阿爾金—祁連—昆侖造山帶早古生代構(gòu)造格架及結(jié)晶巖年代學(xué)研究進(jìn)展

董順利，李忠, 高劍, 朱煉

1) 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室，北京，100029； 2) 中國科學(xué)院大學(xué)，北京，100049; 3) 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京，100083

內(nèi)容提要：阿爾金—祁連—昆侖(阿祁昆)造山帶早古生代加里東期的構(gòu)造事件一直是國內(nèi)外研究的熱點，近年來發(fā)表了大量的研究成果。本文著重調(diào)研了各造山帶內(nèi)構(gòu)造混雜帶的重要組成部分----蛇綠巖、巖漿巖和高壓—超高壓變質(zhì)巖的地球化學(xué)特征，尤其是同位素年代學(xué)資料。蛇綠巖的地球化學(xué)特征表明阿爾金—祁連—昆侖地區(qū)早古生代的蛇綠巖有MORB和OIB兩種類型，其產(chǎn)出于成熟的洋盆、小洋盆或是與消減帶有關(guān)的弧前或弧后盆地，還有很大的爭議。根據(jù)大量的同位素年代學(xué)資料，阿爾金—祁連—昆侖地區(qū)洋盆在晚新元古代開啟，寒武紀(jì)發(fā)育成熟，于中—晚奧陶世開始發(fā)生俯沖消減作用，晚志留世—早泥盆世進(jìn)入碰撞后伸展階段。再者，通過同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)對比，證明北阿爾金與北祁連、南阿爾金與柴達(dá)木北緣、西昆侖與東昆侖在早古生代分別為同一條構(gòu)造帶，于新生代期間被活動的阿爾金左行走滑斷裂錯開了400多千米。

阿爾金—祁連—昆侖(以下簡稱為阿祁昆)造山帶是我國中央造山帶的西段，初始形成于早古生代加里東期，地貌上為青藏高原和塔里木盆地的天然分界線。造山帶內(nèi)存在若干條由洋盆俯沖、閉合形成的縫合帶，或叫構(gòu)造混雜帶。構(gòu)造混雜帶大多由蛇綠巖、巖漿巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖、火山碎屑巖和一些海相沉積巖組成。對于蛇綠巖、巖漿巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)以及同位素年代學(xué)等方面的研究，進(jìn)而得出古洋盆的發(fā)育規(guī)模，活動期次，俯沖極性，開啟、俯沖和閉合時限等，是進(jìn)行區(qū)域古地理格局重建和恢復(fù)時最常用的方法。國內(nèi)外對于阿祁昆造山帶的密集研究開始于上世紀(jì)70年代北祁連蛇綠巖的發(fā)現(xiàn)(肖序常等，1974,1978；王荃，1976)。上世紀(jì)90年代，南阿爾金和柴達(dá)木北緣(以下簡稱為柴北緣)等地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)高壓—超高壓變質(zhì)巖(劉良等，1996；楊經(jīng)綏等，1998；Zhang Jianxin et al.，2000)，尤其是柴北緣含柯石英片麻巖和含金剛石包裹體的石榴橄欖巖的發(fā)現(xiàn)(楊經(jīng)綏等，2001；Song Shuguang et al.，2005)，使這一地區(qū)的研究得到廣泛關(guān)注。近年來高精度同位素微區(qū)定年技術(shù)的快速發(fā)展以及在地質(zhì)上的應(yīng)用，也使得有關(guān)阿祁昆地區(qū)的各種研究成果大量涌現(xiàn)。但是，這一地區(qū)仍有許多關(guān)鍵地質(zhì)問題尚待解決，比如早古生代阿祁昆地區(qū)是否存在洋盆這一“簡單”的問題依然沒有得到一致的答案。而這些基本命題的回答不僅對于阿祁昆造山帶本身意義重大，而且對于造山帶周緣的克拉通如塔里木盆地在早古生代盆地性質(zhì)的認(rèn)定和盆地沉積—構(gòu)造演化的解釋都有賴于周緣造山帶構(gòu)造背景的準(zhǔn)確判定。前人對這一地區(qū)的研究，大多數(shù)是針對于某一造山帶具體問題的研究，而很多跡象顯示，早古生代期間阿祁昆地區(qū)可能作為一個整體受控于原特提斯洋不同的演化階段，現(xiàn)在的地理位置，大多數(shù)是新生代阿爾金走滑斷裂錯斷平移的結(jié)果。因此，本文首先按不同的造山帶對前人已發(fā)表的研究成果，尤其是結(jié)晶巖的同位素年代學(xué)資料進(jìn)行細(xì)致的整理、分析，然后從宏觀的角度進(jìn)行區(qū)域演化特征對比研究，厘定阿爾金山、祁連山和昆侖山在早古生代的構(gòu)造演化是否具有同步性。再者，從整體上把握目前國內(nèi)外研究者對阿祁昆地區(qū)早古生代構(gòu)造古格架爭議關(guān)鍵之所在，并提出可能的解決途徑。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

阿祁昆造山帶位于塔里木盆地南緣，是塔里木盆地與青藏高原的天然分界線，其屬于我國中央造山帶的西段，向東與秦嶺—大別造山帶相接。造山帶包括數(shù)條由蛇綠巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖和混雜堆積組成的構(gòu)造混雜帶以及夾雜在這些混雜帶之間的前寒武紀(jì)微地體。

圖 1 阿祁昆地區(qū)構(gòu)造格架簡圖(據(jù)高長林等，2005改編)Fig.1 Simplified tectonic framework map of Altun—Qilian—Kunlun area (Modified after Gao Changlin et al.，2005)蛇綠巖：1—烏依塔格；2—柯崗；3—庫地；4—蘇巴什；5—阿帕；6—紅柳溝；7—吐拉；8—芒崖； 9—阿爾金主峰北；10—半鄂博； 11—九個泉；12—大岔大阪；13—扁麻溝；14—清水溝15—百經(jīng)寺；16—玉石溝；17—川刺溝；18—小八寶；19—紅溝；20—老虎山；21—拉脊山；22—霧宿山；23—賽什騰山；24—綠梁山； 25—茶卡南山；26—鴨子泉；27—三岔口；28—烏妥；29—清水泉；30—扎那合惹；31—木孜塔格；32—黑刺溝；33—布青山；34—塔妥；35—下大武；36—瑪積雪山；37—德爾尼；38—鴛鴦鎮(zhèn)；縫合帶:KSS—庫地—蘇巴什；NALS—北阿爾金；SALS—南阿爾金；NQS—北祁連；QNS—柴北緣；QWS—祁漫塔格—烏妥；MK—昆中；SLS—雙湖—瀾滄江；BNS—班公湖—怒江；微地塊:WK—西昆侖中段；AZ—阿中；MSQ—中—南祁連；QDM—柴達(dá)木；AK—阿牙克庫克；MQ—瑪沁Ophiolite: 1—Uytag; 2—Kegang; 3—Kuda; 4—Subhash; 5—Apa; 6—Hongliugou; 7—Tula; 8—Mangya; 9—North to main peak of Altun; 10—Banebo; 11—Jiugequan; 12—Dachadaban; 13—Bianmagou; 14—Qingshuigou; 15—Baijingsi; 16—Yushigou; 17—Chuancigou; 18—Xiaobabao; 19—Honggou; 20—Laohushan; 21—Lajishan; 22—Wusushan; 23—Saishitengshan; 24—L liangshan; 25—Kachananshan; 26—Yaziquan; 27—Shanchakou; 28—Wutou; 29—Qingshuiquan; 30—Zhanahere; 31—Muzitage; 32—Heicigou; 33—Buqingshan; 34—Tatuo; 35—Xiadawu; 36—Majixueshan; 37—Deerni; 38—Yuanyangzhen;Suture Zone: KSS—Kudi—Subashi Suture；NALS—North Altun Suture；SALS—South Altun Suture；NQS—North Qilian Suture；QNS—North Qaidam Suture；QWS—Qimantage—Wutou Suture；MK—Middle Kunlun；SLS—Shuanghu—Lancang River Suture；BNS—Bangong Lake—Nujiang River Suture；Small Therrene:WK—West Kunlun；AZ—Azhong；MSQ—Middle—South Qilian；QDM—Qaidam；AK—Ayakekuke；MQ—Maqin

