北祁连东段柏木峡—门岗峡地区蛇绿岩的识别及其区域构造意义

刘建栋，李五福，王国良，董进生，曹锦山，李红刚，赵忠国

(1.青海省地质调查院,青海 西宁 810012；2.青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海 西宁 810012)

0 引 言

蛇绿岩是仰冲到大陆地壳之上的古大洋岩石圈残片，其形成时代和形成环境的确定对于恢复古大洋形成演化史和重建古板块构造格局等具有重要的大地构造意义[1-6]。以Dilek[7]为代表的科学家在总结前人大量研究的基础上，对蛇绿岩的定义和分类进行了较大的改动，新划分方案将蛇绿岩划分两类，一类是与俯冲无关的蛇绿岩，另一类与俯冲有关的蛇绿岩。新的分类方案和指标，为认识地球的历史和蛇绿岩的研究打开了新的思路[8]。

祁连造山带位于青藏高原东北缘，即华北板块和柴达木微地块之间，与秦岭、昆仑构成中国大陆中部的秦祁昆巨型造山带，是中国大陆板块构造研究的理想区域；中国最早报道的蛇绿岩就是在祁连造山带发现的[9-14]。北祁连造山带发育有多处蛇绿混杂岩地质体，从20世纪70年代至今，许多学者对北祁连山蛇绿岩进行了系统研究，从不同的角度对祁连山大地构造演化进行了探讨[15-30]；但是对柏木峡—门岗峡蛇绿岩鲜有报道，该蛇绿岩的研究程度相对较低。1:20万天祝幅区调报告(1)甘肃省革命委员会地质局.1:20万天祝幅区域地质调查报告.西宁：青海省地质调查院，1972.和1:25万门源幅(2)青海省地质调查院.1:25万西宁—门源幅区域地质调查报告.西宁：青海省地质调查院，2007.、民和幅(3)中国地质大学(武汉).1:25万民和幅区域地质调查报告.西宁：青海省地质调查院，2005.区调报告中将门岗峡蛇绿岩分别归属至中—下寒武统黑刺沟组和下奥陶统阴沟群。

随着新一轮地质调查的展开和北祁连造山带内蛇绿岩残片的深入研究，在中国地质调查局2010—2012年的“1:5万青海省玉龙滩地区四幅区域地质调查”项目中首次识别出柏木峡—门岗峡蛇绿岩残片，本文是该项目成果的一部分。笔者对这套蛇绿岩进行系统调查研究，在地质特征、岩石学和岩石地球化学方面取得了丰富的地质资料，并对蛇绿岩中辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年；2014—2018年“青海区域地质调查片区总结与服务产品开发(青海省新一轮地质志修编)”项目工作中根据最新地学理论对其进行了系统的研究，进一步探讨了其形成的构造背景，此项研究成果为北祁连造山带的历史演化提供了重要的依据。

1 区域地质背景

研究区位于青海省互助县、门源县和甘肃省天祝县交界地区，达坂山自西向东横穿本区。在大地构造位置上研究区地处北祁连造山带与中祁连地块的交汇部位。区内古元古代至新生代地层均有出露，岩浆活动频繁，因受多期次构造运动影响，形成了岩石类型各异、时空分布不同、规模不等的各类侵入岩和喷出岩。以新元古代和早古生代岩浆活动最为明显，构成区内岩浆岩的主体，其中早古生代岩浆岩最为发育。形成的岩石类型齐全，(超)镁铁质岩、中基性-酸性花岗岩和基性-中酸性火山岩均有产出(图1)。

柏木峡—门岗峡蛇绿岩为达坂山—玉石沟蛇绿混杂岩带内的一部分，位于青海省互助北山国家森林地质公园内，距互助县约30 km；达坂山—玉石沟蛇绿混杂岩带呈北西—南东向横穿研究区，整体构成了区内北祁连和中祁连两个构造单元之间的结合带，其南界和北界分别由混杂岩带南缘断裂(托莱河—南门峡断裂)和北缘断裂(达坂山北缘断裂)控制。自西从水洞峡起，向东经柏木峡、龙王山、门岗峡至东南部银卡沟一带顺延出露，总体呈北西—南东向宽窄不等的带状展布，受北西向断裂构造制约明显。北侧与古元古代托赖岩群和早古生代泉脑沟山组呈断层接触；北西段南侧被新生代地层覆盖，中段南侧泽林峡一带与上泥盆统老君山组呈断层接触；龙王山及东南段科胜措卡一带被晚志留世中酸性花岗岩侵入吞噬；门岗峡东南至黑山一带其上被上泥盆统老君山组砾岩角度不整合覆盖。

