青海柴西北緣大通溝南山地區(qū)侵入巖巖體時(shí)代討論

孫成旺　周曉龍

摘 要：青海柴西北緣大通溝南山地區(qū)一帶巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖分布廣泛，筆者通過(guò)工作中對(duì)該區(qū)侵入巖采集鋯石U-Pb同位素測(cè)年分析研究，將該區(qū)侵入巖侵入時(shí)代劃分為志留世、泥盆世及二疊世。

關(guān)鍵詞：青海柴西北緣；侵入巖；鋯石U-Pb測(cè)年；志留世；泥盆世；二疊世

一、概述

青海柴西北緣大通溝南山地區(qū)位于青藏高原的北部邊緣，阿爾金山東段。該地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖分布廣泛，空間上群聚性較強(qiáng)，其展布方向與區(qū)域總體構(gòu)造線方向基本一致；侵入地層主要為古元古代地層；產(chǎn)出形態(tài)多為巖株及不規(guī)則狀。

該區(qū)侵入巖巖石類型較多，從基性至酸性均有出露，以中酸性為主。其主要巖石類型有輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、黑云斜長(zhǎng)花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖等，以（黑云）斜長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)巖出露面積較大。

自解放初期至今，有多家地勘單位、科研院所在該區(qū)開(kāi)展過(guò)各類比例尺的基礎(chǔ)調(diào)查、科研研究及礦產(chǎn)勘查等工作。其中針對(duì)該區(qū)侵入巖開(kāi)展了系統(tǒng)而細(xì)致的調(diào)查研究，收集了大量的資料，并形成了豐富的研究認(rèn)識(shí)，其中對(duì)該區(qū)的侵入巖時(shí)代認(rèn)識(shí)存在一定的差異。在該區(qū)開(kāi)展的1：20萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查工作中由于工作精度所限，將該區(qū)的中酸性侵入體劃歸至華力西中期，并未進(jìn)行詳細(xì)的解體劃分；1：100萬(wàn)青海百萬(wàn)編圖中將該區(qū)巖體主體劃歸至石炭紀(jì)；筆者在該區(qū)開(kāi)展工作時(shí)針對(duì)本區(qū)中酸性巖體采集了大量的U-Pb鋯石測(cè)年樣，獲得了較多的測(cè)年數(shù)據(jù)，就此對(duì)本區(qū)中酸性侵入體的時(shí)代做一粗淺的討論。

二、侵入巖體巖石化學(xué)特征及鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果

筆者在該區(qū)工作中，針對(duì)中酸性侵入體采集了14件U-Pb鋯石同位素測(cè)年樣，根據(jù)測(cè)年結(jié)果顯示該區(qū)侵入體由志留世到二疊世均有侵入活動(dòng)產(chǎn)生。

（一）早志留世侵入體

該侵入體分布于大通溝南山東部一帶，總體呈兩端窄中間寬的梭形巖株?duì)畋蔽?南東向展布。巖石結(jié)構(gòu)上具有中?！至＝Y(jié)構(gòu)演化，由兩個(gè)單元構(gòu)成，即似斑狀黑云斜長(zhǎng)花崗巖及似斑狀含角閃（黑云）斜長(zhǎng)花崗巖。與古元古代金水口巖群呈侵入接觸關(guān)系，侵入界線清楚。

通過(guò)巖石化學(xué)成分可以看出，該侵入體總體以高硅（SiO2含量在64.62%-69.65%）、富鉀（K2O/Na2O>1）、鋁值偏高（Al2O3含量為13.95%-15.54%）等特點(diǎn)。里特曼指數(shù)δ為2.59-2.98，<3.3屬鈣堿性巖石。鎂鐵指數(shù)MF為75.74-80.13，指示了富MgO巖石的特征。固結(jié)指數(shù)6.09-9.67，分異指數(shù)76.51-85.48，說(shuō)明該侵入體固結(jié)程度較差，巖漿結(jié)晶分異程度較高。巖石中總體剛玉C>1%，透輝石Di未見(jiàn)，顯示出過(guò)鋁質(zhì)巖石特征及S型花崗巖特征。該巖石屬高鉀鈣堿性過(guò)鋁質(zhì)巖石，具殼幔重熔型花崗巖的特征。

稀土總量為279.09-369.25×10-6，輕重稀土比LREE/HREE為11.83-13.80，屬輕稀土富集型，稀土配分曲線右傾，該侵入體Sm/Nd比值0.16-0.17，<0.3，說(shuō)明輕稀土分餾較為明顯，具殼源花崗巖類的特征。δEu為0.40-0.70。CeN/YbN為11.31-11.46，LaN/YbN為16.90-19.22。