在阿祁昆地區(qū)，至今已經(jīng)識別出了至少七條由蛇綠巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖和混雜堆積組成的構(gòu)造混雜帶，分別是：位于西昆侖北地體和西昆侖南地體之間的庫地—蘇巴什構(gòu)造混雜帶、位于敦煌地體與阿爾金地體之間的北阿爾金構(gòu)造混雜帶、位于阿爾金地體以南的南阿爾金構(gòu)造混雜帶、位于阿拉善地體與祁連地體之間的北祁連構(gòu)造混雜帶、位于祁連地體與柴達(dá)木地體之間的柴北緣構(gòu)造混雜帶、位于柴達(dá)木地體與東昆侖北地體之間的祁曼塔格—烏妥構(gòu)造混雜帶、位于東昆侖北地體與東昆侖南地體之間的昆中構(gòu)造混雜帶(圖1)。

2 洋盆規(guī)模、屬性

對于古洋盆性質(zhì)的認(rèn)定，一般是基于對構(gòu)造縫合帶內(nèi)的洋殼殘片—蛇綠巖套的剖析。世界范圍內(nèi)對于蛇綠巖的研究，經(jīng)歷過幾次認(rèn)識上的轉(zhuǎn)變。上世紀(jì)70年代，蛇綠巖剛從各造山帶被識別出來，海洋地球物理資料表明，蛇綠巖序列與現(xiàn)今大西洋、太平洋洋殼序列可以很好的對比，被認(rèn)為全部產(chǎn)出于大洋中脊，即代表成熟的洋盆。后來，隨著深海鉆探和大陸造山帶研究資料的積累，尤其是對于蛇綠巖巖石學(xué)和地球化學(xué)方面的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)蛇綠巖的特征都類似于島弧拉斑玄武巖(IAT)，而非現(xiàn)代大洋中的洋中脊玄武巖(MORB)，因此，蛇綠巖并不是像人們以前認(rèn)為的那樣，代表太平洋或大西洋那樣廣闊的大洋地殼，而應(yīng)該是小洋盆(包括島弧、弧后盆地、弧前盆地或陸間小洋盆等)的殘片(張旗，1995)。大量的研究也表明，即使是MORB型的蛇綠巖，也大多不是產(chǎn)出于大洋中脊，而是與俯沖消減帶有關(guān)的弧后或弧前盆地，因為絕大多數(shù)的密度較大的成熟洋殼都隨俯沖作用進(jìn)入地幔消亡了，能夠保存在地表的更多的是形成時間相對晚的，密度相對小的，距離大陸更近的俯沖消減帶上的新生洋殼。這一認(rèn)識上的轉(zhuǎn)變對于人們利用蛇綠巖來判定古洋盆性質(zhì)無疑是至關(guān)重要的。但是，如何準(zhǔn)確判定MORB型的蛇綠巖到底是產(chǎn)出于成熟的大洋中脊還是消減帶新生洋殼，至今依然是沒有解決的難題。

從蛇綠巖的角度，研究區(qū)內(nèi)研究程度最深的是北阿爾金蛇綠巖帶和北祁連蛇綠巖帶。楊經(jīng)綏等(2002)報道了在北阿爾金紅柳溝發(fā)現(xiàn)了約50m厚的席狀基性巖墻群，具有MORB型的巖石特征，認(rèn)為其是海底擴張的有力證據(jù)。吳峻等(2002)根據(jù)紅柳溝蛇綠巖中基性火山巖的稀土元素配分模式及Nd同位素組成特征，認(rèn)為基性火山巖可分為MORB型和OIB型兩種，

代表了地幔柱物質(zhì)與洋殼物質(zhì)的混合作用。張志誠等(2008)根據(jù)北阿爾金阿克塞西青崖子一帶蛇綠巖中的輝長巖投影在MORB、島弧拉斑玄武巖和鈣堿性玄武巖區(qū)，認(rèn)為蛇綠巖可能既保留了形成于MORB的背景信息，也記錄了SSZ環(huán)境改造的結(jié)果。楊經(jīng)綏等(2008)根據(jù)在紅柳溝發(fā)現(xiàn)的由異剝橄欖巖—橄欖二輝石巖—(橄欖)輝石巖—輝長巖—料長巖組成的深成堆晶巖(通常被認(rèn)為是SSZ構(gòu)造背景的產(chǎn)物)，結(jié)合此前發(fā)現(xiàn)的席狀巖墻群，推測紅柳溝蛇綠巖可能來自于不同的構(gòu)造背景。

關(guān)于北祁連蛇綠巖,大量的研究成果表明，其性質(zhì)跟北阿爾金蛇綠巖類似，也包括MORB和OIB兩種類型。馮益民等(1995)根據(jù)蛇綠巖的地質(zhì)和地球化學(xué)特征，指出玉石溝、大岔大坂、塔墩溝和老虎溝蛇綠巖分別生成于弧前盆地(或小洋盆)、弧間盆地、近弧的弧后盆地和近陸的弧后盆地等擴張脊環(huán)境，由此認(rèn)為早—中奧陶世時北祁連曾出現(xiàn)一個具“溝—弧—盆”體系的成熟大洋。夏林圻(1996)通過分析蛇綠巖中的基性火山巖的地球化學(xué)組分，將蛇綠巖的成因解釋為雙層地幔源組分混合模式，即軟流圈虧損地幔組分和深層富集型地幔柱組分的混合，且根據(jù)在川刺溝蛇綠巖套底部發(fā)現(xiàn)的金云母斜輝橄欖巖，進(jìn)一步論證了蛇綠巖更大程度上來源于地幔柱組分，并根據(jù)洋脊的擴張速率和洋盆開合時限，估算出當(dāng)時洋盆的寬度約為1080～2142km ，認(rèn)定洋盆性質(zhì)為有限洋盆。許志琴等(2006)認(rèn)為阿祁昆地區(qū)在早古生代位于岡瓦納大陸西北側(cè)和始特提斯洋東南緣，由于始特提斯洋向東南俯沖，形成了“多地體、多島弧、多洋盆、多俯沖/碰撞”的構(gòu)造古地理環(huán)境，多個蛇綠巖帶所代表的洋盆為弧前小洋盆。張旗(2000)認(rèn)為就北祁連一個個蛇綠巖來說, 它們均代表小洋盆的殘片, 或者是弧后盆地, 或者是弧前盆地，而根據(jù)北祁連蛇綠巖常常逆沖在增生楔或巖漿弧之上,也有被增生楔超覆的情況以及蛇綠巖的地球化學(xué)特征,確定北祁連蛇綠巖屬于科迪勒拉型,暗示這些小洋盆的形成和演化與一個大洋盆的活動有關(guān)， 類似于現(xiàn)今西南太平洋 “溝—弧—盆”體系與太平洋的關(guān)系。葛肖虹等(1998)根據(jù)塔里木、柴達(dá)木和阿拉善三個地塊都發(fā)育一套相當(dāng)于揚子板塊早震旦世晚期(南沱期)的冰磧礫巖和一套相當(dāng)于揚子板塊燈影期的硅質(zhì)白云巖和晚震旦早寒武世的含磷層，以及三者在奧陶紀(jì)古緯度上的相近，提出“西域板塊”的概念，認(rèn)為早古生代北祁連與柴北緣、北阿爾金、東/西昆侖一樣，都是發(fā)育在廣闊的西域板塊上的一個個裂陷槽，并把蛇綠巖帶解釋為特提斯洋脊向克拉通內(nèi)部的楔入引起地幔上涌的結(jié)果，類似于現(xiàn)今紅海和亞丁灣受印度洋洋中脊的插入而開裂的現(xiàn)象。

