青海省柴达木北缘小区达肯大坂岩群中—末志留纪侵入岩特征

李 东，李铁笔，王明永

吉林省区域地质矿产调查所,吉林 长春 130022

0 引言

柴达木北缘小区达肯大坂岩群中均见有古元古代岩浆事件，本文通过实地调查和地质地球化学特征的研究着重对达肯大坂岩群中侵入岩的原岩成分和岩石地球化学特征、形成环境、成因进行了研究，以期对青海省柴达木北缘小区达肯大坂岩群中的岩浆事件提供新的认识。

古元古界达肯大坂岩群(Pt1D)出露于青海省乌兰县生格乡祖尔昆哈达—休格隆一带，属柴达木北缘地层小区地层，总体呈北西—近东西走向，为一套变质较深的变质岩系，未见顶底，出露面积约64 km2。岩石变质较深,变形较强，变质程度达角闪岩相，后期叠加绿片岩相动力变质作用。北侧与宗务隆山小区土尔根大坂组呈断层接触，北侧出露较好，南侧被末志留世眼球状花岗片麻岩及早三叠世二长花岗岩侵入，并被大面积第四系覆盖，仅局部有小规模基岩出露[1-3]。

1 地质特征

该侵入岩由4个大小不等的侵入体组成[4]，呈近东西向展布，呈岩床状或岩株状产出，顺片麻理方向侵入古元古代达肯大板岩群黑云斜长片麻岩，又被早三叠世岩体侵入，局部呈残留体形式分布其中。岩体中见有灰黑色细粒闪长质包体，呈椭圆状、不规则状，均已变质为变粒岩。另见有达肯大坂岩群黑云斜长片麻岩、大理岩等捕虏体，呈透镜状分布其中。

岩石类型为眼球状花岗片麻岩，受后期韧性剪切构造影响，长石呈眼球状、透镜状，普遍具有压扁拉长现象（图1，图2）。岩石风化面呈灰褐色，新鲜面呈浅肉红色—灰白色，主要由石英、斜长石、碱性长石及黑云母等组成，具花岗变晶结构，片麻状构造。石英占20%～25%，呈不规则状，局部呈条带状、透镜状，具定向分布。斜长石+碱性长石约占60%～65%，其中斜长石含量略多于碱性长石，均呈不规则状，变晶粒度大小不等，小者0.1～0.25 mm不等，一般 2.5～3.0 mm，大者10～15 mm。斜长石见有绢云母化现象，碱性长石具条纹结构和格子双晶，局部见有包裹斜长石现象。黑云母占10%～15%，呈片状，局部见有绿泥石化现象，具定向分布，构成片麻理方向。

图 1 眼球状花岗片麻岩长石碎斑旋转现象Fig.1 The rotations henomenon of eyeball granite gneiss and feldspar porphyroclasts

岩石变余花岗结构明显可见。其原岩为花岗岩闪长岩及二长花岗岩，二者无法再进一步详细划分，副矿物组合类型为磁铁矿-锆石-磷灰石型。

2 岩石化学特征

图 2 眼球状花岗片麻岩中的矿物拉伸线理Fig.2 Mineral stretching lineation in the eyeball granite gneiss

表 1 侵入岩类氧化物分析数据表Table 1 Analysis data sheet of intrusive rock oxide

岩石化学数据及有关参数（表1）同中国花岗岩[5]平均氧化物含量相比，岩石中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当。化学成分显示出富硅、碱的特点。参数值中A/CNK值为0.97～1.06， 碱总量较高（NK=7.37～8.11），DI值反映岩浆结晶分异程度较高（DI=81～87.29）；CIPW计算中出现刚玉分子，里特曼指数σ值为1.74～2.54，属钙碱性系列。以上反映了该期花岗岩属SiO2过饱和弱过铝质钙碱性岩石特征。在Q-ANOR岩石分类命名图解中（图3），三件样品落于花岗闪长岩区，一件样品落入二长花岗岩与花岗闪长岩接触区，可能与碱性长石分布不均有关，原岩应为似斑状花岗闪长岩及二长花岗岩。

岩石系列属亚碱性系列（图4）中钙碱性系列（图5）。综上，末志留世眼球状花岗片麻岩属弱过铝质钙碱性岩系。

图 3 末志留世侵入岩Q-ANOR分类命名图解Fig.3 Q-ANOR classi fi cation and naming graphics of late Silurian intrusive rock

