柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分及地质演化

张金明，王秉璋，付彦文，田成秀

(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;3.青海省遥感大数据工程技术研究中心，青海 西宁 810012)

0 引 言

根据新的中国地层年代表中南华系与青白口系界线和国际地层年代表(2018版)中成冰纪和拉伸纪界线，本次研究的前南华纪是指720 Ma之前的地质时期，包括古老的太古宙和元古宙，占整个地球地质演化历史的绝大部分。在全球构造研究中前南华纪地质以超大陆和超大陆旋回为主线[1]，南华纪前的地球历史先后历经了凯诺兰(Kenorland)—哥伦比亚(Columbia)—罗迪尼亚(Rodinia)等几次超级大陆旋回。每个超大陆的旋回分为裂谷带形成、旧大陆分裂和多个克拉通的随机碰撞、组合形成新的超级大陆两个重要的过程[2]。碰撞造山是每个超大陆形成的必要条件，而大陆裂谷、基性岩的形成与超大陆的裂解密切相关，研究这些前南华纪的地质事件对探讨早期大陆地壳的成因、性质和演化具有重要的意义。

柴达木盆地及其南北缘地处青藏高原北东缘，大地构造位于康西瓦—木孜塔格—玛沁—勉县—略阳结合带以北，塔里木陆块、华北陆块以南的带状区域，也有学者称之为中央造山带。在潘桂棠等[3]提出的中国大地构造划分方案中柴达木盆地及其南北缘位于秦祁昆造山系的西段(图1(a))经历了漫长的基底构造演化；王鸿祯等[4]认为中央造山带是由一系列微陆块和不同时期的小洋盆组成，具有多岛洋、多碰撞和多旋回特点，分布在造山带中的微陆块可以是从相邻大陆块体边缘裂解出去的碎块，也可以是从异地漂移而来的块体，根据地质演化特点可以划分出不同类型的微陆块[5]。前人在柴达木盆地及其南北缘已识别出祁连微陆块、欧龙布鲁克微陆块和柴达木微陆块等[5]，并针对这些微陆块开展了大量的研究工作。Chen和Wang[6]称它们是古西域(地台)的一部分，认为它们固结于1 400 Ma而有别于扬子地台和华北地台；葛肖虹和刘俊来[7]认为这些块体原属同一克拉通，但在后来的地质演化过程中被构造肢解了；陆松年等[5]认为这些陆块自新元古代以来具有相似的地质演化历史。笔者结合近几年来的区调工作和综合研究，在重点对柴达木盆地及其南北缘前南华纪物质组成、变质变形等研究的基础上，首次按照不同地质构造演化阶段，对柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元进行划分，重塑前南华纪地质阶段柴达木盆地及其南北缘地质过程与古陆块的演化历史。

1 构造单元的划分原则和方法

构造单元既反映大地构造环境的时空属性，又可以根据不同的构造阶段被赋予不同的时空层次属性[3]。构造观的不同导致前人对大地构造单元的划分方案亦不相同，黄汲清等[8-9]采用多旋回构造观点，将中国古生代以前的大地构造划分为中朝、扬子两个构造旋回阶段；王鸿祯等[4]采用历史大地构造的观点将地质历史和时空结合，认为一个古大陆岩石圈板块由一个或几个古老的大陆及其周围的陆缘区构成；李春昱等[10]提出的板块构造观则强调大陆及其边缘海、大洋盆地在地质时期均会出现大规模的漂移，以上述观点为指导思想的大地构造的研究及划分方案影响既广泛且深远。

图1 柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分图Fig.1 Division of pre-Nanhua tectonic units in the northern and southern margins of Qaidam Basin

本次工作在详细研究柴达木盆地及其南北缘前南华纪物质组成和变质作用基础上，以前南华纪各微陆块为基本划分单位，以各微陆块之间的缝合带或断裂带为主要划分依据，将柴达木盆地及其南北缘南华纪之前的构造格局划分为“五个古陆块”，各古陆块构成了一级构造单元；古陆块在发展过程中相互之间碰撞形成了岩浆岩带，发生裂解作用而形成了裂谷带，各岩浆岩带和裂谷带作为二级构造单元，对划分出的各构造单元及其构造边界利用地球物理等资料进行了厘定。

