張金明，王秉璋，付彥文，田成秀

(1.青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012; 2.青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點實驗室，青海 西寧 810012;3.青海省遙感大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心，青海 西寧 810012)

0 引 言

根據(jù)新的中國地層年代表中南華系與青白口系界線和國際地層年代表(2018版)中成冰紀和拉伸紀界線，本次研究的前南華紀是指720 Ma之前的地質(zhì)時期，包括古老的太古宙和元古宙，占整個地球地質(zhì)演化歷史的絕大部分。在全球構(gòu)造研究中前南華紀地質(zhì)以超大陸和超大陸旋回為主線[1]，南華紀前的地球歷史先后歷經(jīng)了凱諾蘭(Kenorland)—哥倫比亞(Columbia)—羅迪尼亞(Rodinia)等幾次超級大陸旋回。每個超大陸的旋回分為裂谷帶形成、舊大陸分裂和多個克拉通的隨機碰撞、組合形成新的超級大陸兩個重要的過程[2]。碰撞造山是每個超大陸形成的必要條件，而大陸裂谷、基性巖的形成與超大陸的裂解密切相關(guān)，研究這些前南華紀的地質(zhì)事件對探討早期大陸地殼的成因、性質(zhì)和演化具有重要的意義。

柴達木盆地及其南北緣地處青藏高原北東緣，大地構(gòu)造位于康西瓦—木孜塔格—瑪沁—勉縣—略陽結(jié)合帶以北，塔里木陸塊、華北陸塊以南的帶狀區(qū)域，也有學(xué)者稱之為中央造山帶。在潘桂棠等[3]提出的中國大地構(gòu)造劃分方案中柴達木盆地及其南北緣位于秦祁昆造山系的西段(圖1(a))經(jīng)歷了漫長的基底構(gòu)造演化；王鴻禎等[4]認為中央造山帶是由一系列微陸塊和不同時期的小洋盆組成，具有多島洋、多碰撞和多旋回特點，分布在造山帶中的微陸塊可以是從相鄰大陸塊體邊緣裂解出去的碎塊，也可以是從異地漂移而來的塊體，根據(jù)地質(zhì)演化特點可以劃分出不同類型的微陸塊[5]。前人在柴達木盆地及其南北緣已識別出祁連微陸塊、歐龍布魯克微陸塊和柴達木微陸塊等[5]，并針對這些微陸塊開展了大量的研究工作。Chen和Wang[6]稱它們是古西域(地臺)的一部分，認為它們固結(jié)于1 400 Ma而有別于揚子地臺和華北地臺；葛肖虹和劉俊來[7]認為這些塊體原屬同一克拉通，但在后來的地質(zhì)演化過程中被構(gòu)造肢解了；陸松年等[5]認為這些陸塊自新元古代以來具有相似的地質(zhì)演化歷史。筆者結(jié)合近幾年來的區(qū)調(diào)工作和綜合研究，在重點對柴達木盆地及其南北緣前南華紀物質(zhì)組成、變質(zhì)變形等研究的基礎(chǔ)上，首次按照不同地質(zhì)構(gòu)造演化階段，對柴達木盆地及其南北緣前南華紀構(gòu)造單元進行劃分，重塑前南華紀地質(zhì)階段柴達木盆地及其南北緣地質(zhì)過程與古陸塊的演化歷史。

1 構(gòu)造單元的劃分原則和方法

構(gòu)造單元既反映大地構(gòu)造環(huán)境的時空屬性，又可以根據(jù)不同的構(gòu)造階段被賦予不同的時空層次屬性[3]。構(gòu)造觀的不同導(dǎo)致前人對大地構(gòu)造單元的劃分方案亦不相同，黃汲清等[8-9]采用多旋回構(gòu)造觀點，將中國古生代以前的大地構(gòu)造劃分為中朝、揚子兩個構(gòu)造旋回階段；王鴻禎等[4]采用歷史大地構(gòu)造的觀點將地質(zhì)歷史和時空結(jié)合，認為一個古大陸巖石圈板塊由一個或幾個古老的大陸及其周圍的陸緣區(qū)構(gòu)成；李春昱等[10]提出的板塊構(gòu)造觀則強調(diào)大陸及其邊緣海、大洋盆地在地質(zhì)時期均會出現(xiàn)大規(guī)模的漂移，以上述觀點為指導(dǎo)思想的大地構(gòu)造的研究及劃分方案影響既廣泛且深遠。

圖1 柴達木盆地及其南北緣前南華紀構(gòu)造單元劃分圖Fig.1 Division of pre-Nanhua tectonic units in the northern and southern margins of Qaidam Basin

本次工作在詳細研究柴達木盆地及其南北緣前南華紀物質(zhì)組成和變質(zhì)作用基礎(chǔ)上，以前南華紀各微陸塊為基本劃分單位，以各微陸塊之間的縫合帶或斷裂帶為主要劃分依據(jù)，將柴達木盆地及其南北緣南華紀之前的構(gòu)造格局劃分為“五個古陸塊”，各古陸塊構(gòu)成了一級構(gòu)造單元；古陸塊在發(fā)展過程中相互之間碰撞形成了巖漿巖帶，發(fā)生裂解作用而形成了裂谷帶，各巖漿巖帶和裂谷帶作為二級構(gòu)造單元，對劃分出的各構(gòu)造單元及其構(gòu)造邊界利用地球物理等資料進行了厘定。

