潘建，李貴義，李廣鐵

吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，長春130022

0 引言

祁連造山帶位于青藏高原的東北部，西段被阿爾金斷裂所截，東段與西秦嶺相連，北接阿拉善地塊，南與柴達木地塊相接，總體呈NWW向展布，由于受加里東構造運動的影響，形成了北祁連及柴達木北緣兩條俯沖-碰撞雜巖帶，在兩者間形成了性質(zhì)不同的各類地體，自北向南為北祁連造山帶、中祁連地塊、南祁連地塊和柴北緣高壓-超高壓變質(zhì)帶[1-8]。近年來，對北祁連及中祁連研究的較多[9-12]，工作程度相對較高，而對南祁連的研究相對較少，特別是其中廣泛分布的巴龍貢噶組，目前在劃分和歸屬方面尚有異議，該組為青海省地質(zhì)局石油普查大隊于1962年創(chuàng)建，1976年《1∶20萬下環(huán)倉幅、快日瑪鄉(xiāng)幅》[13]將其劃分為志留系下巖組(片巖類)，上巖組(變質(zhì)砂巖類)，1994年青海省巖石地層將該套地層改稱為巴龍貢噶爾組，地質(zhì)時代歸屬于志留紀，但也可能是晚奧陶世，由于缺少生物化石和可信的同位素年齡數(shù)據(jù)，該套地層確切的地質(zhì)時代始終沒有查清。近年來，有學者將巴龍貢噶爾組解體為早奧陶世和中新元古代，王國華等在南祁連北部解體出一套強變型的片巖[14]，劃分為中新元古代，與此同時，青海省地調(diào)局、中國地質(zhì)調(diào)查局在南祁連地區(qū)開展了多項1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，均解體出一套中等程度變質(zhì)的巖石。2011—2013年筆者參加了《1∶5萬陽康等五幅》區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，通過詳細的野外觀測對比及精度較高的同位素測年，確定了該組中的片巖類與變質(zhì)砂巖類巖石不屬于同一地層系統(tǒng)，必須予以嚴格區(qū)分，將其中大量的片巖類劃歸為新元古代(陽康片巖)，而原組中的變質(zhì)砂巖、板巖類仍稱為巴龍貢噶爾組，該片巖的重新劃定，填補了該區(qū)域未有新元古代地層的空白，確立了其與中祁連地塊具有同一基底的事實，對該區(qū)的構造演化、年代學研究提供了充分的證據(jù)[15]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及巖石學特征

巴龍貢噶爾組屬祁連造山帶，南祁連弧盆系，分布于天峻、陽康、哈拉湖南側(cè)，大地構造位置位于南祁連巖漿弧的中西部，南與宗務隆山—溝里—剛查陸緣裂谷相鄰，北與中祁連陸塊相連(圖1)。

該組分為兩套巖性：其一為變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖；其二為二云石英片巖、黑云石英片巖、絹云石英片巖和角閃片巖等，以陽康地區(qū)為例對其特征進行描述。

(1)砂巖類地層體

該組普遍遭受區(qū)域變質(zhì)作用，形成了一套變質(zhì)砂巖、粉砂巖和板巖的組合，局布夾凝灰?guī)r，巖屑成分包括石英、長石及云母片巖，基質(zhì)以鈣質(zhì)、泥質(zhì)為主，最顯著的巖相標志顯示復理石韻律，表現(xiàn)為細砂與粉砂的粒序?qū)?，粒序?qū)酉虏繂卧嘤杉毩ｉL英質(zhì)砂巖組成，向上粒度變細，逐漸過渡為砂質(zhì)黏土層。頂部以起伏的沖刷面與上覆砂巖或粉砂巖接觸，標志一個完整粒序結構的結束，層理類型的垂向變化反映沉積組構近似于濁流沉積，局部地段夾有少量的凝灰?guī)r。

在巴龍貢噶爾組中，采集到Glyptograptus，Pseudoclinacograptus,Pristiograptuscf.acinacesTornguist,P.nadtcsclapuortn,ClimacograptusSestangularisMocy.等筆石化石，所確定的時代為晚奧陶紀—志留紀[15]。