根据以上划分原则，以区内一级断裂宗务隆山南缘断裂、丁字口—乌兰断裂、柴南缘断裂、布青山断裂、哇洪山—温泉断裂为界，将柴达木盆地及其南北缘前南华纪阶段由北向南划分为湟源中元古代古陆块、全吉新太古代—古元古代古陆块、达肯大坂古元古代古陆块、金水口古元古代古陆块、宁多中元古代古陆块5个一级构造单元；随后根据构造演化和物质组成的差异，以深大断裂、重要地质界线为界，进一步细分为8个二级构造单元(图1(b))。

2 各构造单元地质特征

2.1 湟源中元古代古陆块

湟源中元古代古陆块的地理范围主要指中祁连山，陆块的北部以北祁连造山带与阿拉善古陆块相隔，南部与全吉古陆块以宗务隆山南缘断裂为界。湟源中元古代古陆块中的变质基底在东部称为湟源岩群，由云母石英片岩、黑云斜长片麻岩、石英岩和大理岩等组成，变质程度为绿帘角闪岩相，其原岩为泥质、砂质碎屑岩，其次为碳酸盐岩及少量的中基性-基性火山岩。对湟源岩群中的副片麻岩通过碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年，得到其年龄集中于1 473 Ma，形成时代应为中元古代[11]；在西部称为托赖岩群，主要以黑云斜长片麻岩、二云片岩、斜长角闪岩、白云岩及大理岩为主，变质程度为角闪岩相，原岩为砂泥质岩-中基性火山岩-镁质碳酸盐岩岩系，通过全岩Sm-Nd等时线年龄法测得其成岩年龄在2 002～2 288 Ma之间[12-13]。带内发育花岗质片麻岩和少量变质基性侵入体，同位素年代学研究显示具有920 Ma和760 Ma两个年龄峰值，主要集中在新元古代早—中期[14-16]。

2.2 全吉新太古代—古元古代古陆块

全吉新太古代—古元古代古陆块是柴达木盆地北缘形成最早的古陆块，又称为欧龙布鲁克古陆块，分布于柴达木盆地东北端，呈北西西向展布于宗务隆山南缘断裂和丁字口—乌兰断裂之间断续绵延超过500 km的狭长地带，古陆块西端尖灭于鱼卡河一带，东端被哇洪山—温泉断裂截切。根据演化过程及其前后特定大地构造环境的差异将古陆块进一步划分为全吉新太古代—古元古代基底残块和察汉河中—新元古代岩浆岩带2个二级构造单元。

2.2.1 全吉新太古代—古元古代基底残块

基底残块主体由新太古代—古元古代德令哈杂岩、古元古代达肯大坂岩群、中元古代万洞沟群和元古代基性-超基性岩、古元古代中酸性侵入岩组成。

德令哈杂岩为斜长角闪岩-二长花岗质片麻岩-混合岩组合，以大面积分布的紫红色二长花岗质片麻岩为主，斜长角闪岩以规模和形态不等的包体赋存于其中，变质程度为角闪岩相，花岗质片麻岩原岩多为火成岩。岩石地球化学显示属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列，形成于后碰撞构造环境；锆石U-Pb年代学测定显示花岗质片麻岩的岩浆锆石年龄为2. 30～2. 47 Ga，并具有1.90～1.93 Ga的变质增生边[17]。将德令哈杂岩中的德令哈、呼德生—六道班和漠河三个变质侵入岩的结晶年龄约束在2.37～2.39 Ga之间，锆石Hf和全岩Nd同位素共同指示全吉地块在新太古代时期(～2.5 Ga)源自亏损地幔源岩浆进入地壳成为新生地壳[18]，即发生了地壳生长事件，以上证据说明德令哈杂岩的形成时代有新太古代的可能。另外，德令哈杂岩中普遍发育深熔作用产生的长英质和镁铁质混合岩，测得深熔作用锆石TIMS U-Pb年龄为(1 946.8+7.8(-7.3)) Ma、(1 960+19(-15)) Ma[19]，表明古陆块在古元古代晚期有深熔作用发生。达肯大坂岩群以石英岩、含石榴矽线石英片岩、云母片岩和斜长角闪岩及少量麻粒岩为主，变质程度为角闪岩相至麻粒岩相，原岩为以碎屑岩为主的火山-沉积岩系，斜长角闪岩原岩为基性火山岩，形成于陆缘海或陆间海环境，布果特山地区黑云石英片麻岩和斜长角闪岩中获得的Sm-Nd等时线年龄分别为(2 027±19)Ma和(2 085±14)Ma[20]；达肯大坂岩群中浅色体中深熔成因的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(1 939±21)Ma[21]、(1 924+14(-15))Ma[22]，经历了1.96～1.82 Ma的区域变质事件[19-20]。万洞沟群出露于全吉古陆块的西部，与德令哈杂岩及达肯大坂岩群呈断层接触，为一套绿片岩相浅变质陆源碎屑岩-碳酸盐岩沉积岩系，局部发育少量变质火山岩，万洞沟群中获得(1 022±64)Ma的Rb-Sr全岩等时线变质年龄和(1 150±280)Ma的全岩Pb-Pb成岩年龄[23]。