在昆侖地區(qū)，西昆侖的庫地蛇綠巖和東昆侖的昆中蛇綠巖帶研究程度較高。汪玉珍(1983)首先提出庫地蛇綠巖的說法，其包括庫地的超基性巖和一些克溝的枕狀玄武巖、復(fù)理石沉積等，根據(jù)對玄武巖樣品主、微量元素的分析，認(rèn)為玄武巖屬于低鉀拉斑玄武巖，可能產(chǎn)出于日本海型的邊緣海盆環(huán)境。之后，很多單位、學(xué)者從蛇綠巖各組分的地球化學(xué)特征方面做過很多工作，對蛇綠巖所代表的構(gòu)造環(huán)境的認(rèn)識分歧也很大，基本包括：成熟的大洋盆地(鄧萬明，1995；潘裕生等，1990,1996；姜春發(fā)，1992)、島弧環(huán)境(楊經(jīng)綏等，1996)、洋中脊與不成熟島弧的過渡環(huán)境(丁道桂，1996；方愛民等，2004)、弧間或弧后盆地(王志洪等，2000；肖文交等，2000)、弧前盆地(袁超等，2002)。一些學(xué)者根據(jù)超基性巖和玄武巖同位素測年或古生物年代的資料，認(rèn)為超基性巖和玄武巖不是同一個時代的產(chǎn)物，不能被組合在一起構(gòu)成蛇綠巖套，應(yīng)該解體(郝杰等，2003；張傳林等，2004)。

東昆侖造山帶包括昆北、昆中和昆南帶，北側(cè)為柴達(dá)木地塊，南側(cè)為巴顏喀喇—松潘甘孜地體。祁漫塔格—烏妥縫合帶是昆北與北側(cè)柴達(dá)木地塊的界限，西與阿爾金斷裂交匯，東與柴北緣縫合帶相交。祁漫塔格山發(fā)育以中性為主的中基性夾酸性火山巖建造。這些玄武巖、安山巖、閃長巖的地球化學(xué)特征總體表現(xiàn)為稀土總量較低、輕稀土富集、重稀土分餾不明顯、稀土元素配分曲線右傾; 大離子親石元素富集, Nb、Ti等元素虧損; 顯示其形成于與俯沖作用有關(guān)的島弧環(huán)境(肖愛芳，2005；楊金中等，1999；崔美慧等，2011)。楊金中等(1999)在祁漫塔格群第二亞群中厘定出由方輝橄欖巖、輝長巖、變輝綠巖、綠片巖和硅質(zhì)巖組成的蛇綠巖套，但根據(jù)李曰俊等(2000)在此層發(fā)現(xiàn)的放射蟲化石，蛇綠巖的時代為早石炭世。

東昆侖昆北地塊和昆南地塊之間的昆中蛇綠混雜巖帶中研究最成熟的應(yīng)屬清水泉蛇綠巖。高延林等(1988)認(rèn)為這套蛇綠巖是晚元古代或早古生代早期秦祁昆古大洋擴張初期，在臨近陸殼部位不遠(yuǎn)的環(huán)境和快速擴張條件下形成的洋殼基底；古鳳寶等(1996)認(rèn)為其是B型俯沖階段的產(chǎn)物；姜春發(fā)等(1992)研究表明清水泉的橄欖巖不屬于洋殼型的虧損地幔橄欖巖，可能為島弧型蛇綠巖的組成部分。陳能松等(2002,2008)認(rèn)為昆中蛇綠巖與阿爾金地區(qū)的縫合帶一起向西可與西昆侖的庫地縫合線相連。

可以看出，阿祁昆地區(qū)現(xiàn)存有類似MORB和OIB兩種類型的蛇綠巖，對于后者可能爭議不大，一般產(chǎn)于洋盆消減帶，而前者是產(chǎn)出于成熟的洋盆還是與消減帶有關(guān)的弧前或弧后盆地，還有很大的爭議。因此，如果單純以蛇綠巖各組成部分的地球化學(xué)特征來判斷其所代表的洋盆屬性，有很大的難度，這也是至今阿祁昆地區(qū)早古生代洋盆性質(zhì)在很多學(xué)者之間無法達(dá)成共識的主要原因所在。要解決這個問題，可能還有賴于從其他的方面進(jìn)行深入的工作，比如系統(tǒng)的沉積學(xué)及海洋古生物學(xué)的研究。

表 1 北阿爾金蛇綠巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 1 The summary of the ophiolite ages in North Altun

3 洋盆開啟、俯沖、閉合時限

對于古洋盆存在時限的研究，傳統(tǒng)上一般是根據(jù)海洋古生物化石的時代來推斷，尤其是賦存于蛇綠巖上覆巖系硅質(zhì)層的放射蟲群體。近幾十年來，隨著各種同位素測年方法的快速發(fā)展及在地質(zhì)上的應(yīng)用，對存在于俯沖混雜帶或陸緣增生帶中的蛇綠巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖、島弧火山巖等各種能夠揭示洋盆活動時限的結(jié)晶巖進(jìn)行同位素測年，逐漸成為大家進(jìn)行古大地構(gòu)造格局恢復(fù)和重建時所利用的主流方法之一。作者對上文提到的阿祁昆地區(qū)7條構(gòu)造混雜帶內(nèi)的蛇綠巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖、島弧相關(guān)巖漿巖相關(guān)的國內(nèi)外近年來已發(fā)表的同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)分類進(jìn)行詳細(xì)的搜集和整理，從統(tǒng)計學(xué)的角度更準(zhǔn)確的剖析不同類型的結(jié)晶巖年代學(xué)數(shù)據(jù)所代表的洋盆開啟、俯沖、閉合時限。