圖1 南祁連地質(zhì)構造簡圖Fig.1 Geological structure sketch of South Qilian

(2)片巖類地層體(陽康片巖)

區(qū)域上呈帶狀分布與巴龍貢噶爾組相伴而生，主要由二云石英片巖、黑云石英片巖、絹云石英片巖和角閃片巖等組成，變質(zhì)變形較強，小型褶曲、層間褶皺相當發(fā)育，并且發(fā)育了較多的石英細脈，由于受變質(zhì)作用的影響，石英脈呈透鏡狀、長條狀和石香腸構造，順層理方向分布，局部較為密集，1 m內(nèi)有5～6條不等，脈寬約2～5 cm，黑云石英片巖、絹云石英片巖類巖石恢復原巖為砂泥質(zhì)巖石，屬碎屑巖類，角閃片巖恢復原巖為中基性火山巖類，巖石經(jīng)歷了多期變形，變質(zhì)程度達高綠片巖相[14-15],將其從巴龍貢噶爾組中解體出來,時代為新元古代。

2 巖石地球化學特征(片巖)

2.1 主量元素特征

從表1可以看出氧化物含量變化范圍較大，SiO2含量在57.1%～68.74%之間，可能是從基性到中酸性均有，Al2O313.04%～14.98%，Al2O3>(K2O+Na2O+CaO)(分子數(shù))，>1，表明巖石為鋁過飽和系列巖石，里特曼指數(shù)(σ)為1.4～4.42，大多在2±，主要為鈣堿性系列[15]。

2.2 稀土、微量元素特征

稀土總量∑REE=186.17×10-6～203.79×10-6，總量為較高豐度型(表2)。

校企合作也是一種新型的教學模式，它是理論與實踐的有機結合，能為學生提供更多的學習機會，在教學方面具有諸多益處[8-9]。

LREE/HREE值為10.94～12.21，為輕稀土富集，重稀土虧損。(La/Sm)N值為3.35～4.54，輕稀土分餾程度較好。(Gd/Yb)N值為1.66～2.28,重稀土分餾弱。δEu值為0.68～0.76，銪略虧損。稀土元素球粒隕石標準化模式配分曲線(圖2)為向右傾斜的輕稀土富集型，銪略虧損，具負異常， 顯示為火山巖的稀土配分曲線特點，微量元素豐度值見表2。親石元素Ba和Sr富集，而Rb強烈虧損，Rb/Sr比值為0.16～0.3，在圖2中，Ba相對Rb和Th、Ti相對于Sm和Y呈明顯負異常，反映出具有典型中基性-中酸性火山巖微量元素特征[15]。

表1 片巖主量元素成分

注：國土資源部長春礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心分析。

表2 片巖稀土元素和微量元素成分

序號 樣號REELREE/HREEδEuδCe(Ce/Yb)N(La/Yb)N(Sm/Eu)N112Pm07-18192.9911.960.720.9611.4715.191.71212Pm07-18-1198.6311.540.780.9511.2314.411.60312Pm01-12203.7911.370.810.9410.6914.201.50412Pm07-21194.2112.210.750.9910.9114.111.62512PM12-2-1186.1710.940.570.978.4311.002.21

序號 樣號BeCrNiGaRbSrNbBaTaThZrSe112Pm07-181.4183.843.5018.065.93062.696340.187.203260.065212Pm07-18-11.2678.644.2015.766.74152.286080.157.532030.109312Pm01-120.8392.538.3014.536.13080.853470.106.342300.471412Pm07-211.3581.836.8017.267.72251.639620.117.581920.053512PM12-2-11.6915.67.6417.473.335112.807750.9311.601880.030

注：國土資源部長春礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心分析。

圖2 稀土元素球粒隕石標準化配分模式曲線圖(a)和微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖(b)Fig.2 Chondrite normalized REE distribution patterns (a) and primitive mantle normalized trace element spidergrams(b)