单元内厘定出古元古代、中元古代、新元古代三期基性-超基性岩浆事件。古元古代基性-超基性岩呈岩墙群分布于德令哈东山口与黑石山水库一带，与德令哈杂岩的二长花岗质片麻岩呈侵入接触，岩石类型为变余辉长岩，具低TiO2(0.58%～1.78%)、MgO(5.19%～8.10%)特征，属亚碱性拉斑玄武岩系列。德令哈地区辉长岩中获得(1 852±15)Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄[24]和(1 834±23)Ma的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄[25]。中元古代基性-超基性岩出露于呼德生一带，侵入于德令哈杂岩花岗质片麻岩中，主体为辉长岩，少量为辉绿岩，具高TiO2(1.70%～2.51%)和低MgO(5.96%～6.81%)、K2O(0.93%～1.90%)特征，属岛弧拉斑玄武岩系列，辉长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(1 712±47)Ma[25]。鱼卡河和绿梁山一带的新元古代蛇绿岩组合，其岩石类型包括玄武质的枕状熔岩、岩墙群、辉长岩等，并普遍经历了角闪岩相变质，枕状熔岩Sm-Nd等时线年龄为(768±22)Ma[26]；滩间山地区新元古代辉长岩的TiO2(0.99%～1.33%)和P2O5(0.10%～0.11%)特征显示陆壳火山岩的属性，反映其形成于陆缘裂谷环境，形成时代为(837±3)Ma[27]；鱼卡河、锡铁山和都兰等地区的超高压榴辉岩中获得了700～850 Ma的原岩形成年龄[28-29]，榴辉岩原岩具有板内玄武岩或E-MORB的特征，认为其形成与Rodinia超大陆裂解过程有关[29-31]。

古元古代变质侵入岩分布于全吉古陆块中东部，由德令哈、呼德生—六道班和漠河等三个花岗质片麻岩岩体组成，岩性为正长花岗质片麻岩、二长花岗质片麻岩、石英二长质片麻岩和花岗闪长质片麻岩，与德令哈杂岩呈构造接触。岩体均发生了强烈的变质和变形，但其深成侵入岩体的特征仍清晰可辨，各类片麻岩中存在着变余结构，含变余岩浆矿物褐帘石等显示其原岩为花岗岩。其中德令哈和呼德生—六道班花岗岩显示高Si、K和碱，贫Ca的特征，反映其可能形成于碰撞后的造山晚期或造山后的伸展构造环境中；漠河花岗岩具高Si、Al、K、Sr的埃达克质岩特征，可能产生于碰撞增厚陆壳的伸展构造环境。花岗质片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为(2 396±4.3) Ma、(2 395±48) Ma和(2 394±31) Ma，三个花岗质片麻岩体的Nd-Hf同位素特征表明其源区主要为新太古代(2.7～2.8 Ga)陈化新生地壳，可能有～2.4 Ga新生地壳物质的加入[32]。

2.2.2 察汉河新元古代岩浆岩带

呈北北西向分布于生格—察汉河一带，主体为灰白色条带状或眼球状二云斜长片麻岩、片麻状花岗闪长岩、片麻状二长花岗岩，少量含石榴石白云母花岗闪长质片麻岩组成。与达肯大坂岩群片岩、片麻岩呈侵入接触关系，原岩主体为似斑状中粒花岗闪长岩-二长花岗岩，少量英云闪长岩。岩石具有过铝质钙碱性岩石系列的特点，为S型花岗岩，对沙柳河地区片麻状花岗闪长岩通过锆石U-Pb同位素测试获得年龄在903～1 020 Ma[33-34]。

2.3 达肯大坂古元古代古陆块

总体呈北西西向展布于柴达木盆地北缘，北侧以丁字口—乌兰断裂与全吉古陆块相邻，南东以柴北缘断裂为界，向西以布格重力异常推测的区域深大断裂与南侧的金水口古陆块接壤，东端于哈莉哈德山一带被哇洪山—温泉断裂截切，进一步划分为达肯大坂古元古代基底残块、绿梁山中元古代岩浆岩带、哈莉哈德山新元古代岩浆岩带3个二级构造单元。