3.1 北阿爾金

3.1.1 蛇綠巖

北阿爾金蛇綠巖零星分布于“紅柳溝—拉配泉構(gòu)造混雜巖帶”之中。該構(gòu)造混雜巖帶西起紅柳溝，向東延伸至拉配泉，經(jīng)安南壩、阿克塞至肅北半鄂博一帶變?yōu)楸睎|向沿阿爾金主斷裂展布。全長近600km，寬10～50km 不等，出露有數(shù)十個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，并發(fā)育有淺變質(zhì)玄武巖、枕狀熔巖、細(xì)碧巖、硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r等。在沒有同位素測年數(shù)據(jù)之前，北阿爾金蛇綠巖一度被認(rèn)為形成于新元古代。郭召杰等(1998)在阿爾金北緣半鄂博輝長巖中獲得829±60Ma 的Sm-Nd 等時線年齡，但張旗(2001)通過實地考察，認(rèn)為其測的輝長巖并非產(chǎn)于蛇綠巖套，不能代表蛇綠巖的形成時代。后來，很多學(xué)者又對北阿爾金蛇綠巖中的基性侵入巖、枕狀熔巖進(jìn)行過測年(劉良等，1999；修群業(yè)等，2007；張志誠等，2008；楊經(jīng)綏等，2008；劉函，2011)(表1)?？梢钥闯觯呔G巖的時代位于524～437Ma之間，從早中寒武世持續(xù)到早志留世。堆晶輝長巖的結(jié)晶年齡常被認(rèn)為是蛇綠巖形成時間的代表，楊經(jīng)綏等(2008)報道了北阿爾金紅柳溝蛇綠巖中堆晶輝長巖的第一個鋯石SHRIMP U-Pb年齡數(shù)據(jù)，為479.4±8.5 Ma，且堆晶輝長巖被認(rèn)為形成于SSZ構(gòu)造背景，結(jié)合此地區(qū)的高壓—超高壓變質(zhì)巖、巖漿巖的年齡，基本可以確定在早奧陶世北阿爾金地區(qū)已經(jīng)發(fā)生了洋殼俯沖導(dǎo)致弧前或弧后盆地擴張的事件。值得注意的是，郝杰等(2007)對紅柳溝“拉配泉群”中由流紋質(zhì)火山凝灰?guī)r變質(zhì)形成的絹云母石英片巖中的絹云母進(jìn)行Ar-Ar測年，結(jié)果為455±2 Ma，并認(rèn)為這種同變質(zhì)礦物的形成年齡代表了蛇綠巖最終構(gòu)造侵位的時代。北阿爾金蛇綠巖迄今獲得的最小的年齡為劉函(2011)在恰什坎薩依溝玄武巖中測得的，為437±14 Ma，說明俯沖消減帶新生洋殼的形成可能持續(xù)到了早志留世，這跟傳統(tǒng)認(rèn)識有矛盾之處，當(dāng)然這一問題的最終解答還需更多同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)的出爐。關(guān)于北阿爾金洋盆的開啟時代，目前只有劉函(2011)對恰什坎薩依溝雙峰式火山巖中的流紋巖進(jìn)行過鋯石LA-ICP-MSU-Pb測年，結(jié)果為749.8±4.6 Ma，說明在中新元古代，北阿爾金地區(qū)已經(jīng)發(fā)生了洋盆形成的前奏—大陸裂解。

3.1.2 高壓—超高壓變質(zhì)巖

北阿爾金構(gòu)造混雜帶以蛇紋巖、堆晶輝長巖、枕狀熔巖及硅質(zhì)巖等組成的蛇綠混雜巖為主，Zhang Jianxin 等(2005) 等在紅柳溝發(fā)現(xiàn)有石榴藍(lán)閃石片巖(藍(lán)片巖)和榴輝巖的出露。張建新等(2007)分別對榴輝巖和藍(lán)片巖中的多硅白云母和鈉云母進(jìn)行39Ar-40Ar年代學(xué)測定,獲得榴輝巖中多硅白云母的坪年齡為512±3Ma, 即代表榴輝巖的峰期變質(zhì)年齡,藍(lán)片巖中鈉云母的坪年齡為491±3Ma, 代表晚期綠片巖相疊加的時代。

表 2 北阿爾金巖漿巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 2 The summary of the magmatic rock ages in North Altun

表 3 南阿爾金高壓—超高壓變質(zhì)巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 3 The summary of the HP/UHP metamorphic rock ages in South Altun

3.1.3 中酸性巖漿巖

北阿爾金巖漿巖帶與蛇綠巖帶展布相同，中酸性侵入巖、火山巖廣泛分布。中酸性侵入巖在年代學(xué)方面的研究程度較深(表2)，其中又以各種類型的花崗巖為最。

在威爾遜造山旋回過程中，在三個可能的構(gòu)造環(huán)境形成花崗巖，一是大陸地殼裂解和大洋形成過程中產(chǎn)生的非造山花崗巖類，二是大洋開始閉合時沿大陸邊緣形成巖漿弧內(nèi)的鈣堿性花崗巖類，三是碰撞加厚和/或造山帶伸展滑塌過程中陸殼間產(chǎn)生的花崗巖類(Kinny et al.，2003)，分別可以對應(yīng)為A型花崗巖、I型花崗巖、S型花崗巖。在已報道的花崗巖年代學(xué)數(shù)據(jù)中，年齡最老的為康磊等(2011)測定的紅柳溝鉀長花崗巖，為500.3±1.2 Ma，且根據(jù)巖石的地球化學(xué)特征，為高鉀鈣堿性花崗巖。原文作者認(rèn)為花崗巖的形成背景為陸緣火山弧，跟洋殼俯沖作用有關(guān)。戚學(xué)祥等(2005)在恰什坎薩依溝花崗閃長巖中測出鋯石SHRIMP U-Pb年齡為481.5±5.3 Ma，吳才來等(2007)在巴什考供盆地北緣斯米爾布拉克巖體中測出石英閃長巖的年齡為481.6±5.6 Ma，且根據(jù)巖石的地球化學(xué)特征，兩者皆屬于典型的I型花崗巖，產(chǎn)于島弧或陸緣弧環(huán)境，也說明在481Ma左右，洋殼俯沖作用還在進(jìn)行。吳才來等(2005)對產(chǎn)于巴什考供盆地南緣的花崗雜巖體中的四種花崗巖進(jìn)行了鋯石SHRIMP U-Pb測年，巨斑花崗巖、紅色中細(xì)?；◢弾r、灰白色和粉紅色似斑狀花崗巖的年齡分別為474.3±6.8Ma、446.6±5.2Ma、434.5土3.8Ma和431.1±3.8Ma，且根據(jù)野外產(chǎn)狀和巖石地化參數(shù)，吳才來等(2005)認(rèn)為年齡為474.3±6.8Ma和446.6±5.2Ma的花崗巖產(chǎn)于同碰撞環(huán)境，年齡為434.5±3.8Ma和431.1±3.8Ma的花崗巖產(chǎn)于碰撞后環(huán)境。

綜上，北阿爾金花崗巖在Kinny所說的三種構(gòu)造環(huán)境中都有產(chǎn)出，且根據(jù)已有的年代學(xué)數(shù)據(jù)，大體可以總結(jié)出，與洋殼俯沖有關(guān)的島弧花崗巖時代變化范圍為500～481Ma，與板塊碰撞有關(guān)的花崗巖時代變化范圍為474～446Ma，與碰撞后伸展作用有關(guān)的花崗巖時代變化范圍為434～404 Ma。這其中也不乏例外，如陳宣華等(2003)對北阿爾金的最大花崗巖體----闊什布拉克巖體進(jìn)行了鋯石U-Pb(TIMS)年代學(xué)研究,得出巖體的形成時代為443Ma,并對其形成的構(gòu)造環(huán)境作了探討,認(rèn)為形成于島弧環(huán)境。因此，更有說服力的構(gòu)造背景的解釋還有賴于更多研究數(shù)據(jù)的支持，目前，下結(jié)論還為時過早。

表 4 南阿爾金巖漿巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 4 The summary of the magmatic rock ages in Southern Altun

表 5 北祁連蛇綠巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 5 The summary of the ophiolite ages in North Qilian

表 6 北祁連高壓—超高壓變質(zhì)巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 6 The summary of the HP/UHP metamorphic rock ages in North Qilian

3.2南阿爾金

3.2.1 蛇綠巖

南阿爾金蛇綠巖帶東起青海茫崖鎮(zhèn)，西至新疆阿帕, 斷續(xù)延伸約700km，蛇綠巖主要由蛇紋石化橄欖巖、輝長巖、玄武巖、硅質(zhì)巖組成。但是，南阿爾金蛇綠巖的研究程度相對較低。目前，僅有劉良等(1998)測得茫崖蛇綠巖中拉斑玄武巖Sm-Nd 等時線年齡為481.3±53Ma，認(rèn)為該蛇綠巖帶形成于早古生代。且根據(jù)地球化學(xué)分析，茫崖蛇綠巖兼具E-MORB 和OIB 特征。

