宋泰忠，劉建棟，李杰，張小永，梁坤先，鄭英

(青海省青藏高原北部地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012)

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北祁連柏木峽地區(qū)輝長(zhǎng)巖、玄武巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

宋泰忠，劉建棟，李杰，張小永，梁坤先，鄭英

(青海省青藏高原北部地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012)

在北祁連柏木峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)的輝長(zhǎng)巖、玄武巖以構(gòu)造巖塊形式產(chǎn)出。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)柏木峽地區(qū)出露的4處輝長(zhǎng)巖、玄武巖的詳細(xì)野外調(diào)查及巖石組合、巖性特征研究，對(duì)輝長(zhǎng)巖及玄武巖進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年，首次獲得了較為精確的年齡值，分別為(675±31)Ma和(764.1±3.3)Ma，代表了輝長(zhǎng)巖、玄武巖的成巖年齡，這一發(fā)現(xiàn)結(jié)合區(qū)域上已經(jīng)在北祁連山東西段，中南祁連山和柴達(dá)木地區(qū)獲得的大量同位素測(cè)年資料，說(shuō)明這些地區(qū)在新元古代可能存在一期重要的巖漿活動(dòng)，這次巖漿活動(dòng)可能與同時(shí)期全球的Rodinia超大陸裂解有關(guān)。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化，認(rèn)為本地區(qū)新元古代形成的輝長(zhǎng)巖、玄武巖由于遭受后期強(qiáng)烈的加里東期構(gòu)造作用的疊加、改造，已變得面目全非，以構(gòu)造巖塊形式殘存于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶中。

北祁連柏木峽地區(qū)；輝長(zhǎng)巖；玄武巖；LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

北祁連山造山帶位于秦祁昆造山系之西南緣，與秦嶺、昆侖一起構(gòu)成中國(guó)大陸中部的秦祁昆巨型造山帶，是中國(guó)大陸板塊構(gòu)造研究的搖籃(張旗等，1997)。北祁連造山帶夾持于華北(阿拉善)與中南祁連地塊之間，被認(rèn)為是一個(gè)典型的加里東造山帶(許志琴，1994)，北祁連造山帶位于祁連山系的北緣，其主要由加里東期蛇綠巖、島弧雜巖、環(huán)太平洋型俯沖雜巖、中酸性深成巖、基性-超基性雜巖，以及前寒武紀(jì)變質(zhì)雜巖體所構(gòu)成(曾建元等，2006)。到目前為止，北祁連造山帶中與新元古代Rodinia大陸裂解時(shí)期的火成活動(dòng)的報(bào)道較少。曾建元等(2006)在北祁連山牛心山片麻狀花崗巖與雷公山片麻狀石英閃長(zhǎng)巖中分別獲得了(776±10)Ma和(774±23)Ma的SHRIMP鋯石U-Pb年齡值，代表北祁連地區(qū)在新元古代(約775 Ma)存在一期重要的巖漿活動(dòng)，這次巖漿活動(dòng)可能與同時(shí)期全球的Rodinia超大陸裂解有關(guān)。于福生等(2002)在北祁連東段上吊吊坡地區(qū)陰溝群中解體出了一套火山巖，獲得了(723±25)Ma的 Sm-Nd等時(shí)線年齡值，時(shí)代為新元古代，地球化學(xué)特征表明該套火山巖形成于島弧環(huán)境，說(shuō)明當(dāng)時(shí)北祁連東段仍處于洋殼俯沖擠壓環(huán)境。夏林圻等(1995)對(duì)北祁連火山巖形成時(shí)代做了大量的研究，在火山巖中獲得Rb-Sr等時(shí)限年齡值為(634.83±33)～(678.95±5.96)Ma，時(shí)代為南華紀(jì)—早震旦世，火山巖形成于大陸邊緣裂谷型環(huán)境。區(qū)域上，相鄰地區(qū)的阿拉善地塊西南緣的金川超鎂鐵巖體則有(827±8)Ma報(bào)道(楊獻(xiàn)華等，2004)。柴北緣超高壓變質(zhì)巖中鋯石定年則常出現(xiàn)750～800 Ma的核部年齡(楊經(jīng)綏等，2003)，反映了某些超高壓變質(zhì)的原巖可能是Rodinia超大陸裂解事件的產(chǎn)物。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