2.3.1 达肯大坂古元古代基底残块

呈北西向分布于阿尔金山南坡、赛什腾山、达肯大坂山、绿梁山、锡铁山至牦牛山一带。由古元古代达肯大坂岩群、中元古代沙流河岩群、万洞沟群、新元古代基性-超基性岩和中元古代中酸性侵入岩组成。

达肯大坂岩群主体为(石榴)斜长角闪岩、变粒岩、二云石英片岩、石英岩和大理岩，局部有少量麻粒岩、浅粒岩的一套表壳岩组合，分为片麻岩岩组和大理岩岩组；原岩以沉积岩为主，少量火山岩，其中的火山岩为岛弧型玄武岩类，产生于汇聚板块边缘附近；在斜长角闪岩中获得(2 027±19) Ma的Sm-Nd等时线年龄，截至目前通过大量的同位素年龄将其沉积年龄限定在1.96～2.19 Ga之间[21,35]，变质事件的峰期年龄应在1.92～1.95 Ga之间[35]。沙流河岩群也称鱼卡河岩群，多呈大小不一的捕虏体状产于新元古代花岗质片麻岩中，以石英质片岩为主体，斜长角闪岩呈构造透镜体“孤岛”状分布在片岩中；石英质片岩原岩为一套成熟度较高的陆源碎屑岩建造，形成于相对稳定的大陆边缘环境，具有初始盖层的性质。斜长角闪岩原岩为钙碱性-拉斑系列的玄武岩和安山岩，形成环境为大陆裂谷或初始洋盆[36]，侵入沙柳河岩群中的花岗质片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为892～942 Ma，上交点年龄最小为1 298 Ma左右(表1)，反映沙柳河岩群的形成时代为942～1 289 Ma；对石榴白云母石英片岩通过碎屑锆石U-Pb年龄测试获得840～940 Ma的变质年龄[39]。万洞沟群主体为一套绿片岩相变质的陆源碎屑岩-碳酸盐岩沉积岩系，局部发育少量变质基性火山岩，为陆壳张裂阶段的产物，即被动大陆边缘发育的前身，根据微古植物分析其形成时代为前寒武纪[34]。

表1 沙柳河岩群同位素年龄

新元古代鹰峰镁铁质岩呈脉状出露在大柴旦鹰峰一带，与鹰峰环斑花岗岩和万洞沟群片岩呈侵入接触，岩性主要为辉长岩，岩石地球化学以高MgO(9.91%～13.1%)、Mg#(66.4～72.6)、CaO(8.32%～13.4%)和极低的P2O5(0.04%～0.07%)为特征，属拉斑玄武岩-钙碱性玄武岩的过渡系列，为岛弧相关的构造环境的产物，辉长岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±11)Ma[24]和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(822.2±5.3) Ma[25]。中元古代鹰峰环斑花岗岩以石英正长岩、石英二长岩为主，与达肯大坂岩群和万洞沟群呈侵入接触，发育典型的球斑-环斑结构，岩石的结构特征与密云环斑花岗岩相似，以高钾为特征，K2O达5%以上，稀土元素含量很高，Ce达210×10-6以上、Zr高达265×10-6以上、Ga达25×10-6以上，属典型的A型花岗岩，形成于伸展构造背景；环斑花岗岩中获得锆石TIMS U-Pb年龄(1 776±33) Ma[40]，锆石SHRIMP U-Pb年龄(1 763±53) Ma[41]，锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(1 793.9±6.4) Ma[42]。

2.3.2 绿梁山中元古代岩浆岩带

呈北西向分布于绿梁山—胜利口一带，与沙柳河岩群及达肯大坂岩群呈侵入接触；岩性组合为含石榴石白云母花岗闪长质片麻岩、含石榴石白云母二长花岗质片麻岩、灰色条纹条带状斜长片麻岩、灰红色二长片麻岩等，岩石中含白云母和石榴石，具富K2O(3.34%～5.44%)、高Al2O3(13.43%～14.87%)、贫MgO(0.15%～0.87%)、低TiO2(0.12%～0.25%)的特征，属过铝质高钾钙碱性系列岩石，形成于碰撞环境，鱼卡河边的白云母花岗质片麻岩中获得了1 020±47 Ma单颗粒锆石U-Pb年龄[5]，绿梁山片麻岩中获得1 190±39 Ma的上交点年龄[43]。