根據(jù)以上劃分原則，以區(qū)內(nèi)一級斷裂宗務(wù)隆山南緣斷裂、丁字口—烏蘭斷裂、柴南緣斷裂、布青山斷裂、哇洪山—溫泉斷裂為界，將柴達木盆地及其南北緣前南華紀階段由北向南劃分為湟源中元古代古陸塊、全吉新太古代—古元古代古陸塊、達肯大坂古元古代古陸塊、金水口古元古代古陸塊、寧多中元古代古陸塊5個一級構(gòu)造單元；隨后根據(jù)構(gòu)造演化和物質(zhì)組成的差異，以深大斷裂、重要地質(zhì)界線為界，進一步細分為8個二級構(gòu)造單元(圖1(b))。

2 各構(gòu)造單元地質(zhì)特征

2.1 湟源中元古代古陸塊

湟源中元古代古陸塊的地理范圍主要指中祁連山，陸塊的北部以北祁連造山帶與阿拉善古陸塊相隔，南部與全吉古陸塊以宗務(wù)隆山南緣斷裂為界。湟源中元古代古陸塊中的變質(zhì)基底在東部稱為湟源巖群，由云母石英片巖、黑云斜長片麻巖、石英巖和大理巖等組成，變質(zhì)程度為綠簾角閃巖相，其原巖為泥質(zhì)、砂質(zhì)碎屑巖，其次為碳酸鹽巖及少量的中基性-基性火山巖。對湟源巖群中的副片麻巖通過碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年，得到其年齡集中于1 473 Ma，形成時代應(yīng)為中元古代[11]；在西部稱為托賴巖群，主要以黑云斜長片麻巖、二云片巖、斜長角閃巖、白云巖及大理巖為主，變質(zhì)程度為角閃巖相，原巖為砂泥質(zhì)巖-中基性火山巖-鎂質(zhì)碳酸鹽巖巖系，通過全巖Sm-Nd等時線年齡法測得其成巖年齡在2 002～2 288 Ma之間[12-13]。帶內(nèi)發(fā)育花崗質(zhì)片麻巖和少量變質(zhì)基性侵入體，同位素年代學(xué)研究顯示具有920 Ma和760 Ma兩個年齡峰值，主要集中在新元古代早—中期[14-16]。

2.2 全吉新太古代—古元古代古陸塊

全吉新太古代—古元古代古陸塊是柴達木盆地北緣形成最早的古陸塊，又稱為歐龍布魯克古陸塊，分布于柴達木盆地東北端，呈北西西向展布于宗務(wù)隆山南緣斷裂和丁字口—烏蘭斷裂之間斷續(xù)綿延超過500 km的狹長地帶，古陸塊西端尖滅于魚卡河一帶，東端被哇洪山—溫泉斷裂截切。根據(jù)演化過程及其前后特定大地構(gòu)造環(huán)境的差異將古陸塊進一步劃分為全吉新太古代—古元古代基底殘塊和察漢河中—新元古代巖漿巖帶2個二級構(gòu)造單元。

2.2.1 全吉新太古代—古元古代基底殘塊

基底殘塊主體由新太古代—古元古代德令哈雜巖、古元古代達肯大坂巖群、中元古代萬洞溝群和元古代基性-超基性巖、古元古代中酸性侵入巖組成。

德令哈雜巖為斜長角閃巖-二長花崗質(zhì)片麻巖-混合巖組合，以大面積分布的紫紅色二長花崗質(zhì)片麻巖為主，斜長角閃巖以規(guī)模和形態(tài)不等的包體賦存于其中，變質(zhì)程度為角閃巖相，花崗質(zhì)片麻巖原巖多為火成巖。巖石地球化學(xué)顯示屬準鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列，形成于后碰撞構(gòu)造環(huán)境；鋯石U-Pb年代學(xué)測定顯示花崗質(zhì)片麻巖的巖漿鋯石年齡為2. 30～2. 47 Ga，并具有1.90～1.93 Ga的變質(zhì)增生邊[17]。將德令哈雜巖中的德令哈、呼德生—六道班和漠河三個變質(zhì)侵入巖的結(jié)晶年齡約束在2.37～2.39 Ga之間，鋯石Hf和全巖Nd同位素共同指示全吉地塊在新太古代時期(～2.5 Ga)源自虧損地幔源巖漿進入地殼成為新生地殼[18]，即發(fā)生了地殼生長事件，以上證據(jù)說明德令哈雜巖的形成時代有新太古代的可能。另外，德令哈雜巖中普遍發(fā)育深熔作用產(chǎn)生的長英質(zhì)和鎂鐵質(zhì)混合巖，測得深熔作用鋯石TIMS U-Pb年齡為(1 946.8+7.8(-7.3)) Ma、(1 960+19(-15)) Ma[19]，表明古陸塊在古元古代晚期有深熔作用發(fā)生。達肯大坂巖群以石英巖、含石榴矽線石英片巖、云母片巖和斜長角閃巖及少量麻粒巖為主，變質(zhì)程度為角閃巖相至麻粒巖相，原巖為以碎屑巖為主的火山-沉積巖系，斜長角閃巖原巖為基性火山巖，形成于陸緣?；蜿戦g海環(huán)境，布果特山地區(qū)黑云石英片麻巖和斜長角閃巖中獲得的Sm-Nd等時線年齡分別為(2 027±19)Ma和(2 085±14)Ma[20]；達肯大坂巖群中淺色體中深熔成因的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為(1 939±21)Ma[21]、(1 924+14(-15))Ma[22]，經(jīng)歷了1.96～1.82 Ma的區(qū)域變質(zhì)事件[19-20]。萬洞溝群出露于全吉古陸塊的西部，與德令哈雜巖及達肯大坂巖群呈斷層接觸，為一套綠片巖相淺變質(zhì)陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積巖系，局部發(fā)育少量變質(zhì)火山巖，萬洞溝群中獲得(1 022±64)Ma的Rb-Sr全巖等時線變質(zhì)年齡和(1 150±280)Ma的全巖Pb-Pb成巖年齡[23]。