在該巖體中采獲鋯石U-Pb同位素年齡值為429.5± 1.3Ma（圖2），將該侵入體侵位時(shí)代定為早志留世。

（二）早泥盆世侵入體

該侵入體分布于大通溝南山北部地段，侵入體大小不等，呈零星分布。與古元古代金水口巖群呈侵入接觸關(guān)系，侵入界線清楚。該侵入體由6個(gè)單元構(gòu)成，即石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母斜長(zhǎng)花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖、黑云二長(zhǎng)花崗巖。

通過(guò)巖石化學(xué)成分可以看出，該侵入體總體以高硅（SiO2含量在64.82%-71.72%，個(gè)別樣品含量偏低）、富鈉（K2O/Na2O<1）、鋁值偏高（Al2O3含量為13.77%-16.08%）等特點(diǎn)。里特曼指數(shù)δ為1.07-2.49，<3.3屬鈣堿性巖石。鎂鐵指數(shù)MF為66.48-87.90，指示了富MgO巖石的特征。固結(jié)指數(shù)（SI）為4.04-23.72，分異指數(shù)DI為46.13-85.34，說(shuō)明該侵入體固結(jié)程度較差，巖漿結(jié)晶分異程度較高。

稀土總量為56.31-280.13×10-6，輕重稀土比LREE/HREE為5.23-13.28，屬輕稀土富集型，稀土配分曲線右傾，該侵入體Sm/Nd比值0.16-0.22，<0.3，說(shuō)明輕稀土分餾較為明顯，具殼源花崗巖類的特征。δEu為0.39-1.05。該巖體屬碰撞前期造山環(huán)境中產(chǎn)物。

（1）本次工作在閃長(zhǎng)巖體中獲取U—Pb同位素為395.6 ±1.1Ma（圖3），表明該年齡代表了閃長(zhǎng)巖體的成巖年齡。

（2）本次工作在黑云斜長(zhǎng)花崗巖體中獲取U—Pb同位素為398.1±7.4Ma（圖4），表明該年齡代表了黑云斜長(zhǎng)花崗巖體的成巖年齡。

在采集兩套鋯石U-Pb測(cè)年樣中，閃長(zhǎng)巖U—Pb同位素年齡為395.6±1.1Ma；黑云母花崗閃長(zhǎng)巖獲取的U—Pb同位素年齡為398.1±7.4Ma。它們均代表看各自巖體的成巖年齡，均為早泥盆世，依據(jù)較充分。

（三）中泥盆世侵入體

該侵入體分布于金鴻山一帶，阿爾金深斷裂南側(cè)。侵入體大小不等，呈斷續(xù)的北東-南西向帶狀分布。與古元古代金水口巖群呈侵入接觸關(guān)系，侵入界線清楚。該侵入體由4個(gè)單元構(gòu)成，即花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖。

該侵入體總體以高硅（SiO2含量在59.68%-74.19%）、富鈉（K2O/Na2O<1）、鋁值偏高（Al2O3含量為13.29%-15.40%）等特點(diǎn)。里特曼指數(shù)δ為1.37-2.72，<3.3屬鈣堿性巖石。鎂鐵指數(shù)MF為62.82-82.47，指示了富MgO巖石的特征。固結(jié)指數(shù)（SI）為1.40-21.90，分異指數(shù)DI為50.99-90.69，說(shuō)明該侵入體固結(jié)程度較差，巖漿結(jié)晶分異程度較高。巖石中總體剛玉C<1%，透輝石Di可見(jiàn)，顯示出I型花崗巖特征。

稀土總量為35.16-368.15×10-6，輕重稀土比LREE/HREE為5.88-14.16，屬輕稀土富集型，稀土配分曲線右傾，該侵入體Sm/Nd比值0.18-0.25，<0.3，說(shuō)明輕稀土分餾較為明顯，具殼源花崗巖類的特征。δEu為0.53-1.22。Ce N/Yb N為4.09-17.20，La N/Yb N為5.61-21.71。

該侵入巖兼有被動(dòng)就位條件下以巖墻擴(kuò)張和頂蝕方式侵位的雙重特征，其中阿爾金山斷裂提供了良好的巖漿上升就位的特征。上述巖石學(xué)及巖石地球化學(xué)特征表明；中泥盆世侵入巖屬鈣堿性系列巖石，具同熔型花崗巖的特點(diǎn)，巖石成因應(yīng)屬殼源同熔分異型花崗巖。該巖體屬碰撞前期造山環(huán)境中產(chǎn)物。

本次工作在花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖采獲U—Pb同位素年齡值為383.5±6.5Ma（圖5），據(jù)此將該侵入體侵位時(shí)代定為中泥盆世。

