青海省柴達木北緣小區達肯大坂巖群中—末志留紀侵入巖特征

李 東，李鐵筆，王明永

吉林省區域地質礦產調查所,吉林 長春 130022

0 引言

柴達木北緣小區達肯大坂巖群中均見有古元古代巖漿事件，本文通過實地調查和地質地球化學特征的研究著重對達肯大坂巖群中侵入巖的原巖成分和巖石地球化學特征、形成環境、成因進行了研究，以期對青海省柴達木北緣小區達肯大坂巖群中的巖漿事件提供新的認識。

古元古界達肯大坂巖群(Pt1D)出露于青海省烏蘭縣生格鄉祖爾昆哈達—休格隆一帶，屬柴達木北緣地層小區地層，總體呈北西—近東西走向，為一套變質較深的變質巖系，未見頂底，出露面積約64 km2。巖石變質較深,變形較強，變質程度達角閃巖相，后期疊加綠片巖相動力變質作用。北側與宗務隆山小區土爾根大坂組呈斷層接觸，北側出露較好，南側被末志留世眼球狀花崗片麻巖及早三疊世二長花崗巖侵入，并被大面積第四系覆蓋，僅局部有小規模基巖出露[1-3]。

1 地質特征

該侵入巖由4個大小不等的侵入體組成[4]，呈近東西向展布，呈巖床狀或巖株狀產出，順片麻理方向侵入古元古代達肯大板巖群黑云斜長片麻巖，又被早三疊世巖體侵入，局部呈殘留體形式分布其中。巖體中見有灰黑色細粒閃長質包體，呈橢圓狀、不規則狀，均已變質為變粒巖。另見有達肯大坂巖群黑云斜長片麻巖、大理巖等捕虜體，呈透鏡狀分布其中。

巖石類型為眼球狀花崗片麻巖，受后期韌性剪切構造影響，長石呈眼球狀、透鏡狀，普遍具有壓扁拉長現象（圖1，圖2）。巖石風化面呈灰褐色，新鮮面呈淺肉紅色—灰白色，主要由石英、斜長石、堿性長石及黑云母等組成，具花崗變晶結構，片麻狀構造。石英占20%～25%，呈不規則狀，局部呈條帶狀、透鏡狀，具定向分布。斜長石+堿性長石約占60%～65%，其中斜長石含量略多于堿性長石，均呈不規則狀，變晶粒度大小不等，小者0.1～0.25 mm不等，一般 2.5～3.0 mm，大者10～15 mm。斜長石見有絹云母化現象，堿性長石具條紋結構和格子雙晶，局部見有包裹斜長石現象。黑云母占10%～15%，呈片狀，局部見有綠泥石化現象，具定向分布，構成片麻理方向。

圖 1 眼球狀花崗片麻巖長石碎斑旋轉現象Fig.1 The rotations henomenon of eyeball granite gneiss and feldspar porphyroclasts

巖石變余花崗結構明顯可見。其原巖為花崗巖閃長巖及二長花崗巖，二者無法再進一步詳細劃分，副礦物組合類型為磁鐵礦-鋯石-磷灰石型。

2 巖石化學特征

圖 2 眼球狀花崗片麻巖中的礦物拉伸線理Fig.2 Mineral stretching lineation in the eyeball granite gneiss

表 1 侵入巖類氧化物分析數據表Table 1 Analysis data sheet of intrusive rock oxide

巖石化學數據及有關參數（表1）同中國花崗巖[5]平均氧化物含量相比，巖石中Fe2O3、Na2O、MgO含量低于平均值，SiO2、K2O、FeO含量高于平均值，其它氧化物含量基本相當。化學成分顯示出富硅、堿的特點。參數值中A/CNK值為0.97～1.06， 堿總量較高（NK=7.37～8.11），DI值反映巖漿結晶分異程度較高（DI=81～87.29）；CIPW計算中出現剛玉分子，里特曼指數σ值為1.74～2.54，屬鈣堿性系列。以上反映了該期花崗巖屬SiO2過飽和弱過鋁質鈣堿性巖石特征。在Q-ANOR巖石分類命名圖解中（圖3），三件樣品落于花崗閃長巖區，一件樣品落入二長花崗巖與花崗閃長巖接觸區，可能與堿性長石分布不均有關，原巖應為似斑狀花崗閃長巖及二長花崗巖。

巖石系列屬亞堿性系列（圖4）中鈣堿性系列（圖5）。綜上，末志留世眼球狀花崗片麻巖屬弱過鋁質鈣堿性巖系。

圖 3 末志留世侵入巖Q-ANOR分類命名圖解Fig.3 Q-ANOR classi fi cation and naming graphics of late Silurian intrusive rock