單元內(nèi)厘定出古元古代、中元古代、新元古代三期基性-超基性巖漿事件。古元古代基性-超基性巖呈巖墻群分布于德令哈東山口與黑石山水庫一帶，與德令哈雜巖的二長花崗質(zhì)片麻巖呈侵入接觸，巖石類型為變余輝長巖，具低TiO2(0.58%～1.78%)、MgO(5.19%～8.10%)特征，屬亞堿性拉斑玄武巖系列。德令哈地區(qū)輝長巖中獲得(1 852±15)Ma的鋯石SHRIMP U-Pb年齡[24]和(1 834±23)Ma的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡[25]。中元古代基性-超基性巖出露于呼德生一帶，侵入于德令哈雜巖花崗質(zhì)片麻巖中，主體為輝長巖，少量為輝綠巖，具高TiO2(1.70%～2.51%)和低MgO(5.96%～6.81%)、K2O(0.93%～1.90%)特征，屬島弧拉斑玄武巖系列，輝長巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為(1 712±47)Ma[25]。魚卡河和綠梁山一帶的新元古代蛇綠巖組合，其巖石類型包括玄武質(zhì)的枕狀熔巖、巖墻群、輝長巖等，并普遍經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)，枕狀熔巖Sm-Nd等時線年齡為(768±22)Ma[26]；灘間山地區(qū)新元古代輝長巖的TiO2(0.99%～1.33%)和P2O5(0.10%～0.11%)特征顯示陸殼火山巖的屬性，反映其形成于陸緣裂谷環(huán)境，形成時代為(837±3)Ma[27]；魚卡河、錫鐵山和都蘭等地區(qū)的超高壓榴輝巖中獲得了700～850 Ma的原巖形成年齡[28-29]，榴輝巖原巖具有板內(nèi)玄武巖或E-MORB的特征，認為其形成與Rodinia超大陸裂解過程有關(guān)[29-31]。

古元古代變質(zhì)侵入巖分布于全吉古陸塊中東部，由德令哈、呼德生—六道班和漠河等三個花崗質(zhì)片麻巖巖體組成，巖性為正長花崗質(zhì)片麻巖、二長花崗質(zhì)片麻巖、石英二長質(zhì)片麻巖和花崗閃長質(zhì)片麻巖，與德令哈雜巖呈構(gòu)造接觸。巖體均發(fā)生了強烈的變質(zhì)和變形，但其深成侵入巖體的特征仍清晰可辨，各類片麻巖中存在著變余結(jié)構(gòu)，含變余巖漿礦物褐簾石等顯示其原巖為花崗巖。其中德令哈和呼德生—六道班花崗巖顯示高Si、K和堿，貧Ca的特征，反映其可能形成于碰撞后的造山晚期或造山后的伸展構(gòu)造環(huán)境中；漠河花崗巖具高Si、Al、K、Sr的埃達克質(zhì)巖特征，可能產(chǎn)生于碰撞增厚陸殼的伸展構(gòu)造環(huán)境?；◢徺|(zhì)片麻巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡分別為(2 396±4.3) Ma、(2 395±48) Ma和(2 394±31) Ma，三個花崗質(zhì)片麻巖體的Nd-Hf同位素特征表明其源區(qū)主要為新太古代(2.7～2.8 Ga)陳化新生地殼，可能有～2.4 Ga新生地殼物質(zhì)的加入[32]。

2.2.2 察漢河新元古代巖漿巖帶

呈北北西向分布于生格—察漢河一帶，主體為灰白色條帶狀或眼球狀二云斜長片麻巖、片麻狀花崗閃長巖、片麻狀二長花崗巖，少量含石榴石白云母花崗閃長質(zhì)片麻巖組成。與達肯大坂巖群片巖、片麻巖呈侵入接觸關(guān)系，原巖主體為似斑狀中粒花崗閃長巖-二長花崗巖，少量英云閃長巖。巖石具有過鋁質(zhì)鈣堿性巖石系列的特點，為S型花崗巖，對沙柳河地區(qū)片麻狀花崗閃長巖通過鋯石U-Pb同位素測試獲得年齡在903～1 020 Ma[33-34]。