3.2.2高壓—超高壓變質(zhì)巖

該帶呈透鏡狀分布在阿爾金山群的中高級變質(zhì)片麻巖中，主要包括石榴二輝橄欖巖、榴輝巖、麻粒巖、榴閃巖等高壓—超高壓變質(zhì)巖，主要分布在江尕勒薩依、英格利薩依、清水泉等地方。張建新等(2002)在江尕勒薩依榴輝巖的石榴石中發(fā)現(xiàn)具有特征結(jié)構(gòu)的多晶石英包體，并根據(jù)各種溫度、壓力計算，認(rèn)為南阿爾金榴輝巖中含有柯石英的假象，也為超高壓變質(zhì)作用的存在提供了證據(jù)。從高壓—超高壓變質(zhì)年代學(xué)的角度，此帶的研究程度較高，很多學(xué)者進(jìn)行過年代學(xué)工作(張建新等，1999；張安達(dá)等，2004,2005；劉良等，2007,2009)，數(shù)據(jù)匯總于表3。可以看出，變質(zhì)年代主要集中在510～480Ma這一很小的范圍內(nèi)，說明洋殼拖拽陸殼發(fā)生深俯沖作用主要發(fā)生在晚寒武世—早奧陶世時期。劉良等(2007)通過鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年獲得江尕勒薩依榴輝巖的變質(zhì)年齡為493±43Ma，其原巖具有E-MORB 的性質(zhì)，形成年齡為754±9Ma；圍巖石榴子石黑云母片麻巖顯示親陸緣性質(zhì)，變質(zhì)年齡為499±27Ma，與榴輝巖變質(zhì)年齡相當(dāng)，說明江尕勒薩依超高壓榴輝巖的形成是先期(新元古代)就位或侵位于陸殼之中的洋殼基性火山巖在早古生代跟沉積巖圍巖一起發(fā)生陸殼深俯沖作用的產(chǎn)物。

3.2.3 中酸性巖漿巖

該帶南華紀(jì)—志留紀(jì)巖漿活動強烈，中酸性侵入巖廣泛分布。但是，在巖石地球化學(xué)和年代學(xué)方面，該帶的研究程度都遠(yuǎn)不及北阿爾金。表4為中酸性侵入巖年代學(xué)數(shù)據(jù)的匯總。可以看出，巖漿活動的時代變化范圍很大，為491～413 Ma，且年齡分布很零散，這可能跟數(shù)據(jù)量較少有關(guān)，難以形成一個集中的區(qū)間。但總體上，此帶的花崗巖侵入時代可以跟北阿爾金(500～404 Ma)進(jìn)行對比，說明兩者在早古生代應(yīng)該處于相同的構(gòu)造背景之中。

表 7 北祁連巖漿巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 7 The summary of the magmatic rock ages in North Qilian

3.3 北祁連

3.3.1 蛇綠巖

北祁連蛇綠巖是我國最早發(fā)現(xiàn)的蛇綠巖之一，研究程度很高，零星的蛇綠巖體基本沿兩條帶展布。北帶沿甘肅景泰縣老虎山—民樂扁都口—張掖蘇優(yōu)河—肅南大坂—白泉門—九個泉—擺浪河—嘉峪關(guān)榆樹溝一線，全長1000多千米。南帶沿托萊山及北坡的三岔什、玉石溝、酸刺溝、油葫蘆溝、門源的紅溝、達(dá)坂山一帶分布, 向西可延至肅北的三個泉,向東在門源以東消失。研究程度最高的有玉石溝蛇綠巖、大岔大坂蛇綠巖、熬油溝蛇綠巖、東草河蛇綠巖和老虎山蛇綠巖。

表5是近年來北祁連蛇綠巖定年數(shù)據(jù)匯總?？梢钥闯觯呔G巖年代變化范圍為550～495Ma，基本覆蓋了整個寒武紀(jì)。但由于不同學(xué)者測年所用的巖石類別不同，年齡所代表的地質(zhì)意義可能也不盡相同。蛇綠巖中由原始地幔巖經(jīng)部分熔融形成的洋殼與熔融殘留的地幔橄欖巖具有互補性,但是原始地幔巖通過部分熔融不能直接形成玄武巖(Niu Yaoling et al.,1993;白文吉等,1999),即玄武巖與地幔橄欖巖在地球化學(xué)上并沒有直接的互補性。因此,蛇綠巖上部的玄武巖可能難以代表蛇綠巖開始形成的年齡。所以由原始地幔巖部分熔融形成的巖漿經(jīng)分離結(jié)晶形成的堆晶輝長巖的年齡可能比玄武巖更能代表蛇綠巖形成時代(史仁燈等，2004)。夏林圻等(1996)在玉石溝蛇綠巖套的基性熔巖中測得全巖Sm-Nd等時線年齡為522～495Ma，而史仁燈等(2004)在同處蛇綠巖的堆晶輝長巖中測得鋯石鋯石SHRIMP U-Pb年齡為550±17 Ma，原作者解釋為由于地幔底侵上隆造成的局部熔融形成的巖漿開始形成堆晶輝長巖，此時局部地區(qū)有洋殼開始形成，到522～495 Ma,洋盆已經(jīng)具有一定的規(guī)模,并形成了大面積的具M(jìn)ORB特征的基性熔巖，洋盆開始裂開到初具規(guī)模經(jīng)歷了約30Ma。另外，大岔大坂、熬油溝、東草河三處蛇綠巖中輝長巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為505±8Ma、503.7±6.4Ma、497±7 Ma，這三組在誤差范圍內(nèi)較一致的年齡說明在晚寒武世北祁連洋盆發(fā)生過一次明顯的海底擴張事件。

3.3.2 高壓變質(zhì)巖

出露于北祁連中段走廊南山南坡和托萊山北坡一帶，可能是因為沒有發(fā)現(xiàn)柯石英等陸殼深俯沖超高壓變質(zhì)作用的證據(jù)，受關(guān)注程度遠(yuǎn)不及祁連山南緣也即柴北緣出露的高壓變質(zhì)巖帶。不過，還是有些學(xué)者對此帶出露的榴輝巖、藍(lán)片巖進(jìn)行過年代學(xué)研究，表6是年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總?？梢钥闯觯邏鹤冑|(zhì)巖年齡變化范圍為489～442Ma，這其中榴輝巖年齡為489～463 Ma，藍(lán)片巖年齡除了一個為489Ma，其余的基本處于460～440 Ma。榴輝巖年齡一般代表洋殼俯沖至最深處的峰期變質(zhì)年齡，而藍(lán)片巖年齡更多的是代表洋殼上升折返階段，由此，可以推測北祁連洋盆在早奧陶世即發(fā)生俯沖作用，并達(dá)到最深處，中晚奧陶世洋殼發(fā)生折返作用。

3.3.3 巖漿巖

北祁連早古生代發(fā)育十分完善的“溝—弧—盆”體系，火山島弧帶主要沿走廊南山主脊分布,平行于造山帶走向?；『笈璧鼗鹕綆r分布于島弧帶的東北側(cè)。夏林圻等(1996)對島弧火山巖和弧后盆地火山巖進(jìn)行過系統(tǒng)的地球化學(xué)和年代學(xué)工作(表7)，結(jié)果表明，前者的時代變化范圍為486～445Ma，后者的變化范圍為469～453Ma，523.61±19.84 Ma為弧前盆地火山巖的年齡，早于島弧和弧后盆地的時代。

表 8 柴北緣高壓—超高壓變質(zhì)巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 8 The summary of the HP/UHP metamorphic rock ages in North Qaidam

