同的构造热事件。     

库鲁克塔格西段孔兹岩系的发现及年代学研究

库鲁克塔格西段出露含石墨、富铝矿物(矽线石、红柱石、堇青石)和石榴石为特征的高级变质岩石组合。对其岩石学特征及年代学研究,有助于了解塔里木克拉通变质基底性质。岩石学和岩石地球化学特征表明,该套岩石组合为典型的孔兹岩系,与华北克拉通及邻区具亲缘性。锆石U-Pb年代学研究表明,孔兹岩系存在1 928~2 636Ma物源区年龄信息,记录了~1.92 Ga和~1.85 Ga两期变质事件,为塔里木克拉通前寒武纪早期地质演化、Columbia超大陆恢复与重建提供了新证据。     

青海小赛什腾山地区达肯大坂岩群中新解体出一套变火山岩系

达肯大坂岩群(Pt1D.)是柴北缘欧龙布鲁克地块的结晶基底,为一套变质程度达角闪岩相的深变质岩系,形成时代为古元古代.通过1 ∶ 5万专项地质调查,在柴北缘欧龙布鲁克地块苏干湖南小赛什腾山一带原划归达肯大坂岩群中,新填绘出一套糜棱岩化变中酸性火山岩系与达肯大坂岩群岩石组合存在明显差异.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb...     

柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用——来自石榴夕线堇青石片麻岩的岩石学、相平衡模拟和U-Pb年代学的制约

在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩,其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示,M1阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英,M2阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英+钛铁矿+黑云母,M3阶段矿物组合有堇青石+黑云母+钛铁矿+石英+石榴子石+斜长石±钾长石。相平衡模拟计算结果显示,该岩石的峰期温压条件为p=0.92～1.08 GPa,峰期温度t>790℃,峰期之后经历升温降压的p-T演化轨迹。锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究获得的变质年龄分别为1 133±14 Ma和1 125±37 Ma, 1 133～1 125 Ma应代表了该期麻粒岩相变质作用的时代。结合区域地质资料和已有的研究成果,我们认为乌兰北部察汗河岩群的石榴夕线堇青石片麻岩可能形成于大洋俯冲作用下的弧或弧后构造环境,乌兰北部的岩浆-变质杂岩带经历了从中元古代晚期-新元古代早期俯冲增生到碰撞造山的演化过程,是全球Rodinia超大陆汇聚过程的响应。     

青海祁漫塔格玛兴大坂晚三叠世花岗岩年代学、地球化学及Nd-Hf同位素组成

青海东昆仑祁漫塔格玛兴大坂岩体岩石类型为二长花岗岩,主要矿物组合为斜长石(30％～35％)+钾长石(25％～33％)+石英(23％～25％)+黑云母(3％～5％),全岩地球化学总体显示SiO2为68.61％～69.37％,K2O为3.95％～4.08％,P2O5为0.11％～0.12％,FeOT/MgO为4.02～4.21,A/CNK(0.96～0.99)＜1,为高钾钙碱性系列准铝质花岗岩,具有Ⅰ型花岗岩的特征.其稀土元素配分图和蛛网图显示具有大陆弧花岗岩特点,富集Rb、Th等大离子亲石元素,而相对亏损Sr、P、Ti、Nb和Ta等元素;玛兴大坂二长花岗岩的143Nd/144 Nd比值为0.512326～0.512340、εNd(t)=-2.5～-3.2,指示该花岗岩具有壳幔混合Ⅰ型花岗岩的特征;锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄数据显示玛兴大坂二长花岗岩体的侵位时代为218±2Ma;锆石176Hf/177 Hf比值较低(0.28251～0.282623),εHf(t)值为-4.43～-0.62,可能为幔源物质(大的正εHf(t)值)与古老地壳物质(大的负εHf(t)值)混合后的结果.Nd同住素tDM2(1.20～1.25Ga)与Hf同位素tDM2(1.08～1.28Ga)基本一致,推测中元古代末期祁漫塔格地区存在壳幔分异作用,而玛兴大坂二长花岗岩的部分源岩为中元古代以前的物质.认为玛兴大坂二长花岗岩与祁漫塔格晚三叠世火山岩形成时代相近,响应于三叠纪末古特提斯洋的关闭.