2 蛇绿岩地质学特征及岩石组合

2.1 蛇绿岩地质学特征

柏木峡—门岗峡蛇绿岩由大小不等的岩块组成，各岩块之间均为断层、韧性剪切带、强劈理密集带等构造界面接触，总体呈构造块体、构造透镜体形态堆垛、拼贴在一起产出，部分之间为糜棱岩化基质充填或强变形基质分隔，反映蛇绿岩特有的“网结状”结构。蛇绿岩块体以蛇纹石化橄辉岩、(堆晶)辉长岩、玄武岩(局部见枕状构造，部分变质为斜长角闪(片)岩)为主，其次有纯橄岩、蛇纹石岩、辉石角闪石、变质基性岩(如斜长角闪岩、阳起石岩等)、辉绿岩、硅质岩等(图2)。岩石普遍发生绿帘石化、绿泥石化等蚀变，并不同程度地发生片理化、千枚岩化和糜棱岩化。

本次对柏木峡—门岗峡蛇绿岩进行了系统剖面测制，剖面位于浪士当沟上游门岗峡地区，起点坐标为X=257 264、Y=4 087 907，终点坐标为X=259 094，Y=4 090 516，剖面由南向北测制，南侧被第四系覆盖，顶部被晚志留世花岗闪长岩侵入(图3)。

2.2 岩石学特征

综合剖面和路线调查资料，将柏木峡—门岗峡蛇绿岩与完整的蛇绿岩套层序进行比较(由下至上为超镁铁质岩-辉长岩-辉绿岩-枕状玄武岩熔岩-深海沉积层)，发现其岩石组合或类型尚较为完整，但层序混乱。

2.2.1 超镁铁质岩类

该类岩石出露局限，在整个蛇绿混杂岩中所占比例较小，岩石类型有强蛇纹石化纯橄岩、橄辉岩及角闪辉石岩等。通常与辉长岩相伴产出，单体规模较小，而且大部分岩石具蛇纹石化或绿泥石化等蚀变，部分岩石原岩特征较为明显，超镁铁质岩是上地幔物质上涌的产物。

强蛇纹石化纯橄岩：灰黑色，交代残留结构，岩石矿物主要由蛇纹石(76%)、橄榄石(17%)等组成。橄榄石强烈地蚀变为蛇纹石集合体，仅有少部分残留。由于在橄榄石边缘有一圈细粒状磁铁矿分布，使原橄榄石形态和大小保留甚好；假象橄榄石呈它形粒状，粒径为0.3～0.8 mm，主要在0.5 mm以下。蛇纹石呈显微鳞片状集合体。菱镁矿由橄榄石蚀变形成，同残留的橄榄石共存。

蛇纹石化橄辉岩：深灰色，半自形粒状结构，主要由蛇纹石(73%)、橄榄石(16%)、辉石(<3%)等组成。蛇纹石呈隐晶状及鳞片状，为橄榄石及辉石的变化物。橄榄石呈半自形粒状，绝大部分已蚀变，具蛇纹石化、绿泥石化、碳酸盐化等，伴有磁铁矿产出，仅有少量残余。辉石呈半自形粒状，大多数已变化成蛇纹石等。

2.2.2 镁铁质岩类

该类岩石是构成本套蛇绿岩的主体之一，单体规模较大，门岗峡一带最为发育。岩石类型以蚀变细粒辉长岩、角闪辉长岩为主，含少量斜长角闪岩等。橄榄岩与辉长岩在层序上可以重复多次出现，辉长岩透镜体代表了熔出的玄武岩岩浆结晶相。

角闪辉长岩：深灰-黑色，变余细粒辉长结构。岩石矿物组成有普通角闪石(23%～48%)、辉石假象(12%～24%)、斜长石(38%～48%)。斜长石普遍被绢云母蚀变矿物取代，并有钠长石化、黝帘石化，具它形和半自形假象，可见隐约的钠长双晶，粒径为0.3～0.5 mm；辉石为纤闪石取代，具辉石的假象；角闪石呈深棕色至棕色多色性，为半自形和不规则状，晶体大小在0.5～1.0 mm之间。少量磷灰石颗粒、柱状体被包于暗色矿物中(图4(a))。