3 岩石地球化学特征

稀土元素含量及有关参数（表2），稀土总量为(331.25～414.22)×10-6，为富集型，L/H值为9.76～15.5，轻稀土富集程度较高，重稀土亏损。

（La/Sm）N值为4.11～5.06，轻稀土分馏程度较高。（Gd/Yb）N值较低,重稀土分馏弱。δEu值为0.29～0.9，多在0.44左右，铕亏损较强, 属王中刚（1986）划分的地幔与地壳经不同程度的部分熔融形成的花岗岩类，反映该期花岗岩分异演化不强，稀土元素球粒陨石标准模式曲线（图6）为向右倾斜的轻稀土富集型，铕呈负异常，显示斜长石分离对岩浆分异演化起了重要作用。

图 4 末志留世侵入岩SiO2-ALK图解Fig.4 SiO2-ALK graphics late Silurian Intrusive rock

表 2 侵入岩稀土元素分析数据表Table 2 Analysis data sheet of intrusive rock rare-earth

图 5 末志留世侵入岩AFM图解Fig.5 AFM graphics of late Silurian Intrusive rock

微量元素含量及有关参数特征（表3）与中国花岗岩[5]同类岩石丰度比较，Ba、Zr、Hf、Cr元素丰度高于其平均值，Cs、Sr、V、Co、Li元素低于平均值，其中Sr低很多，反映斜长石发生了较强的分离结晶作用。Ba/Rb值较高，为2.97～11.95，Rb/Sr值较低，为0.78～2.31，显示出富Rb、Sm的特点。K/Rb值较高，反映岩浆分离结晶程度较高，属刘英俊划分的同融型花岗岩。

在洋脊花岗岩标准化蛛网图中（图7），曲线起伏较大，呈锯齿状，显示为Rb和Sm的富集。Nb、Ta、Hf、Zr、Y和Yb亏损可能与陆壳参与的岛弧环境有关，反映岩石有较多的地壳物质组成。

图 6 末志留世侵入岩稀土配分曲线图Fig.6 Rare-earth element distribution graphics of late Silurian intrusive rock

图 7 末志留世侵入岩微量元素蛛网图Fig.7 Trace element cobweb graphics of late Silurian intrusive rock

图 8 末志留世侵入岩Rb-（Yb+Nb）图解Fig.8 Rb-(Yb+Nb) graphic of late Silurian intrusive rock

4 末志留世侵入岩成因及构造环境探讨

末志留世眼球状花岗片麻岩呈岩床状产出，副矿物组合类型为磁铁矿-锆石-磷灰石型。岩石Fe2O3、Na2O、MgO含量较低，SiO2、K2O、FeO含量较高。化学成分显示出富硅、碱的特点。

岩石中低的Sr值反映岩浆中发生了强烈的分离结晶，明显的负铕异常亦显示岩浆分异演化程度很高，具有壳-幔混合成因的特征。

眼球状花岗片麻岩为SiO2过饱和弱过铝质钙碱性岩系，参数值中A/CNK值为0.97～1.06；CIPW计算中出现刚玉分子，σ值为1.74～2.54，说明岩石中有较多的硅铝矿物，岩浆中有较多的物质来自于地壳，相当于壳幔混合成因。在Rb-(Yb+Nb)图解中落入VAG区（图8），属火山弧花岗岩。

表 3 侵入岩类微量元素分析数据表Table 3 Analysis data sheet of intrusive microelement

图 9 末志留世眼球状花岗片麻岩锆石U-Pb年龄谐和图Fig.9 Zircon U-Pb ages concordia diagram of eyeball granite gneiss in late Silurian

综上所述,该期侵入岩是在南祁连弧盆系与全吉地块继续碰撞背景下形成的岛弧花岗岩。

5 岩体形成时代讨论

本次调查在该岩体中取两件样品进行锆石U-Pb法同位素测年，暗示其为岩浆成因，这也得到相对高的Th/U比值（0.2～0.79）的支持。加权平均年龄值为421.1±4.9～417.6±8.2 Ma（图9），代表了岩体形成时代，按地质年代表划分方案其时代为末志留世。

参考文献：

[1] 青海省地质局第一区域地质测量队，1：20万快日玛乡幅[R]. 1976.

[2] 青海省地质矿产局.青海省岩石地层[M]. 武汉：中国地质大学出版社， 1977.

[3] 青海省地质矿产局. 青海省区域地质志[M]. 北京：地质出版社， 1991.

[4] 吉林省区域地质矿产调查所. 青海省天峻县曲公玛地区J47E015009、J47E015010、J47E016009、J47E016010四幅1∶5万区域地质调查报告[R].2016.

[5] 迟清华，鄢明才.应用地球化学元素丰度数据手册[M].北京：地质出版社， 2007.