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北山造山帶南部奧陶紀(jì)—志留紀(jì)變質(zhì)地層LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年

2021-11-26 03:22王浩任留東王彥斌李天福李淼
地質(zhì)論評 2021年6期
關(guān)鍵詞:志留系巖組奧陶系

王浩,任留東,王彥斌 ,李天福,李淼

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所,北京,100037;2)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,北京,100081

內(nèi)容提要:北山造山帶東南部梧桐井地區(qū)廣泛出露一套奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層,有關(guān)其形成時代和區(qū)域地層對比仍存在較大分歧,極大的限制了對區(qū)域地質(zhì)演化的認(rèn)識。為進(jìn)一步確定其形成時代,本文對該地區(qū)奧陶系—志留系c巖組中的角閃綠簾黑云斜長片麻巖、白云母石英片巖及侵入其中的長英質(zhì)巖脈進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年。獲得n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡分別為419.8±2.7 Ma、421.5±0.8 Ma和417.0±3.4 Ma,前兩者年齡在誤差范圍內(nèi)一致,侵入其中的脈體的年齡限定了該巖組年齡的下限;由此將前人劃分的奧陶系—志留系c巖組確切的形成時代確定為約420 Ma,屬晚志留世。結(jié)合原定為奧陶系—志留系b巖組獲得2個鋯石U-Pb單峰年齡分別為427 Ma和428 Ma,屬中志留世(Song Dongfang et al.,2016),由此,將原奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層確定為志留紀(jì)地層,結(jié)合前人研究認(rèn)為可能形成于早古生代古亞洲洋向敦煌地塊俯沖相關(guān)的弧前盆地。

北山造山帶位于中亞造山帶南緣關(guān)鍵的構(gòu)造部位(圖1a),與天山造山帶、蒙古造山帶、敦煌地塊等多個構(gòu)造單元相接壤(Xiao Wenjiao et al.,2010;Ao Songjia et al.,2016;呂洪波等,2018;袁禹,2019),被認(rèn)為是由一系列的古生代增生雜巖、巖漿弧(Xiao Wenjiao et al.,2010;Song Dongfang et al.,2013,2016)及可能的微陸塊形成的增生型造山帶(賀振宇等,2015;Liu Qian et al.,2015;Yuan Yu et al.,2015)。

區(qū)內(nèi)出露的地層以古生界為主,其中奧陶系—志留系為一套復(fù)雜的變質(zhì)地層,由甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊(1965~1966)創(chuàng)建。1966~1982年,甘肅區(qū)調(diào)隊及甘肅省第二區(qū)測隊先后在花牛山和公婆泉一帶的淺變質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)頭足類、腕足類、腹足類和珊瑚化石(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?;甘肅省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)局,1989),于是將有化石佐證的地層從原奧陶系—志留系中解體出來;尚未取得化石依據(jù)的籠統(tǒng)的劃歸為奧陶系—志留系(甘肅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)局,1989),目前僅出露于北山造山帶南部的石板墩—舊井一帶(圖1b)。奧陶系—志留系作為北山地區(qū)金多金屬礦床的賦礦層位,而引起廣大地質(zhì)工作者的關(guān)注;前人對該地層的研究主要集中在礦產(chǎn)方面,而對這套地層的年代學(xué)、構(gòu)造背景及地球化學(xué)方面研究顯得單薄(范國琳,1990;方維萱,1998;Song Dongfang et al.,2013,2016;Zheng Rongguo et al.,2018,2021;Yuan Yu et al.,2019)。

圖1北山造山帶地質(zhì)簡圖(據(jù)賀振宇等,2015修改)Fig.1 Simplified geological map of the Beishan Orogenic Belt (modified from He Zhenyu et al.,2015&)

一些學(xué)者認(rèn)為奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層屬于北山造山帶的前寒武紀(jì)基底(左國朝等,1990,1995;李志琛,1994;李景春等,1996;桑海清等,1997;梅華林等,1998;魏學(xué)平等,2000;聶鳳軍等,2004;孫新春,2005;劉雪敏等,2010),也有學(xué)者將其認(rèn)為是古生代地槽沉積或增生雜巖(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?;Song Dongfang et al.,2013,2016)。由于缺乏古生物化石的標(biāo)定,也沒有精確的同位素年齡數(shù)據(jù),“奧陶系—志留系”的確切形成時代一直存有爭議。早期前人將其歸為前震旦系(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?);甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?則將這套巖石與1∶20萬牛圈子幅志留紀(jì)地層進(jìn)行對比,認(rèn)為應(yīng)屬于奧陶系—志留系;甘肅省地局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊?《甘肅的奧陶系》一書中論述了其可能的地層時代為奧陶紀(jì);黃德征?在編制《甘肅省變質(zhì)地質(zhì)圖》時,又將這套地層歸為奧陶系—志留系;1∶5萬梧桐井幅(甘肅省地礦局酒泉地礦調(diào)查隊?)依據(jù)全巖Rb-Sr等時線年齡及區(qū)域地層對比,認(rèn)為這套巖石形成于前長城紀(jì);1989年《甘肅省區(qū)域地質(zhì)志》中贊同這套地層可能形成于前長城紀(jì);20世紀(jì)90年代,眾多學(xué)者依據(jù)少量的同位素年齡及地層對比,認(rèn)為其形成于元古宙至太古宙,可與前寒武系敦煌群對比(李志琛,1994;桑海清等,1997;梅華林等,1998;劉雪敏等,2010);Song Dongfang等(2016)在奧陶系—志留系b巖組中獲得的白云母石英片巖的鋯石U-Pb年齡為427 Ma左右,限定其形成時代為中志留世。

由于奧陶系—志留系形成時代及構(gòu)造屬性的不確定性,對北山造山帶構(gòu)造演化歷史和區(qū)域大地構(gòu)造的理解以及區(qū)域之間的地層對比帶來了一定的困難。鑒于此,筆者在梧桐井地區(qū)在原奧陶系—志留系c巖組中采集了原巖分別為安山質(zhì)火山巖和火山碎屑巖的角閃綠簾黑云斜長片麻巖和白云母石英片巖及侵入其中的長英質(zhì)脈體,并對這些樣品展開了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測定,旨在對該地層的形成時代進(jìn)行限定;并結(jié)合前人研究成果,對奧陶系—志留系的構(gòu)造屬性進(jìn)行初步的探討,以期為北山造山帶的構(gòu)造演化研究提供新信息。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