蚀变细粒辉长岩：深灰色，碎裂结构，变余细粒辉长结构。岩石由斜长石(52%～55%)、辉石(30%～44%)、绿泥石(5%～12%)等组成。斜长石普遍被绢云母、方解石和绿泥石蚀变矿物取代，少量残晶为中-拉长石，具半自形板柱状假象，有时可见隐约的钠长双晶，粒径为0.4～1.0 mm。辉石被绿帘石和黝帘石取代，或被角闪石和纤闪石取代，呈它形柱状或粒状假象，粒径介于0.4～1.5 mm之间。岩石中有微量磷灰石、磁铁矿晶粒，被包于假象辉石中。部分岩石破碎严重，其中斜长石和辉石假象构成碎基和碎斑两部分存在(图4(b))。

2.2.3 基性岩(墙)

岩石类型为辉绿岩，多呈岩块或透镜状产出，量少，不甚发育。基性岩墙的出现，代表了洋底扩张和张力带的存在。

蚀变(阳起石化)辉绿岩：岩石为灰绿色，变余辉绿结构，块状构造。主要由斜长石(40%)、阳起石(58%)组成。斜长石切面形态呈自形板状，长短轴范围为1.04 mm×1.36 mm～2.88 mm×1.08 mm，杂乱分布，具黏土化蚀变，表面分布阳起石及黑云母鳞片，发育波状消光变形结构，钠长石双晶具弯曲现象。辉石全部蚀变，被柱状阳起石交代，形态不易观察。有些阳起石呈充填状分布在板状斜长石晶间，保留辉绿结构。金属矿物呈板状、半自形粒状晶。

2.2.4 基性火山熔岩

基性火山熔岩主要为玄武岩类，比较发育，仅次于辉长岩的分布面积。岩石多具绿片岩相变质，部分青磐岩化蚀变明显，部分变质成为绿片岩或斜长角闪片岩类(图4(c)和(d))。

阳起石化玄武岩呈绿色，柱状变晶结构与变余间粒结构并存，具变余斑状结构，变余杏仁状构造、块状构造。岩石由阳起石、交代残留的斜长石、不透明矿物、杏仁组成。阳起石含量59%～75%，多呈柱状变晶，也有呈纤维状变晶，杂乱分布，柱长为0.15～1.24 mm，受动力变质作用影响普遍发育波状消光变形结构。交代残留的斜长石微晶含量20%～30%，呈柱状，具强帘石化、绿泥石化、钠长石化，在阳起石集合体间杂乱分布，保留玄武岩基质结构特征；杏仁含量1%，呈椭圆状，其内充填物以绿泥石为主，边缘分布石英薄壳；从残留柱状斜长石微晶和杏仁状构造来看，原岩为玄武岩，发生了阳起石化热液交代蚀变作用。岩石裂隙中有石英和绿泥石的交代集合体。

变质杏仁状玄武岩呈浅灰绿色，变余斑状结构，基质具粒状纤柱状变晶结构(变余填间结构)。岩石由更长石(32%)、角闪石和阳起石(35%，角闪石和阳起石具有过渡性，含量很难分别估计，以阳起石为主)、绿泥石(10%)、绿帘石(1%)、磁铁矿(16%)及杏仁(6%，石英、绿泥石等矿物)组成。变余斑晶为斜长石，已变为更长石，具钠长双晶，板柱状；晶体内裂隙发育，有破碎，具定向分布，晶体大小为0.5 mm×1.0 mm～1.3 mm×2.0 mm。基质为斜长石、阳起石、角闪石和绿泥石等。角闪石具褐色多色性，与绿色的阳起石区别，两矿物皆为纤柱状，杂乱分布。绿泥石呈鳞片状，不均匀地分布。斜长石呈它形粒状集合体，具原斜长石细柱状假象，虽有定向性，但有的仍具不规则的三角形格架状，在其格架间为较多的它形粒状的磁铁矿分布。杏仁由绿泥石、石英组成，具变形、拉长特征。