（四）晚泥盆世侵入體

該侵入體分布于大通溝南山西南部地段，侵入體大小不等，呈零星分布。與古元古代金水口巖群呈侵入接觸關(guān)系，侵入界線清楚。該侵入體由6個(gè)單元構(gòu)成，即英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、黑云母斜長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、（黑云）二長(zhǎng)花崗巖。

該侵入體總體以高硅（SiO2含量在64.82%-71.46%，個(gè)別樣品含量偏低）、富鈉（K2O/Na2O<1）、鋁值偏高（Al2O3含量為13.59%-15.83%）等特點(diǎn)。里特曼指數(shù)δ為1.82-2.49，<3.3屬鈣堿性巖石。鎂鐵指數(shù)MF為66.48-87.90，指示了富MgO巖石的特征。固結(jié)指數(shù)（SI）為4.04-16.91，分異指數(shù)DI為67.64-85.34，說(shuō)明該侵入體固結(jié)程度較差，巖漿結(jié)晶分異程度較高。

稀土總量為115.61-280.13×10-6，輕重稀土比LREE/HREE為6.68-13.28，屬輕稀土富集型，稀土配分曲線右傾，該侵入體Sm/Nd比值0.16-0.20，<0.3，說(shuō)明輕稀土分餾較為明顯，具殼源花崗巖類的特征。δEu為0.39-0.91。Ce N/Yb N為5.23-9.91，La N/Yb N為8.66-16.38。該巖體屬同碰撞期造山環(huán)境中產(chǎn)物。

本次工作在黑云母花崗閃長(zhǎng)巖中獲取U—Pb同位素為368.2±2.0Ma（圖6），表明該年齡代表了黑云母花崗閃長(zhǎng)巖體的成巖年齡。據(jù)此將該侵入體侵位時(shí)代定為晚泥盆世。

（五）中二疊世侵入體

該侵入體分布于斑紅山一帶，侵入體大小不等，呈不規(guī)則面狀分布。與古元古代金水口巖群呈侵入接觸關(guān)系，侵入界線清楚。該侵入體由4個(gè)單元構(gòu)成，即黑云母斜長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖、黑云母閃長(zhǎng)巖。

該侵入體總體以高硅（SiO2含量在58.75%-71.40%，表現(xiàn)為中酸性巖石）、富鈉（K2O/Na2O<1）、鋁值偏低（Al2O3含量為13.92%-16.70%）等特點(diǎn)。里特曼指數(shù)δ為2.07-2.69，<3.3屬鈣堿性巖石。鎂鐵指數(shù)MF為71.50-88.58，指示了富MgO巖石的特征。固結(jié)指數(shù)（SI）為4.26-17.26，分異指數(shù)DI為59.42-86.54，說(shuō)明該侵入體固結(jié)程度較差，巖漿結(jié)晶分異程度較高。巖石中總體剛玉C<1%，透輝石Di可見(jiàn)，顯示出I型花崗巖特征。

稀土總量為183.15-258.70×10-6，輕重稀土比LREE/HREE為6.17-12.81，屬輕稀土富集型，稀土配分曲線右傾，該侵入體Sm/Nd比值0.16-0.22，<0.3，說(shuō)明輕稀土分餾較為明顯，具殼源花崗巖類的特征。δEu為0.45-0.78。Ce N/Yb N為4.59-12.36，La N/Yb N為8.24-18.22。該巖體屬碰撞期造山環(huán)境中產(chǎn)物。

本次工作在黑云母斜花崗巖中采集兩套U—Pb同位素樣，黑云母斜長(zhǎng)花崗巖的年齡值分別為269.5±4.4Ma（如圖7）和270.3±1.3Ma（如圖8），據(jù)此將該侵入體侵位時(shí)代定為中二疊世。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大量的鋯石U-Pb同位素測(cè)年數(shù)據(jù)分析，青海柴西北緣大通溝南山地區(qū)侵入巖巖體時(shí)代可劃分為以下五個(gè)時(shí)代：志留世侵入體（429.5±1.3Ma）、早泥盆世侵入體（395.6±1.1Ma；398.1±7.4Ma）、中泥盆世侵入體（383.5±6.5Ma）、晚泥盆世侵入體（368.2±2.0Ma）及中二疊世侵入體（269.5±4.4Ma；270.3±1.3Ma）。通過(guò)對(duì)各類侵入巖體的巖石化學(xué)綜合分析研究表明，志留世、泥盆世、二疊世各侵入體其形成于不同的構(gòu)造環(huán)境，巖石化學(xué)類型及巖石組合類型各有其專屬性。該區(qū)侵入巖體時(shí)代的厘定，對(duì)于該區(qū)大地構(gòu)造演化恢復(fù)具有較強(qiáng)的意義。

參考文獻(xiàn)

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