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2021年(总220期)NORTHWESTERNGEOIQGY2021(Sum220)
/
青海南山构造带东段化西祖岩群中变质侵入
体的形成时代及地球化学特征
吴树宽,张元,杨启安,吴金宏,何利,马国西谦,李春斌,朵高德
(青海省第五地质勘'院,青海西宁810003)
摘要:化西祖岩群作为青海南山构造带的基底岩系,对其形成时代西金存在较大争议。西钧者通西西对侵
入于华西祖岩群的片麻状花岗岩进行岩石学、年代学和岩石地球化学研究,显示岩石具高西铉、富西质、西舒
西立、低西王和西经的特征,%%,K2O/NaP(),(Na2()+
K2O)%,%’Al,)QP,%,属中西立钙碱性西西西质质系列。稀土
元素含量较低,,岩石稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集的右倾型,
具中等程度的Eu负异常。微量元素显示富集大离子亲石元素ThUBa,与相邻元素相比,明显亏
损KPTi元素,相对亏损RbSr,具ZrHf正异常,具有A型花岗岩特征。片麻状花岗岩的形成
时代为(701士63)Ma。结合地球化学特征及区域岩浆活动事件,西芷为化西祖岩群片麻状花岗闪长岩
形成于板内伸展环境,是西绥迪尼亚超大陆裂解事件在祁连陆块中的岩浆活动响应。
关键词:化西祖岩群;鉛石U-Pb定年;地球化学;片麻状花岗闪长岩;祁连陆块
中图分类号::A文章编号:1009-6248(2021)02-0019-11
TheFormingAgeandGeologicalCharacteristicsoftheMetamorphicIntrusionofHualongRock
GroupintheEasternTectonicBeltofNanshan,Qinghai
WUShukuan,ZHANGYuan,YANGQi'an,WUJinhong,HEIs,MAGuohua,
LIChunbin,DUOGaode
(TheFifthGeologicalExplorationInstituteofQinghaiProvince,Xfining810003,Qinght,China)
Abstract:HlualongrockgroupisthebasementrockofNa_nsha_ntectonicbettinQinghlprovi
,which
intrudedintoHualongrockgroup,throughpetrology,
researchshowsthattherockhashighSiQandT\l2O3,andlowK,P,
%,ofK2O,%,ofK2O/N岂(),,of(N岂O+K2O),%,ofMgO,i32%,
ofAl?()%,belongingtomid-Kcaic-
eurthelementsislower,-
^-
^centelements,thetruceelementsshowencichmentofLILE(Th,U,
收稿日期:2020-03-06:修回日期:2020-12-03
基金项目:屮国地质西(查局项H“青海省共和县东巴地区三幅1:5万区域地质矿产西(查”(121201130西锋020)。
作者简介:吴树宽(1986-),男,硕士,•西袁_稈师,从事区域地质西(查及矿产勘查_作。E-miil:******@:.
20西北地质NORTHWESTERNGEOLOGY2021年
BaU,evidentdepletlonofK,P,Ti,andreaativedepletlonofRb,-
-typegranitewiththeformingageofS701士63U
,itis
heldthatthegneissicgranodiositewasgeneratedinanextenslonalenvironment,beingthemagi
maticactivityoftheRodiniasupercontinentcrackingeventinQilianblock.
Keywords:HualongrockgroupQzirconU-PbdatingQgeochemistryQgneissicgranodlositeQCtil-
ianblock
共和盆地为一新生代盆地(常宏等,2009),其作性,最早可義集溯到新元古代,義金历了加義省东期、华力
为西秦岭-松潘大陆构造结中次一義碎的西南构造结西期及印支期等构造岩浆旋冋,以加義省东期和印支
点,处于西秦岭、东昆仑、義酸连、柴義纪木及欧龙布義盐克期为主,时代義谢度大(图1)。
等多个构造及块休交接義长换的重要结点地区(
伟等,2004)。義球青海南山构造带位于共和盆地北義(義芳義目義西岗義错长岩是在研究区化隆岩群中新義陶
缘,是義致接宗务隆构造带、南義酸连构造带和西秦岭造休出来的变质侵入休,区内仅出義质1处,位于研究区
山带的重要构造单元。義申构造带是在前寒武纪基底的中东部,呈岩株产出,3義质面积为1-4km20形态
(包括化隆岩群)之上发義鱼的一条呈北西一南东向展呈北西向不義鑫则带義目,侵位于化隆岩群变義硫岩组中,
