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主要微陸塊的地質屬性

祁連造山帶微陸塊及其與相鄰陸塊的關系是近年來研究的熱點(盧松年等,2002,2003;萬玉生等,2003;萬等,2000等。其中,阿拉善地塊結晶基底龍首山群、中祁連地塊野馬南山群、柴達木北緣大肯大板巖群、北祁連鏡鐵山微地塊北大河群、南祁連湟源群、化隆群、馬仙山微地塊的歸屬關系(圖3-4)是研究祁連造山帶形成前大地構造格局的關鍵。

圖3-4祁連山微地塊(A)及相鄰地塊(B)地質分布圖

(1)古元古代結晶基底巖石特征的地質對比

祁連山的裂陷、伸展和重合閘模式壹直將其殘留基底與華北地臺進行比較,肖旭昌等人(1978)明確提出“中祁連山很可能是中朝準地臺的殘留”的認識,代表了大多數區域地質調查者(趙生貴,1996)的觀點。然而,近年來,對該造山帶微陸塊的歸屬提出了許多不同的認識。壹是柴達木地塊和阿拉善地塊不是統壹大陸裂縫的觀點,即祁連造山帶存在原始海洋的認識(馮壹民等,1996),北祁連存在(張琦等,1999;萬玉生等,2003)或南祁連(馮壹民等,1996)有不同的理解。

阿拉善龍首山群分為上部巖層的塔瑪子溝組和下部巖層的白家嘴子組,金川巖體位於白家嘴子組。塔瑪子溝組主要由二雲母石英片巖、黑雲母片麻巖和石墨大理巖組成。白家嘴子組主要由混合巖、大理巖、含石榴石的黑雲母片麻巖、黑雲母片巖和角閃巖組成,其中有古老的花崗巖。在以往的區域地質調查中,龍首山群被定義為太古代-元古代的產物(唐仲禮、李,1995),但同位素測年側重於元古代的年齡數據,所以現在更多的人傾向於認識元古代地層(盧松年等,2002)。

祁連山中部的葉滿山群可分為四個巖組。第壹個和第二個巖層可與龍首山群下部巖層白家嘴子組相比,由黑雲母斜長片麻巖、含石榴石角閃片巖、紅麻巖片麻巖、混合巖和大理巖組成。第三、第四巖層可與龍首山群上部巖層塔瑪子溝組對比,主要由石英片巖角閃巖和大理巖組成。鏡鐵山微陸塊南祁連山的北大河群和化隆群也基本可以和龍首山群對比(圖3-5)。

圖3-5祁連山及鄰區古元古代地質構造對比圖

南祁連山中東部拉脊山微地塊出露區,基底隆起群自下而上分為支安崗、官倉溝、魯滿山三個巖組,其中嘎安崗巖組主要由純石英巖組成,含少量鉀長石。下部官倉溝組主要巖性為薄層石英巖、黑雲母斜長片麻巖、黑雲母石英片巖、長英質黑雲母條紋混合巖,呈不等厚互層,局部夾斜長角閃巖,在大理巖頂部附近由西向東變薄。中下部相同,以長英質黑雲母條帶狀混合巖為主,局部混有混合巖化黑雲母斜長片麻巖和均質混合巖;北部以黑雲母石英片巖和少量黑雲母斜長片巖為主。西部強烈混合巖化。上部與中部、下部相同,厚度較小,暴露範圍較窄。壹般巖性組合為石英巖、黑雲母石英片巖和角閃巖。魯滿山組下段以長英質黑雲母條帶狀混合巖為主,頂部以薄石英巖或黑雲母石英片巖為界。區域分布穩定。上部巖段巖性單壹,變化不大。主要是混合片麻巖,帶黑色雲紋和條紋。可以看出,龍首山群和化隆群在變質特征、巖石類型、形成時代等方面非常相似,完全可以對比。

柴達木北緣大肯達阪群復雜。盧松年等人(2003)將德令哈雜巖和大肯達阪群從原大肯達阪群中劃分出來,分別屬於早元古代和晚元古代。德令哈雜巖主要由斜長角閃巖-二長片麻巖-混合巖組成,分布於柴達木北緣歐龍布魯克地區,以大面積紫紅色二長片麻巖為主。大肯達阪巖群主要由石英巖、含石榴子石、矽線石石英片巖、雲母片巖、角閃石片巖和少量麻粒巖組成。

(2)古元古代結晶基底巖石的微量元素和同位素測試數據分析

同位素測定表明,祁連山殘余微陸塊和南北相鄰陸塊結晶基底的Sm-Nd同位素模式年齡為TDM = 1.47 ~ 2.68 Ga。

其中阿拉善龍首山群為TDM = 1.73 ~ 2.68 Ga,ε nd (0) =-20.99 ~-28.23,鉀長石花崗片麻巖為(1.91.01) Ga,斜長角閃巖為。Tdm = 1.88 ~ 2.04ga,εnd(0)=-13.89 ~-15.27,單顆鋯石U-Pb法年齡(1.02±0.04)~(65438)。盧松年等(2002)測得德令哈雜巖中斜長角閃石和二長片麻巖的單鋯石U-Pb年齡分別為(2.41.01) Ga和(2.37±0.01)Ga,也表明它們是古元古代的產物。祁連山北段和南段變質基底的εNd(0)值雖有壹定差異,但形成時代與巖石組合壹致,表現出很大的相似性和可比性(盧松年等,2002)。

TDM = 1.87 ~ 2.26 Ga,εnd(0)=-15.20 ~-19.12,單顆鋯石U-Pb年齡(0.91.065438+)。Tdm = 2.00 ~ 2.18Ga,εnd(0)=-13.55 ~-15.55;TDM = 1.47 ~ 2.25 Ga,εnd(0)=-9.15 ~-18.63,U-Pb法測得單顆鋯石年齡為(0.75 O.03)Ga。似乎南、北祁連造山帶涉及的殘留陸塊或碎屑也在南、北陸塊之間,並無顯著差異。

整體而言,祁連山南北相鄰陸塊仍傾向於2.0Ga的原始巖石年齡數據特征,與2.0 ~ 1.9 Ga的“呂梁造山”壹致,也可與Rogers和Santosh(2002)推測的1.9 ~ 1.5 Ga形成的哥倫比亞超大陸有關。萬玉生等(2003)根據阿拉善地塊龍首山群同位素測定的太古代分子(2.68Ga)特征,認為阿拉善地塊和柴達木地塊屬於兩個大的陸塊,並將中祁連造山帶和南北祁連造山帶的微陸塊(基底碎片)歸入柴達木系統。顯然,這個觀點正如作者所說,“這個問題的最終解決需要更多的資料,其中阿拉善地體的時代歸屬和組成特征最為關鍵。”更多的同位素定年數據似乎傾向於2.0 ~ 1.9 Ga(鉀長石花崗片麻巖和斜長石角閃石的單鋯石U-Pb定年(1.91.01) Ga,(2.03±0.02)Ga(2.03±0.01)。因此,根據目前的同位素信息,尚不能提出中祁連地塊及其造山帶中的微陸是從阿拉善地塊分裂出來的有力證據。通過巖石對比,特別是南祁連拉雞山化隆群和龍首山金川群可能產生相同類型的鎂鐵質-超鎂鐵質侵入巖,支持阿拉善地塊曾被裂解的觀點。

表3-1祁連山古元古代結晶基底巖石同位素測試數據