北山造山帶西接天山造山帶,向東與索倫縫合帶相鄰,向南與敦煌地塊毗鄰,向北可以延伸至蒙古造山帶,是探討中亞造山帶最終形成及古亞洲洋閉合的關(guān)鍵地區(qū)(賀振宇等,2015;Ao Songjia et al.,2016;牛亞卓等,2018;Zheng Rongguo et al.,2018,2021;袁禹,2019)。北山造山帶從北向南被劃分為多個構(gòu)造單元(Xiao Wenjiao et al.,2010):雀兒山單元、黑鷹山—旱山單元、馬鬃山單元、雙鷹山—花牛山單元和石板山單元,其間以蛇綠混雜巖帶相隔(圖1)。

圖2北山造山帶南部地質(zhì)圖(據(jù)1∶20萬后紅泉幅?地質(zhì)圖修改)Fig.2 Geological map of the Southern Beishan Orogenic Belt (modified after the 1∶200000 geological map of Houhongquan sheet?)

此次研究區(qū)位于北山造山帶南部的石板山地塊中(圖1)。區(qū)內(nèi)地層出露簡單,僅出露奧陶系—志留系及少量第四系(圖2)。奧陶系—志留系分布于梧桐井—舊井一帶,呈北西—南東向延伸,是一套變質(zhì)程度不同的復(fù)雜變質(zhì)巖系。前人根據(jù)巖石組合、變質(zhì)程度及原巖建造等特征將這套地層自下而上劃分為a巖組(O—S)a,b巖組(O—S)b和c巖組(O—S)c(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?)。a巖組(O—S)a分布于研究區(qū)的中部及北部,巖石類型復(fù)雜,主要由片巖、片麻巖、斜長角閃巖、混合巖等組成;原巖可能為以泥、砂質(zhì)為主,夾基性火山巖和碳酸巖層;巖層被花崗巖侵入體破壞,上部層位在區(qū)內(nèi)未見,下部層位與b巖組(O—S)b整合接觸。b巖組僅在研究區(qū)西南角出露,巖石類型簡單,主要包括石英片巖和大理巖,推測下部原巖為以砂巖為主夾泥砂質(zhì)及含礫砂巖,上部為碳酸巖層夾少量基性火山巖;變質(zhì)較淺,巖層普遍受動力變質(zhì),組內(nèi)巖石糜棱巖化普遍,強(qiáng)者形成糜棱巖。c巖組(O—S)c分布于梧桐井巖體以北,呈北西—南東向展布;該組巖石普遍發(fā)生混合巖化,越靠近巖體,混合程度越深,底部為滲透狀混合巖,下部為黑云石英片巖,上部為均質(zhì)混合巖(圖3),原巖為泥質(zhì)巖及火山巖。

圖3 北山造山帶南部梧桐井奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層剖面圖(據(jù)1∶20萬后紅泉幅地質(zhì)調(diào)查報告?修改)Fig.3 Geological cross section of the O—S strata in Wutongjing area,southern Beishan Orogenic belt (modified after the 1∶200000 geological survey report of Houhongquan sheet?)

區(qū)內(nèi)海西期巖漿巖發(fā)育(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?;甘肅省地礦局酒泉地礦調(diào)查隊?;王駒等,2004;范洪海等,2006;賀振宇等,2015;袁禹,2019),少量加里東期巖漿巖出露,如梧桐井黑云二長花崗巖中獲得的鋯石U-Pb年齡為415±2 Ma(Song Dongfang et al.,2016)。區(qū)內(nèi)巖漿巖類型包括石英閃長巖(δo3b)、片麻狀黑云母花崗巖(γo3b),及黑云母花崗巖(γo42b)(圖2)。石英閃長巖出露于研究區(qū)西南角,呈北西南東向展布,局部被第四系覆蓋;片麻狀黑云母花崗巖廣泛分布于舊井以西、板灘以北,近東西向展布,與奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層呈侵入接觸關(guān)系,巖體內(nèi)地層捕虜體發(fā)育,巖相變化較大;黑云母花崗巖分布在梧桐井、板灘及舊井等地,侵入到片麻狀黑云母花崗巖和奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層中,可見圍巖捕虜體。

2 樣品特征及分析方法

2.1 樣品特征

本次研究的樣品位于梧桐井東北方向4 km處的c巖組變質(zhì)火山巖層位中(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?)。樣品BS66-1、BS66-2及BS67-2分別取自梧桐井東北方向沿路野外露頭中,地理坐標(biāo)分別為40°43′07″ N,97°13′23″ E和40°43′08″ N,97°14′04″ E;其中前二者采自奧陶系—志留系c巖組層位中(圖2點A、圖3),BS67-2樣品采自c巖組與b巖組邊界附近(圖2點B、圖3)。

樣品BS66-1定名為綠簾角閃黑云斜長片麻巖,新鮮面呈暗綠色、風(fēng)化面為灰黑色,巖石呈中細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造(圖4a);主要由石英(35%)、斜長石(25%)、鉀長石(5%)、黑云母(25%)、角閃石(5%)、綠簾石(5%)及副礦物榍石、鋯石等組成。石英呈他形粒狀,可見顆粒被定向拉長,礦物顆粒邊界可見石英亞顆粒;斜長石呈他形至半自形板狀,聚片雙晶,表面混濁;鉀長石呈半自形板柱狀,卡式雙晶發(fā)育(圖4b);黑云母局部蝕變?yōu)榫G泥石;角閃石呈深綠色,半自形柱狀;綠簾石單偏光鏡下呈淺黃色、顏色分布不均勻,分布于黑云母粒間,呈自形半自形柱狀;暗色礦物黑云母、角閃石和綠簾石等集中呈條帶狀分布,定向明顯(圖4b)。