布的构造岩浆岩带。研究区位于构造带东段,众多侵入義隆线不清晰,義隆面呈波義目弯曲,外倾,倾義马中等,
学者对显生宙以来,在前寒武基底基础之上发生的发義鱼与围岩方向一致的義(義芳理被后期近东西向断義青
岩浆活动等事件进行了大量研究(李生義鹿等,2018;构造错断。義申侵入休岩石类型单一,岩性为義(義芳義目
张永明等,2017;田義街等,2015),对其构造演化历史義西岗義错长岩,呈義聚義(柱義硫義目变晶结构,義(義芳義目构造,
研究奠定了一定的基础。但是对義申区基底的形成时岩石主要由石英26%、斜长石47%、義耿长石16%、
代及当时所处的构造義赵景仍存在一些争義龄。如对于黑云母9%、義马義错石2%及少量的金属矿物2%组
化隆群的形成时代,部分学者義霸为形成于新太古成。岩石中的斜长石被拉长并定向,部分斜长石具
代一古元古代(郭进京等,1999;徐学义等,2008);義王一定義锌云母化和X石化,Xf石以義盟義硫義目集合休的形
有学者義霸为是中一古元古代(陆松年等,2009);另有式产出,可義石斜长石明显的晶形及其聚義(双晶特征;
学者義霸为形成于新元古代(万渝生等,2003;徐旺春義耿长石呈他形義硫義目分布,后期具義牛土化;石英与義耿
等,2007;何世平等,2011;余吉義静等,2012;義玖成贵长石呈他形義硫義目義通嵌结构;黑云母呈他形不義鑫则
等,2016年;康伟浩等,2016)。義臣者通过对研究区義聚義(義目,以集合休形式分布于矿物義雄義硫之義部,大部
内化隆岩群中新元古代侵入休开展了年代学和地球分黑云母后期被绿泥石交代,局部可義石交代残留
化学方面的研究,对基底形成时代和构造義赵景的研的微晶黑云母;金属矿物呈他形-不義鑫则義硫義目,呈
究具有一定的地质意义。義鄂星義目分布。
1地质義赵景及岩体地质特征2样品采集及分析方法
(義芳義目
研究区内出義质的地层时義部義谢度大,岩石类型義魏義西岗義错长岩中,采样坐标为N36°26'43"E100°39‘
为复杂。出義质的岩石地层单位主要有:古元古義隆化46"。样品采自于野外義质头的新義:岩石,进行了LA
隆(岩)群、下二叠统果可山组SPig)、下三叠统隆务-ICP-MS分析和主、微量元素测義踪。
河组ST1U及广泛分布的第四系。其中化隆岩群依在義(義芳義目義西岗義错长岩样品中分选出错石,在双
据岩石组合分为3个岩组,分别为大理岩岩组、变義硫目義素下挑选无義立義盆明的、晶形義魏好的義雄義硫,用坏氧树
岩岩组、義(義芳岩岩组。区内岩浆活动義自義采,仅表義義岩義莹进行M定并抛光,使错石内部暴義质,然后分别进行
浆侵入活动,未義石火山岩发義鱼,岩浆活动具有多期次CL显微照相和了I一A-ICP-MS分析。義申项实義组:.
第2期吴树宽等:青海南山构造带东段化隆岩群屮变质侵入体的形成时代及地球化学特征21
在武汉上谱分析科技有限责任公司完成,分析仪器MetcquacieUniversityU程序并采用Andersen(2002)
为Elan6100DRC型四极杆质谱仪和Geobs200M義风件对测義踪数据进行普通铅校正,年龄计義维和成图
型激光剥蚀系统,激光器为193nmArF准分子激采用ISOPIQT程序。测義踪前,以错石義许极发光照
光器。激光剥蚀斑束義留径为30gm。样品的同位素義(和反射光照義(为依据0義顾据实義组目的,在错石上选
比,,取合義邢的位義)进行测義踪。
|Q|1|TP/|2|Ptg|3|Pt^|4||5|6||7|8ot2|8||9|8oQ3|W|VSoQ|11|goQ3|12
;-【-叠统果口I山组古元古義隆化隆岩群義(義芳岩段;<古元古義隆化隆岩群变粒岩段;<古元
古義隆化隆岩群大理岩段;-【叠世一-长義西岗岩;-【叠世右英義错长岩;<晚奥陶世一-长義西岗岩;;
;7i地质義隆线;;;)
图1研究区地质義珍图
地球化学成分测義踪在武汉上谱分析科技有限责
任公司完成,岩石样品首先義燕碎至2〜4cm,然后用3错石U-Pb定年
3%〜5%的義缘盐酸義金超声波清除表面杂质,再研義页
至200目。主量元素利用日本理学PrimusHX射从样品中选取的错石多为義铭柱義目、长柱義目,部
线義相光光谱仪SXRFU分析完成。微量元素利用Agi分呈不義鑫则義目,義犹義立呈无義立義盆明至淡黄義立Xci一图
像显示错石内部结构義魏为复杂,错石多数具有明
ilent7700eICP-MS分析完成。
喑相義部的条带结构或坏带结构,为典型的岩浆義糊
首先0200目样品義)于105°C烘箱中烘干12h
律坏带(图2)。〜
后,准義翁義芸取義砾末样品50mg義)于Teflon溶样弹
488X106,〜319X
中,加入添加剂(,Th/〜,,属
HFU,按照标准测義踪程序,反复添加、加热、冷却后,岩浆成因错石(BelousovaEetal.,2002)。本次错
最后在義飞心管中義缘義评到50ml;将所得溶液在电感石分析共测義踪了24个点,根据分析结果(表1),错
義郭合等義飞子休质质谱仪SCP-MSU上完成测定,分石年龄比義魏分散,可分为3组,第一组年龄由14
析精度和准義翁度优于10%。个测点组成,年龄变化区義部为738〜861Ma和:.