2.3.3 哈莉哈德山新元古代岩浆岩带

古陆块内新元古代岩浆岩较为发育，呈近东西向分布于牦牛山—锡铁山—绿梁山一带，长达数百千米，其中以哈莉哈德山一带分布较为集中，岩性以灰白色条带状、眼球状二云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩为主，原岩为似斑状中粒花岗闪长岩-二长花岗岩，含少量英云闪长岩。岩石具富K2O(1.89%～5.59%)、高Al2O3(11.13%～14.96%)、贫MgO(0.29%～2.85%)的地球化学特征，属过铝质钾玄岩-高钾钙碱性系列，具S型花岗岩的特征；大量的锆石U-Pb年龄分布在892～1 000 Ma之间[5,31,44-45]。

2.4 金水口古元古代古陆块

金水口古元古代古陆块呈北西西向展布于东昆仑—鄂拉山一带，北东至柴北缘断裂，北西以布格重力异常推测区域深大断裂与达肯大坂古陆块相接，南侧以布青山断裂与宁多古陆块相接，东界被温泉—哇洪山断裂截断；多数学者认为该陆块是一个规模相对较大的古陆块，它的属性既有塔里木陆块的部分特点，又有亲华南陆块的性质[5]。进一步划分为金水口古元古代基底残块、冰沟中元古代裂谷、万保沟新元古代裂谷3个二级构造单元。

2.4.1 金水口古元古代基底残块

该单元在前南华纪沉积建造类型多样，岩浆活动强烈。主体由古元古代金水口岩群、中元古代小庙岩组、中元古代基性岩、新元古代基性岩和新元古代中酸性岩组成。

金水口岩群可划分为片麻岩岩组、大理岩岩组和片岩岩组，经历了高角闪岩相-麻粒岩相变质作用，原岩为基性火山岩-碎屑岩-镁质碳酸盐岩建造。基性火山岩以玄武岩类为主，岩石地球化学以高钛(TiO2=1.32%～3.5%)、高碱(Na2O+K2O=3.02%～4.17%)为特征，形成于火山岛弧或活动大陆边缘构造环境，在斜长角闪岩中通过Sm-Nd等时线年龄测试获得1 929 Ma、2 213 Ma的成岩年龄和1 746 Ma的变质年龄[46]，在含石榴红柱黑云斜长片麻岩中获得(2 229±23) Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄[47]，将金水口岩群形成时代归为古元古代。小庙岩组由片岩、富铝片麻岩、长英质片麻岩、石英岩、角闪岩、斜长角闪岩和少量的变粒岩等组成，为一套低角闪岩相变质岩，原岩建造以陆源碎屑沉积岩为主夹基性火山岩；陆源碎屑沉积岩原岩成熟度高，为浅海陆缘碎屑沉积，代表了比较稳定的环境沉积，基性火山岩岩石地球化学特征反映其属拉斑玄武岩且形成于陆内裂谷环境；通过碎屑锆石U-Pb年龄测试获得小庙岩组的形成年龄为1 554～1 683 Ma[48]，对片麻岩和变粒岩通过锆石U-Pb测试获得1 097～969 Ma的变质年龄[49]。

中元古代基性岩由阿达滩岩体、清水泉岩体、扎那合惹岩体组成，岩石类型以辉长岩、辉绿岩为主，岩石地球化学显示主要为大陆板内玄武岩，在清水泉辉长岩和扎那合热超镁铁质岩中分别获得(1 390±25)Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄[50]和(1 480±3)Ma的Sm-Nd等时线年龄[51]。新元古代基性岩分布在金水口地区和小庙地区，由变余辉长岩和辉绿岩组成，岩石地球化学以低TiO2(0.79%～1.64%)、MgO(2.87%～6.7%)、K2O(0.31%～1.49%)、P2O5(0.15%～0.26%)为特征，属钙碱性系列玄武岩，形成于陆内或陆缘裂谷环境；金水口辉长岩和小庙辉绿岩中分别获得锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(796±41)Ma、(733.6±6.6)Ma[52]。新元古代中酸性岩在单元内分布广泛，岩性为灰-浅肉红色眼球状二长花岗质片麻岩、灰色眼球状黑云斜长片麻岩等，以富铝矿物如白云母、石榴子石及电气石等的发育为特征，岩石地球化学显示为强过铝质高钾钙碱性岩系列，形成于同碰撞的构造环境，为地壳物质部分熔融的产物；大量的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄集中在831～1 000 Ma之间[53-55]。