樣品BS67-2為白云母石英片巖,新鮮面為灰黑色、風(fēng)化面為灰白色,細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造(圖4e);主要由白云母(40%)和石英(55%)組成,含少量斜長石(5%)。白云母定向連續(xù)分布;石英呈他形粒狀,波狀消光,顆粒邊界呈鋸齒狀和棱角狀(圖4f);斜長石普遍發(fā)生絹云母化,仍可見聚片雙晶(圖4f)。

樣品BS66-2為侵入到BS66-1中的長英質(zhì)巖脈(圖4a、c),新鮮面呈肉紅色,中細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造,脈體橫切上述片麻巖的片麻理(圖4a),巖石未見變形。礦物組成包括斜長石(40%)、鉀長石(30%)、石英(25%)、綠泥石(5%)和少量綠簾石。斜長石呈他形至半自形板狀,聚片雙晶,絹云母化蝕變嚴(yán)重;鉀長石呈他形板柱狀,種類有條紋長石和微斜長石;石英呈他形粒狀,波狀消光;綠泥石呈片狀、灰綠色,具有靛藍(lán)色異常干涉色(圖4d),定名為二長花崗巖。

圖4 樣品野外和顯微鏡下照片:(a)二長花崗巖(BS66-2)侵入角閃綠簾黑云斜長片麻巖(BS66-1);(b)角閃綠簾黑云斜長片麻巖顯微照片;(c)二長花崗巖脈(BS66-2)地表露頭;(d)二長花崗巖顯微照片;(e)白云母石英片巖(BS67-2)地表露頭;(f)白云母石英片巖顯微照片F(xiàn)ig.4 Field and microstructure photographs of the samples:(a)the Hbl—Ep—Bt—Pl gneiss intruded by the monzonitic granite;(b)photomicrograph of the Hbl—Ep—Bt—Pl gneiss;(c)outcrop of monzonitic granite vein (BS66-2);(d)photomicrograph of the monzonitic granite;(e)outcrop of Ms—Qtz schist;(f)photomicrograph of the Ms—Qtz schist (BS67-2)Hbl—角閃石;Bt—黑云母;Ep—綠簾石;Kfs—鉀長石;Pl—斜長石;Qtz—石英;Ms—白云母Hbl—hornblende;Bt—biotite;Ep—epidote;Kfs—K-feldspar;Pl—plagioclase;Qtz—quartz;Ms—muscovite

2.2巖石地球化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

本次工作還對上述三件樣品的主量元素和微量元素進(jìn)行了測試分析,全巖粉末(200目)測試分析由北京科薈測試技術(shù)有限公司完成。主量元素測試所用儀器為島津XRF-1800,測試方法為熔片X熒光光譜法(XRF),執(zhí)行GB/T 14506.28-2010標(biāo)準(zhǔn);檢測項目包括SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO、P2O5等11項;微量元素則利用Agilgent 7500ce ICP-MS進(jìn)行溶樣法測定;主量和微量元素的分析結(jié)果相對誤差小于5%,測試結(jié)果見表1。

綠簾角閃黑云斜長片麻巖(BS66-1)SiO2和Al2O3含量分別為61.34%和17.11%;K2O+Na2O含量為5.01%,Na2O/K2O值為2.17,Na2O 略高于K2O,顯示富Na貧K的特點;MgO為2.26%,TFe2O3為5.44%,而TiO2、MnO含量較低,總體呈現(xiàn)富硅、鋁貧鐵鎂的特征,與中酸性火成巖特征一致。該片麻巖野外呈條帶狀產(chǎn)出(圖2),礦物組成主要包括石英、斜長石、鉀長石、黑云母、少量角閃石和綠簾石及副礦物榍石、鋯石;在詳細(xì)的野外和薄片觀察的基礎(chǔ)上,利用地球化學(xué)特征對該樣品開展原巖恢復(fù)工作,在DF指數(shù)(表1)、TiO2—SiO2圖解(圖5a)、K—A圖解(圖5b)、西蒙南圖解(圖5c)和A—C—FM圖解(圖5d)中樣品點落入火山巖區(qū),在火山巖TAS圖解中(圖5e)樣品點落在安山巖范圍內(nèi)??紤]到巖石存在變形變質(zhì),因此選擇惰性微量元素(Ti、Zr、Y、Nb、Ce、Ga)(見表1),結(jié)合在變質(zhì)過程中含量幾乎不發(fā)生變化的過剩組分SiO2(白春東等,2019),對樣品進(jìn)行惰性組分圖解分析。Zr/TiO2—Ce圖解(圖6a)、SiO2—Zr/TiO2圖解(圖6b)和 Zr/TiO2—Ga圖解(圖6c)中樣品點均落入安山巖范圍內(nèi),而在Zr/TiO2—Nb/Y圖解(圖6d),樣品點落入粗面巖并靠近玄武巖區(qū)域。綜合野外產(chǎn)狀和主量、微量元素原巖恢復(fù)結(jié)果認(rèn)為綠簾角閃黑云斜長片麻巖原巖可能為安山質(zhì)火山巖。

表1北山造山帶南部梧桐井片麻巖、片巖和二長花崗巖脈主量元素(%)和微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 1 Major (%)and trace compositions (×10-6)of representative gneiss,schist and monzogranite vein in Wutongjing area,southern Beishan orogenic belt

白云母石英片巖(BS67-2)SiO2含量為82.12%,Al2O3含量為9.50%;K2O+Na2O含量為3.23%,K2O/Na2O值為29.70,K2O明顯高于Na2O,顯示富K貧Na的特點,與典型的沉積巖的特征符合;Mg、Fe、Ca、Ti和Mn含量較低。巖石礦物組成包括石英、白云母和少量斜長石,依據(jù)地球化學(xué)特征對其開展的原巖恢復(fù)工作,TiO2—SiO2圖解(圖5a)、K—A圖解(圖5b)、西蒙南圖解(圖5c)、A—C—FM圖解(圖5d)中樣品點均落入沉積巖區(qū),DF指數(shù)(表1)也為負(fù)值;而在微量元素圖解中,樣品點多投在英安巖或粗面巖區(qū)(圖6a—d);結(jié)合樣品的鋯石呈自形的棱柱狀(見下文圖7a)、在諧和圖上年齡集中分布(見下文圖7b),與典型的碎屑巖多種物源年齡分布不均一的性質(zhì)相區(qū)別,因而白云母石英片巖原巖可能為火山碎屑沉積巖。