2.3 達肯大坂古元古代古陸塊

總體呈北西西向展布于柴達木盆地北緣，北側(cè)以丁字口—烏蘭斷裂與全吉古陸塊相鄰，南東以柴北緣斷裂為界，向西以布格重力異常推測的區(qū)域深大斷裂與南側(cè)的金水口古陸塊接壤，東端于哈莉哈德山一帶被哇洪山—溫泉斷裂截切，進一步劃分為達肯大坂古元古代基底殘塊、綠梁山中元古代巖漿巖帶、哈莉哈德山新元古代巖漿巖帶3個二級構(gòu)造單元。

2.3.1 達肯大坂古元古代基底殘塊

呈北西向分布于阿爾金山南坡、賽什騰山、達肯大坂山、綠梁山、錫鐵山至牦牛山一帶。由古元古代達肯大坂巖群、中元古代沙流河巖群、萬洞溝群、新元古代基性-超基性巖和中元古代中酸性侵入巖組成。

達肯大坂巖群主體為(石榴)斜長角閃巖、變粒巖、二云石英片巖、石英巖和大理巖，局部有少量麻粒巖、淺粒巖的一套表殼巖組合，分為片麻巖巖組和大理巖巖組；原巖以沉積巖為主，少量火山巖，其中的火山巖為島弧型玄武巖類，產(chǎn)生于匯聚板塊邊緣附近；在斜長角閃巖中獲得(2 027±19) Ma的Sm-Nd等時線年齡，截至目前通過大量的同位素年齡將其沉積年齡限定在1.96～2.19 Ga之間[21,35]，變質(zhì)事件的峰期年齡應(yīng)在1.92～1.95 Ga之間[35]。沙流河巖群也稱魚卡河巖群，多呈大小不一的捕虜體狀產(chǎn)于新元古代花崗質(zhì)片麻巖中，以石英質(zhì)片巖為主體，斜長角閃巖呈構(gòu)造透鏡體“孤島”狀分布在片巖中；石英質(zhì)片巖原巖為一套成熟度較高的陸源碎屑巖建造，形成于相對穩(wěn)定的大陸邊緣環(huán)境，具有初始蓋層的性質(zhì)。斜長角閃巖原巖為鈣堿性-拉斑系列的玄武巖和安山巖，形成環(huán)境為大陸裂谷或初始洋盆[36]，侵入沙柳河巖群中的花崗質(zhì)片麻巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為892～942 Ma，上交點年齡最小為1 298 Ma左右(表1)，反映沙柳河巖群的形成時代為942～1 289 Ma；對石榴白云母石英片巖通過碎屑鋯石U-Pb年齡測試獲得840～940 Ma的變質(zhì)年齡[39]。萬洞溝群主體為一套綠片巖相變質(zhì)的陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積巖系，局部發(fā)育少量變質(zhì)基性火山巖，為陸殼張裂階段的產(chǎn)物，即被動大陸邊緣發(fā)育的前身，根據(jù)微古植物分析其形成時代為前寒武紀[34]。

表1 沙柳河巖群同位素年齡

新元古代鷹峰鎂鐵質(zhì)巖呈脈狀出露在大柴旦鷹峰一帶，與鷹峰環(huán)斑花崗巖和萬洞溝群片巖呈侵入接觸，巖性主要為輝長巖，巖石地球化學(xué)以高MgO(9.91%～13.1%)、Mg#(66.4～72.6)、CaO(8.32%～13.4%)和極低的P2O5(0.04%～0.07%)為特征，屬拉斑玄武巖-鈣堿性玄武巖的過渡系列，為島弧相關(guān)的構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物，輝長巖中獲得鋯石SHRIMP U-Pb年齡(821±11)Ma[24]和鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡(822.2±5.3) Ma[25]。中元古代鷹峰環(huán)斑花崗巖以石英正長巖、石英二長巖為主，與達肯大坂巖群和萬洞溝群呈侵入接觸，發(fā)育典型的球斑-環(huán)斑結(jié)構(gòu)，巖石的結(jié)構(gòu)特征與密云環(huán)斑花崗巖相似，以高鉀為特征，K2O達5%以上，稀土元素含量很高，Ce達210×10-6以上、Zr高達265×10-6以上、Ga達25×10-6以上，屬典型的A型花崗巖，形成于伸展構(gòu)造背景；環(huán)斑花崗巖中獲得鋯石TIMS U-Pb年齡(1 776±33) Ma[40]，鋯石SHRIMP U-Pb年齡(1 763±53) Ma[41]，鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡(1 793.9±6.4) Ma[42]。

2.3.2 綠梁山中元古代巖漿巖帶

呈北西向分布于綠梁山—勝利口一帶，與沙柳河巖群及達肯大坂巖群呈侵入接觸；巖性組合為含石榴石白云母花崗閃長質(zhì)片麻巖、含石榴石白云母二長花崗質(zhì)片麻巖、灰色條紋條帶狀斜長片麻巖、灰紅色二長片麻巖等，巖石中含白云母和石榴石，具富K2O(3.34%～5.44%)、高Al2O3(13.43%～14.87%)、貧MgO(0.15%～0.87%)、低TiO2(0.12%～0.25%)的特征，屬過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列巖石，形成于碰撞環(huán)境，魚卡河邊的白云母花崗質(zhì)片麻巖中獲得了1 020±47 Ma單顆粒鋯石U-Pb年齡[5]，綠梁山片麻巖中獲得1 190±39 Ma的上交點年齡[43]。

