青海柴西北缘大通沟南山地区侵入岩岩体时代讨论

孙成旺　周晓龙

摘 要：青海柴西北缘大通沟南山地区一带岩浆活动强烈，侵入岩分布广泛，笔者通过工作中对该区侵入岩采集锆石U-Pb同位素测年分析研究，将该区侵入岩侵入时代划分为志留世、泥盆世及二叠世。

关键词：青海柴西北缘；侵入岩；锆石U-Pb测年；志留世；泥盆世；二叠世

一、概述

青海柴西北缘大通沟南山地区位于青藏高原的北部边缘，阿尔金山东段。该地区岩浆活动强烈，侵入岩分布广泛，空间上群聚性较强，其展布方向与区域总体构造线方向基本一致；侵入地层主要为古元古代地层；产出形态多为岩株及不规则状。

该区侵入岩岩石类型较多，从基性至酸性均有出露，以中酸性为主。其主要岩石类型有辉长岩、辉绿岩、闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、黑云斜长花岗岩、斜长花岗岩等，以（黑云）斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩及闪长岩出露面积较大。

自解放初期至今，有多家地勘单位、科研院所在该区开展过各类比例尺的基础调查、科研研究及矿产勘查等工作。其中针对该区侵入岩开展了系统而细致的调查研究，收集了大量的资料，并形成了丰富的研究认识，其中对该区的侵入岩时代认识存在一定的差异。在该区开展的1：20万地质调查工作中由于工作精度所限，将该区的中酸性侵入体划归至华力西中期，并未进行详细的解体划分；1：100万青海百万编图中将该区岩体主体划归至石炭纪；笔者在该区开展工作时针对本区中酸性岩体采集了大量的U-Pb锆石测年样，获得了较多的测年数据，就此对本区中酸性侵入体的时代做一粗浅的讨论。

二、侵入岩体岩石化学特征及锆石U-Pb测年结果

筆者在该区工作中，针对中酸性侵入体采集了14件U-Pb锆石同位素测年样，根据测年结果显示该区侵入体由志留世到二叠世均有侵入活动产生。

（一）早志留世侵入体

该侵入体分布于大通沟南山东部一带，总体呈两端窄中间宽的梭形岩株状北西-南东向展布。岩石结构上具有中粒—粗粒结构演化，由两个单元构成，即似斑状黑云斜长花岗岩及似斑状含角闪（黑云）斜长花岗岩。与古元古代金水口岩群呈侵入接触关系，侵入界线清楚。

通过岩石化学成分可以看出，该侵入体总体以高硅（SiO2含量在64.62%-69.65%）、富钾（K2O/Na2O>1）、铝值偏高（Al2O3含量为13.95%-15.54%）等特点。里特曼指数δ为2.59-2.98，<3.3属钙碱性岩石。镁铁指数MF为75.74-80.13，指示了富MgO岩石的特征。固结指数6.09-9.67，分异指数76.51-85.48，说明该侵入体固结程度较差，岩浆结晶分异程度较高。岩石中总体刚玉C>1%，透辉石Di未见，显示出过铝质岩石特征及S型花岗岩特征。该岩石属高钾钙碱性过铝质岩石，具壳幔重熔型花岗岩的特征。

稀土总量为279.09-369.25×10-6，轻重稀土比LREE/HREE为11.83-13.80，属轻稀土富集型，稀土配分曲线右倾，该侵入体Sm/Nd比值0.16-0.17，<0.3，说明轻稀土分馏较为明显，具壳源花岗岩类的特征。δEu为0.40-0.70。CeN/YbN为11.31-11.46，LaN/YbN为16.90-19.22。

在该岩体中采获锆石U-Pb同位素年龄值为429.5± 1.3Ma（图2），将该侵入体侵位时代定为早志留世。

（二）早泥盆世侵入体

该侵入体分布于大通沟南山北部地段，侵入体大小不等，呈零星分布。与古元古代金水口岩群呈侵入接触关系，侵入界线清楚。该侵入体由6个单元构成，即石英闪长岩、闪长岩、黑云母花岗闪长岩、黑云母斜长花岗岩、斜长花岗岩、黑云二长花岗岩。