2.2.5 硅质岩类

柏木峡—门岗峡蛇绿岩中的深水-半深水沉积物单元由多个构造岩块组成，代表了深水环境洋壳上部的沉积。岩性主要为含玉髓-石英质硅质岩。岩石为灰绿色，结晶结构，主要由石英(90%)、方解石(≤10%)组成。石英大部分呈隐晶状，有的呈它形粒状，粒径为0.01～0.35 mm，有的呈碎裂状，可见波状消光。方解石充填于岩石裂隙中，呈细脉状穿插于岩石中。

3 辉长岩锆石U-Pb年代学

3.1 样品采集和测试方法

门岗峡为研究区辉长岩出露最广的地段，在IPm20剖面测制时，采集了辉长岩样品进行测年分析，样品号为IPm20JD(U-Pb)22-1(质量约30 kg的新鲜样品)，采样点坐标为E 102°17′05″、N 36°53′51″。锆石分选在河北省廊坊地质调查研究院选矿实验室完成。首先将用于测年的岩石样品经过粉碎和重选，分选出晶形较好、纯度较高的锆石，然后在双目镜下挑选出锆石样品。用环氧树脂将约250 粒锆石和标样固定成圆饼状，用不同型号砂纸和磨料将锆石磨去一半并抛光、镀金。由天津地质矿产研究所进行锆石单矿物制靶，并进行了反射光图像及阴极发光(CL)图像采集，利用激光等离子体质谱法(LA-ICP-MS)进行测试。样品测试仪器设备为NEPTUNE，在温度22 ℃、湿度38%的环境下进行测试，数据处理软件为GLITTER4.4，年龄计算、制作图形软件为Isoplot(3.23)，置信度为95%[31]。

4.2 分析结果

该样品共选取32颗锆石进行了测试(表1)，锆石多以灰色、深灰色为主，个别为浅灰色、白色；形态多呈长柱状、短柱状，锆石晶体长轴一般介于100～230 μm之间。锆石的内部结构清楚，绝大多数锆石阴极发光图像表现出典型岩浆生长振荡环带和韵律环带结构(图5)，属于岩浆结晶锆石[32]；少数锆石呈现斑杂和港湾状，个别锆石为云雾状、具无分带或弱分带特征(1、3、6、18等点)。

从单颗粒锆石U-Pb同位素年龄测试结果(表1)中可看出，32颗锆石具有较为一致的表面年龄，1—26号点、28—32号点206Pb/238U表面年龄加权平均值为(525.2±1.1)Ma(图6)，该年龄可代表辉长岩的成岩年龄，相当于早寒武世。

表1 柏木峡—门岗峡辉长岩(IPm20JD(U-Pb)22-1)LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析结果

4 岩石地球化学特征

在薄片鉴定的基础上，共筛选了21件岩石样品进行地球化学研究。其中1—3号样为橄榄岩，4—14号为辉长岩，15—21为玄武岩(表2)。主量、微量和稀土元素含量测试工作均在武汉矿产资源监督检测中心完成。主量元素使用 Phillips 4400X-荧光光谱仪测试，FeO用容量滴定法测定，烧失量(LOI)通过对样品加热至1 000 ℃后1 h称取其质量变化获得。微量元素和稀土元素采用等离子体质谱仪(ICP-MS)来测定。

4.1 主量元素

柏木峡—门岗峡蛇绿岩各组分岩性包括橄榄岩、辉长岩和玄武岩，其岩石化学成分总体呈现有规律的变化(表2)。橄榄岩SiO2含量较低，介于35.07%～40.61%之间，TiO2和Al2O3含量均较低，分别介于0.06%～0.10%和1.06%～2.42%之间，Fe2O3含量为5.46%～7.53%，FeO含量为1.30%～3.45%，MgO含量(28.90%～36.92%)相对较高，K2O含量(0.03%)偏低。总体具低SiO2，贫TiO2、K2O、Al2O3，富MgO、FeO的特点，属残余地幔产物。在ACM图解(图7(a))中3件样品投点结果均显示出超镁铁质岩的特征。