北祁連柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶屬于大坂山構(gòu)造蛇綠混雜巖帶，位于北祁連弧盆系與中祁連陸塊結(jié)合部東段(圖1)，自西圖邊水洞峽起， 向東經(jīng)柏木峽、龍王山、門崗峽至東南部銀卡溝一帶順延出圖，總體呈北西—南東向?qū)捳坏鹊膸钫共?。區(qū)內(nèi)整個(gè)混雜巖帶長(zhǎng)度大于47 km，最大厚度大于2.5 km。北側(cè)主要與古元古代托賴巖群和早古生代泉腦溝山組呈斷層接觸；北西段南側(cè)被新生代地層覆蓋，中段南側(cè)澤林峽一帶與晚泥盆世老君山組呈斷層接觸；龍王山及東南段科勝措卡一帶被晚志留世中酸性花崗巖侵入吞噬；門崗峽東南至黑山一帶其上被晚泥盆世老君山組礫巖角度不整合覆蓋。

1.第四紀(jì)；2.第三紀(jì)西寧組；3.志留紀(jì)骯臟溝組；4奧陶紀(jì)扣門子組；5.奧陶紀(jì)大梁組；6.奧陶紀(jì)陰溝組；7.長(zhǎng)城紀(jì)湟中群；8.古元古代化隆巖群；9.古元古代托賴巖群；10.志留紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖；11.奧陶紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖；12.分界斷裂；13.斷層；14.角度不整合界線；15.接觸界線圖1 北祁連柏木峽地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of the Baimuxia area of North Qilian

混雜巖(圖2)主要由大小不等的巖塊和基質(zhì)兩部分組成。巖塊巖石類型復(fù)雜，主要有4大類：①為蛇綠巖組分，如純橄巖、橄輝巖、蛇紋石巖、輝長(zhǎng)巖、輝石角閃石、蝕變玄武巖、輝綠巖及硅質(zhì)巖等。②為正常沉積巖，如碳酸鹽巖類、中細(xì)粒碎屑巖、粗粒碎屑巖等。③為一些基性-中基性火山巖。④為外來(lái)構(gòu)造巖塊，主要為古元古代托賴巖群大理巖、片巖等構(gòu)造塊體，其次為新元古代輝長(zhǎng)巖、玄武巖巖塊，為外來(lái)構(gòu)造巖塊的重要組成部分?；|(zhì)以糜棱巖化及強(qiáng)片理化、強(qiáng)變形巖石為主。巖塊與基質(zhì)間呈構(gòu)造接觸，平面上呈網(wǎng)結(jié)狀構(gòu)造沿北西向展布。

1.第四紀(jì)沖洪積物；2.晚泥盆世老君山組；3.中志留世泉腦溝山組；4奧陶紀(jì)柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖；5.長(zhǎng)城紀(jì)磨石溝組；6.古元古代托賴巖群；7. 志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖；8.志留紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖；9.志留紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖；10. 奧陶紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖；11.奧陶紀(jì)超基性巖；12.奧陶紀(jì)輝長(zhǎng)巖；13.奧陶紀(jì)玄武巖；14.奧陶紀(jì)灰?guī)r；15.奧陶紀(jì)礫巖；16.寒武紀(jì)輝長(zhǎng)巖；17.南華紀(jì)玄武巖；18.南華紀(jì)輝長(zhǎng)巖；19.斷層；20.隱伏斷層；21.韌性剪切帶；22.接觸界線圖2 北祁連柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Ophiolite melange belt in the Baimuxia area of north Qilian