長英質(zhì)巖脈(BS66-2)SiO2和Al2O3含量較高,分別為74.29%和13.69%;K2O+Na2O為7.92%,K2O /Na2O值為0.70,K2O略高于Na2O,顯示富Na貧K的特點;而Mg、Fe、Ca、Ti和Mn含量普遍偏低,呈現(xiàn)富硅、鋁貧鐵鎂的特征,符合中酸性火成巖特征。野外呈明顯的脈狀侵入到片麻巖中,表明侵入巖特征;在花崗巖R1—R2圖解中投影點落入二長花崗巖中(圖5f),與顯微鏡下觀察一致;在Zr/TiO2—Ce圖解(圖6a)、SiO2—Zr/TiO2圖解(圖6b)、Zr/TiO2—Ga圖解(圖6c)和Zr/TiO2—Nb/Y圖解(圖6d)中樣品點顯示具有花崗閃長質(zhì)成分組成;結(jié)合鏡下礦物組合和主微量元素圖解的結(jié)果,該巖脈定名為二長花崗巖。

圖5 原巖類型判別圖解:(a)TiO2—SiO2圖解(底圖據(jù)Tarney,1976);(b)K—A圖解(周世泰,1984);(c)(al+fm)—(c+alk)—Si西蒙南圖解(Simonen,1953);(d)A—C—FM圖解(王仁民等,1987);(e)TAS圖解(底圖據(jù)Le Maitre,1984);(f)R1—R2花崗巖圖解(De la Roche et al.,1980)Fig.5 Discrimination diagram for the BS66-1,BS66-2,BS67-2:(a)TiO2—SiO2 diagram(after Tarney,1976);(b)K—A diagram(Zhou Shitai,1984&);(c)(al+fm)—(c+alk)—Si Simone diagram(after Simonen,1953);(d)A—C—FM diagram(after Wang Renmin et al.,1987#);(e)TAS diagram(after LeMaitre,1984);(f)Granite R1—R2 diagram(De la Roche et al.,1980)

圖6 原巖類型微量元素判別圖解(據(jù)Floyd et al.,1978):(a)Zr/TiO2—Ce圖解;(b)SiO2—Zr/TiO2圖解;(c)Zr/TiO2—Ga圖解;(d)Zr/TiO2—Nb/Y圖解Fig.6 Discrimination diagram of trace elements for the BS66-1,BS66-2,BS67-2(after Floyd et al.,1978):(a)Zr/TiO2—Ce diagram;(b)SiO2—Zr/TiO2 diagram;(c)Zr/TiO2—Ga diagram;(d)Zr/TiO2—Nb/Y diagram

2.3 鋯石U-Pb定年

采用了LA-ICP-MS分析方法對鋯石U-Pb年齡進(jìn)行測定,測試分析在北京科薈測試技術(shù)有限公司完成。樣品采用常規(guī)方法粉碎,采用浮選和電磁選方法選出鋯石,并在雙目鏡下挑選出具有代表性的鋯石進(jìn)行制靶、拋光和鍍金,隨后在透射、反射光和陰極發(fā)光(CL)下對鋯石顆粒進(jìn)行照相,篩選出代表性的鋯石圈選測試區(qū)域,所選區(qū)域盡量避開包裹體和裂隙。

鋯石U-Pb測年所用儀器為AnalytikJena PQMS Elite型 ICP-MS、RESOlution 193 nm 準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕采用單點剝蝕的方式,所用束斑為24 μm,頻率為6 Hz,能量密度約為6 J/cm2,以He為載氣;測試前先用標(biāo)樣GJ-1進(jìn)行儀器調(diào)試,使其狀態(tài)達(dá)到最佳。鋯石U-Pb定年以標(biāo)樣GJ-1為外標(biāo),微量元素含量以NIST 610做為外標(biāo)、Si做內(nèi)標(biāo)的方法進(jìn)行定量計算(Liu Yongsheng et al.,2010)。為保證測試精度,每10個樣品測試前后重復(fù)測定兩個鋯石標(biāo)樣GJ-1對樣品進(jìn)行校正,并測量一個鋯石Plesovice,觀察儀器狀態(tài)。采用ICPMS Data Cal程序(Liu Yongsheng et al.,2010)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,測量過程中絕大多數(shù)分析點n(206Pb)/n(204Pb)>1000,未進(jìn)行普通鉛校正,對204Pb含量異常高的分析點在計算時剔除,年齡諧和圖通過Isoplot 3.0程序獲得。詳細(xì)實驗過程可參考侯可軍等(2009)。樣品分析過程中,Plesovice標(biāo)樣作為未知樣品的測試結(jié)果為337.12±0.48 Ma(n=176,2σ),年齡推薦值為337.13±0.37 Ma(2σ)(Sláma et al.,2008),二者在誤差范圍內(nèi)完全一致。樣品年齡小于1.0 Ga,采用n(206Pb)/n(238U)年齡(宋彪,2015)。年齡數(shù)據(jù)見表2,同時對鋯石進(jìn)行了微量元素的原位分析,分析結(jié)果見表3。

表3 北山造山帶南部梧桐井片麻巖、片巖和二長花崗巖脈鋯石微量元素分析結(jié)果(×10-6)Table 3 Trace element compositions of zircons from representative gneiss,schist and monzogranite vein in Wutongjing area,southern Beishan orogenic belt (×10-6)