沿著走廊南山，還分布著大量產(chǎn)狀各異、大小不同、類型不一的花崗巖體，張德全等(1995)、宋忠寶等(2004,2007)、吳才來等(2007,2010)分別對花崗巖做過年代學(xué)工作。結(jié)合地球化學(xué)特征，從花崗巖產(chǎn)出背景的角度，可以將花崗巖的年代分為4個時期。第一期(512～501Ma)：洋殼向南俯沖；第二期(477Ma):洋殼繼續(xù)向南俯沖，且俯沖于中祁連陸殼之下；第三期(463Ma):由于向南的俯沖受到阻擋，洋殼開始向北俯沖，引起北祁連島弧與阿拉善陸塊的碰撞；第四期(435～424Ma)：北祁連洋盆閉合，柴達(dá)木陸塊和阿拉善地塊形成陸陸碰撞。由于造山帶根部的巖石圈發(fā)生了拆沉作用，形成了大量造山后花崗巖類，如金佛寺花崗巖(424Ma)(吳才來等，2010)。

3.4 柴北緣

3.4.1 蛇綠巖

柴北緣是否發(fā)育真正的蛇綠巖，現(xiàn)在還存在爭議。賴紹聰?shù)?1996)將柴北緣地幔橄欖巖、石榴子石橄欖巖、輝長巖和熔巖歸為蛇綠巖的組合，但沒有蛇綠巖組合中通常存在的枕狀熔巖及巖墻群等。人們通常認(rèn)為石榴子石橄欖巖是典型的超高壓變質(zhì)巖石類型，并不屬于蛇綠巖組合(Coleman,1977;Yang Jingsui et al.,2000)。楊經(jīng)綏等(2004)認(rèn)為柴北緣魚卡河及綠梁山一帶存在由玄武質(zhì)、枕狀熔巖、巖墻群和輝長巖等古洋殼巖石組成的蛇綠巖，但蛇綠巖的年齡為780～768Ma，屬于新元古代，相同地區(qū)榴輝巖原巖的年齡為800～750Ma，且蛇綠巖中海底玄武巖的成分與榴輝巖的成分可以對比，原作者推斷海底玄武質(zhì)巖可能就是榴輝巖的原巖，祁連地區(qū)新元古代蛇綠巖代表的洋盆是在羅迪尼亞大陸800～750Ma發(fā)生裂解的基礎(chǔ)上形成的。

3.4.2高壓—超高壓變質(zhì)巖

柴北緣高壓—超高壓變質(zhì)巖帶經(jīng)過國內(nèi)外眾多學(xué)者10多年的剖析和厘定，已經(jīng)被公認(rèn)為我國繼蘇魯—大別超高壓變質(zhì)帶之后的第二條發(fā)現(xiàn)柯石英和金剛石包裹體證據(jù)的大陸深俯沖超高壓變質(zhì)帶(楊經(jīng)綏等，2001；Song Shuguang et al.,2004,2005；張建新等，2009)。柴北緣高壓—超高壓變質(zhì)帶西起綠梁山西端的魚卡—落鳳坡地區(qū),東至都蘭北部的野馬灘—沙柳河地區(qū),從西向東可分為魚卡—落鳳坡榴輝巖—片麻巖單元、綠粱山石榴橄欖巖—高壓麻粒巖單元、錫鐵山榴輝巖—片麻巖單元和都蘭榴輝巖—片麻巖單元(張建新等，2009)。

表 9 柴北緣巖漿巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 9 The summary of the magmatic rock ages in North Qaidam

表 10 西昆侖結(jié)晶巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 10 The summary of the crystalline rock ages in West Kunlun

近十年來，國內(nèi)外很多學(xué)者使用基于鋯石的各種定年方法對柴北緣高壓—超高壓變質(zhì)巖以及其圍巖進(jìn)行過年代學(xué)工作，數(shù)據(jù)匯總于表8。34個年齡數(shù)據(jù)變化范圍為495～420Ma。這樣看來，變質(zhì)時代的跨度很大，張建新等(2009)指出部分原因可能是不同研究者對同一高壓—超高壓變質(zhì)巖單元中巖石的年代學(xué)測定結(jié)果存在明顯差異。比如，通過U-Pb TIMS方法獲得魚卡榴輝巖的變質(zhì)年齡為488～495 Ma(Zhang Jianxin et al.,2005)，而最近陳丹玲等(2007)通過U-Pb LA-ICP-MS獲得魚卡榴輝巖的變質(zhì)年齡為430 Ma左右，明顯低于前者，也低于榴輝巖中角閃石和多硅白云母的Ar-Ar年齡。另一因素可能是由于后期構(gòu)造熱事件疊加的影響，一些年齡數(shù)據(jù)并不代表高壓—超高壓變質(zhì)作用時代，而是后榴輝巖相高溫?zé)崾录哪挲g。即便是剔除了上述兩個因素的影響，柴北緣高壓—超高壓變質(zhì)作用的時間跨度也至少為40Ma。

3.4.3 巖漿巖

此帶出露的巖漿巖主要以各種類型的花崗巖為主，在空間上大多與高壓—超高壓變質(zhì)巖相伴產(chǎn)出。花崗巖的年代學(xué)變化范圍為473～372Ma(表9)。吳才來等(2007)總結(jié)了柴北緣超高壓變質(zhì)帶中存在三類花崗巖組合，Ⅰ類:石英二長閃長巖—花崗閃長巖—二長花崗巖,Ⅱ類:二長花崗巖—二云母花崗巖—含白云母花崗巖—正長花崗巖,Ⅲ類:花崗閃長巖—二長花崗巖—黑云母花崗巖，根據(jù)巖石地化特征，三種花崗巖組合的類型分別為Ⅰ型、S型、Ⅰ和S過渡型，且通過鋯石SHRIMP U-Pb測年，三者的年齡分別為473 Ma、446Ma、397Ma，原作者認(rèn)為這三組年齡分別代表了南祁連地區(qū)洋殼俯沖、陸陸碰撞、構(gòu)造折返的時代。

3.5西昆侖

3.5.1庫地蛇綠巖

對庫地蛇綠巖形成時代的最早報道是汪玉珍(1983)通過角閃石Rb-Sr法得出的860.5Ma。之后，很多學(xué)者、單位通過各種同位素測年方法對蛇綠巖下部的超鎂鐵質(zhì)巖和上部的枕狀玄武巖進(jìn)行過年代學(xué)研究(表10)，得出的年齡數(shù)據(jù)很分散，分布于新元古代晚期—早古生代早期和早石炭世兩個區(qū)間，年齡跨度較大，這可能是由于不同的測年方法的差異所造成的。值得注意的是，兩次利用鋯石SHRIMP U-Pb法對蛇綠巖下部輝長巖測年，獲得的年齡分別為525.7 Ma(張傳林等，2004)和510Ma(肖序常等，2003)。在古生物化石方面，周輝等(1998)在一些克溝依沙克群下部基性熔巖所夾的硅質(zhì)巖中鑒定出時代屬于早古生代(O3—S)的放射蟲化石；方愛民等(2000)在依沙克群上部復(fù)理石沉積的不同位置的樣品中分別鑒定出早古生代和晚泥盆—早石炭世的放射蟲化石，并據(jù)此推斷，原本的依沙克群不宜作為一個統(tǒng)一的巖石地層單元，應(yīng)解體成三段。

表 11 東昆侖結(jié)晶巖年代學(xué)數(shù)據(jù)匯總Table 11 The summary of the crystalline rock ages in East Kunlun

3.5.2 中酸性巖

許榮華等(1994)對西昆侖北部分布的一系列花崗巖、花崗閃長巖體進(jìn)行過Rb-Sr、Ar-Ar、U-Pb同位素測年研究，結(jié)果表明，大多數(shù)巖體的年齡在400～480Ma，屬于早古生代(表10)。這些巖體的主、微量元素分布特征顯示，他們形成于活動大陸邊緣或碰撞后構(gòu)造環(huán)境，并且常與屬于蛇綠巖套的組分相伴生。袁超等(2004)對庫地北新藏公路128公里花崗閃長巖體進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MSU-Pb測年，結(jié)果為471±5Ma，屬于早奧陶世，地化特征顯示其為I型花崗巖，進(jìn)一步印證了早古生代期間西昆侖北存在一個活動大陸邊緣。