2 地質(zhì)特征

2.1 輝長(zhǎng)巖

該輝長(zhǎng)巖是本次工作從前人劃分的奧陶紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖中新解體出的地質(zhì)體。小面積(1.02 km2)出露于柏木峽南東措龍溝一帶，呈巖塊狀產(chǎn)出于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶的北緣部位，沿北西—南東向呈構(gòu)造透鏡體形態(tài)展布，四周受斷裂構(gòu)造控制，北西側(cè)與混雜帶內(nèi)托賴巖群片巖呈韌性剪切斷層接觸；東側(cè)與志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖呈斷層接觸；西南部與混雜巖帶中碎屑巖、玄武巖巖塊呈斷層接觸。巖性較單一，以中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖為主，發(fā)育堆晶結(jié)構(gòu)，具條帶狀構(gòu)造。從地貌上觀察，輝長(zhǎng)巖整體上并非一較大的構(gòu)造巖塊，內(nèi)部亦形成網(wǎng)結(jié)狀構(gòu)造，不同巖性層(或巖塊)間皆為斷層或韌性剪切構(gòu)造界面關(guān)系接觸(圖3)。巖石遭受強(qiáng)劈理化，內(nèi)部次級(jí)小斷裂發(fā)育；巖石普遍具綠泥石化、綠簾石化、黏土化及碎裂巖化蝕變現(xiàn)象。

1.片麻巖；2.巖屑石英砂巖；3.角閃石閃長(zhǎng)巖；4.輝長(zhǎng)巖；5.陽(yáng)起石化輝長(zhǎng)巖；6.輝長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖；7.逆斷層；8.韌性剪切帶；9.奧陶紀(jì)柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖；10.托賴巖群圖3 柏木峽地區(qū)輝長(zhǎng)巖地質(zhì)剖面圖(據(jù)IPm06)Fig.3 Geological section for the Nanhua gabbro of Baimuxia(After IPm06)

(1)蝕變細(xì)粒輝長(zhǎng)巖：巖石為灰色，碎裂結(jié)構(gòu)、細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，具流動(dòng)構(gòu)造。巖石主要組成礦物為斜長(zhǎng)石(52%～53%)、輝石(38%～47%)、綠泥石(6%)、綠簾石(4%)及少量方解石。巖石受動(dòng)力變質(zhì)作用影響，發(fā)育網(wǎng)狀裂隙，沿裂隙綠簾石、綠泥石及方解石交代巖石中的斜長(zhǎng)石和輝石。斜長(zhǎng)石呈半自形粒狀晶，以細(xì)粒級(jí)晶粒為主，發(fā)育壓碎裂，普遍具波狀消光變形結(jié)構(gòu)，為中長(zhǎng)石。輝石呈半自形粒狀晶，多數(shù)或部分被陽(yáng)起石交代。

(2)細(xì)粒陽(yáng)起石化輝長(zhǎng)巖：淺灰色，細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，具流紋構(gòu)造。巖石礦物成分為斜長(zhǎng)石(53%)、輝石假象(40%)、葡萄石(5%)、綠簾石(2%)及少量不透明礦物。大部分斜長(zhǎng)石和輝石的長(zhǎng)軸排列方向一致，形成流動(dòng)構(gòu)造。斜長(zhǎng)石呈半自形粒狀晶，具較強(qiáng)的黏土化，簾石化蝕變，少量晶體中具鈉長(zhǎng)雙晶，為拉長(zhǎng)石。輝石呈半自形粒狀晶，幾乎全部被陽(yáng)起石交代。另外沿裂隙葡萄石、綠簾石的集合體交代巖石。

(3)蝕變中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖：淺灰色或灰色，中細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀或流動(dòng)構(gòu)造。巖石中礦物成分為斜長(zhǎng)石(41%～65%)、普通輝石(30%～52%)、葡萄石(0%～5%)及綠泥石(0%～1%)。斜長(zhǎng)石呈他形、半自形粒狀晶，細(xì)粒級(jí)晶粒占多數(shù)，具較強(qiáng)的黏土化、絹云母化蝕變，為中長(zhǎng)石。普通輝石呈他形、半自形粒狀晶，少數(shù)晶體被纖閃石，綠泥石交代，或被綠色陽(yáng)起石交代。巖石網(wǎng)狀裂隙中葡萄石、綠簾石、綠泥石交代巖石。中長(zhǎng)石和普通輝石長(zhǎng)軸排列基本一致，呈定向排列而形成流動(dòng)構(gòu)造。

2.2 玄武巖

南華紀(jì)玄武巖目前區(qū)內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)2處，出露面積不足1 km2，呈構(gòu)造透鏡體形態(tài)產(chǎn)出于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶中，與圍巖均呈斷層接觸，巖性較單一，主要為蝕變玄武巖(圖4)。