測點號LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu∑REEEuEu?CeCe?BS67-2白云母石英片巖010.008.850.010.230.620.263.591.3119.29 8.43 46.40 12.82 154.93 37.67 294.41 0.42267.25020.018.020.040.461.180.467.372.5132.20 12.24 58.47 13.99 145.92 31.94 314.81 0.3655.12030.0212.950.020.701.830.3612.84.8263.46 24.51 112.24 24.94 238.63 46.01 543.32 0.17140.31040.018.500.030.621.990.5212.84.7560.50 23.07 104.71 23.21 217.09 43.14 500.91 0.2475.64050.0010.120.081.001.850.5910.33.4041.02 15.70 72.68 16.99 176.21 36.97 386.95 0.3238.20060.008.550.030.621.450.4512.04.1655.02 22.02 99.59 22.33 215.82 42.16 484.15 0.2386.060714.6540.143.9115.733.430.769.893.2139.99 15.51 72.76 16.63 161.54 33.52 431.67 0.371.25080.022.700.091.021.620.6510.202.9431.25 12.00 57.38 13.60 135.97 27.42 296.85 0.378.33090.019.510.020.540.970.284.951.7922.86 9.04 46.29 12.01 135.13 31.55 274.95 0.32119.98100.0012.140.111.593.040.9215.95.3463.47 23.69 114.07 25.79 258.28 54.49 578.80 0.3333.33110.0011.690.010.701.850.3810.603.7443.13 15.83 69.55 15.21 144.94 28.19 345.78 0.21353.01120.023.160.051.243.540.417.64.2133.86 9.78 36.54 7.36 62.04 11.38 191.15 0.1316.49130.002.230.050.962.170.5812.64.1146.99 17.04 70.88 14.85 136.15 26.13 334.75 0.2613.47140.028.260.000.280.740.173.941.3416.71 6.76 35.49 9.14 103.54 23.56 209.95 0.24316.91150.0515.550.182.003.741.1219.506.6083.81 34.66 167.38 38.32 374.71 78.66 826.27 0.3223.52160.009.660.020.330.760.274.521.5018.71 7.14 36.06 9.20 100.53 22.16 210.86 0.34145.86170.379.310.311.931.520.417.022.4228.95 11.65 55.49 13.52 141.81 30.54 305.25 0.326.17180.044.900.061.643.980.4618.45.2047.18 14.56 55.01 10.53 89.06 16.45 267.44 0.1419.54190.009.770.030.841.720.519.243.4642.77 17.03 80.50 19.07 189.68 39.43 414.05 0.3198.34200.0010.250.020.230.660.274.341.4918.33 7.31 35.15 8.72 95.30 20.93 203.00 0.36154.76210.008.890.020.751.380.378.853.3039.64 15.57 71.93 17.13 172.56 35.53 375.92 0.24134.23220.0010.900.040.822.400.414.44.7659.29 22.22 99.25 21.48 203.57 40.98 480.47 0.1682.29230.003.260.020.501.410.178.763.1036.84 14.46 67.99 16.25 162.00 34.04 348.80 0.1149.22240.007.990.010.601.280.428.903.4144.95 18.15 86.18 19.91 200.33 40.84 432.97 0.28241.28252.7418.670.673.201.970.7110.53.2738.83 15.07 72.67 17.55 180.94 38.87 405.65 0.383.22260.047.750.040.851.980.659.543.0337.89 14.77 72.66 18.04 189.69 42.12 399.05 0.3841.99270.0216.650.051.073.300.0021.28.06104.15 40.59 183.02 37.99 330.49 57.38 803.92 0.0086.88280.021.590.091.052.080.637.371.9115.76 4.11 14.70 2.60 22.71 3.81 78.43 0.444.91290.008.050.020.661.410.467.122.7131.69 12.36 60.08 14.44 149.70 32.94 321.64 0.36121.55300.009.980.021.072.290.7215.15.0463.25 23.86 109.20 24.65 228.64 45.14 528.98 0.28150.69310.0011.410.020.532.180.5512.64.6357.96 21.89 97.45 20.73 191.33 36.40 457.68 0.25172.28320.009.170.050.671.510.477.682.6532.63 12.92 61.97 15.04 160.06 34.88 339.70 0.3455.38330.009.430.020.520.960.426.112.1325.81 10.28 48.50 11.44 123.34 26.51 265.47 0.40142.38340.0410.760.050.671.750.5810.13.1137.90 14.30 69.88 16.97 175.56 39.18 380.83 0.3349.43350.154.410.101.001.690.239.593.5443.49 16.30 74.54 17.08 172.04 34.38 378.54 0.148.37360.002.770.030.912.510.2216.65.3757.98 19.42 83.96 17.64 160.50 30.69 398.63 0.0827.88370.0211.580.040.801.090.527.302.3731.46 13.57 71.85 18.53 209.82 49.78 418.73 0.4273.05380.001.280.020.300.770.164.621.5417.45 6.12 25.90 5.60 53.29 10.67 127.72 0.2019.33390.0112.700.050.591.550.488.912.9736.37 13.91 63.23 14.45 147.18 29.93 332.33 0.3171.11400.0214.830.143.026.021.1929.009.34108.49 38.20 164.32 34.53 313.28 59.94 782.29 0.2330.29410.0211.380.030.761.540.4410.603.6646.84 18.35 85.05 19.15 185.93 36.92 420.70 0.2490.74420.017.080.000.220.640.183.631.3417.27 7.24 37.03 9.79 114.05 25.93 224.41 0.28543.27430.0012.280.040.621.470.569.373.4445.89 18.58 92.87 22.88 243.79 51.54 503.33 0.3592.71440.0512.920.030.771.700.5410.103.4944.25 17.83 88.97 21.91 233.33 51.15 487.06 0.3178.54450.018.890.051.392.880.8517.405.5965.70 24.42 107.68 23.28 219.85 42.70 520.68 0.2849.77BS66-2二長花崗巖010.001.610.030.561.570.299.033.0837.30 14.16 65.00 14.38 136.30 29.03 312.34 0.1816.21020.021.780.030.521.460.2110.604.19 53.47 21.86 103.51 24.07 235.79 49.52 507.03 0.1214.19030.288.890.595.477.281.4339.2212.70 144.70 55.29 243.73 51.91 486.23 99.15 1156.9 0.213.83040.014.070.061.594.361.1631.8111.10 131.69 50.08 218.73 45.88 419.53 84.10 1004.2 0.2219.22050.027.310.102.226.651.2649.7917.00 198.47 73.53 309.78 62.39 553.56 107.54 1389.6 0.1520.46063.22362.24.9938.8923.503.1340.718.59 83.98 30.86 137.76 29.92 281.55 58.49 1107.8 0.3117.48