通过岩石化学成分可以看出，该侵入体总体以高硅（SiO2含量在64.82%-71.72%，个别样品含量偏低）、富钠（K2O/Na2O<1）、铝值偏高（Al2O3含量为13.77%-16.08%）等特点。里特曼指数δ为1.07-2.49，<3.3属钙碱性岩石。镁铁指数MF为66.48-87.90，指示了富MgO岩石的特征。固结指数（SI）为4.04-23.72，分异指数DI为46.13-85.34，说明该侵入体固结程度较差，岩浆结晶分异程度较高。

稀土总量为56.31-280.13×10-6，轻重稀土比LREE/HREE为5.23-13.28，属轻稀土富集型，稀土配分曲线右倾，该侵入体Sm/Nd比值0.16-0.22，<0.3，说明轻稀土分馏较为明显，具壳源花岗岩类的特征。δEu为0.39-1.05。该岩体属碰撞前期造山环境中产物。

（1）本次工作在闪长岩体中获取U—Pb同位素为395.6 ±1.1Ma（图3），表明该年龄代表了闪长岩体的成岩年龄。

（2）本次工作在黑云斜长花岗岩体中获取U—Pb同位素为398.1±7.4Ma（图4），表明该年龄代表了黑云斜长花岗岩体的成岩年龄。

在采集两套锆石U-Pb测年样中，闪长岩U—Pb同位素年龄为395.6±1.1Ma；黑云母花岗闪长岩获取的U—Pb同位素年龄为398.1±7.4Ma。它们均代表看各自岩体的成岩年龄，均为早泥盆世，依据较充分。

（三）中泥盆世侵入体

该侵入体分布于金鸿山一带，阿尔金深断裂南侧。侵入体大小不等，呈断续的北东-南西向带状分布。与古元古代金水口岩群呈侵入接触关系，侵入界线清楚。该侵入体由4个单元构成，即花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、斜长花岗岩。

该侵入体总体以高硅（SiO2含量在59.68%-74.19%）、富钠（K2O/Na2O<1）、铝值偏高（Al2O3含量为13.29%-15.40%）等特点。里特曼指数δ为1.37-2.72，<3.3属钙碱性岩石。镁铁指数MF为62.82-82.47，指示了富MgO岩石的特征。固结指数（SI）为1.40-21.90，分异指数DI为50.99-90.69，说明该侵入体固结程度较差，岩浆结晶分异程度较高。岩石中总体刚玉C<1%，透辉石Di可见，显示出I型花岗岩特征。

稀土总量为35.16-368.15×10-6，轻重稀土比LREE/HREE为5.88-14.16，属轻稀土富集型，稀土配分曲线右倾，该侵入体Sm/Nd比值0.18-0.25，<0.3，说明轻稀土分馏较为明显，具壳源花岗岩类的特征。δEu为0.53-1.22。Ce N/Yb N为4.09-17.20，La N/Yb N为5.61-21.71。

该侵入岩兼有被动就位条件下以岩墙扩张和顶蚀方式侵位的双重特征，其中阿尔金山断裂提供了良好的岩浆上升就位的特征。上述岩石学及岩石地球化学特征表明；中泥盆世侵入岩属钙碱性系列岩石，具同熔型花岗岩的特点，岩石成因应属壳源同熔分异型花岗岩。该岩体属碰撞前期造山环境中产物。

本次工作在花岗闪长质糜棱岩采获U—Pb同位素年龄值为383.5±6.5Ma（图5），据此将该侵入体侵位时代定为中泥盆世。

（四）晚泥盆世侵入体

该侵入体分布于大通沟南山西南部地段，侵入体大小不等，呈零星分布。与古元古代金水口岩群呈侵入接触关系，侵入界线清楚。该侵入体由6个单元构成，即英云闪长岩、斜长花岗岩、黑云母斜长花岗岩、黑云母花岗闪长岩、（黑云）二长花岗岩。