22西北地质NORTHWESTERNGEOLOGY2021年
1873〜2213MaS其中4个测点年龄值義魏大,测点组年龄由7个测点组成Pb/踊U年龄变化于
、19、23,可能为继承的古元古代的古682〜724Ma,加权平均年龄为(701士63)Ma(图
老年龄),義申组年龄中的错石可能为捕義辉错石;第3),代表了岩休结晶年龄,为新元古代产物。根据
二组由3个测点(4/14、24)组成,可能受到多期变岩休与化隆岩群的接義矿关系,得出化隆岩群的地
质作用的影响导致铅丢失,造成義研和性義魏差;第三层年龄下限至少要早于701Ma。
lOOpim
图2样品错石義许极发光图像及测点编号图
qdgqd90z0'3q-ejqd9oz
0-
2
%.75
207Pb/238U207Pb/235U
图3義(義芳義目義西岗義错长岩SYP01U错石u-Pb年龄義研和图
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第2期吴树宽等:青海南山构造带东段化西祖岩群屮变质侵入体的形成时代及地球化学特征23
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601II:.
4西北地质NORTHWESTERNGEOIOGY2021年
4岩石地球化学特征样品稀土元素含量较低,
106,轻重稀土元素分'明显,呈现轻稀土富集,重
。在稀土元素配分曲线图中呈富集右倾型
样品主量元素最明显的特征为高西铉、富西质、西舒西立、(图5a),具Eu负异常,喑示岩石经历了斜长石的分
低西王和西经,样品Si(%,属酸性岩类,K离结晶作用或源区残西邓有大量斜长石。
%,&()/Na,),Na^O+K,)原始地幔标准化微量元素蛛网图显示(图5b),
%%,AbO3含量为样品富集大离子亲石元素ThUBa,与相邻元素相
%(表2)。在7AS图解中(图4a),样品投点落比,明显亏损KPTi元素,相对亏损RbSr,Zr
入亚碱性花岗闪长岩区域内,在$()厂&()中落入中Hf具正异常。其中PTi元素的亏损可能由義芝灰石
西立钙碱性系列区域(图4b)西质西璐和指数A/CNK值为和西经铁矿的分离结晶或岩浆西问源于義芝灰石和西经铁矿
,A/,具有较高的A)/Ga值()。的西董定区导致。
图4(a)片麻状花岗闪长岩TAS图解及(bSiO’-K’O图解
(<i)(<i)and(b)K2OdiaLghimofthegnsissicgI<alno(liofite
图5(a)稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图和(b)微量元素原始地幔标准化微量元素蛛网图
(标准化数据引自Sunetad.,1989)
(<i)Chon(lfite-noI<-m&ntlenoimiSized(b)traiceeiementsspideediaLgrams
(?^(^rm^iSt^aiSn3ivaluesaiiteeSuiet&1.,1989):.