2.3.3 哈莉哈德山新元古代巖漿巖帶

古陸塊內(nèi)新元古代巖漿巖較為發(fā)育，呈近東西向分布于牦牛山—錫鐵山—綠梁山一帶，長達數(shù)百千米，其中以哈莉哈德山一帶分布較為集中，巖性以灰白色條帶狀、眼球狀二云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖為主，原巖為似斑狀中?；◢忛W長巖-二長花崗巖，含少量英云閃長巖。巖石具富K2O(1.89%～5.59%)、高Al2O3(11.13%～14.96%)、貧MgO(0.29%～2.85%)的地球化學(xué)特征，屬過鋁質(zhì)鉀玄巖-高鉀鈣堿性系列，具S型花崗巖的特征；大量的鋯石U-Pb年齡分布在892～1 000 Ma之間[5,31,44-45]。

2.4 金水口古元古代古陸塊

金水口古元古代古陸塊呈北西西向展布于東昆侖—鄂拉山一帶，北東至柴北緣斷裂，北西以布格重力異常推測區(qū)域深大斷裂與達肯大坂古陸塊相接，南側(cè)以布青山斷裂與寧多古陸塊相接，東界被溫泉—哇洪山斷裂截斷；多數(shù)學(xué)者認為該陸塊是一個規(guī)模相對較大的古陸塊，它的屬性既有塔里木陸塊的部分特點，又有親華南陸塊的性質(zhì)[5]。進一步劃分為金水口古元古代基底殘塊、冰溝中元古代裂谷、萬保溝新元古代裂谷3個二級構(gòu)造單元。

2.4.1 金水口古元古代基底殘塊

該單元在前南華紀沉積建造類型多樣，巖漿活動強烈。主體由古元古代金水口巖群、中元古代小廟巖組、中元古代基性巖、新元古代基性巖和新元古代中酸性巖組成。

金水口巖群可劃分為片麻巖巖組、大理巖巖組和片巖巖組，經(jīng)歷了高角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用，原巖為基性火山巖-碎屑巖-鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造?；曰鹕綆r以玄武巖類為主，巖石地球化學(xué)以高鈦(TiO2=1.32%～3.5%)、高堿(Na2O+K2O=3.02%～4.17%)為特征，形成于火山島弧或活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境，在斜長角閃巖中通過Sm-Nd等時線年齡測試獲得1 929 Ma、2 213 Ma的成巖年齡和1 746 Ma的變質(zhì)年齡[46]，在含石榴紅柱黑云斜長片麻巖中獲得(2 229±23) Ma的鋯石SHRIMP U-Pb年齡[47]，將金水口巖群形成時代歸為古元古代。小廟巖組由片巖、富鋁片麻巖、長英質(zhì)片麻巖、石英巖、角閃巖、斜長角閃巖和少量的變粒巖等組成，為一套低角閃巖相變質(zhì)巖，原巖建造以陸源碎屑沉積巖為主夾基性火山巖；陸源碎屑沉積巖原巖成熟度高，為淺海陸緣碎屑沉積，代表了比較穩(wěn)定的環(huán)境沉積，基性火山巖巖石地球化學(xué)特征反映其屬拉斑玄武巖且形成于陸內(nèi)裂谷環(huán)境；通過碎屑鋯石U-Pb年齡測試獲得小廟巖組的形成年齡為1 554～1 683 Ma[48]，對片麻巖和變粒巖通過鋯石U-Pb測試獲得1 097～969 Ma的變質(zhì)年齡[49]。

中元古代基性巖由阿達灘巖體、清水泉巖體、扎那合惹巖體組成，巖石類型以輝長巖、輝綠巖為主，巖石地球化學(xué)顯示主要為大陸板內(nèi)玄武巖，在清水泉輝長巖和扎那合熱超鎂鐵質(zhì)巖中分別獲得(1 390±25)Ma鋯石SHRIMP U-Pb年齡[50]和(1 480±3)Ma的Sm-Nd等時線年齡[51]。新元古代基性巖分布在金水口地區(qū)和小廟地區(qū)，由變余輝長巖和輝綠巖組成，巖石地球化學(xué)以低TiO2(0.79%～1.64%)、MgO(2.87%～6.7%)、K2O(0.31%～1.49%)、P2O5(0.15%～0.26%)為特征，屬鈣堿性系列玄武巖，形成于陸內(nèi)或陸緣裂谷環(huán)境；金水口輝長巖和小廟輝綠巖中分別獲得鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為(796±41)Ma、(733.6±6.6)Ma[52]。新元古代中酸性巖在單元內(nèi)分布廣泛，巖性為灰-淺肉紅色眼球狀二長花崗質(zhì)片麻巖、灰色眼球狀黑云斜長片麻巖等，以富鋁礦物如白云母、石榴子石及電氣石等的發(fā)育為特征，巖石地球化學(xué)顯示為強過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性巖系列，形成于同碰撞的構(gòu)造環(huán)境，為地殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物；大量的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡集中在831～1 000 Ma之間[53-55]。