測點號LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu∑REEEuEu?CeCe?071.0014.041.6112.7710.091.5528.258.0991.45 34.07 150.79 31.91 301.97 62.08 749.67 0.262.12080.065.770.182.255.200.8935.3812.60 154.65 58.38 256.22 53.42 480.21 97.07 1162.3 0.158.56090.039.920.051.172.590.5214.625.71 73.64 29.92 139.05 30.98 300.11 63.02 671.33 0.2048.47101.6118.091.6814.5115.742.5963.0120.6 240.30 89.65 384.67 80.95 719.20 144.05 1796.6 0.222.36110.004.940.081.644.870.7632.0311.21 135.78 51.82 230.42 48.96 453.06 92.11 1067.7 0.1418.65120.013.700.071.364.050.6525.858.79104.50 38.90 167.82 34.88 316.31 63.23 770.12 0.1515.11130.043.770.121.693.590.6525.629.02108.65 41.16 180.61 38.17 345.01 68.74 826.84 0.158.39140.005.770.091.854.811.1236.4313.36163.29 62.52 274.13 56.85 512.62 102.57 1235.4 0.1819.36150.003.760.081.122.860.6115.424.7854.10 19.89 87.64 18.53 175.04 35.80 419.63 0.2214.19160.375.240.665.675.670.8131.9311.5140.31 51.78 228.88 47.85 426.87 83.89 1041.5 0.141.96170.138.880.203.258.191.7555.5619.3232.23 86.46 379.90 78.37 710.37 142.37 1727.0 0.1910.68180.014.230.081.503.540.8223.628.68110.29 43.24 197.67 42.11 384.19 78.24 898.22 0.2015.22190.013.110.040.933.080.6518.546.1170.51 25.71 113.12 23.58 217.55 44.39 527.33 0.2021.38200.408.640.685.696.060.924.117.3181.28 28.77 119.88 24.75 221.97 44.37 574.81 0.203.12210.013.270.041.23.460.3523.768.64107.49 41.82 192.56 41.75 393.45 80.91 898.71 0.0922.48220.177.480.33.296.540.744.8417.2208.60 79.17 354.50 75.28 684.89 137.11 1620.1 0.096.16230.177.160.33.175.750.7635.2413.0161.61 61.98 280.70 59.50 554.91 112.36 1296.6 0.125.89240.005.510.071.754.680.9832.2110.8128.04 48.04 209.82 43.38 391.82 77.56 954.70 0.1823.77250.014.60.061.233.940.6725.568.64100.74 38.16 171.79 36.57 336.92 68.90 797.79 0.1521.73260.013.740.061.474.001.0027.199.46108.83 40.82 182.05 38.61 353.86 72.17 843.27 0.2217.66270.256.610.434.057.221.3245.1015.1173.66 64.17 284.17 58.90 538.17 108.50 1307.7 0.173.78280.356.560.625.516.431.3527.368.4294.77 34.91 152.15 32.21 294.40 59.63 724.67 0.272.61290.288.320.444.436.181.1731.4810.5 128.38 48.59 215.75 45.08 411.79 82.29 994.64 0.214.57300.024.510.081.804.731.0634.0011.8 137.82 52.59 232.34 49.27 453.50 92.12 1075.6 0.1915.50

3 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果

角閃綠簾黑云斜長片麻巖(BS66-1)中,鋯石以自形的四方雙錐為主,顆粒長、寬分別介于128 ~ 245 μm,59 ~ 105 μm之間,長寬比為1.7 ~ 3.4。鋯石Th、U含量范圍分別是15×10-6~ 146×10-6、77×10-6~ 650×10-6,Th/U值在0.02 ~ 0.60之間,在0.40上下浮動(圖7d),平均值為0.38;通常認(rèn)為Th/U值大于0.4為巖漿鋯石,Th/U值小于0.1為變質(zhì)鋯石(Hoskin et al.,2000;Belousova et al.,2002;吳元保等,2004),但僅憑鋯石的Th/U并不能有效的鑒別鋯石是巖漿成因還是變質(zhì)成因(Hoskin et al.,2000;Belousova et al.,2002),還需結(jié)合鋯石陰極發(fā)光特征和微量元素特征。該樣品鋯石陰極發(fā)光圖像具有清晰的巖漿鋯石特征的韻律環(huán)帶(圖7a);鋯石稀土元素配分型式圖也顯示明顯的巖漿鋯石的特征,如配分圖解上呈現(xiàn)明顯的左傾(圖7e),LREE虧損,具有正Ce異常和負(fù)Eu異常(Hoskin et al.,2000;Belousova et al.,2002),因此所測鋯石為巖漿成因鋯石。另外,鋯石邊部可見弱的變質(zhì)增生邊,邊部渾圓,為后期變質(zhì)作用結(jié)果,因增生邊較窄,無法進(jìn)行測試。此次共完成分析點49個,所有點均分布于諧和線及其附近(圖7b),n(206Pb)/n(238U)年齡介于408~465 Ma;其中下方20個分析點n(206Pb)/n(238U)年齡介于411~430 Ma,n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡為419.8±2.7 Ma(MSWD=2.1,n=20),代表片麻巖的原巖形成年齡(宋彪,2015)。根據(jù)前文所述該角閃綠簾黑云斜長片麻巖的原巖為安山質(zhì)火山巖,噴發(fā)于晚志留世。

圖7角閃綠簾黑云斜長片麻巖(BS66-1)代表性鋯石CL圖像(a);鋯石U-Pb年齡諧和圖:(b)全部數(shù)據(jù)點、(c)20個數(shù)據(jù)點;鋯石年齡—Th/U比圖解(d);和鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(e);球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Boynton(1984)Fig.7 Representative CL images with U-Pb measuring spots of zircon grains from the Hbl—Ep—Bt—Pl gneiss (BS66-1)(a);U-Pb concordia diagrams:(b,c);zircon ages—Th/U ratio diagram (d);and chondrite-normalized REE pattern of zircons (e);standardized chondrite data from Boynton (1984)