2.4.2 冰沟中元古代裂谷

分为两个部分，西部分布在景忍山—野马泉一带，东部分布在南山口—金水口一带，主体由狼牙山组和丘吉东沟组组成。

狼牙山组为一套陆内盆地碳酸盐岩沉积，岩石组合主要为白云岩、硅质条带白云岩、硅质白云岩夹硅质岩、千枚岩、粉砂质板岩，含叠层石和微古植物，变质程度为绿片岩相；近年的区调工作在狼牙山组中发现了较多的基性火山岩夹层，岩石地球化学显示具大陆拉斑玄武岩特征，形成于大陆边缘裂解环境[56]。丘吉东沟组岩石组合为灰色粉砂质黏板岩夹粉砂岩、石英粉砂岩、长石石英砂岩、复成分砾岩、石英砂岩，下部夹较多的硅质板岩、泥钙质硅质岩，含微古植物和叠层石，当时气候湿热、生物繁盛、水动力条件较低，属陆源碎屑障壁陆表海沉积。对狼牙山组中的石英片岩通过碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究将其沉积时代限定在1.0～1.3 Ga之间[57]，与化石时代吻合。

2.4.3 万保沟新元古代裂谷

呈近东西向断续分布在东昆仑南坡，西起青海省西界附近的分水岭、雪峰山，向东经窑洞山、纳赤台、布尔汗布达山主脊，直至沟里、温泉一带，主体由万保沟群组成。

万保沟群分下部温泉沟组和上部青办食宿站组，温泉沟组岩石组合为玄武岩、玄武安山岩、安山岩夹凝灰熔岩、薄层灰岩、大理岩及少量板岩、硅质岩，火山岩岩石地球化学具低SiO2(平均值47.97%)、K2O(平均值0.65%)和高TiO2(平均值2.67%)、Na2O(平均值2.9%)特点，主体为洋岛型拉斑质玄武岩[58]，硅质岩具有深水沉积的特征。青办食宿站组岩石组合为结晶灰岩、白云岩夹微晶细晶灰岩、泥质板岩、石英岩，白云岩具条带状层理、纹层状层理，反映沉积环境海水很浅，为封闭或半封闭环境，气候干热，为静水低能碳酸盐岩台地—局限台地沉积环境。在温泉沟组玄武岩中获得(762±2)Ma的锆石SIMS U-Pb年龄[59]。

2.5 宁多中元古代古陆块

呈近东西向夹持于布青山断裂和可可西里—金沙江断裂之间。单元内主体为宁多岩群，为一套以片岩、片麻岩为主的中级变质岩系，岩性组合为黑云斜长片麻岩、二云石英片岩、斜长角闪片岩夹大理岩，含较多的石榴石、堇青石、透辉石等变质矿物；片岩中通过碎屑锆石U-Pb年代学测试获得1 426～1 628 Ma的年龄值[49]，将其时代归为中元古代长城纪。

3 主要地质事件

结合研究区内重要地质事件将柴达木盆地及其南北缘前南华纪厘定为新太古代古陆核形成、古元古代早期古陆块裂解、古元古代晚期—中元古代早期古陆块形成、中元古代早—中期陆内裂解沉降、中元古代晚期—新元古代早期陆块汇聚、新元古代陆块裂解6个主要地质事件，响应了全球Kenorland、Columbia、Rodinia 3个超级大陆旋回事件(图2—图4)。

3.1 新太古代古陆核形成阶段

德令哈杂岩的形成时代厘定为新太古代-古元古代，德令哈杂岩中锆石Hf同位素地球化学显示全吉古陆块在2.5～2.8 Ga发生过地壳生长事件，表明全吉古陆块内存在太古宙组分，古陆块在太古宙中晚期可能是一个分散的微陆核，微陆核经晚新太古代的陆块汇聚，形成了原始中国古陆，并有可能成为Kenorland超大陆的组成部分。

3.2 古元古代早期古陆块裂解阶段

全吉古陆块内德令哈、呼德生—六道班、漠河三个变质侵入岩结晶年龄在2.37～2.39 Ga之间，形成于造山后由挤压向伸展的转换过渡阶段，反映全吉古陆块在2.3 Ga左右随Kenorland超大陆一起发生了古陆块裂解。

3.3 古元古代晚期—中元古代早期古陆块形成阶段

德令哈杂岩和达肯大坂岩群中均获得1.9 Ga左右的深熔事件的年龄数据，代表了全吉古陆块与达肯大坂古陆块在古元古代晚期的汇聚事件，以达肯大坂岩群为代表的陆缘海或陆间海火山-沉积组合沉积年龄范围在1.96～2.19 Ga之间，为古陆块汇聚事件的反映，与华北克拉通的东西块体之间的拼合和扬子克拉通的首次固结、甚至是古元古代晚期全球Columbia超大陆的聚合有关。