表2 柏木峡—门岗峡蛇绿岩岩石主量(%)、微量(10-6)和稀土元素(10-6)分析结果

辉长岩根据其岩石地球化学数据可分为两类，第一类4件样品的SiO2含量为46.16%～49.76%，Fe2O3为0.70%～2.12%，FeO为5.08%～8.10%，Al2O3为13.85%～17.42%，MgO为8.91%～11.18%，TiO2含量为0.31%～0.69%；第二类7件样品的SiO2含量为45.37%～49.52%，FeO为7.40%～10.25%，Al2O3为13.02%～15.47%，MgO为5.25%～6.37%，Fe2O3和TiO2含量比第一类高，分别为2.21%～4.39%和1.58%～2.69%。在ACM图解(图7(a))中，样品投点较集中，均落入镁铁堆积岩区。

玄武岩7件样品的SiO2含量在45.75%～50.21%之间；FeO、Fe2O3和MgO含量较高，分别在2.07%～8.45%、4.35%～10.65%和4.31%～8.67%范围变化；绝大多数样品Na2O>K2O，其中Na2O含量平均为2.21%，K2O含量平均为0.67%，TiO2含量介于2.14%～3.56%之间，高于洋脊拉斑玄武岩TiO2含量(1.5%)。研究区内玄武岩具一定蚀变，利用ACM图解和SiO2-FeOt/MgO图解(图7)判定此套玄武岩属拉斑玄武岩系列。

4.2 稀土元素

柏木峡蛇绿岩中橄榄岩的REE极低，介于8.76×10-6～15.26×10-6之间，LREE/HREE介于4.01～8.74之间；(La/Yb)N值位于3.21～10.56区间，表明轻重稀土元素发生较明显的分馏作用；(La/Sm)N值位于1.67～4.49之间，轻稀土元素内部具较明显分馏特征；(Gd/Yb)N值介于0.88～3.45之间，平均为1.98，重稀土元素内几乎无分馏特征。稀土元素球粒陨石标准化配分图呈“右倾”特征(图8(a))。

辉长岩中TiO2值较低的第一类样品，其REE较低，介于20.92×10-6～34.55×10-6之间，平均为25.28×10-6；LREE/HREE介于1.91～4.18之间，(La/Yb)N值介于1.23～3.93之间，表明轻重稀土元素分馏不明显。TiO2值较高的第二类样品，其REE较高，介于67.56×10-6～118.89×10-6之间，平均为95.55×10-6；LREE/HREE介于2.71～4.14之间，(La/Yb)N值介于1.88～3.70之间，轻重稀土元素分馏亦不明显。两类辉长岩Sm/Nd比值介于0.22～0.31之间，与地幔或大洋玄武岩的成分类似。稀土元素球粒陨石标准化配分图(图8(a))显示，大部分样品的曲线呈平滑略右倾的轻稀土元素富集型，少部分样品的轻重稀土元素分馏不明显，其曲线近于平坦，总的分布型式与Skaergaard层状辉长岩的配分型式很相似。

玄武岩的REE较高，介于101.98×10-6～188.62×10-6之间，平均为143.08×10-6，普遍高于上述超镁铁-镁铁质岩。LREE/HREE介于3.24～8.92之间，(La/Yb)N介于2.57～16.01之间，反映轻稀土元素具一定程度富集；δEu介于0.97～1.10之间，基本无异常。稀土元素球粒陨石标准化配分图(图8(a))显示，岩石曲线基本呈平滑略右倾的特征，其特征与富集洋中脊玄武岩(P型MORB)的稀土元素配分型式相似，反映玄武岩形成于富集的地幔柱源区。

4.3 微量元素

在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图8(b))中，橄榄岩总体表现出大离子亲石元素Rb、K、Sr亏损和Ba相对富集，高场强元素Ta、Th相对富集和Nb、Ti相对亏损的特征。研究区所有岩石样品的(Rb/Yb)N比值均大于1，反映岩石形成于富集地幔源区的较低程度部分熔融和分离结晶程度较强的残余熔体。辉长岩Rb、Ba、Th、Ta、Sr等元素具不同程度的富集，而Nb、K、Ti等元素不同程度亏损；(Rb/Yb)N比值显示3件样品小于1，其他均大于1，反映多数岩石形成于富集地幔源的低程度熔融和较高程度分离结晶，少数岩石形成于亏损地幔源较高程度的部分熔融，分离结晶程度低。在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图8(b))中，基性火山熔岩绝大多数样品的大离子亲石元素Rb、Ba、Th、Sr和稀土元素Nd、Sm富集明显，所有样品K元素亏损严重，总体反映具洋岛玄武岩的特征。