3.6東昆侖

東昆北祁漫塔格帶研究相對成熟的有黑山和鴨子泉蛇綠混雜巖。王向利等(2010)在黑山蛇綠巖的堆晶輝長巖中獲得816±10Ma的鋯石U-Pb年齡。崔美慧等(2011)對侵入到鴨子泉處祁漫塔格群淺變質(zhì)火山巖中的島弧型閃長巖體進(jìn)行鋯石U-Pb定年，測得其形成年齡為480±3Ma。鴨子泉侵入安山玄武巖(島弧環(huán)境)中的輝長巖年齡為405.3±1.0Ma(肖愛芳等，2005)。鴨子泉斷裂以北分布有426～394 Ma(志留紀(jì)—泥盆紀(jì))的碰撞型花崗巖(許榮華等，1994)。祁漫塔格山東南部喀雅克登塔格雜巖體中的造山后輝長巖和二長花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為403.3±7.2 Ma和394±13 Ma(諶宏偉等，2006)。上述年齡資料說明新元古代東昆北處的洋盆已經(jīng)發(fā)育，早奧陶世島弧型閃長巖的發(fā)現(xiàn)說明當(dāng)時洋盆已經(jīng)產(chǎn)生俯沖、消減，志留紀(jì)—早泥盆世碰撞型花崗巖的存在表明當(dāng)時已經(jīng)有碰撞作用的發(fā)生。

昆中清水泉地區(qū)的同位素年齡資料很豐富(表11)。清水泉蛇綠巖中的輝長巖的單顆粒鋯石U-Pb年齡為518±3Ma(Yang Jingsuiet et al.,1996)，TIMS法鋯石U-Pb年齡為522.3±4.1Ma(陸松年等，2002)，表明早寒武世東昆中洋的存在。李懷坤等(2006)獲得清水泉地區(qū)混雜于蛇綠巖的麻粒巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為507.7±8.3Ma，并推測這是蛇綠巖俯沖至40～45km深處發(fā)生高溫中高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的時間。清水泉西南方侵入于元古代苦海巖群的島弧型閃長巖體的鋯石U-Pb年齡為446.5±9.1Ma(陳能松等，2000)，侵入于清水泉變質(zhì)巖片中的輝綠巖脈的鋯石U-Pb年齡為436.4±1.2Ma(任軍虎等，2009)，且根據(jù)巖脈的地球化學(xué)特征分析，其產(chǎn)出環(huán)境為活動大陸邊緣弧。東昆中斷裂帶高角度逆沖變形帶變質(zhì)角閃石Ar-Ar年齡為426.5±3.8Ma(陳能松等，2002)，代表逆沖作用的進(jìn)行時間和變質(zhì)頂峰時間。上述年齡資料說明：早寒武世，東昆中地區(qū)洋盆擴張，至中寒武世，大洋開始俯沖消減，俯沖深度可能為40～45km，發(fā)生中高壓麻粒巖相變質(zhì)作用；隨著俯沖作用的進(jìn)行，晚奧陶世至早志留世，清水泉地區(qū)成為活動大陸邊緣環(huán)境；中志留世，東昆中斷裂帶發(fā)生高角度逆沖作用，也宣告了東昆中島弧環(huán)境的結(jié)束。

綜上，阿祁昆地區(qū)早古生代洋盆的開啟、俯沖、閉合時限從宏觀上有一定的同步性，即洋盆在晚新元古代隨著Rodinia超大陸裂解而開啟，寒武紀(jì)發(fā)育成熟，于中晚奧陶世開始發(fā)生俯沖消減作用，晚志留世—早泥盆世進(jìn)入碰撞后伸展階段。

4 區(qū)域構(gòu)造演化對比

前人根據(jù)北阿爾金和北祁連、南阿爾金和柴北緣在蛇綠巖、巖漿巖以及高壓—超高壓變質(zhì)巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)特征、年代學(xué)等方面的相似性，認(rèn)為在早古生代北阿爾金是北祁連的西延部分，南阿爾金是柴北緣的西延部分，都是被新生代的阿爾金巨型走滑斷裂錯斷、位移了約400km(葛肖虹等，1998；許志琴等，1999)。本文主要從蛇綠巖、巖漿巖以及高壓—超高壓變質(zhì)巖年代學(xué)的角度進(jìn)行對比分析(表12，圖2)，揭示阿祁昆地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化階段是否具有時代上的吻合性。

表 12 阿祁昆地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化年代學(xué)數(shù)據(jù)對比Table 12 The contrast of the tectonic evolution on ages in Altun—Qilian—Kunlun area

圖2a、b顯示，將蛇綠巖、巖漿巖以及高壓—超高壓變質(zhì)巖三種結(jié)晶巖年齡數(shù)據(jù)合在一起，北阿爾金和北祁連基本都在400～520Ma的范圍。從表1可以看出，北阿爾金與北祁連在巖漿巖的年代范圍吻合的還比較好，且共同的上限年齡404Ma都代表碰撞后構(gòu)造折返的時期，說明這兩帶在早泥盆世都已進(jìn)入洋盆閉合、碰撞后的伸展階段。蛇綠巖上限年齡相差較大，這可能跟北阿爾金437Ma等較小的年齡為測自蛇綠巖中玄武巖所得有關(guān)，按照Niu Yaoling 等(1993)和白文吉等(1999)的說法，玄武巖是地幔巖部分熔融的后期產(chǎn)物，跟更能代表蛇綠巖形成時代的堆晶輝長巖相比，年齡可能會小一些。高壓—超高壓變質(zhì)巖方面，由于北阿爾金只有一個年齡數(shù)據(jù)，所以，不具有對比的意義。

南阿爾金和柴北緣三種結(jié)晶巖總體年齡都在500～400Ma之間(圖2c、d)。巖漿巖的下限年齡吻合的較好，上限年齡有約40Ma的差距，原因可能是南阿爾金帶的年齡數(shù)據(jù)太少，尚沒有將花崗巖的年齡揭示完全。高壓—超高壓變質(zhì)巖的年代，平均上，兩帶有約30Ma的差距，據(jù)此，劉良等(2009)認(rèn)為南阿爾金和柴北緣在早古生代并非是同一個構(gòu)造帶。張建新等(2009)認(rèn)為造成這種變質(zhì)年代差異可能有3個原因，其中最關(guān)鍵的是：通過對阿爾卑斯、斯堪的那維亞加里東造山帶高壓—超高壓變質(zhì)時代差異的研究，認(rèn)識到不同構(gòu)造巖石單元經(jīng)歷的高壓—超高壓變質(zhì)時代不同，經(jīng)歷的俯沖作用的時間存在明顯差異，即多階段、穿時的俯沖作用模式，就如我們經(jīng)常所說的洋盆“剪刀式閉合”所造成的穿時現(xiàn)象。這樣，便可以很合理地解釋東西段變質(zhì)時代的差異。