金水口古陆块中金水口岩群为一套长英质变质岩及变基性火山岩组合，形成于火山岛弧或活动大陆边缘构造环境，形成时代为1 929～2 229 Ma，应该为东昆仑地区古元古代在太古宙初始古陆核的基础上形成的物质记录，在1 746 Ma发生了变质事件。综上所述，金水口古陆块在古元古代经历了陆壳垂向增生过程，并在构造-热事件中形成较稳定的结晶基底，说明全吉古陆块、达肯大坂古陆块、金水口古陆块响应Columbia超大陆汇聚时间约为1.8 Ga。

图2 全吉新太古代—古元古代陆块前南华纪地质作用演化时空格架图Fig.2 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of the Neoarchean Paleoproterozoic Quanji continental block

图3 达肯大坂古元古代陆块前南华纪地质作用演化时空格架图Fig.3 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of the Paleoproterozoic Dakendaban continental block

图4 金水口古元古代陆块前南华纪地质作用演化时空格架图Fig.4 Space frame map of pre-Nanhua geological evolution of Paleoproterozoic Jinshuikou continental block

3.4 中元古代早—中期陆内裂解沉降阶段

该阶段的地质演化概括为古大陆裂解与元古宙岩石圈形成，并依据全球玄武质岩浆活动规律，认为它是地球演化历史上第二次长期放热-冷却大事件[60]。其过程大致可概括为早期古大陆裂解、玄武质岩浆喷发，同时伴随典型的被动大陆边缘沉积。

在全吉古陆块内德令哈地区基性岩墙群(1 834～1 852 Ma)和六道班辉长岩(1 712 Ma)为古陆块裂解事件的反映，与之相伴随的沉积响应为万洞沟群(1 050 Ma)陆缘裂谷相沉积。达肯大坂古陆块内鹰峰环斑花岗岩(1 763～1 793 Ma)形成于伸展背景，是古陆块发生裂解的产物，为Columbia超大陆裂解相关事件群的组成部分。全吉古陆块和达肯大坂古陆块响应Columbia超大陆裂解的时间为1.8～1.0 Ga。

金水口古陆块中元古代中晚期在结晶基底的基础上拉张出现浅海裂陷盆地，形成以小庙岩组为代表的沉积组合。小庙岩组为一套中级变质的长英质变质岩及变基性火山岩，形成时代为1 554～1 683 Ma；长英质变质岩原岩为成熟度较高的浅海陆缘碎屑岩，代表裂解初期比较稳定的沉积响应；变基性火山岩原岩为一套拉斑玄武岩，形成于陆内裂谷环境，代表裂解初期的岩浆事件。随着初始裂谷进一步拉张，形成了1 040～1 390 Ma具大陆板内玄武岩特征的阿达滩、清水泉、扎那合惹基性岩体，与其配套形成了以狼牙山组为典型代表的碳酸盐岩沉积。这说明古陆块内存在中元古代裂谷是可以肯定的，金水口古陆块响应Columbia超大陆裂解时间为1.6～1.0 Ga。

综上所述，认为Columbia超大陆是在1.90～1.85 Ga聚合形成的，经1.80～1.60 Ga内裂谷化，于1.3～1.2 Ga最终裂解；华北古陆块是Columbia超大陆的组成部分，在2.00～1.8 Ga完成克拉通化，响应了Columbia超大陆汇聚事件，1.70 Ga开始裂解形成以长城群为代表的沉积建造。对比研究区，全吉古陆块和达肯大坂古陆块在～1.8 Ga发生了汇聚事件，1.8～1.0 Ga发生了裂解，与华北古陆块一致；金水口古陆块在～1.8 Ga发生了汇聚事件，1.6～1.0 Ga发生了裂解，其裂解时间略晚于华北古陆块。

3.5 中元古代晚期—新元古代早期陆块汇聚阶段

中元古代末—新元古代初为Rodinia超大陆汇聚阶段，由拉张机制转换为挤压机制，发生陆-陆碰撞造山作用和强烈的岩浆事件。南华系—震旦系全吉群与下伏达肯大坂岩群的不整合关系等的构造变动记录，为汇聚重组事件的发生提供了有力证据。并由此推断，发生在1 000～800 Ma的晋宁运动使古陆块拼合联结，受挤压机制控制。