蝕變玄武巖：灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造。巖石由斑晶(1%)、基質(zhì)(94%)、包體和杏仁(5%)組成。斑晶成分為橄欖石，沿裂紋和晶體的邊緣被鐵質(zhì)交代，網(wǎng)眼中被綠泥石、微晶高嶺石、玉髓的集合體交代，保留假象。基質(zhì)具填間結(jié)構(gòu)，由斜長(zhǎng)石(56%)、綠泥石(20%)及不透明礦物(8%)等組成，其中斜長(zhǎng)石微晶呈柱狀，具強(qiáng)黏土化，由于熱液作用影響表面分布玉髓；斜長(zhǎng)石微晶雜亂排列，構(gòu)成的間隙中分布著綠泥石、不透明礦物及蝕變形成的玉髓，構(gòu)成填間結(jié)構(gòu)。包體成分以纖維狀玉髓為主，在包體和玉髓接觸處分布著綠泥石的集合體，杏仁形態(tài)呈橢圓狀，大小為1.09～10.00 mm，其內(nèi)充填物以綠泥石為主，含玉髓。

3 樣品分析方法及測(cè)試結(jié)果

本次對(duì)新元古代輝長(zhǎng)巖、玄武巖的研究主要是在野外詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇了呈巖塊狀產(chǎn)出于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶中的輝長(zhǎng)巖、玄武巖作為測(cè)年對(duì)象，測(cè)年樣品分別為ⅠPm06JD5-1(輝長(zhǎng)巖)(采樣坐標(biāo)：東徑：102°10′30″；北緯：36°58′10″)和ⅠJD3284(玄武巖)(采樣坐標(biāo)：東徑：102°13′25″；北緯：36°56′50″)，樣品采集重量均大于15 kg。測(cè)試單位為天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所。

3.1 分析方法

用于U-Th-Pb同位素測(cè)定的鋯石單礦物分選由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成，原巖樣品新鮮，重約25 kg。將分離出來(lái)的鋯石在雙目鏡下挑出無(wú)裂隙、無(wú)包體、透明度好的顆粒，用環(huán)氧樹脂固定、打磨、拋光至鋯石中心暴露出來(lái)，然后進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光(CL)照相，選擇最佳鋯石進(jìn)行同位素分析。陰極發(fā)光(CL)照相和鋯石U-Th-Pb同位素分析由國(guó)土資源部華北礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測(cè)試室完成，儀器為第二代LA-ICP-MS測(cè)試儀，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas2005，激光束斑直徑為32μm，激光剝蝕樣品的深度為20～40μm。

鋯石U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500進(jìn)行校正，元素含量采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局人工合成的硅酸鹽玻璃.IST SRM610作為外標(biāo)。采樣方式為單點(diǎn)剝蝕，數(shù)據(jù)采集選用1個(gè)質(zhì)量峰1個(gè)點(diǎn)的跳峰方式，每隔5個(gè)樣品分析點(diǎn)測(cè)1次標(biāo)準(zhǔn)樣，以保證標(biāo)樣和樣品的儀器條件完全一致。以Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正，樣品的同位素比值和元素含量數(shù)據(jù)處理采用Glitter軟件，并采用Andersen程序軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行普通鉛校正，年齡計(jì)算及諧和圖繪制采用Isoplot(2.49)軟件完成(謝其鋒等，2014)。

3.2 鋯石CL圖像特征

輝長(zhǎng)巖測(cè)年樣品ⅠPm06JD5-1中，鋯石晶粒為無(wú)色透明至淺黃色，篩選的鋯石明顯具有多種類型，少部分呈長(zhǎng)柱狀、短柱狀形態(tài)，震蕩環(huán)帶清楚，陰極發(fā)光圖像顯示具有典型的巖漿韻律環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu)(圖5)，具巖漿鋯石特征，而大部分鋯石具圓滑外邊的橢圓狀外形，具溶蝕結(jié)構(gòu)、斑雜狀分帶、云霧狀分帶，少量具明顯的變質(zhì)增生邊。因此，大多數(shù)鋯石具有變質(zhì)鋯石的特征。但從巖石本身來(lái)看，基本不具明顯的較高程度變質(zhì)，因此這類鋯石應(yīng)當(dāng)是以沒(méi)有流體參與的亞固相條件下的重結(jié)晶作用形成的鋯石為主，一部分屬于古老熔體的繼承鋯石。為了避免繼承鋯石對(duì)測(cè)年的干擾，所選擇的測(cè)點(diǎn)均位于明顯的巖漿環(huán)帶上，這就基本上保證了定年研究的準(zhǔn)確性(劉占慶等，2011)。

