青藏高原祁漫塔格古生代以来主要岩浆活动及其意义

第35卷第12期2016年12月地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINAVol.35,No.12Dec.,2016收稿日期：2015-12-09；修订日期：2016-01-01资助项目：中国地质调查局项目（编号：DD20160022-02、12120115027001、12120114022901）作者简介：刘栋梁（1978-），男，博士，副研究员，从事构造地质学研究。E-mail:[e-mail]青藏高原祁漫塔格古生代以来主要岩浆活动及其意义刘栋梁1,2，李海兵1,2，孙知明3，裴军令3，王焕1,2，潘家伟1,2，王猛1,2,4LIUDongliang1,2,LIHaibing1,2,SUNZhiming3,PEIJunling3,WANGHuan1,2,PANJiawei1,2,WANGMeng1,2,41.中国地质科学院地质研究所/国土资源部大陆动力学重点实验室,北京100037;2.中国地质调查局大陆动力学研究中心,北京100037;3.中国地质科学院地质力学研究所/中国地质科学院古地磁重点实验室,北京100081;4.中国煤炭工业协会咨询中心,北京1000131.KeyLaboratoryforContinentalDynamicsofMinistryLandResources,InstituteofGeology/ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China;2.CenterforContinentalDynamics,CGS,Beijing100037,China;3.KeyLaboratoryofPaleomagnetismofChineseAcademyofGeologicalSciences,InstituteofGeomechanics/ChineseAcademyofGeologi⁃calSciences,Beijing100081,China;4.ConsultingCenterofChinaNationalCoalAssociation,Beijing100013,China摘要：采用LA-ICP-MS方法对青藏高原祁漫塔格山西部枯草沟地区花岗岩和闪长岩进行锆石U-Pb测年，获得405.7±1.3Ma、420.8±1.6Ma、423.9±1.5Ma和421.0±1.7Ma四个年龄，属于晚志留世—早泥盆世。这些锆石具有高Th/U值，是典型的岩浆锆石，其结晶年龄代表岩石形成年龄。综合统计目前已有锆石U-Pb年龄数据表明，该地区主要存在2期岩浆活动：350~500Ma和200~350Ma，分别对应早古生代和晚古生代—早中生代。祁漫塔格早古生代岩浆活动年龄数量占统计的60%以上，为主要岩浆活动期，主要分布于祁漫塔格北部和西部。东昆仑晚古生代—早中生代的岩浆约占古生代以来岩浆总量的77%以上，为东昆仑主要岩浆活动期。祁漫塔格晚古生代—早中生代岩浆活动主要分布于其东南部，靠近东昆仑山，暗示其可能受东昆仑主要岩浆活动的影响。以上结果暗示，早古生代期间祁漫塔格洋的活动性强于东昆仑洋的活动性，祁漫塔格和东昆仑可能自晚古生代以来才逐步形成统一的造山带。关键词：祁漫塔格；LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄；东昆仑；青藏高原；古生代中图分类号：P534.41文献标志码：A文章编号：1671-2552（2016）12-2014-13LiuDL,LiHB,SunZM,PeiJL,WangH,PanJW,WangM.ThemajormagmaticeventsintheQimantagMountainofTibeatanPlateausincePaleozoicanditsimplications.GeologicalBulletinofChina,2016,35(12):2014-2026Abstract:Inthisstudy,fourLA-ICP-MSzirconU-Pbages(405.7±1.3Ma,420.8±1.6Ma,423.9±1.5Maand421.0±1.7Ma)wereobtainedinKucaogouarea,QimantagMountain,suggestingLateSiluriantoEarlyDevonian.ThesezirconswithhighTh/Uratiosaretypicalmagmaticzircons,sotheseagescanpresentthegraniteanddioritepetrogeneticages.Incombinationwithprevi⁃ouslypublishedresults,theauthorsholdthattwomajormagmaticeventsoccurredrespectivelyin350~500Maand200~350Ma,correspondingtoEarlyPaleozoicandLatePaleozoic-EarlyMesozoic,respectively.TheEarlyPaleozoicmagmaisthemajormag⁃第35卷第12期刘栋梁等：青藏高原祁漫塔格古生代以来主要岩浆活动及其意义2015ma(60%),whichisdistributedinthenorthandwestoftheQimantagMountain.ThemajormagmaintheEastKunlunMoun⁃tains,whichaccountsforover77%ofthemagmaformedsincePaleozoic,occurredduringLatePaleozoic-EarlyMesozoic.ThemagmaformedduringLatePaleozoic-EarlyMesozoicanddistributedinthesoutheastQimantagMountainisclosetotheEastKunlunMountains,whichmeansthatthismagmaticactivitywasprobablyinfluencedbythemagmaticactivityofEastKunlunMountains.TheseresultsalsoimplythattheactivityoftheQimantagOceanwasstrongerthanthatoftheEastKunlunOceandur⁃ingEarlyPaleozoic,andtheQimantagMountainandEastKunlunMountainsgraduallyformedaunitedorogenicbeltsinceLatePaleozoic.Keywords:QimantagMountain;LA-ICP-MSzirconU-Pbage;EastKunlunMountains;TibetanPlateau;Paleozoic祁漫塔格是青藏高原北缘的重要山脉之一，该山脉呈北西—南东走向，西北部与阿尔金山相邻，东南方向延伸至东昆仑山，祁漫塔格-东昆仑被视为青藏高原主体的北部边界。祁漫塔格地区由于野外工作条件十分艰苦，研究程度较东昆仑低。近年来，越来越多的研究者在祁漫塔格地区开展研究工作，主要涉及岩浆岩年代学、地球化学、矿物学等[1-7]。研究表明，祁漫塔格存在少量前寒武纪岩浆变质事件[8-10]，主要为古生代以来的构造岩浆活动[1,3,6]。迄今为止，祁漫塔格各时期岩浆活动的分布情况尚不清晰，本文在祁漫塔格西部枯草沟两侧采集样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，结合祁漫塔格地区目前已发表的古生代以来的锆石U-Pb年龄数据，揭示古生代以来祁漫塔格的构造岩浆活动期次，厘定其分布特征，探讨其与东昆仑山之间的关系。1区域地质背景祁漫塔格是青藏高原北缘盆岭相间地貌的重要山脉之一，南北分别为库木库里盆地和柴达木盆地，西部与阿尔金山相邻，东部延伸到东昆仑山（图1）。库木库里盆地平均海拔在4000m以上，主要出露新生代石马沟组、石壁梁组和红石梁组[36]。柴达木盆地平均海拔超过2800m，是亚洲大陆长时间处于封闭的内陆流域沉积盆地，沉积了大量的中、新生代沉积地层，其中新生代地层包括路乐河组、下干柴沟组、上干柴沟组、下油砂山组、上油砂山组、狮子沟组和七个泉组[37-40]。与祁漫塔格山西部相临的阿尔金山，是青藏高原北部阿尔金大型左行走滑断裂长期活动隆升的产物[41-42]。祁漫塔格往东延伸到东昆仑山，两者同属于东昆仑造山带，东昆仑造山带被昆北、昆中和昆南3条断裂分割成昆北、昆中、昆南和巴颜喀拉四大分区[43-44]。祁漫塔格主要由北祁漫塔格岩浆弧、祁漫塔格蛇绿构造混杂岩带等组成。该地区发育2组不同走向的断裂，如北东向的阿尔金南缘断裂、白干湖断裂、鸭子泉-鸭子达坂断裂等，另一组为北西向的昆北断裂、阿达滩断裂、阿牙克库木断裂等（图1）。白干湖断裂向北东延伸到阿尔金断裂，其是阿尔金断裂系的次一级断裂，区内表现为2500~5000m宽的左旋韧性剪切带、挤压片理化带。阿达滩断裂分为北界断裂和南界断裂，阿达滩断盆地沉积了古近纪路乐河组和干柴沟组下部及七个泉组地层，该盆地将祁漫塔格分为南、北2个部分。昆北断裂和阿牙克库木断裂为祁漫塔格与柴达木盆地和库木库里盆地的分界断裂，其中阿牙克库木断裂为隐伏断裂。研究区枯草沟位于南祁漫塔格西端，处于1∶250000地质图阿牙克库木湖幅区内。原地质图显示，枯草沟两侧均为似斑状二长花岗岩，同时含少量钾长花岗岩和石英闪长岩。本次研究认为，枯草沟东侧为石英黑云母闪长岩（见后文描述），详细地质图见图2。本次研究的枯草沟东侧样品编号为KME-4和KME-7（北纬37.813°、东经89.16°），海拔分别为4572m和4472m。枯草沟西侧样品编号为KMW-0和KMW-4（北纬37.811°、东经89.13°），海拔分别为4295m和4373m。2样品显微构造特征本文选择枯草沟东、西两侧KME-7和KMW-0阐述枯草沟地区花岗岩和闪长岩显微结构（图3）。镜下特征显示，KME-7样品主要由斜长石（35%）、黑云母（15%）、石英（15%）、角闪石（15%）组成，局部有碱性长石。斜长石为细-中粒状，晶体大小主要为0.5~2mm，个别达5mm，半自形-自形，聚片双晶发育，常见环带，个别有绢云母化；黑云母呈不规则片状，普遍有溶蚀现象，多色性明显；角闪石呈不规2016地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINA2016年则粒状，普遍有溶蚀现象，个别较自形，保留六边形，常见两组解理，多色性较明显；石英呈他形粒状结构，镶嵌于长石、黑云母之间，个别包含斜长石、角闪石等，个别晶体有波状消光现象。本次将样品KME-7定为石英黑云母闪长岩，不同于之前的区域地质调查结果。镜下显示样品KMW-0主要由石英（38%）、钾长石（26%）、斜长石（26%）和黑云母（9%）组成，含少量的锆石（1%）。石英在单偏光下呈无色，表面光滑干净，正低突起，无解理，干涉色呈一级灰；斜长石在单偏光下无色透明，表面因蚀变而显混浊，正低突起，自形程度较好，平行消光，发育聚片双晶；钾长石在单偏光下呈无色，表面干净，负低突起，干涉色为一级灰色-灰白，发育格子双晶；黑云母片状，浅绿色-浅棕色，多色性明显，黄褐色-暗绿色，具一组极完全解理，正中突起。本次将样品KMW-0定为黑云母二长花岗岩，与之前区域地质调查结果类似。3锆石U-Pb年龄3.1LA-ICP-MS锆石U-Pb测试方法锆石分选在河北廊坊区调院完成，岩石样品经图1祁漫塔格和邻区地质简图及主要岩浆活动时间（数据来源见表2）Fig.1SimplifiedgeologicalmapoftheQimantagMountainanditsadjacentareasaswellasthemainmagmaticevents(fordataresourcesseeTable2)图2祁漫塔格枯草沟附近地