2.4.2 冰溝中元古代裂谷

分為兩個部分，西部分布在景忍山—野馬泉一帶，東部分布在南山口—金水口一帶，主體由狼牙山組和丘吉東溝組組成。

狼牙山組為一套陸內(nèi)盆地碳酸鹽巖沉積，巖石組合主要為白云巖、硅質(zhì)條帶白云巖、硅質(zhì)白云巖夾硅質(zhì)巖、千枚巖、粉砂質(zhì)板巖，含疊層石和微古植物，變質(zhì)程度為綠片巖相；近年的區(qū)調(diào)工作在狼牙山組中發(fā)現(xiàn)了較多的基性火山巖夾層，巖石地球化學(xué)顯示具大陸拉斑玄武巖特征，形成于大陸邊緣裂解環(huán)境[56]。丘吉東溝組巖石組合為灰色粉砂質(zhì)黏板巖夾粉砂巖、石英粉砂巖、長石石英砂巖、復(fù)成分礫巖、石英砂巖，下部夾較多的硅質(zhì)板巖、泥鈣質(zhì)硅質(zhì)巖，含微古植物和疊層石，當(dāng)時氣候濕熱、生物繁盛、水動力條件較低，屬陸源碎屑障壁陸表海沉積。對狼牙山組中的石英片巖通過碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學(xué)研究將其沉積時代限定在1.0～1.3 Ga之間[57]，與化石時代吻合。

2.4.3 萬保溝新元古代裂谷

呈近東西向斷續(xù)分布在東昆侖南坡，西起青海省西界附近的分水嶺、雪峰山，向東經(jīng)窯洞山、納赤臺、布爾汗布達山主脊，直至溝里、溫泉一帶，主體由萬保溝群組成。

萬保溝群分下部溫泉溝組和上部青辦食宿站組，溫泉溝組巖石組合為玄武巖、玄武安山巖、安山巖夾凝灰熔巖、薄層灰?guī)r、大理巖及少量板巖、硅質(zhì)巖，火山巖巖石地球化學(xué)具低SiO2(平均值47.97%)、K2O(平均值0.65%)和高TiO2(平均值2.67%)、Na2O(平均值2.9%)特點，主體為洋島型拉斑質(zhì)玄武巖[58]，硅質(zhì)巖具有深水沉積的特征。青辦食宿站組巖石組合為結(jié)晶灰?guī)r、白云巖夾微晶細晶灰?guī)r、泥質(zhì)板巖、石英巖，白云巖具條帶狀層理、紋層狀層理，反映沉積環(huán)境海水很淺，為封閉或半封閉環(huán)境，氣候干熱，為靜水低能碳酸鹽巖臺地—局限臺地沉積環(huán)境。在溫泉溝組玄武巖中獲得(762±2)Ma的鋯石SIMS U-Pb年齡[59]。

2.5 寧多中元古代古陸塊

呈近東西向夾持于布青山斷裂和可可西里—金沙江斷裂之間。單元內(nèi)主體為寧多巖群，為一套以片巖、片麻巖為主的中級變質(zhì)巖系，巖性組合為黑云斜長片麻巖、二云石英片巖、斜長角閃片巖夾大理巖，含較多的石榴石、堇青石、透輝石等變質(zhì)礦物；片巖中通過碎屑鋯石U-Pb年代學(xué)測試獲得1 426～1 628 Ma的年齡值[49]，將其時代歸為中元古代長城紀。

3 主要地質(zhì)事件

結(jié)合研究區(qū)內(nèi)重要地質(zhì)事件將柴達木盆地及其南北緣前南華紀厘定為新太古代古陸核形成、古元古代早期古陸塊裂解、古元古代晚期—中元古代早期古陸塊形成、中元古代早—中期陸內(nèi)裂解沉降、中元古代晚期—新元古代早期陸塊匯聚、新元古代陸塊裂解6個主要地質(zhì)事件，響應(yīng)了全球Kenorland、Columbia、Rodinia 3個超級大陸旋回事件(圖2—圖4)。

3.1 新太古代古陸核形成階段

德令哈雜巖的形成時代厘定為新太古代-古元古代，德令哈雜巖中鋯石Hf同位素地球化學(xué)顯示全吉古陸塊在2.5～2.8 Ga發(fā)生過地殼生長事件，表明全吉古陸塊內(nèi)存在太古宙組分，古陸塊在太古宙中晚期可能是一個分散的微陸核，微陸核經(jīng)晚新太古代的陸塊匯聚，形成了原始中國古陸，并有可能成為Kenorland超大陸的組成部分。

3.2 古元古代早期古陸塊裂解階段

全吉古陸塊內(nèi)德令哈、呼德生—六道班、漠河三個變質(zhì)侵入巖結(jié)晶年齡在2.37～2.39 Ga之間，形成于造山后由擠壓向伸展的轉(zhuǎn)換過渡階段，反映全吉古陸塊在2.3 Ga左右隨Kenorland超大陸一起發(fā)生了古陸塊裂解。

3.3 古元古代晚期—中元古代早期古陸塊形成階段

德令哈雜巖和達肯大坂巖群中均獲得1.9 Ga左右的深熔事件的年齡數(shù)據(jù)，代表了全吉古陸塊與達肯大坂古陸塊在古元古代晚期的匯聚事件，以達肯大坂巖群為代表的陸緣?；蜿戦g?；鹕?沉積組合沉積年齡范圍在1.96～2.19 Ga之間，為古陸塊匯聚事件的反映，與華北克拉通的東西塊體之間的拼合和揚子克拉通的首次固結(jié)、甚至是古元古代晚期全球Columbia超大陸的聚合有關(guān)。