全吉古陆块内在古元古代中深变质岩中形成了一套比较典型的区域尺度上以直立状背/向形为主的弹塑性构造群落。在察汉河等地区同时伴有年龄值集中于1.0～0.9 Ga的碰撞型花岗岩为主的岩浆侵位活动，万洞沟群中获得1 022 Ma的变质年龄，是对中元古代末造山作用中变质事件的记录，至此古陆块最终固结，实现了第三次广泛的克拉通化，共同接收了南华纪—寒武纪盖层沉积(全吉群)。达肯大坂古陆块内绿梁山含白云母、石榴石花岗岩形成于碰撞环境，时代为1 020～1 190 Ma，哈莉哈德山花岗岩时代为892～1 000 Ma，具有S型花岗岩特征，形成于同碰撞构造环境，这一构造热事件的时间与全球尺度的Rodinia超大陆的形成时间是吻合的，即格林威尔造山事件。同期形成的中元古代沙流河岩群为一套成熟度较高的陆源碎屑岩-碳酸盐岩组成的正常沉积建造，时代为1 000～1 300 Ma。

金水口古陆块新元古代发生陆-陆碰撞造山作用和强烈的岩浆事件，虽然经加里东期、印支期造山作用改造，晋宁期造山带的遗迹被破坏改造，无法恢复主要结合带的位置，但东昆仑及邻区仍然保留与该期造山事件有关的物质和变质-变形记录，最主要表现为岩浆活动与变质事件。岩浆活动在金水口古陆块内广泛分布，目前已识别出大量年龄为831～1 000 Ma的片麻状花岗岩或花岗质片麻岩，均具有S型花岗岩特征，形成于同碰撞构造环境，是东昆仑地区响应Rodinia超大陆汇聚事件的重要物质记录。变质事件方面，在巴隆南侧的小庙岩组片麻岩中获得1 035～1 074 Ma的主期变质年龄，是对中元古代末造山作用中变质事件的记录。小庙岩组晋宁期变质作用P-T轨迹为顺时针特征，显示升温升压后降温降压(或恒温降压)的温压变化轨迹，与该阶段碰撞造山及造山后迅速抬升的地质过程相吻合[61]。

综上所述，研究区经历了中元古代末—新元古代早期的汇聚事件，保留了相应的物质记录，时间上与Rodinia超大陆汇聚事件的时限比较一致，是对Rodinia超大陆汇聚事件的响应。

3.6 新元古代陆块裂解阶段

新元古代中期为Rodinia超大陆裂解阶段，中国西部陆块群为拉张环境，进入新一轮裂解演化阶段。

全吉古陆块内鱼卡河和绿梁山一带的新元古代蛇绿岩组合(768～780 Ma)，滩间山地区新元古代辉长岩(837 Ma)和鱼卡河、都兰等地区的超高压榴辉岩原岩(700～850 Ma)均形成于陆缘裂谷环境，为新元古代早期(0.85～0.74 Ga)的大陆裂解的证据。达肯大坂古陆块在该阶段形成的地质记录有鹰峰辉长岩(821～822.2 Ma)。金水口古陆块内万保沟群是最为典型的物质记录，其中的温泉沟组玄武岩(670 Ma)具有板内拉斑玄武岩特征，金水口地区变余辉长岩(796 Ma)形成于大陆裂谷环境，均为金水口古陆块在新元古代裂解阶段的产物。

Rodinia超大陆是一个1.1～0.9 Ga碰撞事件中聚合形成的超大陆，到0.85～0.76 Ga经历裂谷化，并在0.60～0.54 Ga最终完全裂解[62]。全吉古陆块、达肯大坂古陆块、金水口古陆块在中元古代末期以来发生汇聚-裂解事件，与Rodinia超大陆汇聚-裂解的时限比较吻合，表明区内各古陆块响应Rodinia超大陆演化并保存响应的物质记录。

4 结 论

(1)将柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造格架划分为:湟源中元古代古陆块、全吉新太古代-古元古代古陆块、达肯大坂古元古代古陆块、金水口古元古代古陆块、宁多中元古代古陆块5个一级构造单元，以及8个二级构造单元。

(2)柴达木盆地及其南北缘前南华纪地质构造演化厘定为新太古代古陆核形成、古元古代早期古陆块裂解、古元古代晚期-中元古代早期古陆块形成、中元古代早-中期陆内裂解沉降、中元古代晚期-新元古代早期陆块汇聚、新元古代陆块裂解6个主要地质事件，响应了全球Kenorland、Columbia、Rodinia 3个超级大陆旋回事件。