圈和數(shù)字分別表示U-Pb年齡測(cè)定位置、測(cè)定編號(hào)和206Pb/238U表面年齡圖圖5 柏木峽地區(qū)輝長(zhǎng)巖代表性鋯石的陰極發(fā)光圖像(CL)和年齡圖Fig.5 Cathodoluminescence images and ages of analyzed zircons from the gabbro of Nanhua Period of Baimuxia

玄武巖測(cè)年樣品ⅠJD3284中，從測(cè)年鋯石的陰極發(fā)光照片(圖6)可見，大部分鋯石多呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀，呈棕色或無(wú)色透明，圍繞核部發(fā)育清晰的振蕩環(huán)帶構(gòu)造，個(gè)別發(fā)育扇型分帶或平行晶體長(zhǎng)軸的生長(zhǎng)條帶，反映絕大部分鋯石具有巖漿結(jié)晶特征。少部分鋯石內(nèi)部有熔蝕結(jié)構(gòu)，晶形不規(guī)則，反映后期有變質(zhì)。為了避免繼承鋯石對(duì)測(cè)年的干擾，保證定年研究的準(zhǔn)確性，所選擇的測(cè)點(diǎn)多位于明顯的巖漿環(huán)帶上。

圈和數(shù)字分別表示U-Pb年齡測(cè)定位置、測(cè)定編號(hào)和206Pb/238U表面年齡圖6 柏木峽地區(qū)玄武巖代表性鋯石的陰極發(fā)光圖像(CL)和年齡圖Fig.6 Cathodoluminescence images and ages of analyzed zircons from the basalt of Nanhua Period of Baimuxia

3.3 鋯石年齡分析結(jié)果

3.3.1 輝長(zhǎng)巖鋯石年齡

從樣品(ⅠPm06JD5-1)測(cè)試得到的同位素比值和年齡數(shù)據(jù)(表1)可見，鋯石具有較高的Th/U值，大多為0.20～0.98，最高達(dá)1.17，具有巖漿成因鋯石的特征。輝長(zhǎng)巖樣品中25個(gè)測(cè)點(diǎn)的Pb含量變化為8×10-6～222×10-6，U含量變化為102×10-6～1221×10-6，U、Pb呈現(xiàn)出較好的正相關(guān)關(guān)系，與典型的巖漿鋯石特征相一致。

測(cè)試定年打點(diǎn)的鋯石共25顆，由表1可見，1～25號(hào)點(diǎn)206Pb/238U和207Pb/235U表面年齡較為混亂，大小不一致，但其中第3、4、8、21號(hào)4個(gè)點(diǎn)的年齡較為一致，給出了(675±31)Ma的年齡值(圖7、圖8)；另外，3、4、6、8、11、20、21、23共8個(gè)點(diǎn)的表面年齡較為接近，但仍有差別，同位素直方圖上顯示年齡為(676.35±56.17)～71.15 Ma。二者較為接近，綜上所述，4顆鋯石打點(diǎn)給出的(675±31)Ma的年齡值很可能是輝長(zhǎng)巖成巖結(jié)晶過(guò)程中形成的鋯石，也即該類輝長(zhǎng)巖的成巖年齡，為新元古代南華紀(jì)。

圖7 柏木峽輝長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.7 LA-ICP-MS Zircon U-Pb concordia diagrams of gabbro of Baimuxia

圖8 柏木峽輝長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡直方圖Fig.8 LA-ICP-MS Zircon U-Pb histogrames of gabbro of Bai