金水口古陸塊中金水口巖群為一套長英質(zhì)變質(zhì)巖及變基性火山巖組合，形成于火山島弧或活動大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境，形成時代為1 929～2 229 Ma，應(yīng)該為東昆侖地區(qū)古元古代在太古宙初始古陸核的基礎(chǔ)上形成的物質(zhì)記錄，在1 746 Ma發(fā)生了變質(zhì)事件。綜上所述，金水口古陸塊在古元古代經(jīng)歷了陸殼垂向增生過程，并在構(gòu)造-熱事件中形成較穩(wěn)定的結(jié)晶基底，說明全吉古陸塊、達肯大坂古陸塊、金水口古陸塊響應(yīng)Columbia超大陸匯聚時間約為1.8 Ga。

圖2 全吉新太古代—古元古代陸塊前南華紀地質(zhì)作用演化時空格架圖Fig.2 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of the Neoarchean Paleoproterozoic Quanji continental block

圖3 達肯大坂古元古代陸塊前南華紀地質(zhì)作用演化時空格架圖Fig.3 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of the Paleoproterozoic Dakendaban continental block

圖4 金水口古元古代陸塊前南華紀地質(zhì)作用演化時空格架圖Fig.4 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of Paleoproterozoic Jinshuikou continental block

3.4 中元古代早—中期陸內(nèi)裂解沉降階段

該階段的地質(zhì)演化概括為古大陸裂解與元古宙巖石圈形成，并依據(jù)全球玄武質(zhì)巖漿活動規(guī)律，認為它是地球演化歷史上第二次長期放熱-冷卻大事件[60]。其過程大致可概括為早期古大陸裂解、玄武質(zhì)巖漿噴發(fā)，同時伴隨典型的被動大陸邊緣沉積。

在全吉古陸塊內(nèi)德令哈地區(qū)基性巖墻群(1 834～1 852 Ma)和六道班輝長巖(1 712 Ma)為古陸塊裂解事件的反映，與之相伴隨的沉積響應(yīng)為萬洞溝群(1 050 Ma)陸緣裂谷相沉積。達肯大坂古陸塊內(nèi)鷹峰環(huán)斑花崗巖(1 763～1 793 Ma)形成于伸展背景，是古陸塊發(fā)生裂解的產(chǎn)物，為Columbia超大陸裂解相關(guān)事件群的組成部分。全吉古陸塊和達肯大坂古陸塊響應(yīng)Columbia超大陸裂解的時間為1.8～1.0 Ga。

金水口古陸塊中元古代中晚期在結(jié)晶基底的基礎(chǔ)上拉張出現(xiàn)淺海裂陷盆地，形成以小廟巖組為代表的沉積組合。小廟巖組為一套中級變質(zhì)的長英質(zhì)變質(zhì)巖及變基性火山巖，形成時代為1 554～1 683 Ma；長英質(zhì)變質(zhì)巖原巖為成熟度較高的淺海陸緣碎屑巖，代表裂解初期比較穩(wěn)定的沉積響應(yīng)；變基性火山巖原巖為一套拉斑玄武巖，形成于陸內(nèi)裂谷環(huán)境，代表裂解初期的巖漿事件。隨著初始裂谷進一步拉張，形成了1 040～1 390 Ma具大陸板內(nèi)玄武巖特征的阿達灘、清水泉、扎那合惹基性巖體，與其配套形成了以狼牙山組為典型代表的碳酸鹽巖沉積。這說明古陸塊內(nèi)存在中元古代裂谷是可以肯定的，金水口古陸塊響應(yīng)Columbia超大陸裂解時間為1.6～1.0 Ga。

綜上所述，認為Columbia超大陸是在1.90～1.85 Ga聚合形成的，經(jīng)1.80～1.60 Ga內(nèi)裂谷化，于1.3～1.2 Ga最終裂解；華北古陸塊是Columbia超大陸的組成部分，在2.00～1.8 Ga完成克拉通化，響應(yīng)了Columbia超大陸匯聚事件，1.70 Ga開始裂解形成以長城群為代表的沉積建造。對比研究區(qū)，全吉古陸塊和達肯大坂古陸塊在～1.8 Ga發(fā)生了匯聚事件，1.8～1.0 Ga發(fā)生了裂解，與華北古陸塊一致；金水口古陸塊在～1.8 Ga發(fā)生了匯聚事件，1.6～1.0 Ga發(fā)生了裂解，其裂解時間略晚于華北古陸塊。

3.5 中元古代晚期—新元古代早期陸塊匯聚階段

中元古代末—新元古代初為Rodinia超大陸匯聚階段，由拉張機制轉(zhuǎn)換為擠壓機制，發(fā)生陸-陸碰撞造山作用和強烈的巖漿事件。南華系—震旦系全吉群與下伏達肯大坂巖群的不整合關(guān)系等的構(gòu)造變動記錄，為匯聚重組事件的發(fā)生提供了有力證據(jù)。并由此推斷，發(fā)生在1 000～800 Ma的晉寧運動使古陸塊拼合聯(lián)結(jié)，受擠壓機制控制。