白云母石英片巖(BS67-2)中的鋯石為柱狀、自形至半自形,長、寬為136 ~ 207 μm,60 ~ 139 μm,長寬比在 1.1 ~ 2.6之間。Th、U含量范圍分別為36×10-6~ 232×10-6、75×10-6~ 738×10-6,Th/U為0.1 ~ 0.6,大多數(shù)大于0.4(圖8d),平均值為0.39;鋯石陰極發(fā)光圖像具有清晰的巖漿鋯石的韻律環(huán)帶(圖8a),鋯石邊部可見微弱的白色邊,可能為后期變質(zhì)形成的;稀土元素配分型式圖也呈現(xiàn)明顯的巖漿鋯石特征(圖8e)。該樣品共完成分析點45個,27號分析點n(207Pb)/n(206Pb)年齡為2492±16 Ma,應(yīng)該為繼承鋯石;其中27個點集中分布于諧和線或其附近(圖8c),n(206Pb)/n(238U)年齡介于415~429 Ma,n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡為421.5±0.8 Ma(MSWD=3.4,n=27)。根據(jù)前文所述該白云母石英片巖原巖可能為火山碎屑沉積巖,該樣品的鋯石n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡421.5±0.8 Ma,代表了沉積時代,即形成于晚志留世。

二長花崗巖脈(BS66-2)樣品鋯石以自形的長柱狀為主,長、寬分別為119 ~ 228 μm,43 ~ 86 μm之間,長寬比為1.8 ~ 4.5。Th、U含量范圍分別為58×10-6~ 571×10-6、176×10-6~ 1349×10-6,Th/U為0.1 ~ 0.6,大部分位于0.4之上(圖9d),平均值為0.41;鋯石陰極發(fā)光圖像具有清晰的巖漿鋯石的韻律環(huán)帶(圖9a);稀土元素配分型式圖解也顯示明顯的巖漿鋯石特征(圖9e)。此次共完成分析點30個,其中12個點集中分布于諧和線或其附近(圖9c),n(206Pb)/n(238U)年齡介于411~425 Ma,加權(quán)平均年齡為417.0±3.4 Ma(MSWD=1.9,n=12),該鋯石的結(jié)晶年齡代表該長英質(zhì)脈體的侵位年齡,時代為早泥盆世。

圖9 二長花崗巖(BS66-2)代表性鋯石CL圖像(a);鋯石U-Pb年齡諧和圖:(b)全部數(shù)據(jù)點、(c)12個數(shù)據(jù)點;鋯石年齡—Th/U比圖解(d);和鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(e);球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Boynton(1984)Fig.9 Representative CL images with U-Pb measuring spots of zircon grains from the monzonitic granite (BS66-2)(a);U-Pb concordia diagrams:(b,c);zircon age—Th /U ratio diagram (d);and chondrite-normalized REE pattern of zircons (e);standardized chondrite data from Boynton (1984)

4 討論

4.1 時代討論

奧陶紀(jì)—志留紀(jì)地層中,古生物化石貧乏,僅在西側(cè)鄰幅安北幅相應(yīng)層位中發(fā)現(xiàn)海百合莖化石(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?)。本研究區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)化石。前人對這套地層的時代歸屬存在較大爭議,早期依據(jù)巖石變質(zhì)程度特征和區(qū)域地層對比,存在前震旦系(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1989)、奧陶系(甘肅省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊?)和奧陶系—志留系(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?)等不同的劃分方案。

20世紀(jì)90年代,隨著同位素測年方法的興起,一些學(xué)者運(yùn)用Rb-Sr法、礦物40Ar-39Ar法及Sm-Nd法等手段來確定這套地層的形成時代(甘肅省地礦局酒泉地礦調(diào)查隊?;李志琛,1994;桑海清等,1997);但所獲得的年齡結(jié)果相去甚遠(yuǎn),如大口子和紅柳泉斜長角閃巖及金廟溝角閃片巖的全巖 Sm-Nd等時線年齡分別為2956 Ma、2059 Ma和1622 Ma(李志琛,1994)??傊@一時期的學(xué)者普遍將這套巖石認(rèn)為是形成于元古宙—太古宙的早前寒武紀(jì)基底,并可與敦煌地塊的敦煌群對比(左國朝等,1990、1995;李志琛,1994;李景春等,1996;桑海清等,1997;梅華林等,1998)。鑒于40Ar-39Ar體系易受后期變質(zhì)、變形等因素的擾動(陳文等,2011),而Rb-Sr和Sm-Nd體系在巖石中比值變化很小就會對等時線年齡造成較大影響,不同學(xué)者對所獲年齡的認(rèn)識存在不同的看法(章雨旭等,2008;李曙光等,2014)。因而前人獲得的元古宙—太古宙的年齡的可靠性還有待鋯石U-Pb年齡的進(jìn)一步驗證。

近年來,新的鋯石U-Pb同位素年齡數(shù)據(jù)則支持早古生代的觀點,如Song Dongfang等(2016)在梧桐井一帶奧陶系—志留系b巖組白云母石英片巖獲得的鋯石U-Pb單峰年齡分別為427 Ma和428 Ma,表明b巖組形成于中志留世;鄰區(qū)安北幅東澗泉相應(yīng)層位中變質(zhì)碎屑巖的最大沉積年齡為430 Ma(Zheng Rongguo et al.,2021)。

注意到區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育,且與奧陶系—志留系呈明顯的侵入接觸關(guān)系(圖2),因而這些巖體的形成時代可作為限定地層時代的證據(jù)之一。其中,位于研究區(qū)西南角的梧桐井巖體與奧陶系—志留系c巖組呈明顯的侵入接觸關(guān)系(圖2),前人的研究中,在梧桐井巖體中獲得的花崗巖鋯石U-Pb年齡為415±2 Ma(Song Dongfang et al.,2016),與我們所測得的 413.6±0.9 Ma(未發(fā)表的數(shù)據(jù))年齡數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)一致,表明梧桐井巖體形成于413 Ma左右,從而說明該地層的時代應(yīng)早于早泥盆紀(jì)。