2.3 原巖恢復及構造環(huán)境分析

在A-C-FM圖解中(圖3)，1、2、3、4號樣品落入基性火山巖區(qū)，5號樣品落入中酸性火山巖區(qū)，總體為一套基性-中酸性火山巖組合。在(al+fm)-(c-alk)原巖恢復圖解中(圖4)，所有樣品落入火山巖區(qū)。

Ⅲ.中性及堿性火山巖和雜砂巖；Ⅴ.凝灰質(zhì)粉砂巖；Ⅸ.原巖為基性火山巖；Ⅺ.原巖為泥灰質(zhì)沉積巖。圖3 A-C-FM圖解 Fig.3 Diagram of A-C-FM

圖例參見圖2圖4 [(al+fm)-(c+alk)]-Si圖解Fig.4 Diagram of[(al+fm)-(c+alk)]-Si

在logσ-logτ圖解上，落入造山帶火山巖區(qū)(圖5)。在(K2O/Na2O)-SiO2圖解中(圖6)分別落入活動大陸邊緣接近于大洋島弧區(qū)，為典型的變質(zhì)中基-中酸性火山巖及沉積巖系構成的火山-沉積建造，巖石形成于大陸裂谷的構造環(huán)境，在當時總體處在陸內(nèi)拉張的構造背景之下，深部地幔呈隆升趨勢，由此導致上部地殼的拉張減薄，壓力的降低誘發(fā)上地幔局部熔融，形成了海底火山噴發(fā)[15]。

圖例參見圖2圖5 logσ-logτ圖解 Fig.5 Diagram of logσ-logτ

圖例參見圖2圖6 (K2O/Na2O)- SiO2圖解Fig.6 Diagram of (K2O/Na2O)- SiO2

3 采樣位置及測試方法

3.1 采樣位置

樣品PM01-12采自青海省天峻縣陽康鄉(xiāng)附近，巖性為角閃片巖(圖1)。

3.2 測試方法

本次共采集1件同位素樣品，鋯石按常規(guī)方法分選，通過淘洗和使用重液等物理方法分離鋯石，

表3 角閃片巖LA--ICP--MS 鋯石 U--Pb分析結果

3.3 分析結果

角閃片巖樣品中(Pm01-12)鋯石多為短柱狀，長寬比2∶1至3∶1，淡黃色、紫色，透明，大多保持較為完整的晶型，在陰極發(fā)光圖上具有明顯的環(huán)帶構造，Th/U的比值均>0.1，大多>0.3，顯示了鋯石為巖漿成因的特征，在鋯石U-Pb年齡和諧圖上，大部分鋯石均分布在諧和線上，給出的206Pb/238U加權平均年齡為819±2 Ma,代表該角閃片巖的形成年齡[18-19](不是變質(zhì)年齡)(圖7、8)。

4 討論

4.1 時代歸屬

前人定義的巴龍貢噶爾組實際上涵蓋了不同時代、不同變質(zhì)程度的地質(zhì)體，即有輕微變質(zhì)的變質(zhì)砂巖、粉砂巖及板巖，又有中低級變質(zhì)的各種片巖；如何認識這些地質(zhì)單元，甄別其時代，并進行解體，是目前的主要問題。

青海省第一區(qū)測隊在尕洛合該套地層的板巖中采集的筆石化石，Glyptograptus,Pseudoclinacograptus,Pristiograptuscf.acinacesTornguist,P.nadtcsclapuortn,ClimacograptussestangularisMocy.所確定的時代為志留紀[13]；陜西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院在天峻縣織合瑪對該套地層的變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖及板巖進行了研究，并在其中英安質(zhì)火山熔巖獲得了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為457.6±2.4 Ma，形成時代為早志留世[7]。因此，南祁連地區(qū)的巴龍貢噶爾組為志留紀，巖性以變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖及板巖為主，研究區(qū)內(nèi)該套地層的巖石組合和巖石類型與區(qū)域上均具有可比性，劃定為巴龍貢噶爾組。