全吉古陸塊內(nèi)在古元古代中深變質(zhì)巖中形成了一套比較典型的區(qū)域尺度上以直立狀背/向形為主的彈塑性構(gòu)造群落。在察漢河等地區(qū)同時伴有年齡值集中于1.0～0.9 Ga的碰撞型花崗巖為主的巖漿侵位活動，萬洞溝群中獲得1 022 Ma的變質(zhì)年齡，是對中元古代末造山作用中變質(zhì)事件的記錄，至此古陸塊最終固結(jié)，實現(xiàn)了第三次廣泛的克拉通化，共同接收了南華紀—寒武紀蓋層沉積(全吉群)。達肯大坂古陸塊內(nèi)綠梁山含白云母、石榴石花崗巖形成于碰撞環(huán)境，時代為1 020～1 190 Ma，哈莉哈德山花崗巖時代為892～1 000 Ma，具有S型花崗巖特征，形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境，這一構(gòu)造熱事件的時間與全球尺度的Rodinia超大陸的形成時間是吻合的，即格林威爾造山事件。同期形成的中元古代沙流河巖群為一套成熟度較高的陸源碎屑巖-碳酸鹽巖組成的正常沉積建造，時代為1 000～1 300 Ma。

金水口古陸塊新元古代發(fā)生陸-陸碰撞造山作用和強烈的巖漿事件，雖然經(jīng)加里東期、印支期造山作用改造，晉寧期造山帶的遺跡被破壞改造，無法恢復(fù)主要結(jié)合帶的位置，但東昆侖及鄰區(qū)仍然保留與該期造山事件有關(guān)的物質(zhì)和變質(zhì)-變形記錄，最主要表現(xiàn)為巖漿活動與變質(zhì)事件。巖漿活動在金水口古陸塊內(nèi)廣泛分布，目前已識別出大量年齡為831～1 000 Ma的片麻狀花崗巖或花崗質(zhì)片麻巖，均具有S型花崗巖特征，形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境，是東昆侖地區(qū)響應(yīng)Rodinia超大陸匯聚事件的重要物質(zhì)記錄。變質(zhì)事件方面，在巴隆南側(cè)的小廟巖組片麻巖中獲得1 035～1 074 Ma的主期變質(zhì)年齡，是對中元古代末造山作用中變質(zhì)事件的記錄。小廟巖組晉寧期變質(zhì)作用P-T軌跡為順時針特征，顯示升溫升壓后降溫降壓(或恒溫降壓)的溫壓變化軌跡，與該階段碰撞造山及造山后迅速抬升的地質(zhì)過程相吻合[61]。

綜上所述，研究區(qū)經(jīng)歷了中元古代末—新元古代早期的匯聚事件，保留了相應(yīng)的物質(zhì)記錄，時間上與Rodinia超大陸匯聚事件的時限比較一致，是對Rodinia超大陸匯聚事件的響應(yīng)。

3.6 新元古代陸塊裂解階段

新元古代中期為Rodinia超大陸裂解階段，中國西部陸塊群為拉張環(huán)境，進入新一輪裂解演化階段。

全吉古陸塊內(nèi)魚卡河和綠梁山一帶的新元古代蛇綠巖組合(768～780 Ma)，灘間山地區(qū)新元古代輝長巖(837 Ma)和魚卡河、都蘭等地區(qū)的超高壓榴輝巖原巖(700～850 Ma)均形成于陸緣裂谷環(huán)境，為新元古代早期(0.85～0.74 Ga)的大陸裂解的證據(jù)。達肯大坂古陸塊在該階段形成的地質(zhì)記錄有鷹峰輝長巖(821～822.2 Ma)。金水口古陸塊內(nèi)萬保溝群是最為典型的物質(zhì)記錄，其中的溫泉溝組玄武巖(670 Ma)具有板內(nèi)拉斑玄武巖特征，金水口地區(qū)變余輝長巖(796 Ma)形成于大陸裂谷環(huán)境，均為金水口古陸塊在新元古代裂解階段的產(chǎn)物。

Rodinia超大陸是一個1.1～0.9 Ga碰撞事件中聚合形成的超大陸，到0.85～0.76 Ga經(jīng)歷裂谷化，并在0.60～0.54 Ga最終完全裂解[62]。全吉古陸塊、達肯大坂古陸塊、金水口古陸塊在中元古代末期以來發(fā)生匯聚-裂解事件，與Rodinia超大陸匯聚-裂解的時限比較吻合，表明區(qū)內(nèi)各古陸塊響應(yīng)Rodinia超大陸演化并保存響應(yīng)的物質(zhì)記錄。

4 結(jié) 論

(1)將柴達木盆地及其南北緣前南華紀構(gòu)造格架劃分為:湟源中元古代古陸塊、全吉新太古代-古元古代古陸塊、達肯大坂古元古代古陸塊、金水口古元古代古陸塊、寧多中元古代古陸塊5個一級構(gòu)造單元，以及8個二級構(gòu)造單元。

(2)柴達木盆地及其南北緣前南華紀地質(zhì)構(gòu)造演化厘定為新太古代古陸核形成、古元古代早期古陸塊裂解、古元古代晚期-中元古代早期古陸塊形成、中元古代早-中期陸內(nèi)裂解沉降、中元古代晚期-新元古代早期陸塊匯聚、新元古代陸塊裂解6個主要地質(zhì)事件，響應(yīng)了全球Kenorland、Columbia、Rodinia 3個超級大陸旋回事件。