5 讨 论

5.1 形成时代和构造环境判别

研究区蛇绿岩岩石组合较齐全，可与世界典型蛇绿岩套相对比。岩石地球化学特征表明，柏木峡蛇绿岩中的橄榄岩形成于富集地幔源区部分熔融；辉长岩的地球化学成分与地幔或大洋玄武岩的成分类似，大部分形成于富集地幔源区低程度熔融，少数形成于亏损地幔源部分熔融；玄武岩形成于富集地幔柱的源区，具有与洋岛拉斑玄武岩相似的地球化学特征。辉长岩的锆石年代学结果可以直接反映蛇绿岩或古大洋洋壳的形成时代，因此根据本蛇绿岩中辉长岩的同位素年龄(525.2±1.1 Ma)，认为该蛇绿岩的形成时代是早寒武世。

在玄武岩样品的岩石地球化学环境判别图解中也可以得到相同的结果：在Nb-Zr-Y环境判别图解(图9(a))中，大部分样品均落入板内拉斑玄武岩和板内碱性玄武岩区内；在Hf-Th-Ta图解(图9(b))中，样品点集中落入板内拉斑玄武岩区和板内碱性玄武岩区内；在TiO2-FeO*/MgO构造环境判别图解(图9(d))中，样品落于洋岛玄武岩区；在主量元素TiO2-MnO-P2O5图解(图9(c))中，样品点集中落入洋岛玄武岩区内。上述一系列图解均显示柏木峡蛇绿岩中的玄武岩形成于洋岛环境，结合岩石地球化学特征可以判定该蛇绿岩是本区消失了的古洋壳残片(块)，是洋盆扩张时火山作用的产物，为本区真正的洋壳蛇绿岩的组成部分。

另外,根据Dilek划分方案[7]和Pearce地球化学分析方法[36]，在玄武岩Nb/Yb-Th/Yb图解(图9(e))中，样品点大多落入洋岛玄武岩区，个别样品落入大陆弧区域中。在Nb/Yb-TiO2/Yb图解(图9(f))中，样品投点落入洋岛玄武岩区(OIB)。综上，研究区蛇绿岩形成与俯冲作用无关。与俯冲作用无关的蛇绿岩又可分为洋中脊蛇绿岩MOR型、与地幔柱有关蛇绿岩P型和陆缘蛇绿岩CM型，该套蛇绿岩中的玄武岩样品均显示洋岛玄武岩的地球化学特征，因此，认为该套蛇绿岩的形成与地幔柱有关。

5.2 地质意义

北祁连蛇绿岩的报道最早可追溯至20世纪70年代[13-14]，在此后的几十年众多学者在北祁连山发现数个蛇绿岩窗口(洋壳残片)并进行了相关研究。代表性的蛇绿岩窗口玉石沟—川刺沟中发育较完整的蛇绿岩组合，形成于大洋中脊环境，形成时代为513～550 Ma[20-21]。有学者认为熬油沟蛇绿岩形成于洋岛环境，时代为中元古代；另有学者认为熬油沟蛇绿岩是不完整的构造岩片，形成时代为495～504 Ma，形成于大陆裂谷后的初始洋壳或小洋盆初始扩张时的扩张脊[22-25]。扎麻什东沟地区保存了较完整的蛇绿岩单元，形成于洋中脊环境，时代为499 Ma[18]；东草河蛇绿岩形成于洋中脊环境，时代为497 Ma[26]。本区蛇绿岩形成环境为洋岛，其岩石组合、岩石地球化学特征均可与上述几处蛇绿岩相对比，其形成时代为(525.2±1.1)Ma。

以往的地质调查研究因受传统统一地层学(狭义)的影响，未将蛇绿混杂岩作为一个地层组合的整体，而是孤立地从地层、岩浆岩及构造的各自学科领域考虑，将此统一地质体分隔；实际上它们在成因上、空间分布上密切相关，是一套客观存在的地层组合体(6)青海省地质调查院.《中国区域地质志·青海卷》(待出版).。区域上柏木峡—门岗峡蛇绿岩与玉石沟—川刺沟蛇绿岩[21]、扎麻什东沟蛇绿岩[18]、东草河蛇绿岩[26]等蛇绿岩窗口均位于北祁连造山带与中祁连地块的结合部位[6,16]，加之构造环境均为大洋、形成时代相近，因此认为上述蛇绿岩应同属一条蛇绿混杂岩带，共同组成了早古生代被肢解的北祁连大洋洋壳残片。本次研究将熬油沟、玉石沟—川刺沟、扎麻什东沟、东草河及柏木峡—门岗峡蛇绿岩归属至达坂山—玉石沟蛇绿混杂岩带。