王國華等在拜興溝地區(qū)原巴龍貢噶爾組中發(fā)現(xiàn)一套中淺變質(zhì)、強變形的巖石，命名為“哈爾烏達”片巖，時代劃歸為中-新元古代[14]；計波等在黨河南山地區(qū)原巴龍貢噶爾組中發(fā)現(xiàn)的一套中基性火山巖中獲得玄武安山巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為734±8.5 Ma，命名為“拐仗山組”，劃歸為新元古代，王磊等(未發(fā)表)也在黨河南山地區(qū)原巴龍貢噶爾組中獲得中基性火山巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為713±4.6 Ma[8]，因此依據(jù)同位素的年齡數(shù)據(jù)，南祁連地區(qū)巴龍貢噶爾組中存在一套新元古代變質(zhì)地層，具有淺變質(zhì)、強變形的特點，陽康地區(qū)的陽康片巖應為該套地層的組成部分，在角閃片巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為819±2 Ma，時代為新元古代[15]。陽康片巖的發(fā)現(xiàn)填補了該區(qū)域未有新元古代地層的空白，為該套地層在區(qū)域上進行劃分和對比提供了新的依據(jù)，對重塑南祁連的地層格架和大地構造演化具有重要的地質(zhì)意義。

圖7 鋯石U--Pb年齡諧和圖Fig.7 Concordia diagrams of zircons U--Pb ages

圖8 鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.8 CL image of zircons

4.2 構造環(huán)境分析

祁連陸塊包括中祁連陸塊和南祁連陸塊，是一個具有古生代蓋層和前寒武紀基底疊瓦狀逆沖帶，在新元古代中-晚期(848～604 Ma)主要發(fā)育有裂谷火山巖系，包括在中祁連西北部的朱龍關群大陸溢流火山巖(738～604 Ma)，東部的興龍山群裂谷火山巖(824～713 Ma)，全吉地塊中的全吉群裂谷火山巖(約800 Ma)等新元古代中-晚期裂谷火山巖[10]，而在南祁連陸塊中還未有裂谷火山巖，因此，新元古代陽康片巖中的火山巖(819±2 Ma)與該時期的火山活動密切相關，應為同時期大陸裂谷作用的產(chǎn)物。

片巖中的黑云石英片巖、二云石英片巖原巖主要為成熟度較低的雜砂巖和長石巖屑砂巖，而角閃片巖原巖為中基性火山巖；大陸裂谷的形成時期主要依靠不斷隆起的大陸斷塊為其提供大量成熟度較低的碎屑巖，同時伴隨有火山噴發(fā)物質(zhì)。該物源特征與陽康片巖物源特征較為吻合，該套片巖中還發(fā)現(xiàn)有基性輝長巖侵入其中，本次工作對輝長巖也進行了同位素測年分析，其中206Pb/238U加權平均年齡730±3 Ma, 兩者之間互相印證，它們的確定反映了該地區(qū)與全球元古代Rodinia超大陸聚合事件的一致性[20-21]，因此陽康片巖可能形成于陸內(nèi)裂谷盆地。

5 結論

(1)解體后的巴龍貢噶爾組主要由變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖和板巖等組成,變質(zhì)變形較弱，與巴龍貢噶爾組的原始含義相吻合，時代為志留紀；而其中的片巖類巖石，變質(zhì)變形較強，恢復原巖為火山巖和火山碎屑巖，具有典型中基性-中酸性火山巖微量元素特征。其中獲取的鋯石U-Pb測年結果表明其巖漿形成的時代為新元古代(819±2 Ma)(陽康片巖)，該片巖的發(fā)現(xiàn)填補了該區(qū)域未有新元古代歷史記錄的空白。

(2) 地層對比顯示，陽康片巖與鄰區(qū)地層具有可比性，在南祁連普遍存在，且與興龍山群裂谷火山巖(824～713 Ma)，全吉地塊中的全吉群裂谷火山巖(約800 Ma)在巖石組合及形成時代上非常相似，表明其應該是祁連陸塊前寒武基底的一部分，為中、南祁連陸塊在前寒武時期為同一個基底的事實提供了新的證據(jù)，其火山噴發(fā)類型和沉積建造具有大陸裂谷的特征，與全球元古代Rodinia超大陸聚合事件相吻合。