此次在梧桐井地區(qū)獲得的原奧陶系—志留系c巖組中的角閃綠簾黑云斜長片麻巖和白云母石英片巖中獲得鋯石U-Pb年齡分別為419.8±2.7 Ma、421.5±0.8 Ma,二者在誤差范圍內(nèi)一致,為420 Ma,表明原奧陶系—志留系c巖組地層的形成時代為晚志留世;另外,與c巖組中的片麻巖呈侵入關(guān)系的長英質(zhì)巖脈中獲得的鋯石U-Pb年齡417.0±3.4 Ma,限定了地層時代早于此年齡,與上述結(jié)論一致。結(jié)合前人在b巖組中所獲得的427 Ma、428 Ma單峰年齡(Song Dongfang et al.,2016)及東澗泉變質(zhì)碎屑巖430 Ma的最大沉積年齡(Zheng Rongguo et al.,2021),筆者等認(rèn)為梧桐井地區(qū)原奧陶系—志留系確切的形成時代應(yīng)為430~420 Ma,屬志留紀(jì)。此次在梧桐井奧陶系—志留系c巖組中獲得的高精度的測年數(shù)據(jù),為這套地層時代歸屬及區(qū)域之間地層對比提供了可靠的年代學(xué)證據(jù),有助于完善北山造山帶的地層格架。

研究區(qū)內(nèi)奧陶系—志留系是由火山巖、碎屑巖及碳酸鹽巖變質(zhì)形成的復(fù)雜變質(zhì)地層(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?),形成于志留紀(jì)(430~420 Ma)。鄰區(qū)牛圈子幅中出露的志留紀(jì)地層為一套火山巖和砂頁巖建造,且在下部層位中的公婆泉群中發(fā)現(xiàn)珊瑚化石Favositessp.、Mesofavositessp.、Halysitescf.、海百合莖等(甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊?),表明該地層形成于中—晚志留世;Song Dongfang等(2013)在勒巴泉一帶的公婆泉群片巖獲得鋯石U-Pb最大沉積年齡為427±7 Ma,侵入的花崗巖脈時代為423±15 Ma,進(jìn)一步將該地層的時代限定在423~427 Ma??梢娺@兩套地層在巖性組合及時代上具有可對比性(圖10),由此我們將前人籠統(tǒng)劃分的奧陶系—志留系限定在更窄的志留系范圍內(nèi),并與牛圈子幅志留系進(jìn)行對比。

圖10 梧桐井(a)(據(jù)1∶20萬后紅泉幅地質(zhì)圖?修改)及勒巴泉地區(qū)(b)(據(jù)1∶20萬牛圈子幅地質(zhì)圖?修改)奧陶紀(jì)—志留紀(jì)綜合柱狀圖Fig.10 Schematic stratigraphic columns of the Wutongjing area(a,modified after the 1∶200000 geological map of Houhongquan sheet?)and Lebaquan area(b,modified after the 1∶200000 geological map of Niujuanzi sheet?)

4.2 構(gòu)造屬性

有關(guān)奧陶系—志留系這套變質(zhì)巖系的構(gòu)造屬性,一直存有分歧。20世紀(jì)90年代,眾多學(xué)者將這套巖石識別成北山造山帶的元古宙—太古宙基底(左國朝等,1995;李志琛,1994;李景春等,1996;桑海清等,1997),本文通過對奧陶系—志留系c巖組中變質(zhì)火山巖的鋯石U-Pb測年,并結(jié)合前人研究成果,基本可以斷定這套巖石在梧桐井地區(qū)并非北山造山帶的前寒武紀(jì)基底,而是志留紀(jì)(430~420 Ma)形成的火山沉積地層。近年來,北山地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些晚志留世巖漿巖,結(jié)合巖石組合及地球化學(xué)特征,認(rèn)為它們系形成于俯沖環(huán)境的弧巖漿巖(趙澤輝等,2007;毛啟貴等,2009),與此次研究的變質(zhì)火山巖在形成時間上吻合,暗示該地區(qū)的變火山巖可能形成于俯沖相關(guān)的島弧背景。而奧陶系—志留系原巖主要為砂巖、泥巖、碳酸鹽巖和火山巖,沉積類型與弧前盆地沉積相似(閆臻等,2018;Zheng Rongguo et al.,2021),考慮到晚寒武世古亞洲洋開始向敦煌地塊俯沖(Tian Zhonghua et al.,2020),將奧陶系—志留系的形成環(huán)境歸屬于弧前盆地是合理的(Zheng Rongguo et al.,2021)。

5 結(jié)論

基于對北山梧桐井地區(qū)奧陶系—志留系c巖組中角閃綠簾黑云斜長片麻巖、白云母石英片巖以及侵入到片麻巖中的長英質(zhì)巖脈的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分析,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征,我們?nèi)〉靡韵抡J(rèn)識:

(1)奧陶系—志留系c巖組中的角閃綠簾黑云斜長片麻巖和白云母石英片巖LA-ICP-MS鋯石U-Pbn(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡分別為419.8±2.7 Ma、421.5±0.8 Ma,二者在誤差范圍內(nèi)一致;其中侵入片麻巖中的長英質(zhì)脈體n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡417.0±3.4 Ma限制了該巖組的形成的下限年齡,表明該c巖組確切的形成時代為420 Ma,屬晚志留世。

(2)結(jié)合前人的研究成果和此次研究所測得的同位素年齡,認(rèn)為原奧陶系—志留系形成于志留紀(jì)430~420 Ma;可能在古亞洲洋向敦煌地塊俯沖相關(guān)的弧前盆地環(huán)境下形成。

致謝:北京科薈測試技術(shù)有限公司在LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測試過程中提供的技術(shù)支持,以及審稿專家李佐臣教授、張拴宏研究員和編輯熱心和認(rèn)真地對本文做了審閱并提出了寶貴意見和建議,在此表示感謝!

注 釋/Notes

? 甘肅省地礦局酒泉地礦調(diào)查隊.1988.中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告—梧桐井幅(1∶5萬).甘肅省地礦局.

? 甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊.1968.中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)測量報告—牛圈子幅(1∶20萬).甘肅省地質(zhì)局.

? 甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊.1969.中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)測量報告—后紅泉幅(1∶20萬).甘肅省地質(zhì)局.

? 甘肅省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊.1979.甘肅的奧陶系.甘肅:甘肅省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊:1~148.

? 黃德征.1987.甘肅省變質(zhì)地質(zhì)圖及說明書.甘肅:甘肅省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊:1~37.

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