3 巖石地球化學特征

稀土元素含量及有關參數（表2），稀土總量為(331.25～414.22)×10-6，為富集型，L/H值為9.76～15.5，輕稀土富集程度較高，重稀土虧損。

（La/Sm）N值為4.11～5.06，輕稀土分餾程度較高。（Gd/Yb）N值較低,重稀土分餾弱。δEu值為0.29～0.9，多在0.44左右，銪虧損較強, 屬王中剛（1986）劃分的地幔與地殼經不同程度的部分熔融形成的花崗巖類，反映該期花崗巖分異演化不強，稀土元素球粒隕石標準模式曲線（圖6）為向右傾斜的輕稀土富集型，銪呈負異常，顯示斜長石分離對巖漿分異演化起了重要作用。

圖 4 末志留世侵入巖SiO2-ALK圖解Fig.4 SiO2-ALK graphics late Silurian Intrusive rock

表 2 侵入巖稀土元素分析數據表Table 2 Analysis data sheet of intrusive rock rare-earth

圖 5 末志留世侵入巖AFM圖解Fig.5 AFM graphics of late Silurian Intrusive rock

微量元素含量及有關參數特征（表3）與中國花崗巖[5]同類巖石豐度比較，Ba、Zr、Hf、Cr元素豐度高于其平均值，Cs、Sr、V、Co、Li元素低于平均值，其中Sr低很多，反映斜長石發生了較強的分離結晶作用。Ba/Rb值較高，為2.97～11.95，Rb/Sr值較低，為0.78～2.31，顯示出富Rb、Sm的特點。K/Rb值較高，反映巖漿分離結晶程度較高，屬劉英俊劃分的同融型花崗巖。

在洋脊花崗巖標準化蛛網圖中（圖7），曲線起伏較大，呈鋸齒狀，顯示為Rb和Sm的富集。Nb、Ta、Hf、Zr、Y和Yb虧損可能與陸殼參與的島弧環境有關，反映巖石有較多的地殼物質組成。

圖 6 末志留世侵入巖稀土配分曲線圖Fig.6 Rare-earth element distribution graphics of late Silurian intrusive rock

圖 7 末志留世侵入巖微量元素蛛網圖Fig.7 Trace element cobweb graphics of late Silurian intrusive rock

圖 8 末志留世侵入巖Rb-（Yb+Nb）圖解Fig.8 Rb-(Yb+Nb) graphic of late Silurian intrusive rock

4 末志留世侵入巖成因及構造環境探討

末志留世眼球狀花崗片麻巖呈巖床狀產出，副礦物組合類型為磁鐵礦-鋯石-磷灰石型。巖石Fe2O3、Na2O、MgO含量較低，SiO2、K2O、FeO含量較高。化學成分顯示出富硅、堿的特點。

巖石中低的Sr值反映巖漿中發生了強烈的分離結晶，明顯的負銪異常亦顯示巖漿分異演化程度很高，具有殼-幔混合成因的特征。

眼球狀花崗片麻巖為SiO2過飽和弱過鋁質鈣堿性巖系，參數值中A/CNK值為0.97～1.06；CIPW計算中出現剛玉分子，σ值為1.74～2.54，說明巖石中有較多的硅鋁礦物，巖漿中有較多的物質來自于地殼，相當于殼幔混合成因。在Rb-(Yb+Nb)圖解中落入VAG區（圖8），屬火山弧花崗巖。

表 3 侵入巖類微量元素分析數據表Table 3 Analysis data sheet of intrusive microelement

圖 9 末志留世眼球狀花崗片麻巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.9 Zircon U-Pb ages concordia diagram of eyeball granite gneiss in late Silurian

綜上所述,該期侵入巖是在南祁連弧盆系與全吉地塊繼續碰撞背景下形成的島弧花崗巖。

5 巖體形成時代討論

本次調查在該巖體中取兩件樣品進行鋯石U-Pb法同位素測年，暗示其為巖漿成因，這也得到相對高的Th/U比值（0.2～0.79）的支持。加權平均年齡值為421.1±4.9～417.6±8.2 Ma（圖9），代表了巖體形成時代，按地質年代表劃分方案其時代為末志留世。

參考文獻：

[1] 青海省地質局第一區域地質測量隊，1：20萬快日瑪鄉幅[R]. 1976.

[2] 青海省地質礦產局.青海省巖石地層[M]. 武漢：中國地質大學出版社， 1977.

[3] 青海省地質礦產局. 青海省區域地質志[M]. 北京：地質出版社， 1991.

[4] 吉林省區域地質礦產調查所. 青海省天峻縣曲公瑪地區J47E015009、J47E015010、J47E016009、J47E016010四幅1∶5萬區域地質調查報告[R].2016.

[5] 遲清華，鄢明才.應用地球化學元素豐度數據手冊[M].北京：地質出版社， 2007.