3.3.2 玄武巖鋯石年齡

從樣品(ⅠJD3284)測(cè)試得到的同位素比值和年齡數(shù)據(jù)(表2)可見，鋯石具有較高的Th/U值，除19號(hào)點(diǎn)為0.06之外，其余點(diǎn)大多為0.41～0.97，其中9個(gè)點(diǎn)在1以上，比值為1.00～1.95，反映鋯石為典型的巖漿成因(PIDGEON et al.，1998；CLAESSON et al.，2000)。玄武巖樣品中25個(gè)測(cè)點(diǎn)的Pb含量變化在8×10-6～98×10-6，U含量變化在43×10-6～803×10-6，U、Pb呈現(xiàn)出較好的正相關(guān)關(guān)系，與典型的巖漿鋯石特征相一致。

玄武巖樣品中共選取了25顆鋯石進(jìn)行了打點(diǎn)測(cè)試，其同位素分析測(cè)試結(jié)果見表2，這25個(gè)點(diǎn)的206Pb/238U、207Pb/235U和207Pb/206U諧和性較好，在諧和圖上集中于2個(gè)較小的區(qū)域內(nèi)，分別求得2組鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡值，其中1、3、5、8、14、16、18、20、25號(hào)共9個(gè)點(diǎn)表面年齡加權(quán)平均值為(764±3)Ma(圖9、圖10)；第4、6、22、23號(hào)共4個(gè)點(diǎn)獲得表面年齡加權(quán)平均值為(869±6)Ma。

圖9 柏木峽玄武巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.9 LA-ICP-MS Zircon U-Pb concordia diagrams of basalt of Baimuxia

圖10 柏木峽玄武巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡直方圖Fig.10 LA-ICP-MS Zircon U-Pb histogrames of basalt of Baimuxia

從上述特征看出，由9顆鋯石得出的(764±3)Ma年齡值應(yīng)當(dāng)代表了玄武巖成巖時(shí)代年齡，而4顆鋯石得出的(869±6)Ma年齡值很可能反映了源區(qū)殘留鋯石的年齡。因此，玄武巖形成年齡確定為(764.1±3.3)Ma，其形成時(shí)代為新元古代南華紀(jì)。

4 討論

本次工作在北祁連柏木峽地區(qū)輝長(zhǎng)巖、玄武巖中同時(shí)分別獲得了(675±31)Ma和(764.1±3.3)Ma的高精度LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素年齡值，尚屬首次。上述年齡值代表了輝長(zhǎng)巖、玄武巖成巖年齡，時(shí)代為新元古代，后期由于早古生代發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，致使輝長(zhǎng)巖、玄武巖以構(gòu)造巖塊形式殘存于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶中。輝長(zhǎng)巖、玄武巖形成時(shí)代的確定說(shuō)明北祁連東部柏木峽地區(qū)在新元古代中期可能發(fā)生過(guò)大陸裂解構(gòu)造事件，區(qū)域上在北祁連地區(qū)中新元古代巖漿巖中亦獲得了較多可靠的年齡值。北祁連山西段吊大阪花崗片麻巖中獲得了一組(751±14)Ma的單顆粒鋯石年齡值(蘇建平等，2004)，北祁連山中段牛心山片麻狀花崗巖與雷公山片麻狀石英閃長(zhǎng)巖中分別獲得了(776±10)Ma和(774±23)Ma的SHRIMP鋯石U-Pb年齡值(曾建元等，2006)，北祁連山東段上吊吊坡地區(qū)陰溝群中解體出了一套火山巖，獲得了(723±25)Ma的 Sm-Nd等時(shí)線年齡值(于福生，2002)，雖然獲得這些年齡的巖石類型不同，甚至形成于不同的構(gòu)造環(huán)境中，但形成時(shí)代基本相同，說(shuō)明在北祁連造山帶內(nèi)可能普遍存在此時(shí)期的巖漿活動(dòng)記錄。由此來(lái)看，北祁連造山帶存在著一期新元古代巖漿活動(dòng)，形成的巖石類型包括中酸性侵入巖、基性侵入巖及火山巖，這些巖石可能是全球Rodinia超大陸裂解時(shí)期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