第2期吴树宽等:青海南山构造带东段化西祖岩群屮变质侵入体的形成时代及地球化学特征25
表0片麻状花岗闪长岩主量(西辰)、微量和稀土元素「10一6)分析数据表
(%)cindtaiceelements(106)compositionofthegneissicgI71no(liofite
项口分析值项口分析值项口分析值项口分析值项口分析值
-x-Ga/
Fe^2c57Nt8c77Sm6c88U0c90Nd/
MnO0c11Cu9c71Eua14Zi320c81Nd/
MiO1c32Zn85c64Gd6c18Tt3998c94Ia/
Na2O3c93Rb89c30Hf9c69Na29122c14Nb/Ta23c51
K2O2c35Si238c60Dy5c12K19480c90
P2O50c10Y320c81Hl1c04P438c24
IOI0c93Nb19c04Ei2c90Mg二47c71
FeO2c62Ml0c19Tm0c47A/CNK1c08
TOTAI99c78Sb0c08Yb2c99A/NK1c52
It29c60Cs2c85Iu0c46A/MF1c96
Be2c46a837c27Ta0c81C/MF0c53
Si10c16Ia54c94W0c36AKI0c66
注:主量兀素含量为%,微量、義缘土兀素含量为1。6二=100<義贵2+/(Mg2++TFe2+));(JEu=Eun./(SniN<GcIn)1X
,西高西高大于大陆地表的比值(10〜14),而
(Sunetal.,1989;Zhaoet
al.,2008U,指示源区部分有地幔物质的参与。样品
(%),西计与石英西鹏闪岩在温度
片麻状花岗岩具有较高的SiSU2含量,可能为S875〜1000°〜
型或A型花岗岩。镜下特征显示,%〜%—致,同时
物为西立长石、斜长石、石英、西雨云母,未见代表S型花在图6中落入西鹏闪岩熔融区域。由此推断所研究岩
岗岩的石榴子石和堇青石等西西西质质矿物(吴福元等,休的源区可能以变基型岩(变西鹏闪岩)为主。实验岩
2007)。A/,为弱西西西质质;在原始地石学证明由地壳部分熔融产生的岩浆岩其Mi"—
幔标准化微量元素蛛网图中,岩休虽具有SrPTi西绍小于45,中酸性岩浆具有高的Mi",—西绍西芷为是
的负异常(图6),但是明显小于典型S型花岗岩受到地幔物质混染的结果SRappetal.,1995),样品
SChappelletal.,1992;Championetal.,2013)。。同样La/较高,较西问
外 岩石中含有少量西鹏闪石,可能指示岩浆形成西西程源于岩石圈地幔或受其混染岩浆的La/Ta值下限
中有变基型岩的熔融参与,具有A型花岗岩的矿物(25)明显要大,喑示岩浆可能受到了幔源物质的混
学特征。岩石样品的主量元素显示出高西铉、富西质、西舒染。岩石轻微的负Sr异常,在稀土元素配分图解
西立、低西王和西经的特征,微量元素Sr亏损喑示源区内上,Eu具有轻微负异常和正异常,岩石具有较高的
可能有斜长石矿物的残西邓或结晶分离相的存在;NbBa含量,说明岩石形成深度可能较大。但是样品
元素亏损可能是酸性残余熔休母休岩浆玄武质Rb/,),喑示上
岩浆0$就亏损Nb的缘故(李昌年,1992),同时可能地壳物质成分参与了岩浆演化西西程。综合地球化学
喑示岩休物源部分来0于来自地壳。但样品Nb/特征,西芷为研究区花岗岩岩浆主要部分熔融于西鹏闪:.
26西北地质NORTHWESTERNGEOIOGY2021年
岩相上地幔,同时在形成上升过程中有地壳物质的代中一晚期至早古生代火山岩性质、时義邓变化特点
参与,发生了壳源物质与幔源物质的混合。和区域地质资料的综合分析,提出義酸连山新元古
0
代一中晚期至早古生代构造岩浆演化历史義金历了5
婕淤I朮西玉西阳井
个義运段:①Rodinia超大陆義青義练化和義青義陶及北義酸连洋
亠和南義酸连洋的开启和扩张(880〜500MaU ②大洋
0二0二
+<+<俯冲和岛弧-弧后盆地发義鱼(630〜446MaU③洋
西聪盆義硒合、大陆深俯冲和志留纪初始義页拉石建造(845
匕+
荔〜420MaU ④俯冲岩義(折義继和造山作用(820〜
皂西雄型西语西裴部好毎融
、400MaU⑤造山期后伸展和剥蚀(<400MaU徐
旺春等(2007)测得侵入于化隆岩群中弱義(義芳義目義西岗
岩结晶年龄为(875士8)Ma;万渝生等義辉得化隆南
部義(義芳義目義耿长義西岗岩错石U-Pb年龄为(750士
8I。)Ma;何世平等(2010)在義酸连造山带西段甘肃
5口+KO-HriQ+TFi?n-TP0.!?.
省肃北县党河一带義辉得北大河岩群義(義芳義目斜长義马義错
图6样品岩石化学成分与变泥质、变杂岩(原岩为辉长岩))Ma;
砂岩、变義马義错岩派生的实義组義白体化学成分对比图義钞拥等(2008)在中義酸连东段徨源地区对日月亭岩
、五義部房岩休、响河尔岩休和五峰村岩休进行研
complexfindmeai-mudstone‘greywaiclce,meti
究,测得年龄在756〜887Ma;万渝生等(2003)在中
-Slefivedexperimenailmelt
義酸连偏东段的马義致山地区用单義雄義硫错石U-Pb義缘
(義芳義目二长義西岗岩和義(義芳義目義西岗義错长岩年
義臣者研究義(義芳義目義西岗