该侵入体总体以高硅（SiO2含量在64.82%-71.46%，个别样品含量偏低）、富钠（K2O/Na2O<1）、铝值偏高（Al2O3含量为13.59%-15.83%）等特点。里特曼指数δ为1.82-2.49，<3.3属钙碱性岩石。镁铁指数MF为66.48-87.90，指示了富MgO岩石的特征。固结指数（SI）为4.04-16.91，分异指数DI为67.64-85.34，说明该侵入体固结程度较差，岩浆结晶分异程度较高。

稀土总量为115.61-280.13×10-6，轻重稀土比LREE/HREE为6.68-13.28，属轻稀土富集型，稀土配分曲线右倾，该侵入体Sm/Nd比值0.16-0.20，<0.3，说明轻稀土分馏较为明显，具壳源花岗岩类的特征。δEu为0.39-0.91。Ce N/Yb N为5.23-9.91，La N/Yb N为8.66-16.38。该岩体属同碰撞期造山环境中产物。

本次工作在黑云母花岗闪长岩中获取U—Pb同位素為368.2±2.0Ma（图6），表明该年龄代表了黑云母花岗闪长岩体的成岩年龄。据此将该侵入体侵位时代定为晚泥盆世。

（五）中二叠世侵入体

该侵入体分布于斑红山一带，侵入体大小不等，呈不规则面状分布。与古元古代金水口岩群呈侵入接触关系，侵入界线清楚。该侵入体由4个单元构成，即黑云母斜长花岗岩、二长花岗岩、闪长岩、黑云母闪长岩。

该侵入体总体以高硅（SiO2含量在58.75%-71.40%，表现为中酸性岩石）、富钠（K2O/Na2O<1）、铝值偏低（Al2O3含量为13.92%-16.70%）等特点。里特曼指数δ为2.07-2.69，<3.3属钙碱性岩石。镁铁指数MF为71.50-88.58，指示了富MgO岩石的特征。固结指数（SI）为4.26-17.26，分异指数DI为59.42-86.54，说明该侵入体固结程度较差，岩浆结晶分异程度较高。岩石中总体刚玉C<1%，透辉石Di可见，显示出I型花岗岩特征。

稀土总量为183.15-258.70×10-6，轻重稀土比LREE/HREE为6.17-12.81，属轻稀土富集型，稀土配分曲线右倾，该侵入体Sm/Nd比值0.16-0.22，<0.3，说明轻稀土分馏较为明显，具壳源花岗岩类的特征。δEu为0.45-0.78。Ce N/Yb N为4.59-12.36，La N/Yb N为8.24-18.22。该岩体属碰撞期造山环境中产物。

本次工作在黑云母斜花岗岩中采集两套U—Pb同位素样，黑云母斜长花岗岩的年龄值分别为269.5±4.4Ma（如图7）和270.3±1.3Ma（如图8），据此将该侵入体侵位时代定为中二叠世。

三、结语

通过大量的锆石U-Pb同位素测年数据分析，青海柴西北缘大通沟南山地区侵入岩岩体时代可划分为以下五个时代：志留世侵入体（429.5±1.3Ma）、早泥盆世侵入体（395.6±1.1Ma；398.1±7.4Ma）、中泥盆世侵入体（383.5±6.5Ma）、晚泥盆世侵入体（368.2±2.0Ma）及中二叠世侵入体（269.5±4.4Ma；270.3±1.3Ma）。通过对各类侵入岩体的岩石化学综合分析研究表明，志留世、泥盆世、二叠世各侵入体其形成于不同的构造环境，岩石化学类型及岩石组合类型各有其专属性。该区侵入岩体时代的厘定，对于该区大地构造演化恢复具有较强的意义。

参考文献

[1] 青海地质区测队.俄博梁、茫崖地区1：20万区域地质调查.1968.

[2] 新疆地质局区域地质调查大队.索尔库里地区1：20万区域地质调查.1979-1981.

[3] 青海省地矿局.青海省区域地质志[M].地质出版社，1993.

[4] 西安地质调查中心.青海茫崖镇1：25万区域地质调查. 2010-2012.