從圖2e、f可以看出，東、西昆侖構(gòu)造帶跟原特提斯有關(guān)的結(jié)晶巖年代學(xué)數(shù)據(jù)分布在1000～380Ma 之間，之所以有這么長的時間跨度，是因為蛇綠巖的年代的不確定。從表1可以看出，西、東昆侖的蛇綠巖年齡范圍分別為1023～359Ma、955～518Ma，這么長的時間跨度可能是由兩個原因造成的。一是加里東期原特提斯洋的蛇綠巖經(jīng)過后來海西期古特提斯洋發(fā)育階段的構(gòu)造肢解(李興振等，2002)，導(dǎo)致一些老的蛇綠巖跟新的蛇綠巖拼貼混雜在一個帶中，可能造成一些已測定蛇綠巖年齡并非是加里東期的，比如359Ma的枕狀玄武巖年齡很有可能是海西期的。二是一些年齡是由Sm-Nd同位素方法測定的，由于封閉體系的問題，測出的年齡經(jīng)常偏大。如果只取較可靠的U-Pb年齡的話，西昆侖的蛇綠巖年齡為525.7～510Ma，東昆侖為522.3～518Ma，兩者幾乎是完全一致的。根據(jù)巖漿巖的年齡(表12)，西昆侖為475～384Ma，東昆侖為446～394Ma，且根據(jù)花崗巖的地球化學(xué)特征，384Ma和394Ma的花崗巖都是碰撞后伸展型的，說明東、西昆侖是同時進(jìn)入碰撞后階段。

從表12的“巖漿巖”年代學(xué)可以看出，阿爾金、祁連、昆侖三造山帶的構(gòu)造演化也具有很強的同步性，說明它們早古生代是作為整體受控于原特提斯洋的構(gòu)造演化。

因此，從統(tǒng)計年代學(xué)的角度對比分析區(qū)域構(gòu)造演化特征，作為結(jié)晶巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征方面的佐證，也支持阿祁昆地區(qū)域構(gòu)造演化階段具有同步性的觀點，現(xiàn)今不連續(xù)的空間位置，只是后期被阿爾金走滑斷裂錯斷、平移的結(jié)果。

5討論與結(jié)論

圖 2 阿祁昆造山帶早古生代結(jié)晶巖年代學(xué)數(shù)據(jù)直方圖Fig. 2 The histogram of the Early Paleozoic crystalline rock ages in Altun—Qilian—Kunlun orogens(a)、(b)、(c)分別為北阿爾金、北祁連、南阿爾金蛇綠巖、巖漿巖以及高壓—超高壓變質(zhì)巖年齡；(d)為柴北緣巖漿巖、高壓—超高壓變質(zhì)巖年齡；(e)、(f)分別為西昆侖和東昆侖蛇綠巖、巖漿巖年齡(a), (b), (c) the ages of ophiolite, magmatic rocks and HP—UHP metamorphic rocks of North Altun, North Qiian and South Altun, respectively；(d)the ages of the magmatic rocks and HP—UHP metamorphic rocks of North Qaidam；(e), (f)the ages of the ophiolite and the magmatic rocks of West Kunlun and East Kunlun, respectively

本文作者認(rèn)為，現(xiàn)階段關(guān)于阿祁昆地區(qū)早古生代古地理格局最大的爭議不是洋盆大小或洋盆演化時間節(jié)點之爭，而是洋盆有無的爭議，這是問題關(guān)鍵之所在。因為，如果沒有洋盆的存在，就沒有基于洋盆的威爾遜旋回的各個階段，即沒有洋殼俯沖、“溝—弧—盆”體系，也就不存在造山帶與周緣克拉通(如塔里木盆地)的盆山轉(zhuǎn)換作用。有的學(xué)者以阿祁昆地區(qū)各個造山帶內(nèi)存留的蛇綠巖、巖漿巖以及高壓—超高壓變質(zhì)巖為依托和研究對象，認(rèn)為早古生代此地區(qū)存在若干個跟始特提斯洋聯(lián)通的小洋盆(許志琴等，2006)。也有的學(xué)者側(cè)重于從更大的范圍內(nèi)承認(rèn)西北各個地塊之間在新元古代以來的相似性，并將塔里木、柴達(dá)木、阿拉善和北羌塘幾大地塊聯(lián)合稱為“西域板塊”，將區(qū)內(nèi)的構(gòu)造縫合帶的構(gòu)造環(huán)境解釋為西域板塊內(nèi)的一個個裂陷槽(葛肖虹等，1998)。對此，張旗(2000)撰文質(zhì)疑：裂陷槽既非洋殼，那大量存在的代表洋殼的蛇綠巖何以解釋？本文認(rèn)為，之所以會產(chǎn)生這樣根本性的觀點不同，一是由于不同研究者所側(cè)重的研究對象不同，由此得出不同的結(jié)論，還有就是沉積學(xué)工作在造山帶研究中的薄弱甚至缺失，若能系統(tǒng)的對各造山帶中的沉積剖面做層序地層和沉積環(huán)境恢復(fù)的工作，必定會為“洋盆有無”之爭提供有力的證據(jù)。

關(guān)于從新元古代至早古生代，阿祁昆地區(qū)發(fā)生了一次威爾遜旋回還是兩次，現(xiàn)在也是有爭議的問題。傳統(tǒng)上，一般認(rèn)為800Ma左右Rodinia超大陸裂解，阿祁昆地區(qū)形成若干個小洋盆，至中奧陶世—晚奧陶世，洋盆開始俯沖消減、閉合、碰撞，形成區(qū)內(nèi)若干條早古生代構(gòu)造混雜帶(王荃等，1976；馮益民等，1995；夏林圻等，1996)。楊經(jīng)綏等(2003)得出柴北緣榴輝巖的變質(zhì)時代為500～440Ma，但其原巖時代為800～750Ma，且Nd同位素特征與現(xiàn)代洋脊玄武巖相似，ε(Nd,0)主要為正值，表明榴輝巖的原巖是海底玄武巖。而且，柴北緣綠梁山一帶存在由玄武質(zhì)、枕狀熔巖、巖墻群、輝長巖等古洋殼巖石組成的蛇綠巖，蛇綠巖的年齡為780～768Ma(楊經(jīng)綏等，2004)，與榴輝巖原巖的時代相當(dāng)，據(jù)此，楊經(jīng)綏等(2003)認(rèn)為在加里東期裂解形成祁連洋之前曾經(jīng)存在另一次大陸裂解和洋盆的形成。如若真是這樣，那么前一次的洋盆俯沖消亡的產(chǎn)生的構(gòu)造縫合帶現(xiàn)在何處呢？全部被早古生代的構(gòu)造活動肢解和覆沒了嗎？這些問題的回答，還有賴于更深入、更細(xì)致的研究工作。

北阿爾金—北祁連帶和南阿爾金—柴北緣帶被阿中地塊和中祁連地塊相隔，但是兩者并非是以中間的微陸塊為軸對稱發(fā)育的，在很多巖石學(xué)、地球化學(xué)特征上，北帶和南帶相差很大。例如，北阿爾金和北祁連都產(chǎn)出典型的早古生代蛇綠巖組合，但柴北緣迄今都沒發(fā)現(xiàn)真正的早古生代蛇綠巖，南阿爾金雖然產(chǎn)出蛇綠巖，也有學(xué)者懷疑蛇綠巖是新生代其他地區(qū)的蛇綠巖構(gòu)造移位的結(jié)果(郝杰等，2007)。再者，南阿爾金和柴北緣的超高壓變質(zhì)巖中都發(fā)現(xiàn)有柯石英和金剛石包裹體等陸殼深俯沖超高壓變質(zhì)作用的證據(jù)，但北帶迄今都沒有發(fā)現(xiàn)超高壓變質(zhì)作用的相關(guān)證據(jù)。張建新等(2006)報道在北阿爾金和北祁連都發(fā)現(xiàn)含硬柱石的榴輝巖，說明是洋殼俯沖的產(chǎn)物。因此，南北兩帶的不同也是我們在探討阿祁昆地區(qū)構(gòu)造古地理格局時需要注意的問題。