蛇绿岩是大陆造山带中残存的古代大洋岩石圈残片，记录了古洋盆形成、演化和消亡的地质过程[41]。与北祁连山中段的玉石沟蛇绿岩、东草河蛇绿岩相似，柏木峡—门岗峡蛇绿岩窗口也是发育较完整的蛇绿岩单元，辉长岩中获得的(525.2±1.1)Ma成岩年龄，表明在寒武纪，柏木峡—门岗峡地区处于裂解鼎盛的主洋盆期。结合区域上的研究资料分析表明，至少在青海省内达坂山—玉石沟蛇绿岩带西段、东段蛇绿岩形成时代较早，中部扎麻什东沟、东草河一带蛇绿岩形成时代较晚，即洋盆东西两段打开时间较早，而中部较晚，且洋盆扩张时间至少从早寒武世一直持续到早奥陶世。

洋盆扩张后期，局部洋壳向北俯冲消减，如小沙龙北一带形成与俯冲有关的强过铝花岗岩组合(490～516 Ma)，东段在浪士当一带形成与俯冲有关的TTG组合[42]。在奥陶纪洋壳可能向南俯冲消减，在中祁连西段花儿地、曲尔追、平头山及塔湾等地形成早—中奥陶世花儿地—唐莫日与俯冲有关的TTG组合，在中祁连东段高庙一带的沈家峡水库、碱沟、老鸦峡地区形成中奥陶世与俯冲有关的花岗岩组合，在引胜等地形成中晚奥陶世与俯冲有关的GG组合；在洋盆俯冲消减过程中，形成了大量的以碎屑岩组合为代表的半深海俯冲增生杂岩，具有浊积岩特征，并产生规模较大的中酸性火山岛弧。早志留世，在混杂岩带北侧牛心山—小沙龙、龙王山一带形成与碰撞有关的强过铝花岗岩组合[43]，混杂带南侧托勒、引胜地区形成与碰撞有关的强过铝花岗岩组合。这些碰撞型花岗岩的出现，代表弧-陆碰撞，表明从早志留世开始整个达坂山—玉石沟洋盆(北祁连洋)逐渐闭合⑤。

6 结 论

(1)柏木峡—门岗峡地区保存了较为完整的蛇绿岩单元，以橄辉岩、辉长岩、玄武岩为主，其次有纯橄岩、蛇纹石岩、辉石角闪石、变质基性岩、辉绿岩、硅质岩等。

(2)对橄榄岩、辉长岩、玄武岩进行了地球化学研究，结果表明橄榄岩形成于富集地幔源区部分熔融；辉长岩的地球化学成分与地幔或大洋玄武岩的成分类似，大部分形成于富集地幔源区低程度熔融；玄武岩形成于富集地幔柱的源区，具有与洋岛拉斑玄武岩相似的地球化学特征，是一套与俯冲无关的蛇绿岩组合。

(3)对蛇绿岩中的辉长岩进行了测年分析，通过LA-ICP-MS锆石微区U-Pb同位素测年获得(525.2±1.1)Ma的年龄，认为柏木峡—门岗峡蛇绿岩的形成时代为早寒武世。

(4)柏木峡—门岗峡蛇绿岩与玉石沟—川刺沟、熬油沟—二只哈拉达坂、扎麻什东沟等蛇绿岩同属一条蛇绿混杂岩带，共同组成了早古生代被肢解的北祁连大洋洋壳残片。

致谢：论文的前期工作得到中国地质调查局西安地质调查中心李荣社、校培喜研究员和青海省地质调查院王毅智、宋泰忠高级工程师的指导；论文依托的项目组同仁付出艰辛劳动；在样品测试工作中得到了武汉矿产资源监督检测中心和天津地质矿产研究所的支持与帮助；岩石薄片的分析鉴定由青海省地质调查院范桂兰高级工程师完成；审稿人提出宝贵的修改意见;在此一并表示感谢！