在區(qū)域上，柴北緣超高壓變質(zhì)巖中獲得了大量的核部年齡(750～800 Ma)，代表這些超高壓變質(zhì)巖的原巖年齡，而且這些超高壓變質(zhì)巖的原巖可能是海洋巖石圈的產(chǎn)物(楊經(jīng)綏等，2003)。在柴北緣?mèng)~卡河及綠梁山一帶灘間山群中解體出一套新元古代蛇綠巖，玄武巖中獲得Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡值為(768±39)Ma，與本次玄武巖中獲得的年齡值相近。全吉群玄武質(zhì)安山巖中獲得了800 Ma左右的鋯石U-Pb同位素年齡值，這套地層的發(fā)育代表著新元古代末期Rodinia超大陸的解體，是超大陸在新元古代早期解體初期階段的地質(zhì)記錄(李懷坤，2003)，柴北緣新元古代片麻巖帶被認(rèn)為是全球Rodinia超大陸匯聚和裂解在中國(guó)西部的響應(yīng)。香日德地區(qū)變質(zhì)花崗巖中904 Ma的SHRIMP鋯石U-Pb年齡值表明柴達(dá)木地塊南緣存在一條中新元古代的花崗巖深成侵入巖帶，由此可見，整個(gè)柴達(dá)木地塊可能曾響應(yīng)了全球Rodinia超大陸匯聚事件。綜上所述，祁連地區(qū)(包括北祁連山、中南祁連地塊)和柴達(dá)木地塊普遍存在一期新元古代的巖漿活動(dòng)，而這些巖漿活動(dòng)正是Rodinia超大陸裂解的年代(曾建元等，2006)。

以上大量的前人研究成果表明，在Rodinia大陸形成之后，祁連地區(qū)存在一期新元古代(大約800～750 Ma)洋盆的裂解和閉合，其后才是加里東期洋盆(早古生代)的形成、陸-陸俯沖碰撞和超高壓榴輝巖的形成、折返。由于該地區(qū)遭受強(qiáng)烈的加里東期構(gòu)造作用的疊加、改造，新元古代形成的巖石被再循環(huán)，經(jīng)過(guò)改造被變得面目全非(楊經(jīng)綏等，2004)。本區(qū)輝長(zhǎng)巖、玄武巖以構(gòu)造巖塊形式殘存于柏木峽構(gòu)造蛇綠混雜巖帶中，就是該時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。

5 結(jié)論

(1)北祁連造山帶存在著一期新元古代巖漿活動(dòng)，與全球Rodinia超大陸裂解時(shí)期巖漿活動(dòng)具有一定的關(guān)聯(lián)。

(2)輝長(zhǎng)巖、玄武巖為柏木峽蛇綠構(gòu)造混雜巖帶的主要物質(zhì)組成之一，高精度鋯石U-Pb同位素年齡值的獲得為進(jìn)一步研究北祁連構(gòu)造帶的形成及演化提供了精確的年代學(xué)依據(jù)。

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LA-ICP-MS Zircon U-Pb Age of Gabbro and Basalt in the Baimuxia Area of North Qilian and Its Geological Significance

SONG Taizhong, LIUJiandong, LI Jie, ZHANG Xiaoyong, LIANG Kunxian,ZHENG Ying

(Qinghai Institute of Geological Survey, Xining 810012, Qinghai,China)

The gabbro and basaltare hosted in the Baimuxia Ophiolitemelange belt of North Qilian with the form of various blocks.After carrying out the detailed field investigation and studies of petrology and lithology ongabbro and basalt in the Baimuxia area,the LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of gabbro and basalt samples has yielded the accurate ages of (675±31)Ma and (764.1±3.3)Ma, which can represent theirdiagenetic ages.The results reveal that one important magmatic activity may be existed in the North Qilian area during Middle Neoproterozoic, which could be related to the global cracking of Rodinia supercontinent.The dating of LA-ICP MS zircon U-Pb provide accurate geochronological constraints for studying the formation and evolution of the North Qilian tectonic zone.

Baimuxia area of North Qilian; gabbro; basalt; LA-ICP MS zircon U-Pb dating

2016-02-25；

2016-08-11

國(guó)土資源大調(diào)查青海1∶5萬(wàn)玉龍灘等四幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目成果(1212011121192)

宋泰忠(1968-)，男，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作。E-mail:songtaizhong2010@126.com

P597.3

A

1009-6248(2016)04-0032-11